I riscaldamenti a pavimento elettrici consistono in cavi di riscaldamento o fogli riscaldanti (pellicole termiche) posati nel pavimento e coperti da un rivestimento. La corrente che scorre nei corpi riscaldanti produce calore. A seconda dei casi, il flusso di corrente nei corpi riscaldanti genera campi magnetici a bassa frequenza, che possono avere potenza diversa a seconda di come sono costruiti i cavi di riscaldamento.
Riscaldamenti a pavimento elettrici fabbricati in base alle più recenti conoscenze della tecnica non generano campi magnetici degni di nota. Data la costruzione bifilare (o a doppia conduzione o bipolare) dei cavi di riscaldamento e la loro stretta successione parallela nelle due direzioni, i campi magnetici generati si neutralizzano a vicenda. Invece, nel caso dei riscaldamenti a pavimento con cavi monofilari, in fase di riscaldamento possono formarsi campi magnetici a bassa frequenza più potenti dato che la distanza tra conduttori paralleli nelle due direzioni può aumentare a seconda dei casi.
Riscaldamenti a pavimento elettrici fabbricati in base alle più recenti conoscenze della tecnica non generano campi magnetici degni di nota. Data la costruzione bifilare (o a doppia conduzione o bipolare) dei cavi di riscaldamento e la loro stretta successione parallela nelle due direzioni, i campi magnetici generati si neutralizzano a vicenda. Invece, nel caso dei riscaldamenti a pavimento con cavi monofilari, in fase di riscaldamento possono formarsi campi magnetici a bassa frequenza più potenti dato che la distanza tra conduttori paralleli nelle due direzioni può aumentare a seconda dei casi.
L'impiego di riscaldamenti a pavimento con conduttori bifilari non desta preoccupazione rispetto ai disturbi che potrebbero essere causati dai campi magnetici.
Non è noto se i campi magnetici generati da riscaldamenti a pavimento con cavi monofilari costituiscano un pericolo per la salute. Vi sono tuttavia indizi per cui anche campi magnetici a bassa frequenza relativamente deboli possono aumentare il rischio di leucemia nei bambini.
Le seguenti misure permettono di minimizzare i disturbi da campi magnetici che possono essere causati da riscaldamenti a pavimento elettrici monofilari:
Non è noto se i campi magnetici generati da riscaldamenti a pavimento con cavi monofilari costituiscano un pericolo per la salute. Vi sono tuttavia indizi per cui anche campi magnetici a bassa frequenza relativamente deboli possono aumentare il rischio di leucemia nei bambini.
Le seguenti misure permettono di minimizzare i disturbi da campi magnetici che possono essere causati da riscaldamenti a pavimento elettrici monofilari:
1. Dati tecnici
Tensione: 230 V / 400 V
Rendimento per area pavimentata: stuoie riscaldanti 60 - 300 W/m2, fogli riscaldanti 100 - 250 W/m2
Frequenza: 50 Hz
Nel caso di serpentine e stuoie riscaldanti posate liberamente nel pavimento, il calore è prodotto mediante cavi di riscaldamento. Il nucleo elettrico di conduzione di un cavo di riscaldamento è spesso costituito da un filo litz flessibile, cha assume la funzione di una resistenza ohmica. Nel filo litz messo sotto tensione fluisce corrente elettrica in proporzione alla resistenza, convertendosi in energia termica. Le dimensioni della resistenza del filo litz sono scelte in virtù delle misurazioni e delle sue caratteristiche elettriche, in modo che una tensione di 230 o di 400 volt permetta di raggiungere il rendimento termico voluto. In corrispondenza dei riflussi di corrente, dei punti di collegamento non riscaldati e dell'alimentazione sono utilizzati conduttori freddi che, a causa della loro bassa resistenza, producono meno calore rispetto al cavo di riscaldamento.
Quando il cavo è collegato alla corrente si determina un campo elettrico.
I cavi di riscaldamento possono essere dotati, oltre che di una guaina isolante, anche di una maglia intrecciata di protezione a conduzione elettrica, collegato ad un conduttore di protezione. La maglia di protezione, oltre a isolare i campi elettrici, aumenta la sicurezza elettrica in caso di danneggiamento dei conduttori.
Durante la fase di riscaldamento, il flusso di corrente crea un campo magnetico attorno ai conduttori. La potenza del campo magnetico dipende dalla costruzione del cavo di riscaldamento:
Rendimento per area pavimentata: stuoie riscaldanti 60 - 300 W/m2, fogli riscaldanti 100 - 250 W/m2
Frequenza: 50 Hz
Nel caso di serpentine e stuoie riscaldanti posate liberamente nel pavimento, il calore è prodotto mediante cavi di riscaldamento. Il nucleo elettrico di conduzione di un cavo di riscaldamento è spesso costituito da un filo litz flessibile, cha assume la funzione di una resistenza ohmica. Nel filo litz messo sotto tensione fluisce corrente elettrica in proporzione alla resistenza, convertendosi in energia termica. Le dimensioni della resistenza del filo litz sono scelte in virtù delle misurazioni e delle sue caratteristiche elettriche, in modo che una tensione di 230 o di 400 volt permetta di raggiungere il rendimento termico voluto. In corrispondenza dei riflussi di corrente, dei punti di collegamento non riscaldati e dell'alimentazione sono utilizzati conduttori freddi che, a causa della loro bassa resistenza, producono meno calore rispetto al cavo di riscaldamento.
