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Il tubo di rame per gli impianti

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la presentazione mostra le caratteristiche fisiche e meccaniche del tubo di rame e le applicazioni in campo impiantistico: acqua potabile, riscaldamento, gas, condizionamento e refrigerazione, trasporto dei gas medicali, solare e geotermia. (aggiornata al 16-05-2013)
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  • 1. Il tubo di rameper l’impiantisticaIstituto Italiano del Rame
  • 2. Indice1. Il tubo di rame: proprietà meccaniche e fisiche2. Il tubo di rame: igiene e salute3. Il tubo di rame: versatilità4. Impianti per l’acqua potabile5. Impianti per il riscaldamento6. Trasporto del gas combustibile7. Trasporto dei gas medicali8. Impianti di condizionamento e refrigerazione9. Il tubo di rame per le energie rinnovabili10. Bibliografia
  • 3. 1. Il tubo di rame:proprietà meccaniche e fisiche
  • 4. Resistenza al fuoco• Reazione al fuoco: classe A1• Non emette gas nocivi• Non brucia o propaga incendi• Possibile la brasatura dolce e forte
  • 5. Resistenza alla pressioneDiametro x spessore(in mm)Pressione di scoppio(in bar)tubo ricotto (R 220) tubo duro (R 290)8 x 1 561 73910 x 1 448 59112 x 1 374 49315 x 1 299 39422 x 1,5 306 403
  • 6. Esposizione all’esterno:impermeabilità a liquidi e gas• Nessun inquinamento dall’esterno• L’ossigeno non può entrare e corrodereparti ferrose dell’impianto• La luce e i raggi UV non lodanneggiano• Non infragilisce• Può essere installato all’esternoÈ lo stesso materiale che vieneusato per tetti, gronde e pluviali
  • 7. Bassa dilatazione termica• Meno tensioni• Meno necessità di compensatori didilatazioneTubo Coeff. di dilatazionetermica lineare (in 10-5 K-1)Acciaio 1,1Rame 1,7Acciaio inox 1,7Multistrato 2,4Polietilene 16Polibutilene 131 m di tubo di rame, portato da 20° a70°C, dilata di 0,8 mm
  • 8. Resistenza alle alte e basse temperature• Altissimo punto di fusione: 1083°C• Non rammollisce e non si deforma• Il calore non diminuisce la vita utile• Usato all’interno dei collettori solari• Resistenza ai cicli termici• Impianti idrotermosanitari: non cisono temperature o pressione limite• Non infragilisce alle bassetemperature• Può essere installato all’esterno• Applicazioni criogeniche
  • 9. Bassa rugosità internaMateriale Rugosità assolutaRame trafilato 0,0015Pex 0,007Acciaio commerciale 0,045• Meno probabilità di calcare• Meno perdite di carico
  • 10. Altissima conduttività termicaUNI EN 1264-2, prospetto A.15Materiale Conduttività termica W/(m*K)Tubo di rame 390Tubo PE-X 0,35Tubo PB 0,22Tubo PP 0,22Tubo in PVC senza scanalatura 0,2Tubo in PVC con scanalatura 0,15Conduttori in alluminio 200Tubo di acciaio 52Il rame è il materiale ideale per gli impianti e accessori che devono cedere oassorbire calore
  • 11. Resistenza chimica• Il rame è un metallo “quasi” nobile• Potenziale chimico elevato• Con l’ossigeno forma un ossidoprotettivo• Compatibilità con gesso, cementointonaco (attenzione ad additivi ocemento/gesso “rapido”)
  • 12. RiciclabilitàPercentuale di energiarisparmiata col ricicloAlluminio 95Rame 85Plastica 80Acciaio 74Piombo 65Carta 64• Riciclabile al 100% al termine della sua vita utile• Mantiene le caratteristiche chimico-fisiche originali• Materiale naturale
  • 13. 2. Il tubo di rame:igiene e salute
  • 14. Rispetto della salute• Non rilascia sostanze tossiche• Trasporta i gas medicali• Non contiene collanti, additivi, coloranti,VOC, ecc.• Rame: ne abbiamo bisogno di 1 mg/giornoIl rame è indispensabile per la nostrasalute; interviene per:• crescita e rafforzamento delle ossa• sviluppo dei globuli rossi e bianchi• trasporto e assorbimento del ferro• funzionalità del cuore• sviluppo del cervello• ecc…
  • 15. Proprietà antibattericheL’unica tubazione che combatte la legionellaed altri batteri nocivi: infatti viene installataanche come misura di prevenzioneA contatto con superfici in rame o lega dirame, batteri, virus e funghi vengonoeliminati in breve tempo: per questo sonoindicati per diminuire il rischio di trasmissionedelle infezioni.Tubi al Dipartimento Materno infantile delS. Raffaele, Milano (Polis Engineering)Corrimano in ottone antibatterico installatiin una scuola elementare di Atene
  • 16. 3. Il tubo di rame:versatilitàPoliclinico del Campus BioMedico (Roma-Trigoria)Anelli di distribuzione dell’acqua calda, fredda e ricircolo.
