SISTEMI DI TRATTAMENTO DELL' ACQUA NEGLI IMPIANTI TERMICI

Introduzione

I sistemi di trattamento dell'acqua sono le apparecchiature che normalizzano l'acqua dell'impianto termico e/o produzione di acqua calda sanitaria per evitare problemi di corrosione, incrostazione, formazione di alghe, gelo.

Le normative di riferimento sono il D. MiSE. 26/06/2015 "Applicazione delle metodologie di calcolo delle prestazioni energetiche e definizione delle prescrizioni e dei requisiti minimi degli edifici” e la UNI 8065:2019 " Trattamento dell'acqua negli impianti per la climatizzazione invernale ed estiva, per la produzione di acqua calda sanitaria e negli impianti solari termici".

Le caratteristiche dell'acqua negli impianti termici

L'acqua è il fluido termovettore degli impianti di climatizzazione con caldaia, pompa di calore (aria/acqua, acqua/acqua, terra/acqua)  e solare termico. i terminali utilizzabili sono radiatori, pavimento radiante, pannelli radianti, ventilconvettori. L'acqua calda sanitaria è, invece, l'acqua calda usata per lavare e lavarsi. 

La norma UNI 8065:2019 fissa i parametri chimici e fisico-chimici dell'acqua negli impianti di climatizzazione invernale e/o produzione di acqua calda sanitaria, allo scopo di renderli più sicuri, efficienti, duraturi e di conseguire un maggiore risparmio energetico.

L'acqua di riempimento e rabbocco dell'impianto termico deve avere le seguenti proprietà:
- aspetto limpido
- durezza compresa tra 5 e 15°fH per impianti con potenza superiore a 100 kW
- pH compreso tra 6,5 e 9,5
- conducibilità per impianti con potenza superiore a 100 kW inferiore a 1500 µS/cm a 20 °C
- cloruri inferiori a 50 mg/l

L'acqua presente nel circuito dell'impianto termico deve avere le seguenti proprietà:
- aspetto limpido
- pH compreso tra 6,5 e 9,5, con alluminio o leghe leggere tra 7 e 8,5, per solare termico tra 7,5 e 11
- condizionante nelle concentrazioni prescritte dal fornitore e molibdeno minimo 140 mg/l-ottimale 250 mg/l per impianto tradizionale minino 80 mg/l-ottimale 100 mg/l per quelli a bassa temperatura
- durezza compresa tra 5 e 15°fH per impianti con potenza superiore a 100 kW
- cloruri inferiori a 50 mg/l
- ferro inferiore a 0,5 mg/l
- rame inferiore a 0,1 mg/l
- alluminio inferiore a 0,1 mg/l

La durezza esprime il contenuto totale degli ioni di calcio e magnesio, dovuti alla presenza di sali e metalli pesanti; 1° fH corrisponde a 10 mg/l di carbonato di calcio. 
Il pH indica l'acidità o basicità in una scala da 0-massima acidità a 14-massima basicità, con valore intermedio 7-neutralità. 
La conducibilità elettrica è l'attitudine al passaggio  di corrente elettrica.
Il condizionamento chimico è il trattamento dell'acqua con l'immissione di specifici prodotti. 

Il trattamento dell'acqua negli impianti termici

La normativa distingue tra impianto nuovo ed esistente.
Per impianto nuovo si intende non soltanto un impianto di nuova realizzazione, ma anche la ristrutturazione di un impianto già esistente o la sola sostituzione del generatore di calore.

In questi casi la UNI 8065:2019 prevede che si effettui il lavaggio preliminare e che si installino alcuni componenti necessari al mantenimento dei parametri ottimali dell'acqua di impianto e  che variano a seconda che si tratti di impianto sia di climatizzazione invernale sia di produzione di acqua calda sanitaria o di impianto destinato ad una sola delle due funzioni.

Se l'impianto è sia di climatizzazione sia di produzione di acqua calda sanitaria, fino a 100 kW di potenza si installano: un filtro ed un dosatore di polifosfati a monte del generatore , un defangatore sul ritorno del circuito di riscaldamento, un disaeratore per impianti con più di 300 litri. Negli impianti con potenza superiore a 100 kW deve essere installato in aggiunta anche un addolcitore per portare la durezza dell'acqua tra 5 e 15 °F.

