NODO DI POSA DELLE TUBAZIONI DEL REFRIGERANTE

Le tubazioni del refrigerante sono parte integrante di qualsiasi sistema split, multi-split, sistema VRF o pompa di calore aria-aria o aria-acqua. La loro funzione principale è garantire la circolazione ininterrotta del refrigerante (freon) tra l’unità interna e quella esterna, trasferendo energia termica. La lunghezza e la configurazione delle linee influiscono sulla resistenza idraulica e sull’efficienza del sistema. In fase di progettazione, è necessario rispettare le raccomandazioni del produttore relative alla lunghezza massima della linea e al dislivello ammissibile. Ad esempio, per i sistemi split residenziali, la lunghezza della linea è solitamente limitata a 15-25 metri con un dislivello fino a 10-15 metri. Il mancato rispetto di questi parametri può portare a una riduzione della capacità frigorifera fino al 15-20%, a un aumento del carico sul compressore e a una riduzione della sua durata. È importante minimizzare il numero di curve e piegature, utilizzare tubazioni con il raggio di curvatura minimo consentito per evitare la deformazione del rame e l’aumento della resistenza. Ogni metro aggiuntivo di linea che supera la lunghezza minima necessaria può richiedere una ricarica di refrigerante secondo le istruzioni del produttore, il che sottolinea l’importanza di un calcolo preciso.

Il materiale principale per le tubazioni del refrigerante è il rame di alta qualità, conforme allo standard ASTM B280 “Standard Specification for Seamless Copper Tube for Air Conditioning and Refrigeration Field Service”. Questo standard garantisce l’assenza di difetti, la pulizia della superficie interna e uno spessore delle pareti adeguato, fondamentale per il funzionamento ad alta pressione e per prevenire la corrosione. Ad esempio, per i sistemi residenziali si utilizzano generalmente tubi di rame di diametro 1/4″, 3/8″, 1/2″, 5/8″ con uno spessore di parete non inferiore a 0,76 mm (0,030 pollici). È inoltre importante un isolamento termico di qualità, che previene le perdite di calore/freddo e la formazione di condensa sulla superficie dei tubi. Ciò influisce direttamente sul sistema di ventilazione e sul comfort dell’ambiente. Per la linea del liquido e quella del gas è necessario utilizzare tubi separati con isolamento termico individuale. L’uso di un unico isolamento per entrambi i tubi può causare uno scambio termico tra di essi, riducendo l’efficienza complessiva del sistema. La ДБН В.2.5-67:2013 “Riscaldamento, ventilazione e condizionamento” regola i requisiti per l’isolamento termico delle tubazioni, indicando la necessità di utilizzare materiali con un coefficiente di conducibilità termica non superiore a 0,038 W/(m·K) a una temperatura di 20°C e uno spessore minimo calcolato in base al diametro del tubo e alla temperatura di esercizio.

La posa delle linee può essere a vista o incassata. Nella posa incassata, in particolare nelle pareti, è necessario prevedere guaine e le aperture minime necessarie per il passaggio degli impianti, per evitare danni ai tubi durante i successivi lavori edili. Gli angoli delle curve devono essere realizzati in modo graduale, utilizzando apposite molle o piegatubi, per evitare schiacciamenti che creano una resistenza idraulica aggiuntiva e possono portare all’assottigliamento della parete e a successive perdite. Il fissaggio dei tubi deve garantirne il bloccaggio senza tensioni eccessive né vibrazioni. La distanza tra i fissaggi, di norma, non deve superare 1-1,5 metri per i tratti orizzontali e 2-2,5 metri per quelli verticali, secondo le raccomandazioni dei produttori.

La scelta dei materiali corretti è fondamentale per garantire la durabilità e la tenuta delle tubazioni del refrigerante. Il componente principale è il tubo di rame, che deve rispondere ai più elevati standard di qualità. Come già accennato, sono di importanza critica lo standard ASTM B280 o l’equivalente europeo EN 12735-1 (per tubi di rame senza saldatura per la refrigerazione e il condizionamento). Questi standard prevedono requisiti specifici per la purezza del rame (minimo 99,9% di rame), lo spessore della parete, la levigatezza della superficie interna (per minimizzare l’attrito e prevenire l’accumulo di contaminanti) e l’assenza di olio o altre impurità. La superficie interna dei tubi di rame deve essere assolutamente pulita, priva di ossidi, scorie o microparticelle, che potrebbero ostruire il dispositivo di laminazione (tubo capillare o valvola di espansione termostatica) e il compressore.

