DATI DI COPERTINA E PREMESSA DEL PROGETTO

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1 DATI DI COPERTINA E PREMESSA DEL PROGETTO E Impianti di riscaldamento ad acqua calda Requisiti di sicurezza Parte 2: Requisiti specifici per impianti con apparecchi per il riscaldamento di tipo domestico alimentati a combustibile solido con caldaia incorporata, con potenza del focolare complessiva non maggiore di 35 KW Hot water heating systems Safety requirements Part 2: Specific requirements for systems provided with residential solid fuels burning appliances and combined boiler, not exceeding a total nominal heat input of 35 kw ORGANO COMPETENTE CTI - Comitato Termotecnico Italiano CO-AUTORE SOMMARIO La norma stabilisce le condizioni e le modalità di progettazione e di installazione ai fini della sicurezza degli impianti di riscaldamento che utilizzano quale fluido termovettore acqua calda ad una temperatura non maggiore di 110 C con potenza termica utile del focolare non maggiore di 35 kw. La norma si applica ai circuiti idraulici degli impianti termici per riscaldamento ad acqua calda, sotto pressione, e per produzione di acqua calda per i servizi igienici sanitari, con vaso di espansione aperto o chiuso, serviti da generatori di calore, quali stufe e caminetti, funzionanti con combustibili solidi, solidi pellettizzati, cippati, solidi non polverizzati, a caricamento manuale, automatico e automatico-manuale, a circolazione forzata o naturale del fluido termovettore, singoli o abbinati ad altri generatori. Questo testo NON è una norma UNI, ma è un progetto di norma sottoposto alla fase di inchiesta pubblica, da utilizzare solo ed esclusivamente per fini informativi e per la formulazione di commenti. Il processo di elaborazione delle norme UNI prevede che i progetti vengano sottoposti all'inchiesta pubblica per raccogliere i commenti degli operatori: la norma UNI definitiva potrebbe quindi presentare differenze -anche sostanziali- rispetto al documento messo in inchiesta. Questo documento perde qualsiasi valore al termine dell'inchiesta pubblica, cioè il: UNI non è responsabile delle conseguenze che possono derivare dall'uso improprio del testo dei progetti in inchiesta pubblica. UNI - Milano. Riproduzione vietata. codice progetto: E Tutti i diritti sono riservati. Nessuna parte di questo documento può essere riprodotta o diffusa con un mezzo qualsiasi, fotocopie, microfilm o altro, senza il consenso scritto di UNI.

2 DATI DI COPERTINA E PREMESSA DEL PROGETTO E RELAZIONI NAZIONALI RELAZIONI INTERN.LI PREMESSA La presente norma è stata elaborata sotto la competenza dell'ente federato all'uni@ CTI - Comitato Termotecnico La Commissione Centrale Tecnica dell'uni ha dato la sua approvazione il giorno VARIANTI NAZIONALI UNI - Milano. Riproduzione vietata. codice progetto: E Tutti i diritti sono riservati. Nessuna parte di questo documento può essere riprodotta o diffusa con un mezzo qualsiasi, fotocopie, microfilm o altro, senza il consenso scritto di UNI.

3 Introduzione La presente norma è la revisione della UNI 10412:1994 per adeguarla alla evoluzione tecnica del settore, e riguarda solo gli impianti di riscaldamento ad acqua calda serviti da uno o più generatori di calore di cui almeno uno appartenente alla categoria degli apparecchi per il riscaldamento di tipo domestico (stufe, caminetti) con caldaia incorporata come specificato al punto 1 Scopo e campo di applicazione. 1 Scopo e campo di applicazione La presente norma stabilisce le condizioni e le modalità di progettazione e di installazione ai fini della sicurezza degli impianti di riscaldamento che utilizzano quale fluido termovettore acqua calda ad una temperatura non maggiore di 110 C. La presente norma si applica ai circuiti idraulici degli impianti termici per riscaldamento ad acqua calda, sotto pressione (temperatura non maggiore di 110 C) e per produzione di acqua calda per i servizi igienici sanitari, con vaso d espansione aperto o chiuso, serviti da apparecchi per il riscaldamento di tipo domestico, quali stufe e caminetti, con caldaia incorporata e funzionanti con combustibili solidi non polverizzati a caricamento manuale, automatico e automatico-manuale, a circolazione forzata o naturale del fluido termovettore, singoli o in batteria anche con altri generatori di calore compresi tra quelli definiti al punto 3.10, con potenza del focolare o complessiva dei focolari non maggiore di 35 kw. I requisiti relativi ai generatori di calore contenuti nella presente norma riguardano gli apparecchi per il riscaldamento domestico, quali stufe e caminetti, dotati di caldaia incorporata per la produzione di acqua calda mentre, per i generatori di altro tipo eventualmente inseriti nello stesso circuito idraulico, si rimanda alla UNI Riferimenti normativi La presente parte della norma rimanda, mediante riferimenti datati e non, a disposizioni contenute in altre pubblicazioni. Tali riferimenti sono citati nei punti appropriati del testo e sono di seguito elencati. Per quanto riguarda i riferimenti datati, successive modifiche o revisioni apportate a dette pubblicazioni valgono unicamente se introdotte nella presente parte della norma come aggiornamento o revisione. Per i riferimenti non datati vale l ultima edizione della pubblicazione a cui si fa riferimento. UNI Impianti di riscaldamento ad acqua calda - Requisiti di sicurezza - Parte 1: Requisiti specifici per impianti con generatori di calore alimentati da combustibili liquidi, gassosi, solidi polverizzati o con generatori di calore elettrici 3 Termini e definizioni Ai fini della presente norma si applicano i termini e le definizioni seguenti: 3.1 apparecchio per il riscaldamento di tipo domestico: Apparecchio, quale stufa o caminetto, destinato al riscaldamento mediante cessione diretta del calore all ambiente. 3.2 apparecchio per il riscaldamento di tipo domestico con caldaia incorporata: Apparecchio per il riscaldamento di tipo domestico in grado di cedere anche calore di combustione ad un fluido termovettore (acqua) mediante caldaia incorporata. L apparecchio può essere dotato a bordo macchina di dispositivi di protezione, di sicurezza e di controllo adeguatamente collegati. Tali dispositivi, se dichiarati dal costruttore, sono da considerare come parte dell apparecchio. NOTA Ai fini della comprensione della presente norma si fa riferimento a questi apparecchi con l espressione generatori di calore salvo dove risulti necessario specificarne le caratteristiche, distinguendoli dai quei generatori di calore rispondenti unicamente alla definizione del punto

