Tubi corrugati in acciaio inox Stahlmann vs. tubi in polietilene

Confronto delle caratteristiche e determinazione del leader per l'uso nei sistemi di utilità

Qualità, affidabilità e durata sono considerazioni fondamentali nella scelta dei componenti da installare. Particolare attenzione deve essere posta nell'acquisto dei tubi utilizzati per il riscaldamento a pavimento, la fornitura di acqua calda e fredda, l'estinzione degli incendi, il gas, le reti elettriche e di comunicazione.

In questo articolo esamineremo i vantaggi dei tipi di tubo più comuni per le applicazioni sopra citate e identificheremo la soluzione più versatile e affidabile.

Tipi di tubo e loro proprietà peculiari

1. Tubi in polietilene reticolato (PE-X)

Questo materiale high-tech è costituito da un polimero organico di etilene ed è prodotto mediante reticolazione molecolare.

Esistono quattro tipi di reticolazione: PE-Xa, PE-Xb, PE-Xc, PE-Xd, di cui il PE-Xa è quello tecnologicamente più avanzato. Questi tubi sono resistenti alle sollecitazioni e hanno una maggiore elasticità. Una volta srotolate, le bobine si raddrizzano rapidamente e mantengono bene la loro forma. Non si raggrinziscono quando vengono piegati (entro i limiti consentiti e in conformità con la tecnologia).

2. Tubi di polietilene di materiali resistenti alle alte temperature (PE-RT)

Sono basati su polietilene convenzionale con additivi per alte temperature. Hanno proprietà simili a quelle del PE-X. Questi tubi sono inerti ai reagenti chimici e non sono soggetti a corrosione. Grazie alla mancanza di reticolazione, presentano resistenza alle alte temperature, flessibilità, plasticità e maggiore idrostaticità.

3. Tubi ondulati in acciaio inox

I tubi Stahlmann sono realizzati in acciaio inossidabile 304. Questo metallo ha un'alta resistenza alla corrosione e un'elevata idrostaticità. Questo metallo ha un'elevata resistenza alla corrosione e non viene intaccato da un'ampia gamma di sostanze aggressive. Più duro e resistente dell'acciaio al carbonio, dell'alluminio, dell'ottone e del bronzo, è anche molto flessibile, si piega bene e ha una migliore saldabilità.

Confronto delle principali proprietà termofisiche dei 3 tipi di tubo

Per aiutarvi a capire quali caratteristiche ricercare, di seguito descriviamo i principali indicatori, spieghiamo a cosa servono e forniamo i dati relativi a tre tipi di tubi comuni utilizzati nei sistemi di utenza.

temperatura massima di esercizio

È un dato estremamente importante da considerare, poiché tutti i tubi utilizzati negli impianti di riscaldamento devono essere in grado di resistere alla temperatura del fluido che li attraversa senza subire deformazioni.

Ad esempio, la temperatura media dell'acqua in un impianto di riscaldamento centralizzato è di 90°C. Allo stesso tempo, i tubi devono essere in grado di sopportare un surriscaldamento superiore ai 105°C standard.

Temperatura massima di esercizio dei 3 tipi di tubo a confronto:

- Tubo PE-Xa Ø16 mm - 90°C;

- Tubo PE-RT Ø16 mm - 70 °С;

- Tubo corrugato Stahlmann - 150 °С.

Il tubo corrugato è quindi più adatto all'acqua calda, in quanto non teme le alte temperature, ed è ideale per caldaie e impianti di riscaldamento.

Una caratteristica importante dei sistemi di tubi corrugati è la loro capacità di resistere alle condizioni di gelo e disgelo. L'installazione può essere effettuata a temperature fino a -10°C in siti privi di elettrificazione. Questo riduce i tempi di installazione del 40% e accelera la messa in servizio.

temperatura massima a breve termine

Nella maggior parte dei casi, le fluttuazioni a breve termine della temperatura del vettore termico non causano la rottura del tubo. Tuttavia, temperature superiori a 100°C riducono in modo significativo la durata del tubo di polietilene, il cui punto di fusione è di 140°C.