Oltre ai tubi di rame, non meno importanti sono i raccordi e gli elementi di giunzione. Per la cartellatura si utilizzano dadi e raccordi in ottone, che hanno un’elevata resistenza alla corrosione e resistenza meccanica. I raccordi di qualità devono avere dimensioni precise e una finitura superficiale liscia per garantire un’aderenza perfetta durante la cartellatura. Per la brasatura si utilizzano raccordi in rame e ottone, che devono avere un diametro e uno spessore di parete adeguati per una giunzione affidabile. La lega brasante per le tubazioni del refrigerante deve essere priva di flussante, contenente dal 2% al 15% di argento (ad esempio, la lega L-Ag2P o L-Ag5P), che garantisce un’elevata resistenza della giunzione, la sua flessibilità e la resistenza alle vibrazioni e agli sbalzi di temperatura. Il flussante residuo nel sistema può causare la corrosione del rame e l’intasamento.

L’isolamento termico è un altro componente di importanza critica. Si utilizzano più spesso gomma espansa o polietilene espanso. Questi materiali hanno un basso coefficiente di conducibilità termica (0,032-0,038 W/(m·K)) e un’elevata resistenza alla diffusione del vapore acqueo, il che previene la formazione di condensa sulle superfici fredde dei tubi (in particolare sulla linea di bassa pressione). Lo spessore dell’isolamento viene calcolato tenendo conto del diametro del tubo, della temperatura del refrigerante e della temperatura ambiente. Secondo la EN 378 “Refrigerating systems and heat pumps – Safety and environmental requirements”, un isolamento adeguato è fondamentale per minimizzare le perdite di energia e prevenire la formazione di ghiaccio. Ad esempio, per linee di diametro 1/2” a una temperatura di esercizio di +5°C e una temperatura dell’aria di +30°C con umidità relativa del 70%, lo spessore minimo dell’isolamento in gomma espansa dovrebbe essere di circa 9-13 mm per prevenire la condensazione. Trascurare questo aspetto può portare non solo a perdite di calore, ma anche a danni alle finiture di pareti e soffitti a causa dell’umidità.

Inoltre, per sigillare i passaggi esterni e proteggere l’isolamento dai raggi UV e dai danni meccanici, si utilizzano speciali nastri protettivi o canaline resistenti ai raggi UV. Il fissaggio delle linee alla parete deve essere effettuato con fascette in plastica o metallo con inserti in gomma che smorzano le vibrazioni. L’uso di materiali di scarsa qualità in una qualsiasi di queste fasi compromette l’affidabilità dell’intero sistema e comporta costi imprevisti di riparazione e manutenzione.

La qualità delle giunzioni è il fattore più importante che determina la tenuta e la durabilità della linea del refrigerante. Esistono due metodi principali per collegare i tubi di rame: la cartellatura e la brasatura. Ciascuno di essi presenta caratteristiche e requisiti di esecuzione specifici.

Cartellatura: Questo metodo viene utilizzato per collegare le linee del refrigerante ai raccordi dell’unità interna ed esterna. Consiste nell’espandere l’estremità del tubo di rame fino a formare un cono, che viene poi premuto saldamente contro il cono corrispondente sul raccordo mediante un dado a cappello. Fasi e requisiti chiave:

1. Taglio del tubo: Il tubo deve essere tagliato perpendicolarmente con un apposito tagliatubi. È inammissibile l’uso di un seghetto o di altri strumenti che deformano il tubo.
2. Sbavatura: Dopo il taglio, è necessario rimuovere con cura la bava interna ed esterna con un apposito alesatore. Anche trucioli microscopici rimasti all’interno del tubo possono danneggiare il compressore o ostruire la valvola di espansione termostatica.
3. Cartellatura: Per formare un cono perfetto si utilizza un apposito strumento di cartellatura (cartellatrice). Esistono cartellatrici manuali ed elettriche. È importante rispettare la corretta sporgenza del tubo dalla piastra di serraggio e distribuire uniformemente la pressione. Il cono deve essere uniforme, privo di crepe, bave, graffi o assottigliamenti. Una cartellatura di scarsa qualità è la causa più frequente di perdite nei sistemi residenziali.
4. Giunzione: Prima di serrare il dado a cappello sul cono del tubo cartellato, è necessario applicare un sottile strato di olio refrigerante speciale o sigillante per sistemi frigoriferi. Ciò garantisce una migliore aderenza e tenuta. Il serraggio del dado viene effettuato con una chiave dinamometrica fino alla coppia raccomandata dal produttore (solitamente 40-60 N·m per i tubi da 1/4″ e 60-80 N·m per quelli da 3/8″), per evitare un serraggio insufficiente o eccessivo, che potrebbe causare la deformazione del cono e perdite.