  • 17. Tubo UNI EN 1057: per differenti impiantiAcqua potabile Riscaldamento Gas combustibile
  • 18. Possibilità di scelta dei raccordiBrasatura dolce e forte CompressioneA pressare (press-fitting) Ad innesto (push-fitting)
  • 19. 4. Impianti per l’acqua potabile
  • 20. Decreto Ministeriale n.174 del 6 aprile 2004Il DM 174 del 2004 conferma l’uso deltubo per il trasporto dell’acquapotabile, permesso fin dal 1968 colD.P.R. 1095.Il rame Cu-DHP fa parte di una “listapositiva” di materiali permessiSono permessi anche i raccordi ed altricomponenti in lega di rame
  • 21. Norma UNI EN 806-2La norma UNI EN 806 è la norma sugli impianti dell’acqua potabile all’interno degli edifici;la Parte 2 riguarda la progettazioneEstratto della UNI EN 806-2 (allegato A1, sui materiali permessi):A.1 Rame e leghe di rame• Tubazioni di rame• Raccordi di rame e leghe di rame per brasatura capillare dolce o forte• Valvole e rubinetti, raccordi a compressione e a pressare in leghe di rame• Curve di rame per saldatura• Gruppi prefabbricati di rame o leghe di rame saldati, brasati a dolce obrasati a forte• Raccordi di rame e leghe di rame brasati a forte.
  • 22. Proprietà antibattericheTubazioni anti-legionellaIl rame è l’unicomateriale pertubazioni idrosanitarieche combatte lalegionellaViene scelto anchecome forma diprevenzione contro laproliferazione dilegionella.Ospedale S. Raffaele, Dipartimento materno-infantile (Milano)Polis Engineering s.r.l.
  • 23. 051015Rame Acciaio inox PeX3,4 3,814,8Velocità media sviluppo biofilm (pg ATP/giorno)05000100001500020000Rame Acciaio inox PeX600800020000Massima quantità di legionella misurata nelbiofilm (cfu/cm2)KIWA 2003: simulazionedel consumo familiare diacqua potabile.Confronto tra tubazioni didifferenti materiali.Il tubo di rame contro la legionella:ricerca KIWA (2003)Da: Van der Kooij, Vrouwenvelder, Veenendaal: “Invloed van leidingmaterialen op biofilmvorming en groei van Legionella-bacteriën in eenproefleidinginstallatie”
  • 24. Il tubo di rame contro la legionella:ricerca KIWA (2007)Studio del 2007: effetto combinato materiale-temperatura25°C La legionella non rilevabile nei tubi di rame, ma sopravvivenell’acqua e nel biofilm degli altri materiali (PE-Xa, acciaio inox,PVC-C)37°C Concentrazioni di legionella tra 104 e 105 cfu/l55°C La legionella scompare completamente nei tubi di rame, mentresubisce pochissime “perdite”, o addirittura nessuna, negli altrimateriali.60°C La legionella scompare in tutti i materialiDa: Oesterholt, Veenendaal, Van der Kooij: “Influence of the water temperature on the growth of Legionella in a test piping installation withdifferent piping materials”
  • 25. 5. Impianti di riscaldamento
  • 26. Impianti a radiatori
  • 27. Termoarredi:design e bellezza, insiemeCalidarium (designer arch. Sonzogni)Modello Leader Termoarredo, (Termorame)
  • 28. Impianti radianti a parete e a pavimento
  • 29. UNI EN 1264-2, prospetto A.15Per una tubazione, il dato più importante è la conduttività termicaPannelli radianti:la UNI EN 1264-2Materiale Conduttività termica W/(m*K)Tubo di rame 390Tubo PE-X 0,35Tubo PB 0,22Tubo PP 0,22Tubo in PVC senza scanalatura 0,2Tubo in PVC con scanalatura 0,15Conduttori in alluminio 200Tubo di acciaio 52
  • 30. Passo maggioremeno metri di tuboSistema ModulRadiant®,,CutermMeno curvemeno perdite di caricoDilatazione termica minoreNo additivi per il cementoPannelli radiantiVantaggi del tubo di rame
  • 31. Cattedrale di LodiImpianto a pannelli a pavimentoinstallato nel 1964.Oltre 5.800 metri di tubo di rame.Pannelli radiantiDurata del tubo di rame
  • 32. Sede Naturalia-BAU s.r.l.,Merano (BZ)Arch. Dietmar Dejori, 2008E’ il primo edificio commercialea emissioni zeroPannelli radiantiImpianti a pareteFabbisogno energetico:7,44 kWh/m² (CasaClima ORO)• Impianto geotermico• Impianto fotovoltaico• Pareti e tetti coibentate• Finestre a tre strati
