Trattamento dell acqua per gli impianti tecnologici

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2 Trattamento dell acqua per gli impianti tecnologici dott. Ruggero Laria esperto di trattamento dell acqua, consulente di Termoacqua Tecnologie Convegno ANTA - Milano, 25/11/ Edifici ad alta efficienza energetica: l'involucro edilizio e l'impianto termico Relatore: Titolo relazione 2

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5 Incrostazioni Durezza temporanea T Ca(HCO 3 ) 2 CaCO 3 + H 2 O + CO 2 T Mg(HCO3)2 Mg(OH)2 + 2CO 2 Durezza permanente CaSO 4 MgSO 4 CaCl 2 MgCl 2 Silice 5

6 Corrosioni 6

7 Depositi CAUSE Durezza Corrosione Biologia Inquinamenti esterni CONSEGUENZE Corrosioni sotto deposito Riduzioni di portata Riduzioni di scambio termico Crescite biologiche 7

8 Crescite Biologiche Alterazione della potabilità Corrosioni batteriche Corrosioni sotto deposito Sviluppo di patogeni 8

9 Il trattamento dell acqua Con gli impianti (trattamento propriamente detto) Con prodotti chimici (condizionamento chimico) Con l uso combinato di impianti e prodotti chimici (che è il caso più generale per gli impianti industriali) 9

10 Trattamento Filtri a rete Filtri a masse filtranti 10

11 Trattamento Addolcitore MgCO 3 Na 2CO 3 CaCO 3 Na 2SO 4 MgSO 4 NaHCO 3 NaCl Ca(HCO 3) 2 CaCl 2 Mg(HCO 3) 2 MgCl 2 CaSO 4 Addolcimento Na Ca (HCO 3 ) 2 + >R Ca = R + 2NaHCO 3 Na Rigenerazione Na Ca = R + 2NaCl >R + CaCl 2 Na 11

12 Condizionamento chimico PRODOTTI A SINGOLA AZIONE FORMULATI POLIVALENTI Dosati con impianti di vario tipo: volumetrici, a comando strumentale, a tempo in parallelo etc. ACQUA POTABILE Condizionanti alimentari o autorizzati ACQUA RISCALDAMENTO Condizionanti efficaci di facile gestione eco-compatibili non pericolosi e 12

13 Condizionamento Dosaggio 13

14 Leggi e norme NORME BUONA TECNICA NORME ITALIANE UNI 9182 UNI-CTI 8065 UNI CTI 7550 UNI CTI 8884 NORME CEN Impianti di alimentazione e distribuzione di acqua fredda e calda Trattamento dell acqua negli impianti termici ad uso civile Requisiti delle acque per generatori di vapore e relativi impianti di trattamento (superata da CEN ma ancora molto usata) Caratteristiche e trattamento delle acque dei circuiti di raffreddamento e di umidificazione Impianti civili Corrispondente alla norma UNI 9182 Tubi da fumo UNI EN :2005 Tubi d acqua UNI EN :

15 LEGGI E DECRETI ACQUE POTABILI: Leggi e norme COGENTI D. Lgs. 31/01 Qualità delle acque destinate al consumo umano D. Min. 25/12 Disposizioni tecniche concernenti apparecchiature finalizzate al trattamento dell acqua destinata al consumo umano IMPIANTI: Legge 10/91 Norme per l attuazione del piano energetico nazionale in mate ria di uso razionale dell energia, di risparmio energetico e di svi luppo delle fonti rinnovabili di energia D. Lgs 192/05 Certificazione energetica degli edifici D Applicazione delle metodologie di calcolo delle prestazioni ener getiche e definizione delle prescrizioni e dei requisiti minimi de gli edifici. D. Min. 37/08 Riordino delle disposizioni in materia di impianti DLgs_102/14 Efficienza energetica 15

16 L ACQUA CALDA SANITARIA 16

17 Acqua calda sanitaria: problemi Incrostazioni Corrosioni Depositi Legionella L acqua calda è acqua destinata al consumo umano (acqua potabile) 17

18 Acqua calda sanitaria: soluzioni INCROSTAZIONI: Addolcitore (Polifosfati alimentari) CORROSIONI: Formulati sinergici alimentari (Silicati, polifosfati, ortofosfati spesso in combinazione con l addolcitore per acqua contemporaneamente incrostante e corrosiva) BATTERI - LEGIONELLA: Sanificazione, poi profilassi 18