Brasatura: Questo metodo viene utilizzato per collegare tratti lunghi di linee, aggirare ostacoli o creare diramazioni (ad esempio, elementi a Y per sistemi multi-split). La brasatura crea una giunzione permanente, resistente e affidabile. Requisiti:

1. Preparazione: Le estremità dei tubi e dei raccordi da unire vengono accuratamente pulite meccanicamente da ossidi e sporco (ad esempio con carta vetrata o spazzola metallica) fino a ottenere una lucentezza metallica.
2. Brasatura: Si utilizza un cannello a gas (propano-butano o acetilene-ossigeno) e una lega brasante rame-fosforo priva di flussante con un contenuto di argento del 2-15%. La lega fonde sotto l’azione della fiamma e penetra nell’interstizio tra i tubi per effetto capillare, formando una giunzione ermetica. È importante garantire un riscaldamento uniforme della giunzione. Il surriscaldamento può causare la combustione dell’ossigeno dal rame e la formazione di microcricche, mentre un riscaldamento insufficiente può causare un riempimento incompleto del giunto con la lega.
3. Protezione dagli ossidi: Durante la brasatura è necessario immettere all’interno del tubo un gas inerte (azoto) a bassa pressione (0,05-0,2 bar). Ciò previene la formazione di una pellicola di ossido sulla superficie interna del tubo, che potrebbe staccarsi ed entrare nel sistema, ostruendolo. La ДБН В.2.5-67:2013 e la EN 378 indicano chiaramente la necessità di questa fase.
4. Raffreddamento: Dopo la brasatura, la giunzione deve raffreddarsi naturalmente.

Entrambi i metodi richiedono un’elevata qualifica e il rispetto della tecnologia. Una cartellatura o una brasatura eseguite in modo scorretto sono la causa principale delle fughe di refrigerante, che rappresentano una minaccia diretta per una casa intelligente, che dovrebbe escludere problemi di questo tipo.

La messa sotto vuoto e il collaudo di tenuta sono le fasi più importanti del montaggio delle tubazioni del refrigerante, che influiscono direttamente sulla durabilità, sull’efficienza e sulla sicurezza del sistema di condizionamento o della pompa di calore. Queste procedure sono obbligatorie secondo gli standard internazionali (ISO 5149, EN 378) e le norme edilizie nazionali, come la ДБН В.2.5-67:2013 in Ucraina.

Collaudo di tenuta (Test dell’azoto): Prima della messa sotto vuoto, il sistema deve essere verificato per la tenuta utilizzando un gas inerte — l’azoto. L’azoto, essendo un gas secco, non reagisce con il refrigerante e non contiene umidità. La procedura è la seguente:

1. Al termine del montaggio delle linee e di tutte le giunzioni, il sistema viene collegato a una bombola di azoto tramite il gruppo manometrico.
2. Il sistema viene riempito di azoto fino alla pressione di esercizio, che per la maggior parte dei sistemi è di 25-30 bar (circa 2,5-3,0 MPa). Per i sistemi a R410A, la pressione può essere più alta, fino a 40-45 bar.
3. Una volta raggiunta la pressione impostata, l’immissione di azoto viene interrotta e la pressione nel sistema viene monitorata per almeno 24 ore (per i sistemi di grandi dimensioni può arrivare a 48-72 ore). È ammessa una lieve variazione di pressione dovuta al cambiamento della temperatura ambiente (legge di Gay-Lussac). La compensazione si calcola come: ΔP/P = ΔT/T, dove T è la temperatura assoluta.
4. Se non si registra alcuna caduta di pressione (correggendo per la temperatura), il sistema è considerato a tenuta. In caso di caduta di pressione, è necessario individuare la perdita mediante appositi tester, soluzione saponosa o cercafughe elettronici ed eliminarla. Questa fase è di importanza critica, poiché anche una perdita microscopica porterà nel tempo alla perdita di refrigerante e al deterioramento del funzionamento del sistema.