4 3.3 batteria: Un complesso costituito da più generatori di calore, di cui almeno uno rispondente alla definizione del punto 3.2, inseriti in un unico circuito idraulico e idonei a funzionare contemporaneamente fornendo al circuito una potenza termica pari alla somma delle potenze dei focolari dei singoli generatori. 3.4 caldaia: Scambiatore avente la funzione di trasferire il calore dei prodotti della combustione ad un fluido termovettore (acqua). 3.5 circuito idraulico: Parte dell impianto di riscaldamento comprendente: uno o più generatori di calore; tutti i dispositivi di espansione, sicurezza, protezione e controllo, prescritti dalla presente norma; le tubazioni di collegamento tra generatore di calore o generatori di calore e tutti i dispositivi di cui al punto precedente. NOTA: Un esempio di circuito idraulico è schematizzato in Figura gruppo termico con circuito idraulico assemblato: Complesso costituito dall apparecchio come definito al punto 3.2 e da vari componenti montati e forniti dal fabbricante costituenti il circuito idraulico come definito al punto dispositivi di controllo: Dispositivi indicatori della pressione o della temperatura del livello dell acqua dell impianto nonché di allarme. 3.8 dispositivi di protezione: Dispositivi destinati a prevenire l entrata in funzione dei dispositivi di sicurezza. L intervento si verifica non soltanto al raggiungimento di un determinato valore del parametro controllato ma anche in caso di guasto del dispositivo sensibile (sicurezza positiva) interruttore termico automatico di regolazione (termostato di limitazione): Dispositivo che ha la funzione di interrompere automaticamente l apporto di calore al generatore o ad altri dispositivi, quali per esempio la pompa di circolazione, al raggiungimento di un prefissato limite di temperatura dell acqua e di ripristinarlo solo dopo l abbassamento della temperatura sotto il predetto limite interruttore termico automatico di blocco (termostato di blocco): Dispositivo che ha la funzione di interrompere automaticamente l'apporto di combustibile all apparecchio al raggiungimento di un prefissato limite di temperatura dell'acqua. Il ripristino dell'apporto di combustibile deve avvenire solo con intervento manuale pressostato di blocco: Dispositivo che ha la funzione di interrompere automaticamente l apporto di calore al generatore al raggiungimento di un prefissato limite di pressione dell acqua. Il ripristino dell apporto di calore deve avvenire solo con intervento manuale. 1 Per gli interruttori termici di regolazione si applicano i requisiti della CEI EN per i dispositivi di tipo 1. 2 Per gli interruttori termici di blocco si applicano i requisiti della CEI EN per i dispositivi di tipo 2 2

5 Figura 1 Schema di impianto di riscaldamento ad acqua calda con apparecchio per il riscaldamento di tipo domestico con caldaia incorporata Legenda 1 Andata 2 Carico 3 Ritorno 3.9 dispositivi di sicurezza: Dispositivi normalmente azionati dallo stesso fluido controllato e operanti con o senza energia ausiliaria, destinati a garantire singolarmente che la pressione e la temperatura non superino i limiti di progetto. L intervento si verifica non soltanto al raggiungimento del parametro controllato ma anche in caso di guasto del dispositivo medesimo (sicurezza positiva) tubo di sicurezza: Tubazione che collega la parte superiore della caldaia incorporata nell apparecchio per riscaldamento di tipo domestico con l atmosfera, al fine di poter sfogare l eventuale vapore prodotto nell apparecchio in caso di sovratemperatura tubo di carico: Tubazione che collega la parte inferiore della caldaia incorporata nell apparecchio per riscaldamento di tipo domestico con la parte inferiore del vaso d espansione, al fine di consentire il rapido riempimento dell apparecchio con l acqua proveniente dal vaso valvola di sicurezza: Valvola che automaticamente, senza l'assistenza di energia diversa da quella del fluido in pressione, scarica una quantità di fluido tale da impedire che sia superata la pressione di sicurezza prefissata. La valvola deve richiudersi quando si ristabiliscono le condizioni normali di pressione di esercizio valvola di scarico termico, autoazionata, ad azione positiva: Valvola che automaticamente scarica una quantità di fluido tale da impedire che sia superata la temperatura di sicurezza prefissata. La valvola deve richiudersi quando si ristabiliscono le condizioni normali di temperatura di esercizio. 3

6 3.10 generatore di calore: Apparecchio avente la funzione di riscaldare l acqua dell impianto di riscaldamento ad acqua calda mediante conversione di energia primaria di combustibili liquidi, solidi, gassosi o mediante energia elettrica impianto aperto: Impianto in cui l acqua contenuta è in comunicazione diretta o indiretta con l atmosfera, ed è corredato di vaso d espansione aperto, posto alla sommità dell impianto, in comunicazione con l atmosfera attraverso apposito tubo di sfogo impianto chiuso: Impianto in cui l acqua contenuta non è in comunicazione diretta o indiretta con l atmosfera, nel quale il sistema di espansione può essere costituito da: vaso d espansione chiuso precaricato, con membrana impermeabile al passaggio dei gas; sistema d espansione chiuso automatico con compressore e membrana impermeabile al passaggio dei gas; sistema d espansione chiuso automatico, con pompa di trasferimento e membrana impermeabile al passaggio dei gas; sistema di espansione senza diaframma impianto di riscaldamento ad acqua calda: Impianto destinato al riscaldamento di edifici e/o produzione di acqua calda per servizi sanitari, utilizzante acqua come fluido termovettore e comprendente (Figura 1): uno o più generatori di calore dei quali almeno uno, ai fini della presente norma, rispondente alla definizione del punto 3.2; apparecchi utilizzatori distinti dal/dai generatore/i di calore; un sistema di espansione, costituito da uno o più vasi, chiusi o aperti, avente la funzione di consentire le variazioni di volume dell acqua dell impianto causate dalle variazioni della temperatura; tubazioni di collegamento dei componenti dell impianto; apparecchiature e dispositivi per la sicurezza, la protezione ed il controllo dell impianto durante l esercizio. NOTA: Nella presente norma il termine impianto di riscaldamento ad acqua calda è abbreviato come impianto di riscaldamento o impianto potenza del focolare 3 : Quota parte della potenza termica globale immessa riferita alla potenza termica utile resa all acqua e calcolata, con i dati presenti in targa, come rapporto tra potenza termica resa all acqua e rendimento termico globale potenza complessiva dei focolari dell impianto: Somma delle singole potenze dei focolari dei generatori di calore inseriti nel circuito idraulico dell impianto potenza termica globale immessa o introdotta: Potenza termica che il combustibile fornisce all apparecchio pari alla portata di massa oraria di combustibile moltiplicata per il potere calorifico inferiore del combustibile potenza utile resa all acqua: Quota parte della potenza del focolare che l apparecchio cede all acqua negli apparecchi con caldaia incorporata. 3 La potenza termica nominale (vedere punto 6.5.2) corrisponde alla potenza termica utile. 4