Il FILTRO MECCANICO DI SICUREZZA, a monte del generatore, ha lo scopo di trattenere le impurità presenti nell'acqua in modo tale che non si depositino.

Il DOSATORE DI POLIFOSFATI in polvere ad uso alimentare realizza il condizionamento chimico del circuito dell'acqua calda sanitaria, stabilizzando la durezza ed impedendo il deposito di sali non solubili sulle superfici di scambio termico. Per gli impianti medio-grandi si ricorre ad una pompa dosatrice di polifosfati liquidi.

Il DEFANGATORE è un dispositivo che filtra fango, sabbia, terreno, sostanze ferrose presenti nell'acqua che circola nell'impianto di climatizzazione e che, con il trascorrere del tempo, possono causare incrostazioni, corrosioni, depositi, dando luogo a malfunzionamenti, rumorosità, diminuzione della resa termica. Viene installato sul ritorno del circuito di riscaldamento per proteggere il generatore dalle eventuali sostanze circolanti.

Il DISAERATORE permette di eliminare bolle e microbolle di aria presenti nel circuito di riscaldamento, catturandole ed espellendole attraverso una valvola di sfogo. L'aria può essere introdotta nel circuito in fase di riempimento, reintegro o anche funzionamento. Bolle e microbolle possono causare danni più o meno gravi quali malfunzionamenti, rumorosità, riduzione della resa termica, corrosione, surriscaldamento, guasti meccanici. Negli impianti di minori dimensioni, sotto a 300 litri, è sufficiente l'uso di VALVOLE DI SFOGO per i radiatori o i ventilconvettori o sul collettore di pavimenti o pannelli radianti, mentre in quelli maggiori si ricorre al disaeratore, inserendolo immediatamente a valle del generatore sulla tubazione di mandata.

L'ADDOLCITORE, previsto per gli impianti con potenza superiore a 100 kW e durezza dell'acqua superiore a  15°fH, serve a diminuire la durezza dell'acqua, cioè la concentrazione di sali di calcio e magnesio, trasformandoli in sali di sodio maggiormente solubili, attraverso lo scambio ionico. Il processo di addolcimento avviene in una bombola dove l'acqua dura viene fatta passare su un letto di resine a scambio ionico. Successivamente, le resine vengono rigenerate con il lavaggio con un'apposita salamoia, contenuta in un tino collegato, che ripristina gli ioni di sodio. In questo modo è possibile procedere con un altro ciclo di addolcimento. L'addolcitore viene installato a monte del generatore per prevenire depositi ed incrostazioni.

Ricordiamo, infine, che è obbligatorio per gli impianti con potenza superiore a 35 kW l'installazione di un CONTATORE del volume di acqua calda sanitaria prodotta e del volume di acqua di reintegro dell'impianto di riscaldamento.

Quando l'impianto è destinato alla sola climatizzazione invernale non è necessario il dosatore (o la pompa dosatrice) di polifosfati, poiché l'acqua in questo caso non è destinata al consumo/uso umano.

Invece, in presenza di impianto di sola produzione di acqua calda sanitaria, i dispositivi necessari sono soltanto il filtro di sicurezza, il filtro dosatore (o pompa dosatrice) e l'addolcitore per  potenza superiore a 100 kW e durezza dell'acqua superiore a 15°fH.

Infine, il D. MiSE. 26/06/2015 prevede che su tutti gli impianti di climatizzazione invernale, con o senza produzione di acqua calda sanitaria, debba essere eseguito un trattamento di condizionamento chimico dell'acqua, immettendo specifici prodotti con funzione anticorrosiva, disincrostante e stabilizzante del pH. Negli impianti a bassa temperatura (pavimento radiante, pannelli radianti) il condizionamento chimico deve pure avere funzione biocida, per prevenire la formazione di alghe, e, nel solare termico, l'ulteriore funzione antigelo. 

Arch. Michela Antonini - Dott. Ing. Emanuele Santini