19 Acqua calda sanitaria norma UNI CTI 8065 Durezza 25 fr > 25 fr Trattamenti prescritti UNI CTI8065 Filtro Dosaggio condizionante alimentare Filtro Addolcitore Dosaggio condizionante alimentare 19

20 Acqua calda sanitaria UNI CTI 8065 Durezza 25 fr Durezza > 25 fr 20

21 Legionella Pneumophila Non influisce sulla potabilità dell acqua Può provocare una polmonite spesso mortale Si insedia nei circuiti d acqua calda, in particolare se centralizzata, nei sistemi d umidificazione, nelle torri evaporative E molto difficile da eliminare É oggetto di molte inchieste della magistratura in tutta Italia 21

22 Affezioni provocate L infezione avviene per inalazione di aerosol contaminati L infezione origina due distinti quadri clinici: La febbre di Pontiac, che si risolve in pochi giorni senza problemi polmonari La legionellosi, quando il batterio si moltiplica negli alveoli polmonari. Questo provoca una grave forma di polmonite, spesso letale 22

23 Un lavoro da specialisti Che sappiano sanificare gli impianti infetti Che sappiano impostare un trattamento capace di evitare che si reinfetti in breve tempo Che sappiano impostare e gestire un piano di controllo e analisi efficace per rilevare il reinquinamento Che impostino un adeguata gestione dei programmi di manutenzione continua Che sappiano intervenire tempestivamente e con efficacia in caso di reinquinamento 23

24 GLI IMPIANTI DI RISCALDAMENTO 24

25 Impianti di riscaldamento tradizionali A - Caldaia B - Circolatore C - Valvola miscelatrice D - Vaso d espansione aperto (alternativo ad E) E - Vaso d espansione chiuso (alternativo a D) F - Radiatori G Convettori H - Produzione di acqua calda sanitaria J Manometro K - Sistema di riempimento e reintegro principali problemi: Generatore Incrostazione (anomalia) Corrosione Depositi Pompe Corrosione meccanica ricambio d acqua ingresso di gas 25

26 Tubazioni Acciaio Rame Plastica (anni 80/90) Sempre Corpi scaldanti Acciaio Alluminio Corrosione Erosione Ingresso Ossigeno Depositi corrosione da ossigeno, fanghi, (gas) corrosione da ph, fanghi, gas Ghisa Pannelli Acciaio Rame Plastica fanghi, (corrosione) corrosione, depositi erosione, depositi ossigeno depositi Vaso di espansione Ricircolo che causa corrosione 26

27 Impianti nuovi o recuperati Norma UNI CTI 8065 Potenzialità della caldaia fino a 350 Kw ( Kcal/h) oltre 350 Kw Caratteristiche dell acqua di riempimento e reintegro Durezza Condizionamento minore di 35 fr (per radiatori in Alluminio, se si utilizza acqua addolcita miscelare fino a 15 fr) minore di 15 fr (per radiatori in Alluminio, se si utilizza acqua addolcita miscelare fino a 15 fr) obbligatorio in fase di riempimento con controllo periodico della concentrazione residua obbligatorio in fase di riempimento con controllo periodico della concentrazione residua Caratteristiche dell acqua dell impianto Aspetto possibilmente limpida ph maggiore di 7 (con radiatori in Alluminio ph compreso tra 7 e 8) Condizionante (1) Concentrazione minima secondo le prescrizioni del fornitore Ferro (2) minore di 0,5 ppm come Fe Rame (2) minore di 0,1 ppm come Cu (1) (2) Effettuare i controlli due volte l anno, ad inizio e fine stagione e, se necessario, aggiungere prodotto. Se si riscontrano valori superiori ricercare le cause della corrosione. 27

28 Disposizioni legislative (D.P.R. 412/93 e ) TIPO DI IMPIANTO POTENZA DUREZZA TEMPORANEA TRATTAMENTO MINIMO PRESCRITTO CON E SENZA PRODUZIONE D ACQUA CALDA SANITARIA (D ) 100 kw TRA 100 E 350 kw 15 fr CONDIZIONAMENTO CHIMICO CONDIZIONAMENTO CHIMICO E ADDOLCIMENTO CON E SENZA PRODUZIONE D ACQUA CALDA SANITARIA (D.P.R. 412/93) > 350 kw IN BASE AL D.P.R. 412/93 SI APPLICANO LE PRESCRIZIONI DELLA NORMA UNI