7 3.18 potenza utile resa all ambiente: Quota parte della potenza del focolare che l apparecchio cede all ambiente potenza termica utile: Somma della potenza utile resa all acqua e della potenza utile resa all ambiente pressione idraulica massima ammissibile: Pressione massima alla quale può essere sottoposto lo scambiatore dell apparecchio per il riscaldamento di tipo domestico con caldaia incorporata pressione massima di esercizio dell'impianto: Pressione misurabile allo scambiatore dell apparecchio per il riscaldamento di tipo domestico con caldaia incorporata durante l'effettivo funzionamento dell'impianto. Il progettista deve verificare che la pressione massima esistente in ogni punto dell impianto, non superi quella ammissibile di ogni suo componente installato nel rispettivo punto rendimento termico globale: Rapporto, espresso in percentuale, tra potenza termica utile e potenza termica globale immessa tubo di collegamento al vaso d espansione chiuso: Tubazione che mette in comunicazione la caldaia dell apparecchio per il riscaldamento di tipo domestico con il vaso d'espansione volume totale dell impianto (V a ): Contenuto totale d acqua dell impianto calcolato sommando il contenuto d acqua di tutti i componenti e delle tubazioni 3.25 volume di espansione (V e ): Aumento di volume che subisce l acqua dell impianto per effetto dell aumento massimo di temperatura previsto in corso di esercizio combustibile solido polverizzato: Combustibile con dimensione delle particelle 4 1 mm capacità utile: Volume compreso tra il livello dell acqua a impianto inattivo e il livello dell acqua in corrispondenza alla generatrice inferiore dell orifizio di troppo pieno. 4 Tipi di impianto e componenti Gli impianti di riscaldamento ad acqua calda definiti al punto 3.13 si suddividono in relazione a: a. sistema d espansione: impianto aperto (punto 5); impianto chiuso (punto 6); b. fonte energetica utilizzata dall apparecchio per riscaldamento di tipo domestico con caldaia incorporata: combustibile solido non polverizzato; combustibile solido pellettizzato; combustibile solido cippato; 4 Sono in fase di stesura a livello CEN/TC 335, i documenti tecnici relativi a Solid biofuels Method for the determination of particle size distribution 5

8 c. sistema di caricamento dell apparecchio per riscaldamento di tipo domestico con caldaia incorporata: a caricamento manuale; a caricamento automatico; a caricamento automatico-manuale; d. sistema di circolazione del fluido termovettore: impianti a circolazione forzata; impianti a circolazione naturale; e. numero dei generatori inseriti nel circuito idraulico: con unico apparecchio di riscaldamento di tipo domestico con caldaia incorporata; con più generatori tra cui almeno un apparecchio di riscaldamento di tipo domestico con caldaia incorporata. 5 Impianto aperto 5.1 Generalità Gli impianti con vaso di espansione aperto, devono essere provvisti di: vaso di espansione aperto; tubo di sicurezza; tubo di carico; termostato di comando del circolatore (escluso per gli impianti a circolazione naturale); sistema di circolazione (escluso per gli impianti a circolazione naturale); dispositivo di attivazione dell allarme acustico; allarme acustico; indicatore di temperatura; indicatore di pressione; interruttore termico automatico di blocco (termostato di blocco) solo per generatori a caricamento automatico. I sensori di sicurezza della temperatura devono essere a bordo macchina o a una distanza non maggiore di 30 cm dal collegamento di mandata. Qualora i generatori non siano provvisti di tutti i dispositivi, quelli mancanti, possono essere installati sulla tubazione di mandata del generatore, entro una distanza dalla macchina non maggiore di 1 m. 5.2 Vaso d'espansione aperto Il vaso di espansione deve avere capacità utile non inferiore al volume di espansione V e. Il contenuto dell'acqua dell'impianto deve risultare dal progetto. Il vaso di espansione deve essere costituito da un recipiente coperto, ubicato al di sopra del punto più alto raggiunto dall'acqua dell'impianto, ad un altezza sufficiente ad assicurare in tale punto, una pressione maggiore della pressione atmosferica, durante il normale funzionamento dell impianto. Il vaso di espansione deve essere munito di un tubo di sfogo comunicante con l'atmosfera di sezione almeno pari a quella del tubo di sicurezza. Il tubo di troppo pieno deve avere lo scarico visibile e andamento con pendenza verso il basso. Come tubo di sfogo può essere utilizzato anche il tubo di troppo pieno, purché abbia una sezione non inferiore a quella del tubo di sicurezza. Per scarico visibile deve intendersi qualsiasi sistema che renda facilmente e chiaramente individuabile lo scarico stesso. 6

