Fascicolo R.3 - Impianti a pannelli solari

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protezione e controllo
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Impianti

CAP. R.3.H. IMPIANTI A PANNELLI SOLARI

1. Campo di applicazione

Le seguenti disposizioni si applicano a tutti gli impianti solari produttori di energia termica per il riscaldamento degli ambienti, per la produzione di acqua calda sanitaria, e per altri usi tecnologici del calore, con superficie di apertura non inferiore a 50 m2 e comunque con potenzialità nominale utile complessiva superiore a 35 kW.⁽²¹⁾

NOTA 21
In linea con il campo di applicazione della presente edizione della Raccolta, definito al punto 1 del cap. R.1.A. e tenendo conto dell’indicazione “e COMUNQUE con potenzialità nominale utile complessiva superiore a 35 kW”, si ritiene che, come dato discriminante per l’applicazione delle norme in questione, fra la superficie di apertura e la potenzialità dell’impianto solare, prevalga quest’ultima.
In altri termini se un impianto solare presenta superficie di apertura inferiore a 50 m2 ma COMUNQUE la sua potenzialità risulta essere superiore a 35 kW, la Raccolta si applica.
Viceversa, in un impianto con superficie di apertura superiore a 50 m2, ma con potenzialità inferiore a 35 kW, la Raccolta non trova applicazione.
Per quanto riguarda la somma di potenzialità in un “impianto integrato”, come definito al successivo punto 2.15, è necessario fare riferimento a quanto, in proposito, è riportato nella circolare INAIL 2974/2011 del 19 aprile 2011.

Download Circolare INAIL 2974/2011

Sono esclusi dalle seguenti disposizioni tutti i generatori solari che contengono fluidi termovettori in pressione con temperatura sul circuito primario inferiori a 110°C in condizioni di funzionamento e di stagnazione, nel seguito definita. In tal caso gli stessi dovranno essere provvisti dei dispositivi previsti al Cap.R.1.A.⁽²²⁾

NOTA 22
Nel Cap. R.1.A. è prevista l’installazione di una valvola di sfogo il cui orifizio abbia un
diametro in mm non inferiore a:
Radice quadrata di V/5

essendo V il volume in litri del riscaldatore

Nella frase “in tal caso gli stessi dovranno essere provvisti dei dispositivi previsti al cap. R.1.A.”, per “gli stessi”, deve essere inteso gli “impianti utilizzatori”, come definiti al successivo punto 2.12.

Le presenti disposizioni non si applicano ai generatori solari e relativi dispostivi di sicurezza certificati CE nell’ambito della direttiva 97/23/CE-PED come insiemi e gli impianti solari semplici o integrati per i quali valgono le norme vigenti per le attrezzature a pressione.⁽²¹⁾

2. Definizioni

Ai fini dell'applicazione della presente norma valgono le seguenti definizioni:

2.1
Radiazione diretta
Parte di radiazione che raggiunge direttamente la superficie del collettore solare
2.2
Radiazione diffusa
Parte di radiazione che raggiunge indirettamente la superficie del collettore solare
2.3
Irraggiamento globale
Radiazione che raggiunge complessivamente la superficie del collettore solare
2.4
Collettore solare
Il collettore solare è un dispositivo che ha lo scopo di captare la radiazione solare e trasformarla in energia termica trasportata da un fluido termovettore. Ci sono diverse tipologie di collettori solari, che differiscono nell’aspetto e nei componenti: collettori piani vetrati e non vetrati, a tubi sottovuoto.
2.5
Generatore solare
Costituito da uno o più collettori solari che alimentano l’impianto nonché dalle tubazioni di collegamento del circuito primario come di seguito definito.