  • 33. 6. Trasporto del gas combustibile
  • 34. La UNI 7129-1 indica i criteri di progettazione degli impianti a gas domesticoalimentati da rete di distribuzioneE’ consentita la tubazione di rame a norma UNI EN 1057Gas: la norma 7129-1:i tubi di rameUNI 7129-1, prospetto 2: dimensioni dei tubi di rameDiametro esterno De(mm)12,0 14,0 15,0 16,0 18,0 22,0 28,0 35,0 42,0 54,0Spessore s(mm)1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,5 1,5
  • 35. Punto 4.3.1.2.1 Giunzioni per tubi di rame• Brasatura dolce o forte (UNI EN 1254-1 e -5)• Compressione (UNI EN 1254-2)• Raccordi misti (UNI EN 1254-4)No a giunzioni dirette tra tubi (bicchieratura, T)• Raccordi a pressare: rimando alla UNI TS 11147Gas: la norma 7129-1:i raccordi per il tubo di rame
  • 36. Possibilità di posa del tubo di rame• A vista• Sottotraccia• Interrato• In guaina• In strutture appositamente realizzateI tubi di rame possono essere posatipraticamente ovunque
  • 37. 7. Trasporto dei gas medicali
  • 38. O2N2ON2CO2vuotoXeHeAriaO2/NO2I gas medicali
  • 39. • “Ogni tubo deve essereincapsulato, tappato o chiusoin altro modo ad ambedue leestremità in modo damantenere la pulizia internadel tubo.”• “Il lubrificante residuo sullasuperficie interna del tubonon deve essere maggiore di0,020g/m2.”UNI EN 13348: “Tubi di rame tondi senza saldatura per gas medicali o pervuoto”I tubi di rame per i gas medicali:la norma UNI EN 13348
  • 40. UNI EN 13348: le dimensioniDiametro esterno Spessore nominaled 0,7 0.8 0,9 1,0 1,2 1,5 2,0 2,5 3,06 X8 R R10 R R12 X R14 X15 R R X16 X18 R X22 R R X R28 R R X R35 X R R X42 X R R X54 X R R R64 R66,7 R R70 X76,1 R R80 X88,9 R104 X108 R R133 X
  • 41. UNI EN ISO 7396-1: impianti di distribuzione dei gas medicali4.36 Se si utilizzano tubi di rame ≤108, essi devono essere conformi a EN13348 o norme nazionali equivalenti.Tubi di rame>108 e tubi di materiale diverso dal rame che sono utilizzati per igas compressi devono essere conformi ai requisiti di pulizia della EN 13348.Nota 3: “il rame è il materiale preferibile per tutte le tubazioni di gasmedicinali e per vuoto”Impianti per gas medicali:La norma UNI EN ISO 7396-1
  • 42. 8. Condizionamento e refrigerazione
  • 43. Tubi per l’allacciamento agliapparecchi: EN 12735-1Tubi scambiatori per dentrolapparecchio: EN 12735-2Pulizia:• Tubo tappato alle estremità• Residui (polveri) inferiori a38 mg/m2Norma 12735 per tubi per condizionamento erefrigerazione
  • 44. Diametro esterno Spessored eSeriemetricaSerieanglosassonemmmm mm in 0,8 1,0 1,25 1,5 1,65 2,0 2,53,18 1/8 •3,97 5/32 • •4,76 3/16 •6  • •6,35 ¼ • •7,94 5/16 • •8  • •9,52 3/8 • •10   •12  •12,7 ½ •  •15  •15,87 5/8  •18  •19,06 ¾ • 22  •22,23 7/8 • 25,4 1 28 28,57 1 1/8  34,92 1 3/8 35 41,27 1 5/8 42 53,97 2 1/8  54 64 66,67 2 5/8   76,1 79,37 3 1/8  88,90 3 ½ 92,07 3 5/8  104,80 4 1/8  108 • disponibile in matasse disponibile in vergheCaratteristiche principali:• Materiale: Cu-DHP• Forniti in misure metriche eanglosassoni.Dimensioni e spessori
  • 45. 9. Tubi di rame per le energie rinnovabili
  • 46. Il rame per il solare termicoImmagine da: AmbienteItalia: “Impianti solari termici -Manuale per la progettazione e costruzione”Il tubo di rame sitrova nei:• Collettori• Accumuli• Circuiti dicollegamento
  • 47. Il rame per il solare termico:i vantaggiConduttività Resistenza alle alte temperatureTrattamenti chimici di annerimento Giunzioni con le piastre sottili
  • 48. Il rame nei circuiti di collegamentoTubi WICU® Solar Duo, da KMEResistenza alle alte TSuperficie interna lisciaDiametri minori
  • 49. Immagine da: www.sofath.comIl rame per la geotermiaSerpentine interrate“prelevano” il caloredel terreno perriscaldare la casa.In estate l’impiantopuò essere usato peril raffrescamento.