9 I vasi di espansione, i tubi di sicurezza, i tubi di carico ed i tubi di troppo pieno devono essere protetti contro l'azione del gelo. I vasi di espansione possono essere collocati all'aperto laddove non vi sia pericolo di gelo oppure ne siano convenientemente protetti. Il progetto deve indicare le modalità di protezione dal gelo dei vasi di espansione, tubi di sfogo e quelli di troppo pieno, ove necessario. 5.3 Tubo di sicurezza Ciascun generatore deve essere provvisto di un tubo di sicurezza avente le caratteristiche di cui al punto 7.1. La tubazione di sicurezza deve sboccare nel vaso di espansione (Figura 2). La tubazione può essere connessa alla tubazione di carico mediante un tubo di circolazione (Figura 3). È ammesso l'impiego di un unico tubo di sicurezza al servizio di più generatori. In tal caso i tratti di tubazione di sicurezza che collegano i generatori singoli alla tubazione comune devono essere dimensionati in base alla potenza del generatore al quale sono collegati, mentre la tubazione comune deve essere dimensionata in base alla potenza termica nominale del focolare complessiva 5 Nel caso di più generatori con tubo di sicurezza unico, qualora si intenda separare un generatore, si potrà ricorrere all'applicazione, sulla tubazione di collegamento di ciascun generatore al tubo di sicurezza, di un rubinetto di intercettazione a tre vie, avente sezione di passaggio non inferiore a quella della tubazione di sicurezza pertinente al generatore stesso, in modo da assicurare comunque in ogni posizione il collegamento del generatore con l'atmosfera o mediante il tubo di sicurezza o attraverso un tubo di sfiato allacciato alla terza via. Il diametro del tubo di sfogo deve essere almeno pari a quello di sicurezza. Le valvole a tre vie devono: essere provviste di scarico convogliato in modo da non arrecare danno alle persone; portare le indicazioni delle direzioni di flusso, dei versi di manovra e della flangia di attacco lato generatore; avere caratteristiche costruttive tali che la via di passaggio al generatore risulti sempre libera e, in caso di manovra incompleta, non si verifichi che per le altre due vie, una risulti completamente chiusa e l'altra si presenti aperta solo parzialmente, ovvero chiusa per mancanza di blocchi di fine corsa. È ammesso l uso, quale tubo di sicurezza, di una tubazione facente parte dell impianto purché soddisfi alle condizioni di cui sopra. É ammessa la possibilità di impiegare più tubi in luogo di un unico tubo. 5 Nel caso specifico di apparecchi per il riscaldamento di tipo domestico con caldaia incorporata la potenza del focolare nominale corrisponde alla potenza del focolare (vedere punto 3.14). 7

10 Figura 2 Schema di impianto con tubo di sicurezza e tubo di carico Legenda 1 Carico 5 Tubo di caricamento 2 Vaso d espansione aperto 6 Andata 3 Tubo di sfiato 7 Ritorno 4 Tubo di troppo pieno 8

11 Figura 3 - Schema di impianto con collegamento fra tubazione di sicurezza e tubo di carico Legenda 1 Tubo di sicurezza 6 Tubo di caricamento 2 Vaso d espansione aperto 7 Andata 3 Tubo di sfiato 8 Carico 4 Tubo di troppo pieno 9 Ritorno 5 Tubo di circolazione 5.4 Tubo di carico Ciascun generatore deve essere provvisto di un tubo di carico avente le caratteristiche di cui al punto 7.1. Il tubo di carico deve mettere in comunicazione la parte più bassa del generatore con la parte più bassa del vaso d espansione e non deve presentare contropendenze in grado di impedire la circolazione per gravità nel circuito costituito dai tubi di sicurezza e di carico, dal generatore e dal vaso d espansione. 9

12 6 Impianto chiuso Impianto chiuso per apparecchiature a caricamento automatico Gli impianti chiusi, devono essere provvisti di: valvola di sicurezza; valvola di scarico termico (o scarico di sicurezza termica a sicurezza positiva); termostato di regolazione collegato al circolatore; termostato di attivazione dell allarme acustico; indicatore di temperatura; indicatore di pressione; allarme acustico; interruttore termico automatico di regolazione; interruttore termico automatico di blocco (termostato di blocco); termometro e manometro; sistema di circolazione; sistema di espansione; sistema di dissipazione di sicurezza incorporato al generatore con valvola di scarico termico (autoazionata). I sensori di sicurezza della temperatura devono essere a bordo macchina o a una distanza non maggiore di 30 cm dal collegamento di mandata. Qualora i generatori non siano provvisti di tutti i dispositivi, quelli mancanti possono essere installati sulla tubazione di mandata del generatore entro una distanza dalla macchina non maggiore di 1 m. Gli apparecchi per riscaldamento di tipo domestico a caricamento automatico devono essere dotati di un termostato di blocco del combustibile o di un circuito di raffreddamento predisposto dal costruttore dell apparecchio, attivato da una valvola di sicurezza termica tale da garantire che non venga superata la temperatura limite imposta dalla norma. Il collegamento tra il gruppo di alimentazione e la valvola deve essere privo di intercettazioni. La pressione a monte del circuito di raffreddamento deve essere di almeno 1,5 bar. 6.2 Impianto chiuso per apparecchiature a caricamento manuale e automaticomanuale Gli impianti con vaso di espansione chiuso, devono essere provvisti di: valvola di sicurezza; valvola di scarico termico o scarico di sicurezza termica (a sicurezza positiva); vaso di espansione chiuso; termostato di attivazione del circolatore; termostato di attivazione dell allarme acustico; allarme acustico; termometro e manometro; sistema di circolazione. 10