Messa sotto vuoto del sistema: Questo processo consiste nella rimozione dell’aria e, cosa più importante, dell’umidità dal volume interno delle tubazioni del refrigerante e dell’unità interna. L’umidità è uno dei principali nemici del circuito frigorifero. Può congelare nel dispositivo di laminazione, ostacolando la circolazione del refrigerante, formare acidi in combinazione con il refrigerante e l’olio, causando corrosione, e ridurre l’efficienza del sistema.

1. Al gruppo manometrico collegato al sistema viene collegata una pompa per il vuoto. È importante utilizzare una pompa in grado di creare un vuoto spinto (fino a 20-50 micron).
2. Il processo di messa sotto vuoto continua fino al raggiungimento del livello di rarefazione necessario (vuoto spinto). Per la maggior parte dei sistemi questo valore è di 500 micron (0,67 mbar o 0,5 Torr). L’uso di un vacuometro elettronico è obbligatorio per un controllo preciso.
3. Dopo aver raggiunto il vuoto necessario, è necessario mantenere il sistema sotto vuoto per 15-30 minuti (il cosiddetto “test del vuoto”). Se i valori del vacuometro non aumentano, ciò conferma l’assenza di perdite nascoste e la completa rimozione dell’umidità. Un nuovo aumento della pressione indica la presenza di umidità in evaporazione o di una microperdita.
4. Per i sistemi di grandi dimensioni o con un elevato contenuto di umidità, può essere necessaria una messa sotto vuoto ripetuta (cicli ripetuti) per garantire la completa rimozione dell’umidità adsorbita sulle superfici interne dei tubi.

L’esecuzione di queste procedure secondo una tecnologia rigorosa garantisce la massima affidabilità del sistema, la sua efficienza progettuale e una lunga durata di vita.

Un adeguato isolamento termico delle tubazioni del refrigerante è di importanza critica per garantire l’efficienza energetica, prevenire la formazione di condensa e prolungare la durata del sistema. Svolge diverse funzioni: minimizza le perdite di calore/freddo trasportate dal refrigerante; previene la formazione di condensa sulla superficie del tubo freddo (linea di aspirazione/gas); protegge i tubi da danni meccanici e dagli agenti atmosferici.

Requisiti principali per l’isolamento termico:

1. Basso coefficiente di conducibilità termica: Il materiale isolante deve avere un basso valore di λ (lambda), solitamente nell’intervallo 0,032 – 0,038 W/(m·K) a 20°C, per trattenere efficacemente il calore o il freddo.
2. Elevata resistenza alla diffusione del vapore acqueo (fattore Sd): Per prevenire la condensazione, in particolare sulla linea di aspirazione, l’isolamento deve avere un elevato coefficiente di resistenza alla diffusione del vapore acqueo (fattore Sd > 1000). Ciò significa che il materiale deve impedire quasi ermeticamente la penetrazione dell’umidità dall’aria circostante fino alla superficie fredda del tubo.
3. Resistenza ai raggi UV: Per i tratti esterni delle linee, l’isolamento deve essere resistente ai raggi ultravioletti o avere uno strato protettivo aggiuntivo, altrimenti si deteriora rapidamente.
4. Elasticità e resistenza: Il materiale deve essere flessibile per facilitare il montaggio e sufficientemente resistente per sopportare lievi sollecitazioni meccaniche.
5. Resistenza al fuoco: Conformità alle norme di sicurezza antincendio, classe di combustibilità (ad esempio, Г1 secondo la ДСТУ Б В.2.7-19-95).

Materiali per l’isolamento termico:

• Gomma sintetica espansa: È uno dei materiali più diffusi grazie alle sue eccellenti proprietà di isolamento termico (λ ≈ 0,034 W/(m·K)) e all’elevata impermeabilità al vapore (Sd > 10000). È flessibile, ha una struttura a cellule chiuse che impedisce la penetrazione dell’umidità. Disponibile sotto forma di tubi di vario diametro e materiali in lastre.
• Polietilene espanso: Anch’esso ampiamente utilizzato, presenta buone caratteristiche (λ ≈ 0,038 W/(m·K)), ma la sua impermeabilità al vapore è generalmente inferiore rispetto alla gomma. Spesso utilizzato per tratti meno critici o in combinazione con una barriera al vapore aggiuntiva.