Quando il cavo è collegato alla corrente si determina un campo elettrico.
I cavi di riscaldamento possono essere dotati, oltre che di una guaina isolante, anche di una maglia intrecciata di protezione a conduzione elettrica, collegato ad un conduttore di protezione. La maglia di protezione, oltre a isolare i campi elettrici, aumenta la sicurezza elettrica in caso di danneggiamento dei conduttori.
Durante la fase di riscaldamento, il flusso di corrente crea un campo magnetico attorno ai conduttori. La potenza del campo magnetico dipende dalla costruzione del cavo di riscaldamento:
- nei cavi di riscaldamento bifilari a basso campo magnetico sono contenuti conduttori paralleli di direzione opposta, fissati a breve distanza l'uno dall'altro e percorsi da corrente nelle direzioni opposte. In base a questo ordinamento, i campi magnetici dei due conduttori si trovano opposti l'uno all'altro, compensandosi in larga parte a vicenda;
- il cavo di riscaldamento monofilare è costituito da un conduttore riscaldante. I conduttori di direzione opposta di riscaldamenti a pavimento formati da tali cavi di riscaldamento possono essere posati, a seconda dei casi, a grande distanza l'uno dall'altro. I campi magnetici sviluppati dai conduttori a direzione opposta non si compensano completamente a vicenda, lasciando un campo magnetico residuo.
Conduttori per riscaldamenti a superficie o fogli riscaldanti sono formati da due pellicole di poliestere incollate. Il conduttore riscaldante piatto, formato da una miscela di fuliggine e/o grafite, viene fissato tra le due pellicole, su un tessuto reticolato o direttamente tra i due fogli. Le strisce di contatto posizionate alle estremità della pellicola sono collegate da conduttori nelle due direzioni. La corrente scorre attraverso il conduttore riscaldante e genera un campo magnetico a bassa frequenza. Il calore viene prodotto su tutta la superficie della pellicola.
Riscaldamenti a pavimento elettrici possono essere impiegati come riscaldatori ad accumulo o diretti.
- Nel caso di riscaldatori ad accumulo il calore è accumulato nel pavimento. I cavi di riscaldamento vengono affogati nello strato inferiore di betoncino il cui spessore è di ca. 10 cm. Di regola, l'accumulo viene riscaldato durante la notte con energia a tariffa ridotta; durante il giorno il calore viene restituito al locale tramite irradiamento passivo. Campi magnetici a bassa frequenza si sviluppano durante la fase di riscaldamento dell'accumulo, quindi in linea di massima durante la notte.
- Nel caso di riscaldatori diretti uno strato fine di betoncino serve da accumulatore a breve termine, destinato a livellare variazioni di temperatura di breve durata. Il breve accumulo viene utilizzato durante tutto il giorno. Il calore viene distribuito tramite irradiamento passivo con un breve sfasamento temporale. Campi magnetici a bassa frequenza sono generati durante la fase di riscaldamento, quindi di regola durante tutto il giorno.
2. Esposizione a campi magnetici a bassa frequenza
Su incarico dell'UFSP, i campi magnetici generati da diversi riscaldamenti a pavimento elettrici sono stati misurati secondo una griglia di 20 cm, ad un'altezza di 50 cm dal pavimento (tabella 1). I campi magnetici prodotti da riscaldamenti a pavimento con cavi riscaldanti bifilari sono praticamente nulli (figura 1A). Tuttavia, se i cavi di collegamento non sono bifilari, nelle aree di collegamento possono essere rilevati campi magnetici più consistenti (figura 1B). Nel caso di fogli riscaldanti sono stati registrati campi magnetici relativamente deboli (figura 1C). Riscaldamenti a pavimento con cavi riscaldanti monofilari generano i campi magnetici più potenti. (figura 1D). Anche se i rispettivi valori sono inferiori di almeno 35 volte rispetto al valore limite raccomandato dall' ICNIRP (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection), pari a 100 mT (a 50 Hz) [2], tali campi magnetici sono notevolmente più potenti rispetto a quelli che si manifestano normalmente nelle abitazioni [3].