13 I sensori di sicurezza della temperatura devono essere a bordo macchina o a una distanza non maggiore di 30 cm dal collegamento di mandata del generatore. Qualora i generatori non siano provvisti di tutti i dispositivi, quelli mancanti possono essere installati sulla tubazione di mandata del generatore entro una distanza dalla macchina non maggiore di 1 m. Gli apparecchi per riscaldamento di tipo domestico a caricamento manuale o manuale-automatico inseriti in impianti di riscaldamento a vaso chiuso devono essere dotati, al loro interno, di un circuito di raffreddamento predisposto dal costruttore dell apparecchio, attivato da una valvola di sicurezza termica che non richieda energia ausiliaria e tale da garantire che non venga superata la temperatura limite imposta dalla norma. Il collegamento tra il gruppo di alimentazione e la valvola deve essere privo di intercettazioni; l intercettazione è consentita se la valvola viene azionata da uno specifico utensile. La pressione a monte del circuito di raffreddamento deve essere di almeno 1,5 bar. 6.3 Valvole di sicurezza La valvola di sicurezza deve soddisfare i requisiti di cui al punto 7.2. La portata di scarico della valvola di sicurezza deve essere tale da consentire lo scarico di un quantitativo di vapore, non inferiore a: Q 0,58 [kg/h] (1) dove Q è la potenza utile resa all acqua del generatore espressa in kilowatt. Il diametro della minima sezione trasversale netta dell'entrata della valvola deve comunque essere non minore di 15 mm. La pressione di scarico della valvola, pari alla pressione di taratura, aumentata della sovrapressione, non può superare la pressione massima di esercizio del generatore di calore. Il progettista deve verificare che la pressione massima esistente in ogni punto dell impianto non superi quella massima di esercizio di ogni suo componente. La valvola di sicurezza deve essere collegata alla parte più alta del generatore di calore o alla tubazione di uscita, nelle immediate vicinanze del generatore. La lunghezza del tratto di tubazione compreso tra l'attacco al generatore e la valvola di sicurezza non deve comunque essere maggiore di 1 m. La tubazione di collegamento della valvola di sicurezza al generatore di calore non deve essere intercettabile e non deve presentare, in nessun punto, sezione inferiore a quella di ingresso della valvola di sicurezza o alla somma delle sezioni di ingresso nel caso di più valvole facenti capo ad un unica tubazione. La tubazione di scarico della valvola di sicurezza deve essere realizzata in modo da non impedire la regolare funzionalità delle valvole e da non arrecare danno alle persone; lo scarico deve sboccare nelle immediate vicinanze della valvola di sicurezza ed essere accessibile e visibile. Il diametro della tubazione di scarico non deve comunque essere inferiore a quello del raccordo di uscita della valvola di sicurezza. Quale diametro del raccordo di uscita va inteso il diametro interno minimo sull'uscita della valvola a monte dell'eventuale filettatura interna. 6.4 Vaso d'espansione chiuso Generalità 11

14 La pressione massima di esercizio del vaso deve essere non inferiore alla pressione di taratura della valvola di sicurezza, aumentata della sovrapressione caratteristica della valvola stessa, tenuto conto dell'eventuale dislivello tra vaso e valvola e della pressione generata dal funzionamento della pompa. La capacità del/dei vaso/i di espansione è valutata in base alla capacità complessiva dell'impianto quale risulta dal progetto. I vasi di espansione chiusi devono essere conformi alla legislazione vigente in materia di progettazione, fabbricazione, valutazione di conformità ed utilizzazione per gli apparecchi a pressione Dimensionamento del vaso d'espansione chiuso Il volume nominale del vaso di espansione chiuso deve essere dimensionato in relazione al volume di espansione dell'acqua dell'impianto. Per i vasi senza diaframma il volume del vaso deve essere uguale o maggiore a quello calcolato con la formula (2): V e n = (2) Pa Pa P 1 V P 2 dove: V n è il volume nominale del vaso, in litri; P a è la pressione atmosferica assoluta, in bar; P 1 è la pressione assoluta iniziale, misurata in bar, corrispondente alla pressione idrostatica nel punto in cui viene installato il vaso (o alla pressione di reintegro del gruppo di riempimento) aumentata di una quantità stabilita dal progettista e comunque non minore a 0,15 bar. Tale valore iniziale di pressione assoluta non può essere minore a 1,5 bar; P 2 è la pressione assoluta di taratura della valvola di sicurezza, in bar, diminuita di una quantità corrispondente al dislivello di quota esistente tra vaso di espansione e valvola di sicurezza, se quest ultima è posta più in basso ovvero aumentata se posta più in alto; V e = V a n/100 dove: V a = è il volume totale dell impianto, in litri n = 0,31 + 3,9 x x t m t m = temperatura massima ammissibile in gradi Celsius riferita all intervento dei dispositivi di sicurezza Per i vasi con diaframma il volume del vaso deve essere uguale o maggiore a quello calcolato con la formula seguente: Ve V n = (3) P 1 1 P 2 dove: 12

15 P 1 è la pressione assoluta a cui è caricato il cuscino di gas. Questa pressione non può risultare inferiore alla pressione idrostatica nel punto in cui viene installato il vaso, aumentata di 0,3 bar; P 2 è la pressione assoluta di taratura della valvola di sicurezza diminuita del 10%. Per quanto concerne l'impiego delle formule si chiarisce che: per i vasi senza diaframma la formula (2) è applicabile solo per i vasi autopressurizzati nei quali la pressione prima del riempimento è uguale a quella atmosferica; per i vasi pre-pressurizzati, nei quali la pressione è maggiore di quella atmosferica prima del riempimento e variabile durante il funzionamento, la formula da impiegare per la verifica è la (3), anche se trattasi di vasi senza diaframma, aumentando il volume risultante dal calcolo di una quantità pari al volume dell'acqua iniziale contenuta nel vaso a impianto freddo. In tal caso il progettista deve indicare, oltre alla pressione di precarica ed al volume totale del vaso, anche il volume occupato dal gas ad impianto freddo; per i vasi pre-pressurizzati a pressione costante e livello variabile durante il funzionamento il volume utile del vaso deve essere calcolato come per i vasi aperti; per i vasi pre-pressurizzati a pressione costante e livello variabile durante il funzionamento il volume del vaso deve essere sufficiente per contenere le escursioni necessarie per l'intervento dei dispositivi di scarico e di reintegro dell'acqua. In ogni caso i vasi pre-pressurizzati senza diaframma e collegati durante il funzionamento ad una sorgente di pressione esterna devono essere provvisti dei dispositivi di sicurezza previsti per gli apparecchi a pressione Collegamento al vaso d espansione chiuso L apparecchio deve essere collegato direttamente al vaso o al gruppo di vasi di espansione dell'impianto mediante una tubazione di diametro interno comunque non minore di 18 mm. Sulla tubazione di collegamento, che può essere costituita da porzioni d'impianto, non devono essere inseriti organi di intercettazione né praticate diminuzioni di sezione. È consentito l'inserimento di una valvola di intercettazione a tre vie che permetta il collegamento del vaso con l atmosfera, per operazioni di manutenzione. Tale dispositivo deve essere protetto contro le manovre accidentali. Il tubo di collegamento deve essere realizzato in modo da non presentare punti di accumulo di incrostazioni o depositi. Nel caso di più generatori di calore che alimentano uno stesso impianto o uno stesso circuito secondario, ciascun generatore di calore deve essere collegato direttamente al vaso di espansione o al gruppo dei vasi di espansione dell'impianto complessivamente dimensionati per il volume totale dell'acqua contenuta nello stesso impianto e nello stesso circuito indipendente. Ove si renda necessario separare il singolo generatore di calore dal vaso di espansione o dal gruppo di vasi di espansione, si deve ricorrere, sulla tubazione di collegamento del generatore al vaso, ad un rubinetto a tre vie con le stesse caratteristiche elencate al punto 5.3, in modo da assicurare comunque, in ogni posizione, il collegamento del generatore o con il vaso di espansione o con l'atmosfera Protezione dal gelo I vasi di espansione, le tubazioni di collegamento, i tubi di sfiato e di scarico devono essere protetti dal gelo ove tale fenomeno possa verificarsi. La soluzione adottata a tal fine deve essere descritta nel progetto Protezioni in caso di arresto della circolazione dell acqua Fermo restando che la circolazione dell acqua nel generatore di calore deve essere mantenuta in qualsiasi impianto e in tutte le condizioni di funzionamento entro i limiti prescritti dal fornitore del generatore, negli impianti di riscaldamento a vaso chiuso, nei quali la circolazione dell acqua è assicurata mediante elettropompa, l arresto della pompa non deve determinare, in qualsiasi 13