29 Trattamento secondo norma UNI

30 Impianti di riscaldamento con caldaie a condensazione Oltre ai consueti problemi questi circuiti hanno problematiche specifiche, in particolare: Maggiore sensibilità a incrostazioni e depositi per via delle maggiori rese termiche Crescite biologiche I biocidi non devono fare schiuma e gli anticorrosivi filmanti possono creare problemi Vanno evitati rientri di impurità dal circuito (vecchi circuiti ristrutturati) In generale gli impianti vecchi con caldaie nuove vanno risanati per ripulire il circuito e ottimizzare il risparmio 30

31 DECRETO LEGISLATIVO 4 luglio 2014, n. 102 Art Per favorire il contenimento dei consumi energetici... in base ai consumi effettivi di ciascun centro di consumo individuale: nei condomini e negli edifici polifunzionali riforniti da una fonte di riscaldamento o raffreddamento centralizzata c) nei casi in cui l'uso di contatori individuali non sia tecnicamente possibile... per la misura del riscaldamento si ricorre all'installazione di sistemi di termoregolazione e contabilizzazione del calore individuali per... ciascun radiatore posto all'interno delle unita' immobiliari dei condomini Sanzioni 7. Nei casi di cui all'articolo 9, comma 5, lettera c) il condominio e i clienti finali che acquistano energia per un edificio polifunzionale che non provvedono ad installare sistemi di termoregolazione e contabilizzazione del calore individuali per misurare il consumo di calore in corrispondenza di ciascun radiatore... sono soggetti, ciascuno,alla sanzione amministrativa pecuniaria da 500 a 2500 euro.

32 Negli impianti esistenti, spesso vecchi, il D.Lgsl. 4 luglio 2014, n. 102 e gli incentivi per il risparmio energetico impongono il montaggio delle valvole termostatiche e favoriscono la sostituzione delle caldaie vecchie con caldaie ad alto rendimento (condensazione). Ciò pone problematiche nuove sul trattamento dell acqua e impone una bonifica dell impianto

33 Caldaie a condensazione e valvole termostatiche La tendenza è di dotarne per legge tutti gli impianti anche perché consentono notevoli risparmi Le valvole termostatiche hanno passaggi piccoli: i depositi e i residui di corrosione li possono ostruire Le caldaie a condensazione hanno rese molto elevate e passaggi interni ridotti, bastano incrostazioni o depositi anche modesti per pregiudicarne le rese e provocare pericolosi surriscaldamenti 33

34 Risanamento impianti INDISPENSABILE PRIMA DI MONTARE CALDAIE NUOVE E/O VALVOLE TERMOSTATICHE Caldaia Risanamento graduale con prodotti specifici Lavaggio con acidi passivati solo in casi estremi, verificando che i materiali lo consentano Impianto intero Risanamento graduale con prodotti specifici Non lavare mai con acidi o chelanti (EDTA, NTA) 34

35 Risanante: prova a caldo Alluminio (Mg/l ) Calcio (mg/l ) Ferro (Mg/l) Magnesio (mg/l ) Potassio (mg/l) Rame (mg/l ) Sodio (mg/l) campione del 27/01/2013 campione del 28/01/2013 campione del 29/01/2013 campione del 01/02/2013 campione del 06/02/13 campione del 08/02/13 13LA LA LA LA LA LA

36 Risanante prova a freddo 1.000,00 900,00 800,00 700,00 600,00 500,00 400,00 300,00 Alluminio (mg/l ) Calcio (mg/l ) Ferro (mg/l) Magnesio (mg/l ) Rame (mg/l ) 200,00 100,00 - prova del 22/02/13 prova del 23/02/13 prova del 24/02/13 prova del 25/02/13 prova del 26/02/13 prova del 27/02/13 prova del 06/03/13 prova del 08/03/13 prova del 12/03/13 36

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38 La filtrazione sul ricircolo 38

39 Bibliografia L. Legrand P. Leroy Prevention of corrosion and scaling in Water supply systems - Ellis Horwood limited New York 1990 C. L. Kruse Korrosion in den Sanitär und Heizungstechnik - Krammer Verlag Düsseldorf 1991 C. D. Schroeder Solutions to Boiler and Cooling Water Problems - Van Nostrand Reinhold New York 1991 H. E. Hömig Metall+Wasser - Vulkan Verlag Essen 1972 J. Mayet La pratique de l eau 12^ édition Le Moniteur Paris 1994 E. Kuhn G. Lucchini Acqua per l industria PEG Milano 1990 R. Laria - L acqua e il suo corretto trattamento Masson Milano 1996 R. Laria L acqua negli impianti tecnici e sanitari AICARR Milano 2001 R. Laria L acqua negli impianti tecnici e sanitari AICARR Milano rev