Determinazione dello spessore dell’isolamento:

Lo spessore dell’isolamento è un parametro chiave che previene la condensazione. Viene calcolato secondo metodologie specifiche che tengono conto del diametro del tubo, della temperatura del refrigerante, della temperatura e dell’umidità relativa dell’aria circostante, nonché del coefficiente di conducibilità termica del materiale. Secondo la EN 378 e la ДБН В.2.5-67:2013, per la maggior parte dei sistemi residenziali nelle condizioni dell’Ucraina, sulla linea di aspirazione (tubo freddo, temperatura di circa +5…+10°C) lo spessore dell’isolamento in gomma espansa deve essere di almeno 9 mm per i tubi fino a 1/2” e 13 mm per i tubi da 5/8” in su. Sulla linea del liquido (tubo caldo, temperatura di circa +35…+45°C) lo spessore può essere inferiore, ma non meno di 6-9 mm, per minimizzare le perdite di calore.

Protezione delle linee:

Oltre all’isolamento termico, le tubazioni del refrigerante necessitano di protezione dai fattori esterni. Per i tratti esterni, in particolare quelli esposti alla luce solare diretta, è necessario utilizzare guaine protettive resistenti ai raggi UV, canaline o avvolgere l’isolamento con un apposito nastro resistente ai raggi UV. Ciò previene il degrado dell’isolamento dovuto ai raggi ultravioletti, che può verificarsi già dopo 1-2 anni di esercizio. Anche la protezione meccanica è importante, in particolare nei punti in cui le linee potrebbero essere danneggiate. Tutte queste misure contribuiscono alla durabilità complessiva della struttura e alla conservazione dei suoi parametri iniziali.

Anche errori minori durante il montaggio delle tubazioni del refrigerante possono portare a conseguenze gravi: riduzione delle prestazioni del sistema, aumento del consumo energetico, rapida usura del compressore e, cosa più critica, fughe di refrigerante. Comprendere questi errori tipici e conoscere i modi per evitarli è fondamentale per garantire affidabilità ed efficienza.

1. Cartellatura di scarsa qualità:

• Errore: Cono della giunzione cartellata irregolare, danneggiato, incrinato o troppo sottile. Contaminazione della superficie interna con trucioli dopo il taglio del tubo. Serraggio insufficiente o eccessivo del dado a cappello.
• Conseguenze: Micro o macro perdite di refrigerante, ingresso di trucioli di rame nel sistema.
• Come evitarlo: Uso di un tagliatubi e di un alesatore professionali. Utilizzo di una cartellatrice di qualità (preferibilmente eccentrica o elettrica). Controllo visivo della qualità del cono. Uso di una chiave dinamometrica per un serraggio controllato delle giunzioni.

2. Brasatura errata:

• Errore: Surriscaldamento o riscaldamento insufficiente della giunzione. Mancata immissione di azoto all’interno del tubo durante la brasatura. Uso di lega brasante con flussante.
• Conseguenze: Formazione di ossidi (fuliggine) all’interno del tubo, che ostruisce il sistema. Giunti non ermetici. Corrosione dovuta ai residui di flussante.
• Come evitarlo: Uso di una lega brasante rame-fosforo priva di flussante con contenuto di argento. Immissione obbligatoria di gas inerte (azoto) a una pressione di 0,05-0,2 bar durante la brasatura. Rispetto della tecnologia di riscaldamento e raffreddamento.

3. Messa sotto vuoto insufficiente:

• Errore: Uso di una pompa per il vuoto di bassa potenza. Tempo di messa sotto vuoto insufficiente. Assenza o mancata considerazione dei valori del vacuometro elettronico.
• Conseguenze: Residui di aria e umidità nel sistema. Riduzione dell’efficienza, aumento della pressione di condensazione, formazione di acidi che corrodono i componenti, congelamento dell’umidità nella valvola di espansione termostatica.
• Come evitarlo: Utilizzo di una pompa per il vuoto in grado di creare un vuoto spinto (inferiore a 500 micron). Uso obbligatorio di un vacuometro elettronico. Esecuzione del test del vuoto (mantenimento del sistema sotto vuoto senza pompa) e ripetizione della messa sotto vuoto se necessario.