2.6

Potenza nominale del Generatore solare
Quantità massima di calore prodotta nell'unità di tempo nel generatore solare, espressa in kW e riferita all’irraggiamento globale del sole (G) a cui è soggetto il generatore solare in relazione al luogo di installazione ed in condizioni di massima efficienza, dichiarata dal progettista.⁽²³⁾

NOTA 23
Poiché né la circolare INAIL 1448/2011 del 28 febbraio 2011
nella parte 3: “dati complementari alla relazione tecnica”, né il cap. R.4.A “verifiche degli impianti” della Raccolta, citiamo la dichiarazione del progettista relativa alla potenza nominale del generatore solare, è da ritenersi che quest’ultima corrisponda all’indicazione della potenzialità del generatore di cui ai modelli RR E rr/generatori
(vedere anche Nota 4).

Download Circolare Raccolta R modalità denuncia

2.7
Fluido termovettore
Fluido utilizzato per trasferire l’energia termica dal Generatore solare all’impianto di utilizzazione. Deve essere garantita la compatibilità del liquido con il circuito solare. Negli impianti per la produzione di acqua calda sanitaria, e’ vietato l’uso di sostanze pericolose, ai sensi dell’art. 2, c. 2 del D. Lgs. 52/97, alla temperatura massima raggiungibile nelle condizioni di esercizio, sia allo stato liquido che a quello di vapore.
2.8
Temperatura di stagnazione del circuito primario
E’ la massima temperatura del fluido termovettore presente nel collettore che, in assenza di prelievo di energia da parte dell’impianto utilizzatore, si raggiunge all’equilibrio dell’energia termica dispersa dal pannello solare con l’energia termica captata dallo stesso. Il valore della temperatura di stagnazione deve essere dichiarato dal costruttore del collettore solare.
2.9
Circuito solare
L’insieme dei circuiti idraulici, dei componenti, delle apparecchiature, dei circuiti elettrici di controllo e attuazione progettati e realizzati per assorbire la radiazione solare e convertirla in energia termica per renderla disponibile a uno o più circuiti utilizzatori.
2.10
Temperatura massima ammissibile del circuito solare
Temperatura massima raggiungibile dal fluido termovettore per la quale il circuito solare è progettato. Il progettista deve verificare che i componenti del circuito solare possano sopportare tale temperatura.
2.11
Impianto solare
Per impianto solare si intende un circuito solare, alimentato da un generatore solare.
2.12
Impianto utilizzatore
L’insieme dei circuiti idraulici, dei componenti, delle apparecchiature, dei circuiti elettrici di controllo ecc.. che a seguito di scambio termico con l’impianto solare, viene utilizzato per il riscaldamento degli ambienti, per la produzione di acqua calda sanitaria, e per altri usi tecnologici del calore.
2.13
Sistema di scambio termico
E’ costituito da uno scambiatore di calore, o da un bollitore dotato di scambiatore interno o esterno, atto a trasferire il calore dall’impianto solare all’impianto utilizzatore.
2.14
Impianto Semplice
Impianto costituito dall’impianto solare, sistema di scambio termico e dall’impianto utilizzatore.
2.15
Impianto Integrato
Impianto costituito dall’impianto semplice, integrato da uno o più generatori di calore rientranti nel campo di applicazione del Titolo II del D.M. 1.12.75.

3. Applicazione

3.1
Impianto solare
Per quanto attiene l’impianto solare, valgono le norme vigenti per l’installazione e l’esercizio delle attrezzature a pressione.
3.2
Impianto utilizzatore
Per quanto riguarda i dispositivi di regolazione, protezione, sicurezza e controllo dell’impianto utilizzatore, valgono le seguenti disposizioni:
1. 3.2.1
  Impianti a vaso aperto
  Gli scambiatori di calore degli impianti con vaso di espansione aperto devono essere provvisti di:
  
  a) vaso di espansione aperto;
  b) tubo di sicurezza;
  c) tubo di carico;
  d) termostato di regolazione;
  e) termostato di blocco;
  f) termometro con pozzetto per termometro di controllo;
  g) manometro con attacco per manometro di controllo;
  h) dispositivo di protezione livello minimo.
  
  Il termostato di blocco, indipendente dal termostato di regolazione, dovrà essere installato nella parte più alta del bollitore e dovrà operare su una valvola termoregolatrice del fluido primario, non by-passabile.
  