16 condizione di funzionamento, il superamento del limite di temperatura prescritto dalla presente norma. Qualora le caratteristiche del sistema siano tali da determinare il superamento di tale limite anche con contestuale blocco del flusso di combustibile, per effetto di calore residuo, si devono prevedere dispositivi ausiliari per lo smaltimento di tale calore residuo. 6.5 Generatori di calore Generalità Gli apparecchi per riscaldamento di tipo domestico con caldaia incorporata e gli altri generatori di calore, per progettazione e costruzione, devono essere realizzati in modo da assicurare la stabilità nelle condizioni più gravose d esercizio Potenza termica del focolare Ai fini della presente norma la potenza termica del focolare deve essere calcolata come rapporto tra potenza termica utile resa all acqua e rendimento globale in base ai dati presenti nella targa di prodotto Targa Ogni apparecchio da riscaldamento domestico con caldaia incorporata e generatore deve essere dotato della targa del costruttore, come previsto dalle corrispondenti norme di prodotto 6. In ogni caso la targa dell apparecchio da riscaldamento domestico con caldaia incorporata deve riportare almeno le seguenti indicazioni: marchio del fabbricante; numero di fabbrica; massima pressione di funzionamento, espressa in bar; potenza termica utile resa all acqua, espressa in kilowatt; potenza termica utile resa all ambiente, espressa in kilowatt; rendimento termico globale Prova idraulica Per i generatori costituiti dall assemblaggio di più elementi e per i quali il costruttore effettua, in fabbrica, la prova idraulica solamente su ogni singolo elemento, oppure per i generatori costruiti in loco, si deve sottoporre, il generatore, dopo aver completato l assemblaggio, ad una prova idraulica alla pressione di 1,43 volte la pressione massima di esercizio. L installatore rilascia il certificato di avvenuta prova idraulica. Nel caso di riparazioni, la prova idraulica va ripetuta, a pressione non minore di 1,43 volte la pressione massima d esercizio del generatore. L installatore rilascia il certificato di avvenuta prova idraulica Libretto d'uso e manutenzione Ogni generatore deve essere accompagnato da un libretto d'uso e manutenzione redatto a cura del costruttore Limiti di impiego La pressione massima di esercizio dell apparecchio per riscaldamento di tipo domestico con caldaia incorporata non deve essere inferiore alla pressione massima di esercizio dell'impianto. 6 Per gli apparecchi per riscaldamento di tipo domestico con caldaia incorporata le norme di prodotto sono la UNI EN e la UNI EN

17 7 Dispositivi di sicurezza 7.1 Tubo di sicurezza e tubo di carico L apparecchio per il riscaldamento di tipo domestico con caldaia incorporata deve essere collegato ad un tubo di sicurezza e ad un tubo di carico secondo lo schema di Figura 3. Il tubo di sicurezza deve mettere in comunicazione la parte più alta del generatore con l'atmosfera e non presentare contropendenze, salvo il tratto destinato a sboccare nella parte superiore del vaso di espansione. Può essere previsto un collegamento fra la tubazione di sicurezza e il tubo di carico atto ad assicurare la circolazione per gravità (Figura 3). Il tubo di carico deve consentire il rapido riempimento del generatore di calore con l acqua proveniente dal vaso. Deve essere prevista una tubazione di riempimento (carico) o direttamente nel vaso di espansione (Figura 2) o nella parte inferiore del generatore di calore (Figura 3) Dimensionamento del tubo di sicurezza Il diametro interno del tubo di sicurezza (d s ) non deve essere minore di 18 mm e deve essere calcolato secondo la formula seguente: d s 4. = 15+1, Q [mm] (4) dove Q è la potenza termica utile resa all acqua del o dei generatori. Il tubo di sicurezza non deve avere alcun organo di intercettazione totale o parziale Dimensionamento del tubo di carico Il diametro interno del tubo di carico (d c ) non deve essere minore di quello calcolato con la formula seguente: d c = 15 +1,0 Q [mm] (5). dove Q è la potenza termica utile resa all acqua del o dei generatori. Il tubo di carico non deve avere alcun organo di intercettazione totale o parziale. 7.2 Valvole di sicurezza Generalità Sugli impianti termici con generatori di potenza nominale del focolare (o portata termica) minore di 35 kw, sono ammesse valvole di sicurezza ordinarie Dimensionamento delle valvole di sicurezza La pressione di scarico della valvola non può superare la pressione massima di esercizio dell apparecchio per riscaldamento di tipo domestico con caldaia incorporata. Le valvole di sicurezza devono essere dimensionate in base alla seguente formula: 0,005qF A = (6) 0,9K dove: A è l area della minima sezione trasversale netta dell orifizio della valvola in centimetri quadrati; q è la capacità di scarico di vapore della valvola di sicurezza assunta pari a: 15