4. Isolamento termico di scarsa qualità o assente:

• Errore: Uso di materiale con bassa impermeabilità al vapore. Spessore dell’isolamento insufficiente. Danneggiamento dell’isolamento durante il montaggio. Assenza di protezione dai raggi UV nei tratti esterni.
• Conseguenze: Formazione di condensa sulla linea di aspirazione (può portare al danneggiamento delle strutture edilizie), significative perdite di calore, riduzione dell’efficienza energetica, congelamento dell’isolamento.
• Come evitarlo: Scelta di un isolamento in gomma espansa con un elevato fattore Sd e uno spessore adeguato secondo i calcoli e le norme (ДБН В.2.5-67:2013). Montaggio accurato dell’isolamento, uso di materiali di protezione UV per i tratti esterni.

5. Instradamento e fissaggio errati delle linee:

• Errore: Lunghezza delle linee eccessiva o dislivello eccessivo (oltre i limiti raccomandati dal produttore). Curve brusche, schiacciamenti dei tubi. Fissaggio insufficiente o eccessivo, che causa vibrazioni o danni meccanici.
• Conseguenze: Aumento della resistenza idraulica, riduzione delle prestazioni, aumento del carico sul compressore, perdite nei punti di schiacciamento.
• Come evitarlo: Rispetto delle raccomandazioni del produttore relative a lunghezza e dislivello. Uso di piegatubi per curve graduali. Fissaggio affidabile delle linee ogni 1-1,5 m. Garanzia di protezione da danni meccanici, ad esempio nei passaggi attraverso le strutture edilizie. Evitare questi errori richiede un’elevata qualifica, attenzione e l’uso di strumenti professionali. Investire in un montaggio di qualità nella fase iniziale previene costi significativi di riparazione e manutenzione in futuro.

In Ucraina, come in altri paesi sviluppati, il montaggio dei sistemi a refrigerante di condizionamento e delle pompe di calore è regolato da una serie di documenti normativi. Il loro rigoroso rispetto è la garanzia della sicurezza, dell’efficienza energetica e dell’affidabilità dell’esercizio delle apparecchiature. Il principale atto normativo è la ДБН В.2.5-67:2013 ‘Riscaldamento, ventilazione e condizionamento’, che stabilisce i requisiti generali per la progettazione, il montaggio e l’esercizio dei sistemi HVAC, comprese le unità frigorifere.

Disposizioni chiave della ДБН В.2.5-67:2013 relative alle tubazioni del refrigerante:

• Materiali: Requisiti per la qualità dei tubi e dei raccordi utilizzati per il refrigerante, inclusa la necessità di utilizzare tubi di rame conformi agli standard per la refrigerazione (punto 10.3.1). Si specifica che le tubazioni del refrigerante devono essere resistenti alla corrosione e chimicamente neutre rispetto al refrigerante e all’olio refrigerante.
• Giunzioni: Si sottolinea l’importanza della tenuta di tutte le giunzioni. Sono ammesse brasatura, cartellatura e giunzioni meccaniche, a condizione che garantiscano una tenuta affidabile (punto 10.3.2). È vietato l’uso di giunzioni filettate non destinate alla refrigerazione.
• Isolamento termico: Vengono stabiliti i requisiti per l’isolamento termico delle tubazioni del refrigerante per prevenire le perdite di calore (riscaldamento o raffreddamento) e la condensazione dell’umidità sulla superficie dei tubi (punto 10.3.3). Lo spessore dell’isolamento e il suo coefficiente di conducibilità termica devono corrispondere ai dati di calcolo, volti a mantenere le temperature di progetto.
• Collaudo di tenuta: La ДБН richiede il collaudo obbligatorio di tenuta dei sistemi di refrigerazione dopo il montaggio. Il test deve essere eseguito con un gas inerte (azoto) a una pressione superiore a quella di esercizio (punto 10.4.1). Sono inoltre regolamentate la durata delle prove e la caduta di pressione ammissibile.
• Messa sotto vuoto: Obbligatorietà della messa sotto vuoto del sistema per rimuovere aria e umidità fino al raggiungimento di un vuoto spinto (punto 10.4.2). Ciò è fondamentale per prevenire il deterioramento delle caratteristiche del refrigerante e la corrosione delle apparecchiature.
• Montaggio: Disposizioni generali per la posa delle tubazioni, il loro fissaggio, la protezione da danni meccanici e vibrazioni (punto 10.3.4).