  Nel caso in cui il fluido primario sia costituito da vapore o acqua surriscaldata aventi temperatura non superiori a 150°C, il termostato di blocco e il termostato di regolazione possono operare sulla stessa valvola termoregolatrice installata sul circuito primario.
  
  Il vaso di espansione deve essere costituito da un recipiente coperto ubicato sopra il punto più alto raggiunto dall'acqua in circolazione dell'impianto. Qualora il punto più alto sia a quota inferiore a 5 metri, i dispositivi di protezione e sicurezza dovranno intervenire a 100 °C.
  
  Per tutto ciò che non è previsto in tale capitolo fare riferimento al Cap.R.3.A.
2. 3.2.2
  Impianti a vaso chiuso
  Gli scambiatori di calore degli impianti con vaso di espansione chiuso devono essere provvisti di:
  
  a) vaso di espansione chiuso;
  b) valvola di sicurezza;
  c) valvola di scarico termico;
  d) sistema o termostato di regolazione della temperatura;
  e) termostato di blocco;
  f) termometro con pozzetto per termometro di controllo;
  g) manometro con attacco per manometro di controllo;
  h) dispositivo di protezione pressione minima.
  
  In alternativa alla valvola prevista al punto c) può essere installata la valvola di intercettazione del fluido primario autoazionata, conforme a quanto previsto dal Cap.R.2.A. punto 5, ad eccezione dei bollitori con resistenza elettrica incorporata per i quali il dimensionamento della valvola di scarico termico dovrà tener conto anche della potenza fornita dalla resistenza elettrica.
  
  Gli scambiatori di calore facenti parte di impianti a vaso di espansione chiuso non sono soggetti né all'applicazione del pressostato di blocco, né all'obbligo dell'intercettazione del fluido primario in caso di arresto delle pompe di circolazione, né, per potenza maggiore di 580 kW, all'installazione di una seconda valvola di sicurezza.
  
  Quando per normale destinazione (operazioni di pulizia o altro) gli scambiatori vengono periodicamente intercettati, essi devono essere provvisti, sul tubo di collegamento al vaso di espansione chiuso, di una valvola a tre vie avente la stessa sezione del tubo. Le caratteristiche della valvola devono essere conformi a quanto previsto al punto 3.4 del Capitolo R.3.A.
  
  In alternativa potranno essere provvisti di un ulteriore vaso di espansione chiuso, di capacità correlata a quella dello scambiatore e direttamente collegato allo stesso.
  
  Nel caso in cui il fluido primario sia costituito da vapore o acqua surriscaldata aventi temperatura non superiori a 150°C, il termostato di blocco e il termostato di regolazione possono operare sulla stessa valvola termoregolatrice installata sul circuito primario.
  
  Per tutto ciò che non è previsto in tale capitolo fare riferimento al Cap.R.3.B.
  1. 3.2.2.1
    Vaso di espansione chiuso
    Il dimensionamento del vaso di espansione chiuso sul circuito secondario si rimanda al Cap.R.3.B. punto 3.
    Il tubo di collegamento del vaso di espansione dovrà essere conforme a quanto previsto dal Cap.R.3.B. punto 5 e 6.
    Un vaso autonomo non intercettabile deve essere comunque previsto a servizio di ogni scambiatore, bollitore o accumulo a seconda della tipologia utilizzata.
  2. 3.2.2.2
    Valvola di sicurezza
    La valvola di sicurezza deve essere rispondente ai requisiti di cui al Cap. R2A, punto 2. La portata di scarico della valvola di sicurezza deve essere tale da consentire lo scarico di un quantitativo di vapore, espresso in kg/h, non inferiore a:
    
    Q =P/0,58
    
    essendo P la potenza termica nominale del generatore solare espressa in kW. Il diametro della minima sezione trasversale netta dell'entrata della valvola deve comunque essere non inferiore a 15 mm.
    
