Il cavo riscaldante protegge il sistema dal gelo?

Il cavo riscaldante protegge il sistema dal gelo solo a condizione che sia dimensionato per la temperatura di progetto più bassa, aderisca all’elemento protetto, sia isolato, disponga di un’alimentazione affidabile e sia monitorato. Installato come semplice "accessorio" su una tubazione o un serbatoio senza isolamento, spesso fallisce proprio quando il gelo e il vento sono più intensi. Il testo riguarda il congelamento negli impianti ausiliari di un impianto di biogas, come scarichi, sifoni di condensa, linee di dosaggio o dispositivi di sicurezza a liquido; i criteri per la scelta del riscaldamento per la protezione contro la sovrapressione sono trattati separatamente nel testo Come scegliere il riscaldamento antigelo per la protezione.

Come funziona il cavo riscaldante

Il cavo genera calore con una potenza non inferiore alle perdite termiche dell’elemento protetto alla temperatura minima prevista. Non riscalda il liquido "in eccesso": mantiene la temperatura al di sopra del punto di congelamento, se la potenza è superiore alle perdite. Le perdite dipendono dal diametro della tubazione, dallo spessore e dalla qualità dell’isolamento, dal vento e dalla differenza di temperatura. Due tipi comuni nella pratica: autoregolanti (la potenza aumenta quando fa più freddo) e a potenza costante, solitamente con termostato.

Quando il cavo riscaldante fallisce

Verifica dell’efficacia

Non è sufficiente constatare che il cavo sia installato. Una verifica pratica comprende: la misurazione del consumo di corrente (per verificare se il cavo funziona effettivamente), la misurazione della temperatura nel punto più freddo del sistema, il controllo dello stato dell’isolamento e delle protezioni, nonché la verifica del funzionamento dell’allarme dalla sala di controllo. È consigliabile eseguirla prima della stagione invernale e dopo ogni guasto dell’alimentazione.

Particolare attenzione nelle zone Ex

Se il cavo o gli accessori si trovano in una zona a rischio di esplosione, devono essere conformi ai requisiti per le apparecchiature in atmosfere esplosive (direttiva 2014/34/UE), avere una classe di temperatura adeguata al documento di protezione contro le esplosioni e la loro installazione deve essere eseguita da personale qualificato. Modifiche "fai da te" (ad esempio, un tratto aggiuntivo di cavo sull’impianto di biogas) sono inammissibili senza una valutazione del rischio. I principi ATEX nell’impianto di biogas sono descritti nel testo ATEX nell’impianto di biogas.

Come scegliere la potenza e il tipo di cavo

La potenza viene determinata dal bilancio delle perdite: per la temperatura di progetto più bassa, il diametro della tubazione, lo spessore e la conducibilità termica dell’isolamento, nonché un margine per vento e invecchiamento. I produttori dei cavi indicano la potenza unitaria (W/m) in funzione della temperatura, nonché la lunghezza massima del circuito con una data protezione. Il tipo autoregolante è pratico su tratti con condizioni variabili, poiché limita automaticamente il consumo di potenza nelle zone più calde; il tipo a potenza costante richiede un buon termostato. Per raccorderia, flange e valvole è necessario prevedere una lunghezza aggiuntiva di cavo, poiché questi elementi disperdono calore più rapidamente rispetto a una tubazione rettilinea.

Cosa riduce ulteriormente il rischio di congelamento

Il riscaldamento è l’ultima linea di difesa. Prima è opportuno assicurarsi che il liquido non ristagni in punti esposti al gelo: pendenze adeguate delle tubazioni, assenza di "sacchi" d’acqua, riduzione dei tratti esterni, posizionamento dei punti di drenaggio in involucri riscaldati e interramento delle condutture al di sotto della zona di gelo, ove possibile. In alcuni sistemi si utilizzano liquidi antigelo, il cui impiego richiede la verifica della compatibilità con il sistema e dell’impatto sul funzionamento dei dispositivi di sicurezza.

Esempio di lista di controllo prima della stagione invernale

• Ogni punto del sistema in cui può ristagnare acqua è dotato di protezione pianificata?
• L’isolamento è asciutto, continuo e protetto da una copertura contro la pioggia?
• Il consumo di corrente del cavo rientra nell’intervallo indicato dal produttore?
• Il sensore di temperatura si trova nel punto più freddo e l’allarme raggiunge la sala di controllo?
• Dopo l’ultimo guasto dell’alimentazione è stato verificato il funzionamento dei circuiti riscaldanti?
• La documentazione (schema, potenze, date dei controlli) è aggiornata?

Sintesi

Il cavo riscaldante è un buon elemento di protezione contro il gelo, ma solo come parte di un sistema: isolamento, copertura di tutti i punti, termostato adeguato, alimentazione, monitoraggio e documentazione. Senza questi elementi, offre una falsa sensazione di sicurezza. Una visione più ampia del calore nell’impianto è fornita nel testo Bilancio termico dell’impianto di biogas in inverno.