Oltre alla ДБН, si applicano anche standard internazionali, come lo standard europeo EN 378 “Refrigerating systems and heat pumps – Safety and environmental requirements”, che è alla base di molte norme nazionali. La EN 378 descrive in dettaglio i requisiti di sicurezza, costruzione, montaggio, collaudo, marcatura e documentazione dei sistemi frigoriferi, incluso l’uso dei refrigeranti. In particolare, sottolinea la necessità di personale qualificato per i lavori con i refrigeranti e di apparecchiature adeguate. In Ucraina possono essere applicati anche standard di settore specifici e raccomandazioni dei produttori di apparecchiature, che spesso specificano ulteriormente i requisiti della ДБН e della EN 378. Ad esempio, per alcuni sistemi moderni a controllo inverter possono esserci requisiti aggiuntivi relativi alla lunghezza e al diametro delle linee, nonché alla quantità di refrigerante caricato. Garantire la qualità della costruzione e del montaggio degli impianti tecnici è fondamentale per qualsiasi progetto.

Il mancato rispetto di queste norme può comportare responsabilità amministrativa, il rifiuto dell’assistenza in garanzia delle apparecchiature e, cosa più importante, rischi per la salute umana e per l’ambiente a causa delle fughe di refrigerante.

L’ottimizzazione dell’instradamento delle tubazioni del refrigerante non è semplicemente una questione di estetica o comodità di montaggio, ma un fattore chiave che influisce direttamente sull’efficienza energetica, sulle prestazioni e sulla durata dei sistemi di condizionamento e delle pompe di calore. Ogni metro di linea rappresenta una resistenza idraulica aggiuntiva, un potenziale punto di perdita di calore e di fuga, nonché un aumento dei costi di materiali e montaggio.

Impatto della lunghezza delle linee sull’efficienza:

La lunghezza delle tubazioni del refrigerante ha un impatto diretto su diversi indicatori chiave:

1. Resistenza idraulica: Più lunga è la linea e maggiore è il numero di curve, maggiore è la resistenza creata al movimento del refrigerante. Ciò porta a una caduta di pressione e a una riduzione della portata massica del refrigerante, il che, a sua volta, riduce l’efficienza dello scambio termico negli scambiatori di calore dell’unità interna ed esterna. Il compressore deve lavorare con un carico maggiore, consumando più energia per superare questa resistenza.
2. Perdite/apporti di calore: Anche con un isolamento ideale, le linee lunghe con una superficie maggiore sono soggette a maggiori perdite di calore (sulla linea del liquido) o apporti di calore (sulla linea del gas/aspirazione). Ciò significa che parte dell’energia termica o frigorifera che il sistema deve trasferire viene persa nelle tubazioni prima di raggiungere lo scambiatore di calore di destinazione. Ogni grado di differenza tra la temperatura del refrigerante e quella ambiente crea un gradiente che l’isolamento riduce solo, senza eliminarlo completamente.
3. Ricarica di refrigerante: La maggior parte dei produttori indica che, quando la lunghezza delle linee supera un certo minimo (ad esempio, 5-7 metri), è necessario ricaricare il sistema con una quantità aggiuntiva di refrigerante (ad esempio, 20-30 g per ogni metro aggiuntivo). Una quantità errata di refrigerante riduce in modo critico l’efficienza e l’affidabilità del sistema.

Principi di ottimizzazione dell’instradamento:

• Lunghezza minima: Bisogna sempre puntare alla linea più corta possibile tra unità interna ed esterna, rispettando al contempo i raggi di curvatura minimi ammissibili.
• Linee rette: Il percorso deve essere il più rettilineo possibile. Ogni curva aumenta la resistenza idraulica. Se le curve sono inevitabili, devono essere graduali, eseguite con piegatubi e non manualmente, per evitare schiacciamenti.
• Evitare gli ostacoli: Durante la progettazione è necessario tenere conto delle strutture edilizie, evitando di attraversare elementi portanti, travi, cavi elettrici e tubi idraulici. Ciò semplificherà il montaggio e ridurrà al minimo i rischi di danneggiamento delle linee.
• Accessibilità per la manutenzione: Nonostante la tendenza alla posa incassata, è importante garantire l’accesso ai nodi chiave (ad esempio, porte di servizio, punti di giunzione), se ciò non contrasta con le scelte architettoniche.
• Protezione da danni meccanici: Nei punti in cui le linee attraversano pareti o solai, è necessario utilizzare guaine protettive. Ciò è particolarmente importante per gli edifici in legno, dove esiste il rischio di danneggiamento del tubo a causa del ritiro o della deformazione delle strutture.

