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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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%.
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%.