Temperatura massima a breve termine dei 3 tipi di tubo a confronto:

- Tubo PE-Xa Ø16 mm - 100°C;

- Tubo PE-RT Ø16 mm - 95 °С;

- Tubo corrugato Stahlmann - 400 °С.

Il tubo corrugato in acciaio supera di 4 volte il limite di resistenza termica dei tubi in polietilene e può sopportare facilmente qualsiasi temperatura del vettore di calore utilizzato in ambienti residenziali e industriali.

coefficiente di trasferimento del calore

Indica la quantità di calore trasferita per 1 metro di superficie del tubo in 1 secondo. Ovviamente, il tasso di trasferimento di calore dei tubi metallici è superiore a quello dei tubi in polietilene, ma questi ultimi hanno i loro vantaggi.

Coefficiente di trasferimento del calore dei 3 tipi di tubo a confronto:

- Tubo PE-Xa Ø16 mm - 0,41 W/m-K;

- Tubo PE-RT Ø16 mm - 0,4 W/m-K;

- Tubo corrugato Stahlmann - 17 W/m-K.

Il diametro interno maggiore del tubo corrugato, con uno spessore della parete corrugata di 0,3 mm, fornisce un'area massima di trasferimento del calore superiore del 20% rispetto ai tubi in polietilene. Ciò significa che il tubo corrugato può essere posato a intervalli più ampi, consentendo di risparmiare sui costi del materiale e della manodopera.

La resa termica del tubo ondulato è superiore del 20% rispetto a quella del tubo in polietilene, quindi è possibile aumentare la distanza tra i tubi per il riscaldamento a pavimento da 0,15 m a 0,2 m. In questo modo si risparmiano 17 metri lineari di tubo per 10 m2 e 170 metri lineari per 100 m2 con la stessa resa termica.

Inoltre, il tubo ondulato riscalda più rapidamente il massetto. Questo rende il sistema più reattivo ai set point quando si utilizzano termostati programmabili.

coefficiente di espansione lineare di 100 m di tubo alla temperatura del vettore termico di 50 °C

Il coefficiente è rilevante per le tubazioni dell'acqua calda e i sistemi di riscaldamento. Indica quanto aumenta la lunghezza del tubo quando viene riscaldato a 50°C e quanto diminuisce quando viene raffreddato.

coefficiente di espansione lineare di 100 m di tubo alla temperatura del vettore termico di 50°C dei 3 tipi di tubo a confronto:

- Tubo PE-Xa Ø16 mm - 1000 mm;

- Tubo PE-RT Ø16 mm - 1000 mm;

- Tubo corrugato Stahlmann - 55 mm.

Per il tubo corrugato, il coefficiente è 18 volte inferiore: un tubo di polietilene di 100 metri può espandersi fino a 1 m, mentre un tubo corrugato in acciaio si espande solo di 5,5 cm.

Questo parametro è particolarmente importante nelle installazioni su massetto, dove la notevole espansione del tubo e l'attrito contro il massetto rompono la barriera all'ossigeno. Si sono verificati casi reali di fissaggio del PEX a griglie di acciaio con fascette, che hanno provocato fori nel tubo.

Confronto delle principali proprietà fisiche dei 3 tipi di tubo

● Pressione massima di esercizio

Dipende direttamente dalla temperatura del vettore termico: maggiore è la temperatura, minore è la pressione nel tubo.

C'è un'altra dipendenza: maggiore è il diametro interno del tubo, minore è la pressione risultante. Nel punto in cui il tubo si restringe, si verifica un improvviso picco di pressione, poiché lo stesso volume d'acqua inizia a fluire attraverso il diametro più piccolo.

Pressione massima di esercizio dei 3 tipi di tubo a confronto:

- Tubo PE-Xa Ø16 mm con spessore della parete di 2,2 mm - 10 bar a 90 °C;

- Tubo PE-RT Ø16 mm con spessore della parete di 2,2 mm - 12,5 bar a 20 °C e 5,4 bar a 95 °C;

- Tubo corrugato Stahlmann - 15 bar.