Un instradamento ottimizzato delle tubazioni del refrigerante non significa solo risparmiare sui materiali, ma anche aumentare significativamente il coefficiente di efficienza energetica (COP/EER) del sistema, il che influisce direttamente sui costi operativi durante tutta la sua durata di vita. Per i moderni sistemi VRF ad alte prestazioni e le pompe di calore, un instradamento corretto è uno dei fattori principali per raggiungere le prestazioni dichiarate dal produttore.

La posa delle tubazioni del refrigerante in condizioni difficili, come le aree densamente popolate della regione di Kyiv o gli edifici multipiano, richiede un approccio particolare e la considerazione di una serie di fattori specifici. Queste condizioni pongono ulteriori sfide a progettisti e installatori, che vanno oltre le raccomandazioni standard.

1. Edifici multipiano:

• Limitazioni della facciata: In molte città, tra cui Kyiv, esistono regole rigorose per il posizionamento delle unità esterne dei condizionatori sulle facciate degli edifici, in particolare nei centri storici o nelle aree di valore architettonico. Ciò può comportare la necessità di utilizzare una posa incassata delle linee per una distanza significativa, il posizionamento delle unità su balconi, tetti, in appositi cestelli o nicchie tecniche.
• Lunghezza delle linee e dislivelli: Negli edifici alti si verificano dislivelli significativi tra unità esterna e interna. Per tali condizioni si utilizzano sistemi speciali (ad esempio, VRF/VRV o potenti sistemi multi-split), progettati per linee lunghe (fino a 100-150 m) e grandi dislivelli (fino a 30-50 m). Tuttavia, ogni produttore ha i propri limiti, che devono essere rigorosamente rispettati.
• Attraversamento di solai e pareti: La posa delle linee attraverso pareti portanti e solai interpiano richiede l’uso di guaine protettive, che prevengono danni ai tubi durante i lavori edili o il ritiro dell’edificio. Le guaine devono essere sigillate per prevenire la propagazione di fuoco e rumore. La ДБН В.2.5-67:2013 e la ДБН В.1.1-7-2016 “Sicurezza antincendio degli edifici in costruzione” contengono requisiti per la resistenza al fuoco dei passaggi degli impianti tecnici.
• Isolamento acustico: Negli edifici multipiano, in particolare negli ambienti residenziali, è estremamente importante minimizzare la trasmissione di vibrazioni e rumore dal funzionamento dell’unità esterna attraverso le tubazioni del refrigerante. A tale scopo si utilizzano antivibranti, speciali guarnizioni in gomma e sospensioni. L’isolamento delle tubazioni del refrigerante deve essere continuo, senza interruzioni, per prevenire la formazione di ‘ponti acustici’.

2. La regione di Kyiv e le peculiarità del clima ucraino:

• Oscillazioni di temperatura: Il clima della regione di Kyiv è caratterizzato da significative oscillazioni stagionali di temperatura — da un’estate calda (+30…+35°C) a un inverno gelido (-15…-25°C). Ciò richiede l’uso di un isolamento termico di qualità con elevata resistenza agli sbalzi di temperatura e ai raggi UV. Per le pompe di calore, che funzionano per il riscaldamento in inverno, è particolarmente importante garantire un adeguato isolamento termico per minimizzare le perdite di calore nelle linee.
• Sbrinamento dell’unità esterna: In inverno, durante il funzionamento della pompa di calore in modalità riscaldamento, l’unità esterna passa periodicamente in modalità sbrinamento. In questo caso, l’isolamento termico delle tubazioni del refrigerante deve resistere sia alle basse che alle temperature relativamente alte che si verificano durante questi cicli.
• Umidità: L’elevata umidità dell’aria nei periodi di mezza stagione e in estate aumenta il rischio di formazione di condensa nei tratti freddi delle linee. Ciò rende di importanza critica l’uso di un isolamento impermeabile al vapore con un elevato fattore Sd, come discusso in precedenza.
• Corrosione: Nelle condizioni di edilizia urbana e di zone industriali, dove l’aria può contenere sostanze aggressive, è necessario garantire una protezione aggiuntiva dei tratti esterni delle tubazioni del refrigerante dalla corrosione, ad esempio mediante guaine protettive o rivestimenti speciali.

Tutti questi fattori richiedono una progettazione accurata e l’uso di materiali di alta qualità e un montaggio professionale, affinché i sistemi possano funzionare in modo efficiente e affidabile per l’intera durata di vita dichiarata, indipendentemente dalle condizioni esterne e dalle caratteristiche architettoniche degli edifici.