Per ottenere
una situazione di benessere termico all’interno di un ambiente, è
tanto importante la qualità del calore prodotto, quanto la sua
quantità.
Per raggiungere il confort termico, il corpo umano privilegia lo scambio
di calore per irraggiamento rispetto a quello per convezione e
per conduzione.
La maggior parte dei sistemi di riscaldamento presenti nelle case,
invece, utilizza lo scambio per convezione, cioè scalda
soprattutto l’aria che ci circonda; ciò aumenta la circolazione delle
polveri, la secchezza dell’aria, e i consumi di combustibile.
Radiatore tradizionale a
elementi e colonne
I sistemi
tradizionali sono in genere dei termosifoni (radiatori),
composti da elementi cavi in ghisa, acciaio o alluminio,
disposti in più colonne, nei quali circola acqua calda ad
una temperatura tra i 60° e 80° C.
Così disposti, i vari elementi si scambiano a vicenda calore per
irraggiamento, scaldando l’aria che li circonda ed innescando un moto
convettivo; solo una piccola parte del calore viene trasmessa per
irraggiamento dalla superficie rivolta verso l’ambiente.
Piastra radiante disposta
in orizzontale
Un primo
passo in avanti è stato fatto con la commercializzazione di corpi
scaldanti piatti detti anche piastre radianti
realizzati in acciaio o in alluminio che trasferiscono più del 50% del
calore per via radiante. Nei radiatori a piastra circola acqua calda a
temperature inferiori ai 60° C, in questo modo si riducono
sensibilmente il moti convettivi d’aria e il sollevamento delle
polveri. I radiatori a piastra si possono installare al
posto dei tradizionali termosifoni senza comportare modifiche ingenti
all'impianto esistente.
Spaccato di un convettore
a battiscopa
Recentemente
sono entrati in commercio i convettori a
battiscopa, essi sono formati da uno o due tubi (in genere di
rame) nei quali circola acqua calda, circondati da una fitta serie di
alette; il tutto, racchiuso in un profilo di alluminio, ha uno spessore
di circa 3 cm. Vengono installati lungo le pareti esterne al posto del
battiscopa, possono anche essere incassati riducendo la loro sporgenza.
Prima di mettere in opera il convettore è opportuno rivestire con una
fascia isolante e riflettente la striscia di parete che lo ospiterà,
riducendo così le perdite verso l’esterno.
Il sistema di trasferimento di calore è di tipo convettivo/radiante.
L’aria scaldata dalle lamelle sale e lambisce le pareti retrostanti
fino ad un’altezza di circa 2 metri, senza coinvolgere nel movimento
tutta l’aria della stanza. La superficie della parete raggiunge una
temperatura di 30°C alla base e 20°C alla sommità e scalda per
irraggiamento l’ambiente prospiciente. L’aria interna ha una
temperatura al suolo di circa 20°C e 16/18° C a 2 metri riducendo le
perdite di calore verso l’alto. La temperatura dell’acqua in
circolazione relativamente bassa (45° in media, 60°C nelle giornate
più rigide) migliora il rendimento dell’intero impianto.
Questi sistemi possono essere alimentati con acqua calda proveniente da
pannelli solari.
I convettori a battiscopa però hanno alcuni limiti di installazione.
Essendo fonti di calore a bassa temperatura e distribuiti in lunghezza,
nel caso di ambienti poco isolati termicamente, diventa necessario
incrementare notevolmente la dimensione dei convettori aumentando gli
ingombri e i costi di installazione.
Inoltre, se alle pareti in cui è presente il convettore vengono
addossati mobili di altezza rilevante il funzionamento del sistema viene
compromesso.
Pannelli radianti a parete
e a pavimento
Un altro
sistema è quello a pannelli radianti.
Si tratta di serpentine in rame o materiale plastico nelle quali
circola acqua ad una temperatura tra i 30 - 45°C, esse sono
incorporate nello strato di intonaco che riveste pareti e soffitti o nel
sottofondo dei pavimenti.
Il trasferimento di calore è per irraggiamento, le
superfici riscaldate dalle serpentine irraggiano persone e cose e
scaldano molto meno l’aria. Si ottiene così un comfort termico
migliore con pareti calde (25 - 30°C) e aria più fresca (16 - 18°C
circa).
Questi sistemi non coinvolgendo l'aria non sollevano polvere e
soprattutto non la "abbrustoliscono".
Facendo circolare acqua a bassa temperatura disperdono molto meno calore
verso esterno, inoltre avendo bassa inerzia termica scaldano l’ambiente
in breve tempo permettendo di accendere l’impianto poco tempo prima.
Sono particolarmente vantaggiosi quando si devono riscaldare ambienti
con grande volume, e consentono l'alimentazione con pannelli solari.
Possono essere impiegati anche d’estate, facendo circolare acqua
fredda (13 - 15°C), si raffresca l’ambiente senza dover
condizionare tutta l’aria, occorre però installare un deumidificatore
che eviti la condensa sulle pareti dell'umidità estiva.
Il posizionamento ideale per tutti i sistemi a pannelli radianti è a
parete, perché le superfici verticali in un ambiente sono quelle che
hanno un maggiore scambio radiante con il corpo umano (il quale ha uno
sviluppo verticale appunto).
L’installazione a parete ha però più vincoli.
Come già detto per i convettori a battiscopa, è inutile mettere un
pannello radiante dietro un armadio.
Bisogna prestare attenzione nell’appendere quadri e simili, si possono
danneggiare i tubi, per cui occorre spegnere l’impianto, attaccare
alla parete uno scotch termocromatico che individua con precisione dove
è il tubo e finalmente si può fare il foro.
Installando invece i pannelli radianti a pavimento o a soffitto si hanno
rendimenti leggermente inferiori, ma è garantita la completa
fruibilità di ogni spazio della casa.
Questi sistemi se ben ottimizzati permettono un risparmio di
energia fino al 40%.
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