18 Q q = 0,58 [kg/h] (7) dove: - Q è la potenza nominale del generatore in kilowatt; - F è il fattore di pressione desunto dal prospetto 1 in funzione della pressione di scarico p; - K è il coefficiente di efflusso, dichiarato dal fabbricante. Per valvole di sicurezza provate sottoposte a prova, definite valvole qualificate, K è il rapporto fra la quantità oraria di fluido, espressa in kilogrammi/ora, effettivamente scaricata dalla valvola quale risultante dalle prove, e la quantità teorica ricavabile dalla formula ponendo 0,9 K eguale ad 1. Per le valvole di sicurezza, per le quali non viene effettuata alcuna determinazione sperimentale, definite valvole ordinarie, si deve assumere per il termine K il valore 0,05. Le valvole di sicurezza ordinarie, per le quali viene determinato sperimentalmente il solo valore dell alzata, sono definite valvole ad alzata controllata. In tal caso devono essere adottati i valori seguenti del termine K: per h D/4, K = 0,43 per D/4 > h D/12, K = 0,21 per D/12 > h D/16, K = 0,16 per D/16 > h D/24, K = 0,10 Ogni valvola di sicurezza qualificata deve essere accompagnata da un attestato del costruttore che riporta le caratteristiche della valvola stessa e/o da un rapporto di prova su banco Valvole di scarico termico Dimensionamento delle valvole di scarico termico Il dimensionamento delle valvole di scarico termico va eseguito come segue. Nel caso di reintegro totale dalla rete idrica, con esclusione dell'impiego dell'autoclave, la portata (q) da scaricare si assume pari a: Q q = [l/h] (8) 0,093 dove Q è la potenza utile resa all acqua del generatore in kilowatt. Tale valore di portata non deve risultare superiore a quello ricavato dal diagramma della valvola di scarico termico fornito dal costruttore della valvola per la pressione effettiva di esercizio dell'impianto. Il reintegro totale deve essere attuato a mezzo di una rete idrica avente normalmente una pressione minima atta ad immettere nell'impianto la portata scaricata dalla valvola di scarico termico. Il reintegro totale può essere attuato ad un battente di equilibrio inferiore a quello di normale esercizio dell'impianto purché di almeno 2 m rispetto alla sommità della caldaia. Tale battente di equilibrio viene raggiunto allorché la portata della valvola di scarico (che diminuisce con l'abbassamento del battente) diviene uguale alla portata della valvola di reintegro 7 L attestato del costruttore, più comunemente noto come certificato del costruttore, è un documento che accompagna tutte le valvole di sicurezza qualificate e riporta le caratteristiche della valvola stessa. Il rapporto di prova, più comunemente noto come dichiarazione di taratura sul banco, è un documento che riporta gli estremi della avvenuta prova su banco. 16

19 (che aumenta con l'abbassamento del battente). Il verificarsi di tale condizione di equilibrio va esplicitamente dichiarato dal progettista dell'impianto. Prospetto 1 - Valori di F per pressioni di scarico da 0,5 a 12,5 bar p 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,10 1,20 1,30 1,40 1,50 1,60 1,70 F 2,47 2,32 2,19 2,07 1,97 1,87 1,79 1,71 1,63 1,57 1,51 1,45 1,40 p 1,80 1,90 2,00 2,10 2,20 2,30 2,40 2,50 2,60 2,70 2,80 2,90 3,00 F 1,35 1,31 1,26 1,22 1,19 1,15 1,12 1,09 1,06 1,03 1,01 0,98 0,96 p 3,10 3,20 3,30 3,40 3,50 3,60 3,70 3,80 3,90 4,00 4,20 4,40 4,60 F 0,93 0,91 0,89 0,87 0,85 0,84 0,82 0,80 0,79 0,77 0,74 0,71 0,69 p 4,80 5,00 5,20 5,40 5,60 5,80 6,00 6,20 6,40 6,60 6,80 7,00 7,20 F 0,67 0,65 0,62 0,61 0,59 0,57 0,56 0,54 0,53 0,51 0,50 0,49 0,48 p 7,40 7,60 7,80 8,00 8,20 8,40 8,60 8,80 9,00 9,50 10,0 10,5 11,0 F 0,46 0,45 0,44 0,43 0,43 0,42 0,41 0,40 0,39 0,37 0,36 0,34 0,32 p 11,50 12,00 12,50 F 0,32 0,30 0,29 Nel caso di reintegro parziale, assimilabile al mancato reintegro, la portata (q) da scaricare non deve essere minore di: Q q = [l/h] (9) 0,029 dove: Q è la potenza utile resa all acqua del generatore in kilowatt assumendo in questo caso per la pressione un valore pari a 0,5 bar. Tale valore di portata non deve risultare maggiore del valore ricavato dal diagramma della valvola di scarico termico fornito dal costruttore in corrispondenza della pressione di scarico pari a 0,5 bar. La portata di scarico q, deve essere determinata con la (10): q a = K v p [l/h] (10) dove: K v è il coefficiente di portata della valvola, pari al minore dei due coefficienti di portata K n e K e desunti dalla dichiarazione del costruttore; p è la differenza fra la pressione dovuta al battente idrostatico e la resistenza offerta dalla tubazione di scarico sino allo sbocco nell'atmosfera (bar); a è l'esponente desunto dalla dichiarazione del costruttore. La resistenza offerta dalla tubazione di scarico non viene considerata qualora la tubazione abbia un diametro non inferiore a quello di uscita della valvola stessa e la sua lunghezza sino allo sbocco nell'atmosfera non sia maggiore di 1 m. 17