    La pressione di taratura della valvola, aumentata dalla sovrappressione ammessa, non può superare la pressione massima di esercizio del bollitore.
    
    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 dovrà essere installata nella parte più alta del bollitore e la tubazione di collegamento della valvola di sicurezza al bollitore 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 una unica tubazione.
    
    La tubazione di scarico della valvola di sicurezza deve essere attuata 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 oppure il diametro interno dell'eventuale tubo di scarico montato in sede di prova di qualifica della valvola.⁽²⁴⁾
    
    NOTA 24
    Nel caso di “impianto integrato”, definito al punto 2.15, qualora vi siano le condizioni per procedere alla somma delle potenzialità (vedere circolare INAIL 2974/2011 del 19 aprile 2011 per i casi in cui NON si deve procedere a tale somma), nella formula di calcolo, P sarà ovviamente la potenza dell’impianto integrato (somma potenza generatore solare e potenza generatore di integrazione).
  3. 3.2.2.3
    Valvola di scarico termico
    La valvola di scarico termico dovrà essere conforme a quanto previsto dal Cap.R.2.A punto 3.
    La valvola di scarico termico dovrà essere installata nella parte più alta del bollitore e la tubazione di collegamento della valvola al bollitore non deve essere intercettabile e non deve presentare in nessun punto sezione inferiore a quella di ingresso o alla somma delle sezioni di ingresso nel caso di più valvole facenti capo ad una unica tubazione.
  4. 3.2.2.4
    Valvola di sicurezza combinata
    In alternativa all’installazione della valvola di sicurezza e della valvola di scarico termico è possibile l’installazione di una sola valvola che assolve entrambe le funzioni di protezione dalla sovratemperatura e dalla sovrappressione aventi le stesse caratteristiche delle due valvole come precedentemente descritte.
    
    Detta valvola dovrà essere omologata dall’ISPESL ed accompagnata dal verbale di taratura.
  5. 3.2.2.5
    Sistema o termostato di regolazione
    Il sistema o termostato di regolazione, indipendente dal termostato di blocco, può operare su una valvola termoregolatrice o pompa che parzializzi completamente o meno l’afflusso del fluido primario all’apparecchio di scambio termico.
    
    Nel caso in cui la temperatura del fluido primario non superi i 150°C, il termostato di blocco e il sistema o termostato di regolazione possono operare sulla stessa valvola termoregolatrice installata sul circuito primario.
    
    Le caratteristiche dei dispositivi dovranno essere conformi a quanto previsto dal Cap.R.2.B.
  6. 3.2.2.6
    Termostato di blocco
    Il termostato di blocco, indipendente dal termostato di regolazione, dovrà essere installato nella parte più alta del bollitore e dovrà operare su una valvola di intercettazione del fluido primario, non bypassabile o sulla pompa di circolazione, qualora non vi sia circolazione naturale.
  7. 3.2.2.7
    Dispositivi di controllo
    Il termometro e il manometro dovranno essere conformi a quanto previsto dal Cap.R.2.C
  8. 3.2.2.8
    Dispositivo di protezione pressione minima
    Il dispositivo di protezione pressione minima dovrà essere conforme a quanto previsto dal Cap.R.3.B. punto 8 ed installato nella parte superiore del bollitore.
    
    Le caratteristiche dei dispositivi dovranno essere conformi a quanto previsto dal Cap.R.2.B.
    
    Il dispositivo dovrà operare sulla valvola termoregolatrice del circuito primario ed il riarmo dovrà essere solo di tipo manuale.

Sotto sono riportati a titolo di esempio alcuni schemi idraulici di impianti a cui fanno riferimento le presenti disposizioni.

Generatore solare - Impianto solare termico - Impianto semplice

Impianto integrato - Tipologie di impianti, Fig. 1 Impianto semplice con scambiatore esterno

Tipologie di impianti, Fig. 2 Impianto semplice con serpentino incorporato, Fig. 4 Impianto integrato con scambiatore esterno

Tipologie di impianti, Fig. 5 Impianto integrato con serpentino incorporato,

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