Tabella 1: campi magnetici generati dai diversi riscaldamenti a pavimento. Valore medio nei punti di misurazione (griglia di 20 cm, a 50 cm dal pavimento), valore massimo, valore minimo. * Valori nell'area di collegamento.
| Campo magnetico (μT) | ||||
| Tipo | Tipo di cavo riscaldante | Valore medio | massimo | minimo |
| Riscaldatore ad accumulo | monofilare |
0,95
|
1,38
|
0,69
|
| Riscaldatore ad accumulo | monofilare |
0,50
|
0,69
|
0,08
|
| Riscaldatore ad accumulo | monofilare |
0,55
|
0,92
|
0,09
|
| Riscaldatore ad accumulo | monofilare |
1,16
|
2,08
|
0,76
|
| Riscaldatore diretto | monofilare |
1,28
|
2,87
|
0,10
|
| Riscaldatore diretto | bifilare |
0,07
|
0,09
|
0,03
|
| Riscaldatore diretto | bifilare (eccetto i collegamenti) |
0,05
|
0,54*
|
0,02
|
| Fogli riscaldanti | conduttori per riscaldamenti a superficie |
0,20
|
0,35
|
0,09
|
Figura 1: campi magnetici generati da diversi riscaldamenti a pavimento in fase di riscaldamento, altezza di misurazione 50 cm.
3. Effetti sulla salute
I campi magnetici a bassa frequenza possono penetrare nel corpo e generarvi correnti elettriche che, se troppo intensi, possono stimolare il sistema nervoso centrale. Nelle sue raccomandazioni relative ai valori limite, la ICNIRP [2] ammette soltanto campi magnetici che non generano correnti elettriche superiori a un cinquantesimo della soglia di stimolazione del sistema nervoso centrale.
Nella sua ampia valutazione delle conseguenze dei campi magnetici a bassa frequenza sulla salute, la ICNIRP giunge però alla conclusione che un'esposizione a lungo termine a campi magnetici di 50 Hz superiori a 0,4 μT, quindi molto al di sotto del valore limite raccomandato, può eventualmente raddoppiare il rischio di contrarre la leucemia infantile [4]. Il Centro internazionale di ricerca sul cancro (IARC) ha classificato i campi magnetici a bassa frequenza come potenzialmente cancerogeni sulla base della prova esistente, pur se limitata, di un aumento del rischio di contrarre la leucemia infantile [5]. Seguendo le raccomandazioni summenzionate è possibile ridurre le esposizioni personali ai campi magnetici generati dai riscaldamenti a pavimento.
Nella sua ampia valutazione delle conseguenze dei campi magnetici a bassa frequenza sulla salute, la ICNIRP giunge però alla conclusione che un'esposizione a lungo termine a campi magnetici di 50 Hz superiori a 0,4 μT, quindi molto al di sotto del valore limite raccomandato, può eventualmente raddoppiare il rischio di contrarre la leucemia infantile [4]. Il Centro internazionale di ricerca sul cancro (IARC) ha classificato i campi magnetici a bassa frequenza come potenzialmente cancerogeni sulla base della prova esistente, pur se limitata, di un aumento del rischio di contrarre la leucemia infantile [5]. Seguendo le raccomandazioni summenzionate è possibile ridurre le esposizioni personali ai campi magnetici generati dai riscaldamenti a pavimento.
4. Disciplinamento giuridico
I riscaldamenti a pavimento elettrici sono considerati prodotti a bassa tensione e come tali disciplinate in Svizzera nell'ordinanza sui prodotti elettrici a bassa tensione [6]. In virtù di quest'ordinanza, in condizioni di esercizio o di impiego conformi alle disposizioni e, per quanto possibile, anche in condizioni prevedibili di esercizio o di impiego non corretto o, ancora, in presenza di guasti prevedibili, i prodotti a bassa tensione non devono mettere in pericolo persone o cose. Inoltre, i prodotti a bassa tensione possono essere immessi in commercio soltanto se sono conformi ai requisiti principali concernenti la sicurezza e la protezione della salute della direttiva europea (CE) «bassa tensione».
Un fabbricante che immetta in commercio un prodotto a bassa tensione deve poter presentare una dichiarazione di conformità dalla quale risulti che il prodotto è conforme ai requisiti principali. I requisiti principali dei singoli prodotti sono stabiliti in norme tecniche: per i campi elettromagnetici di elettrodomestici è applicabile la norma SN EN 62233 [7]. I rispettivi criteri di conformità sono identici alle raccomandazioni della ICNRP sul valore limite [2].
In mancanza di controlli di mercato approfonditi, in Svizzera è il fabbricante stesso a rispondere dell'adeguatezza del suo apparecchio ai criteri di conformità. Le autorità verificano il rispetto delle disposizioni sul mercato mediante esami retroattivi per campionatura.
Un fabbricante che immetta in commercio un prodotto a bassa tensione deve poter presentare una dichiarazione di conformità dalla quale risulti che il prodotto è conforme ai requisiti principali. I requisiti principali dei singoli prodotti sono stabiliti in norme tecniche: per i campi elettromagnetici di elettrodomestici è applicabile la norma SN EN 62233 [7]. I rispettivi criteri di conformità sono identici alle raccomandazioni della ICNRP sul valore limite [2].
In mancanza di controlli di mercato approfonditi, in Svizzera è il fabbricante stesso a rispondere dell'adeguatezza del suo apparecchio ai criteri di conformità. Le autorità verificano il rispetto delle disposizioni sul mercato mediante esami retroattivi per campionatura.
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