Si può notare che la pressione di esercizio dei tubi corrugati è superiore del 50% rispetto a quella dei tubi in polietilene. Questo garantisce un enorme margine di sicurezza durante il funzionamento e protegge da perdite improvvise.

permeabilità all'ossigeno

È importante perché l'ossigeno penetra facilmente nelle pareti dei tubi in polietilene, saturando l'acqua calda all'interno. L'ossigeno provoca la formazione di ruggine quando entra in contatto con le parti metalliche. Ciò riduce la durata delle apparecchiature e dei gruppi collegati fino a 3-5 anni.

Lo strato antidiffusione EVOH riduce la permeabilità all'ossigeno dei tubi in polietilene. Ciò impedisce l'ingresso dell'ossigeno nell'acqua e quindi previene la corrosione.

I tubi PE-Xa e PE-RT sono disponibili anche con una barriera antiossigeno, ma è più comune che i tubi PE-RT ne siano privi. In questo caso, alcuni produttori dichiarano quanto segue: "Se non ci sono restrizioni sul contenuto di ossigeno disciolto nel vettore termico, è possibile utilizzarlo negli impianti di riscaldamento a pavimento ad acqua..." Ma ricordate: Questa è solo una manovra di marketing.

Secondo gli standard internazionali, la permeabilità all'ossigeno dei tubi progettati per le classi di servizio 4 e 5 non dovrebbe superare 0,1 g/m3*giorno.

Permeabilità all'ossigeno dei 3 tipi di tubo a confronto:

- Tubo PE-Xa Ø16 mm - <0,1 g/m3*giorno per il tubo con barriera di ossigeno, 9 g/m3*giorno senza barriera di ossigeno;

- Tubo PE-RT Ø16 mm - <0,1 g/m3*giorno per il tubo con barriera di ossigeno, >0,1 g/m3*giorno per il tubo senza barriera di ossigeno;

- Tubo corrugato Stahlmann - completa impermeabilità all'ossigeno.

Tutti e tre i campioni soddisfano lo standard. Tuttavia, la permeabilità all'ossigeno pari a zero del tubo corrugato impedisce la corrosione. Un'ulteriore protezione dalla corrosione è fornita da una pellicola di ossido di cromo. Questa combinazione di proprietà aumenta notevolmente la durata dell'intero sistema, compresi i radiatori in acciaio e gli altri componenti.

raggio di curvatura minimo per Ø 16 mm

L'installazione di tubazioni complesse spesso comporta la piegatura del tubo. Negli impianti di riscaldamento a pavimento che vengono posati a "serpentina" o "chiocciola", la capacità di curvatura dei tubi è estremamente importante.

Il modo più comune per piegare i tubi è quello di piegarli o di montare un raccordo a gomito. Il secondo metodo consente di risparmiare spazio, ma comporta un maggior numero di connessioni che aumentano il rischio di perdite.

Pertanto, minore è il raggio minimo di curvatura, maggiori sono le possibilità di installare le utenze in modo pratico e compatto.

Raggio di curvatura minimo dei 3 tipi di tubo a confronto:

- Tubo PE-Xa Ø16 mm - 80 mm;

- Tubo PE-RT Ø16 mm - 80 mm;

- Tubo corrugato Stahlmann - 40 mm.

Si può notare che il tubo corrugato ha il raggio di curvatura più ridotto senza modificare la sezione trasversale. Ciò consente di installare tubazioni complesse di qualsiasi configurazione senza preoccuparsi di danni o scoppi durante il funzionamento.

I tubi corrugati Stahlmann sono facili da piegare a mano, senza modificare la sezione trasversale del foro, per cui è possibile creare layout complessi di tubi con un numero minimo di raccordi.

plasticità in caso di curvatura al di sotto del raggio di curvatura minimo

A volte è necessario piegare il tubo più stretto del raggio di curvatura minimo. In questo caso è utile la plasticità del tubo fornita dal produttore.