20 La portata di reintegro (q r ) deve essere determinata secondo la (11): r r a p q = K [l/h] (11) dove: K r è il coefficiente di portata della valvola di reintegro; p è la pressione di reintegro (bar); a è l'esponente considerato convenzionalmente pari a 0,5. Qualora il reintegro sia previsto dall autoclave deve esserci una pressione minima di 1,5 bar. Le valvole di scarico termico devono essere collegate alla tubazione di uscita dell apparecchio per il riscaldamento di tipo domestico con caldaia incorporata, a monte di qualsiasi organo di intercettazione, con l'elemento sensibile immerso nella corrente di acqua calda in uscita quanto più possibile in prossimità del suddetto apparecchio o comunque con una distanza non maggiore di 50 cm. Le valvole di scarico termico devono essere provviste di uno scarico convogliato tale da non impedire la regolare funzionalità e realizzato in modo da non recare danno alle persone. Lo scarico deve essere accessibile e visibile e sboccare nelle immediate vicinanze della valvola. Ogni valvola di scarico termico deve essere accompagnata da un attestato del costruttore che riporta le caratteristiche della valvola stessa e/o da un rapporto di prova su banco 8. NOTA Poiché l'esponente "a" delle valvole di reintegro e quello delle valvole di scarico termico sono approssimativamente pari a 0,5, se K r e K v sono i coefficienti di portata, rispettivamente della valvola di reintegro e della valvola di scarico termico, sarà con buona approssimazione: P e = p a /(1+ K v K r ) dove: P e = è la pressione di equilibrio p a = è la pressione minima dell'acquedotto a monte della valvola di reintegro 8 Dispositivi di protezione L interruttore termico automatico di blocco, o termostato di blocco, prescritto solo per apparecchi a caricamento automatico, deve interrompere l'apporto di combustibile entro i limiti di temperatura stabiliti anche in caso di guasto del sistema sensibile, inteso quest'ultimo come il complesso degli elementi che trasmettono la variazione di temperatura al meccanismo di intervento. L'elemento sensibile del dispositivo di protezione deve essere applicato sulla tubazione di mandata a monte di qualsiasi organo di intercettazione, salvo se installato direttamente dal costruttore sull apparecchio di riscaldamento di tipo domestico con caldaia incorporata. Nel caso degli interruttori termici, l'elemento sensibile deve essere immerso nella corrente d'acqua di mandata dell apparecchio quanto più possibile in prossimità del generatore stesso e comunque a non più di 0,5 m all'esterno del mantello di rivestimento. 9 Impianti con gruppi termici e con generatori disposti in batteria 9.1 Generalità 8 L attestato del costruttore, più comunemente noto come certificato del costruttore, è un documento che accompagna tutte le valvole di scarico termico e riporta le caratteristiche della valvola stessa. Il rapporto di prova, più comunemente noto come dichiarazione di taratura sul banco, è un documento che riporta gli estremi della avvenuta prova su banco. 18

21 I circuiti idraulici degli impianti di riscaldamento devono essere, in ogni caso, dotati di tutti i dispositivi di espansione, sicurezza, protezione e controllo, prescritti dalla presente norma, dimensionati in base alla potenza complessiva del focolare o dei focolari degli apparecchi inseriti nel circuito e in base ai valori contenuto d acqua e di pressione dell impianto. 9.2 Impianti con gruppi termici Nel caso di gruppi termici con circuito idraulico preassemblato, come definiti al punto 3.6, il fabbricante deve specificare nella documentazione tecnica i limiti di contenuto d acqua dell impianto e di pressione entro i quali i dispositivi di espansione e sicurezza sono conformi a quanto prescritto dalla presente norma. Nel progetto e in ogni altro documento di rispondenza dell impianto deve essere specificato che le caratteristiche dei dispositivi montati a bordo dell apparecchio dichiarate dal fabbricante rientrano nei dati di contenuto d acqua e di pressione dell impianto specificati nel progetto. 9.3 Impianti con generatori in batteria I circuiti idraulici comprendenti apparecchi di riscaldamento di tipo domestico con caldaia incorporata e generatori di calore in batteria devono essere dotati dei dispositivi di sicurezza, protezione e controllo dimensionati per la potenza complessiva dell impianto secondo quanto specificato nella presente norma. Nel caso di sistemi a vaso chiuso che impieghino gruppi termici, i dispositivi di sicurezza, protezione e controllo montati a bordo degli apparecchi secondo le rispettive norme di prodotto devono essere rispondenti alle prescrizioni della presente norma e con dimensionamento adeguato alla potenza dei focolari dei singoli generatori, fermo restando quanto prescritto al punto 9.2. La circolazione del fluido termovettore deve essere garantita in ciascuno degli apparecchi e dei generatori inseriti nel medesimo circuito idraulico. Il circuito d acqua di ciascun apparecchio e generatore costituente la batteria deve essere privo di intercettazioni, salvo che nelle seguenti situazioni: per generatori con capacità d acqua non maggiore di 5 l è ammessa l intercettazione purché sia installato un dispositivo che abbia la funzione di interrompere l apporto di calore al generatore in caso di insufficiente circolazione del fluido termovettore nel generatore stesso; per generatori con capacità di acqua maggiore di 5 l è ammessa l intercettazione purché venga assicurata contro la sovrapressione o la comunicazione con l atmosfera. 19

22 10 Bibliografia UNI 7271 Caldaie ad acqua funzionanti a gas con bruciatore atmosferico Prescrizioni di sicurezza UNI Generatori di calore alimentati a legna o da altri biocombustibili solidi - Requisiti di installazione UNI EN UNI EN UNI EN UNI EN UNI EN Caldaie per riscaldamento - Caldaie per combustibili solidi, con alimentazione manuale e automatica, con una potenza termica nominale fino a 300 kw - Parte 5: Terminologia, requisiti, prove e marcatura Caldaie domestiche indipendenti a combustibile solido - Potenza termica nominale non maggiore di 50 kw - Requisiti e metodi di prova Termocucine a combustibile solido - Requisiti e metodi di prova Inserti e caminetti aperti alimentati a combustibile solido Requisiti e metodi di prova Stufe a combustibile solido Requisiti e metodi di prova pren 14785:2005 Residential space heating appliances fired by wood pellets Requirements and test methods 20