  • 50. Tecnologia Sofath, gamma Caliane dexIl tubo di rame per la geotermiaTubi di rame per icaptatori nel terreno:• Fluido refrigeranteR410• Resistenza alle alte P• Basse perdite di carico• Minore occupazione dispazi
  • 51. Dati tratti da presentazione tecnica SofathConfronto: tecnologia DEX/acqua glicolataModello Caliane 15.10: Termeo 14 Cap.:Descrizione Pompa di calore, R410,tubo in rameAcqua glicolata, tubo inplasticaPotenza 15.100 Wterm 14.050 WtermPotenza assorbita 3.660 Wel 3.510 WelPotenza prelevata 11.440 W 10.540 WSuperficie di terrenooccupata270 m2 450m2Resa 42,37 W/m2 23,42 W/m2GeotermiaConfronto tra sistemi con rame e con plasticaSono stati presi in considerazioni due sistemi geotermici di potenza simile, per confrontarela loro resa attraverso la superficie di terreno occupata dai captatori.
  • 52. 10. Bibliografia ed approfondimenti
  • 53. Bibliografia e approfondimentiPubblicazioni e articoliIstituto Italiano del Rame (IIR): “Manuale del tubo di rame”IIR: “Il tubo di rame e il risparmio energetico” (brochure:www.iir.it/newslett/Newsletter%20risparmio%20energetico.pdf)IIR: “Il rame per una casa più sostenibile” (brochure: www.il-rame-nobilita-la-casa.it/media/63946/il_rame_per_una_casa_pi__sostenibile.pdf)IIR: “Chiare, fresche e dolci acque: il rame per la tua acqua potabile” (brochure:www.il-rame-nobilita-la-casa.it/media/67346/il_rame_per_la_tua_acqua_potabile.pdf)IIR: “Rame. Il materiale ideale per il riscaldamento radiante” (brochure:www.iir.it/newslett/prof_11_1.htm)IIR: “I tubi di rame: la scelta intelligente per l’impiantistica moderna” (brochure:www.iir.it/newslett/depliant%20pag%20separate.pdf)ECI: “Copper at the core of Renewable energies”(www.eurocopper.org/doc/uploaded/File/Press%20Kit%20Copper%20in%20Renewables%20Final%2029%2010%202008.pdf)ECI-IIR: “Una scelta sicura, per sempre! (brochure: www.il-rame-nobilita-la-casa.it/media/37713/una_scelta_sicura_per_sempre.pdf)
  • 54. Bibliografia e approfondimentiPubblicazioni e articoliM. Crespi: “Il rame scalda la cattedrale da oltre 40 anni” (GT, ott. 2006www.iir.it/attivita/pdf/articoli/GT%20cattedrale%20Lodi%2010-2006.pdf)M. Crespi: “HSR: rete idrica in rame per il Dipartimento infantile” (Progettare perla sanità, gen. 2010 www.iir.it/attivita/pdf/Rame%202012%20e%20nuovi%20clinical%20trial.pdf)Documentazione tecnica SofathD. van der Kooij, J. S. Vrouwenvelder, H.R. Veenendaal: “Invloed vanleidingmaterialen op biofilmvorming en groei van Legionella-bacteriën in eenproefleidinginstallatie” (“Influence of pipematerial in biofilm formation and growthof Legionella bacteria in a test pipe installation”) (KWR 02.090 February 2003)F.I.H.M. Oesterholt, H. R. Veenendaal, D. van der Kooij: “Influence of the watertemperature on the growth of Legionella in a test piping installation with differentpiping materials” (KWR 06.110 July 2007)
  • 55. Bibliografia e approfondimentiSiti internet sul ramewww.copperalliance.itwww.il-rame-nobilita-la-casa.itwww.antimicrobialcopper.comwww.copperconcept.org/itwww.copperalliance.orgwww.copper-life-cycle.dewww.copperindesign.orgwww.leonardo-energy.orgwww.essentialforeveryone.eu
  • 56. Via dei Missaglia 97 - 20142 Milano.Tel.: 02 89 30 1330 – Fax: 02 89 30 1513info@copperalliance.it - www.copperalliance.itMaggio 2013
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