Plasticità di curvatura di 3 tipi di tubo a confronto al di sotto del raggio di curvatura minimo:

- Tubo PE-Xa Ø16 mm - la piegatura provoca una deformazione, la forma del tubo può essere ripristinata riscaldando il tubo con una pistola termica;

- Tubo PE-RT Ø16 mm - l'appiattimento e la deformazione del tubo non sono ammessi;

- Tubo corrugato Stahlmann - può sopportare fino a 40 piegature senza variazioni di tenuta o di sezione (per il tubo ricotto).

A differenza dei tubi in polietilene, i tubi corrugati mantengono la loro forma e sono facili da installare. È quasi impossibile danneggiarli durante l'installazione e gli errori di installazione sono impossibili. In confronto, un tubo in PE-Xa si rompe in caso di forte piegatura.

Garanzia del produttore, durata e applicazioni

la durata dei 3 tipi di tubo è stata confrontata in base alle condizioni operative:

- Tubo PE-Xa Ø16 mm - 50 anni in totale (grado 5): 14 anni a 20 °C, 25 anni a 60 °C, 10 anni a 80 °C, 1 anno a 90 °C, 100 ore a 100 °C;

- Tubo PE-RT Ø16 mm - 50 anni in totale (grado 5): 14 anni a 20 °C, 25 anni a 60 °C, 10 anni a 80 °C, 1 anno a 90 °C, 100 ore a 100 °C;

- Tubo corrugato Stahlmann - minimo 30 anni.

A prima vista, una durata di 50 anni per i tubi in polietilene è buona, ma c'è una sfumatura. La durata totale dei tubi si riduce significativamente quando la temperatura o la pressione aumentano. La durata effettiva dei tubi corrugati è quindi 2 volte superiore a quella dei tubi in polietilene.

garanzia del produttore per 3 tipi di tubi a confronto:

- Tubo PE-Xa Ø16 mm - 10 anni (Valtec), 5 anni (Rehau);

- Tubo PE-RT Ø16 mm - 10 anni (Valtec);

- Tubo corrugato Stahlmann - garanzia a vita.

Per rendere il confronto più oggettivo possibile, abbiamo considerato i periodi di garanzia massima dei tubi in polietilene presenti sul mercato. Poiché i tubi corrugati Stahlmann hanno una durata di 30 anni e oltre, il produttore offre una garanzia corrispondente.

area di applicazione dei 3 tipi di tubo a confronto:

- Tubo PE-Xa Ø16 mm - riscaldamento a pavimento ad acqua, riscaldamento a radiatori, fornitura di acqua calda e fredda;

- Tubo PE-RT Ø16 mm - riscaldamento a pavimento ad acqua, erogazione di acqua calda e fredda;

- Tubo corrugato Stahlmann - riscaldamento a pavimento ad acqua, riscaldamento a radiatori, fornitura di acqua calda e fredda, impianti solari, spegnimento incendi, fornitura di gas, canaline per cavi, ventilazione.

Riscaldamento a pavimento ad acqua, riscaldamento a radiatori, fornitura di acqua calda e fredda, impianti solari, spegnimento di incendi, impianti a gas, canaline per cavi, condizionamento e ventilazione: è difficile immaginare una gamma più diversificata di applicazioni per i tubi in acciaio. I tubi corrugati Stahlmann si comportano egregiamente in ognuno di questi settori.

I tubi corrugati in acciaio non sono solo resistenti alla corrosione e ai colpi d'ariete. Non sono nemmeno esposti alla formazione di depositi! Rispetto ai tubi a parete liscia, i tubi corrugati creano un flusso vorticoso che impedisce la formazione di biofilm sulle pareti.

A differenza dei tubi in polietilene, i tubi corrugati Stahlmann sono disponibili in bobine da 10, 20, 30, 50 e 100 metri. Le bobine di lunghezza massima consentono di installare anelli di riscaldamento a pavimento, tubazioni estese o canaline per cavi senza alcun giunto.

In conclusione

Dopo aver confrontato tutte le caratteristiche principali dei tubi corrugati in polietilene reticolato, polietilene per alte temperature e acciaio inossidabile, possiamo affermare con certezza che i tubi in acciaio sono superiori a quelli in polietilene sotto quasi tutti i punti di vista.

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