LA RETE DI DISTRIBUZIONE DELL’IMPIANTO TERMICO

La rete di distribuzione dell’impianto termico è costituita dalle tubazioni di mandata e di ritorno che collegano la caldaia ai termosifoni. L’acqua calda (tra i 50 ed i 90°C) parte dalla caldaia, fluisce nelle tubazioni di mandata, riscalda i radiatori, e ritorna a temperatura più fredda alla caldaia dalla quale è partita.

Le tubazioni usate per l’impianto termico possono essere in materiale metallico (rame, acciaio) o in materiale plastico (polietilene, polipropilene ecc)

Il tubo multistrato in polietilene a differenza dei tubi metallici riduce al minimo la dispersione di calore ed essendo un materiale elastico non permette il deposito di calcare al suo interno, la sua installazione è semplice e veloce, facilmente lavorabile e piegabile, resistente alla corrosione e all’usura.

Qualsiasi sia il materiale utilizzato, per limitare le dispersioni termiche, è necessario rivestire i tubi con una guaina isolante. Lo spessore da utilizzare per la guaina dipende dal diametro della tubazione, dal tipo di isolante, dalla parete o pavimento dove vengono installate le tubazioni

 In reazione al tipo d’impianto si distinguono: 

 

 

Impianti a distribuzione verticale

 

 

In questi impianti, detti anche a colonne montanti, la tubazione di mandata e di ritorno formano un anello alla base del fabbricato. Dall’anello partono le colonne montanti che arrivano ai radiatori posti sulla stessa verticale nei vari piani dell’edificio.

 

Questo tipo di impianto viene poco utilizzato in quanto, pur essendo più economico, non permette di ottimizzare la gestione dell’impianto in relazione al diverso utilizzo in varie zone dell’edificio.

 

 

 

 

 

Impianti a distribuzione orizzontale 

Detti anche a zone, questi impianti sono installati in modo che in ogni zona , o piano o appartamento dell’edificio, viene realizzata una rete di distribuzione indipendente dal lato della gestione rispetto alle altre zone.

Ad esempio in un appartamento si può realizzare un impianto a due zone, la zona giorno e la zona notte in modo da gestirle autonomamente e riscaldarle con tempi e temperature diverse.

 

 

 

 

 

 

 

I TERMINALI DELL’IMPIANTO TERMICO

 

I radiatori

 

I radiatori sono l’elemento terminale dell’impianto di riscaldamento , attraverso il quale il calore contenuto nell’acqua viene ceduto all’ambiente da riscaldare. Sono chiamati anche termosifoni o piastre.

La quantità di calore che il radiatore trasmette all’ambiente dipende dalla sua superficie, precisamente dalla “superficie radiante”, quella che permette lo scambio termico con l’ambiente.

Dunque in relazione al modello, i radiatori con uguali dimensioni esterne potrebbero avere prestazioni diverse.

 

Materiali:

 

I radiatori in ghisa sono ottenuti per fusione. Possono essere del tipo tradizionale a colonnine, oppure a piastra. I radiatori in ghisa mantengono più a lungo il calore e continuano ad emetterlo anche quando l’impianto è spento ma sono più ingombranti e impiegano più tempo per riscaldarsi.

 

 

 

I radiatori in alluminio si scaldano rapidamente ma tendono a raffreddarsi piuttosto velocemente.

 

I radiatori in alluminio lavorano soprattutto per convezione: quando diminuisce la temperatura, il movimento d'aria convettivo si riduce e quindi la resa termica diminuisce notevolmente  Hanno un minor ingombro e permettono di sfruttare al meglio lo spazio.

 

I radiatori in acciaio,

come quelli in alluminio si scaldano e raffreddano velocemente. Lavorano sia per convezione sia in buona parte per irraggiamento. Al diminuire della temperatura la resa termica del radiatore in acciaio diminuisce ma in maniera meno veloce rispetto a quello in alluminio.

 

L’acciaio ha caratteristiche intermedie tra alluminio e ghisa in termini di rapidità nello scaldarsi e nello raffreddarsi, è più robusto dell’alluminio. La resa calorica è di 1:2 tra acciaio e alluminio, cioèun elemento di acciaio scalda come due elementi di alluminio.

 

L’acciaio è un materiale modellabile che viene utilizzato per sviluppare forme particolari di radiatori, quali oggetti di arredamento.

Forme: 

Tubolare: i radiatori tubolari sono quelli più usati in quanto hanno una maggiore superficie radiante rispetto alle altre tipologie

 a piastra: questi radiatori sono piatti e sottili ed hanno una superficie ampia. La superficie può essere decorata

   

I radiatori sono dotati:

•  di una valvola termosifone (generalmente nella parte superiore), che serve per chiudere il radiatore foto
• di una valvola di sfiato per la fuoriuscita dell’aria. La formazione di una bolla d’aria all’interno del termosifone non permette all’acqua di circolare e quindi di riscaldare. Per togliere l’aria va aperta fino ma quando non esce un po’ d’acqua.
• Di un detentore, posto normalmente nella parte inferiore in corrispondenza della tubazione di ritorno. Si tratta di una valvola su cui si agisce per equilibrare l’impianto ( ad esempio, per avere un maggiore afflusso d’acqua calda ai radiatori dei piani più alti.)

 

Cosa sono e come funzionano i ventilconvettori (Fan Coil)?

 

Si tratta di un pannello che, a differenza dei tradizionali termosifoni, è dotato di un ventilatore azionato elettricamente che fa circolare l’aria per convenzione forzata e permette di raggiungere velocemente nell’ambiente la temperatura desiderata. Il termoconvettore di solito è dotato di un termostato e la temperatura può essere controllata regolando la velocità di rotazione delle pale della ventola.

All’interno del ventilconvettore vi sono una o due batterie di scambio termico aria/acqua, un ventilatore, un filtro dell'aria, una vaschetta per la raccolta della condensa. Se installato a vista, all'esterno viene coperto con un mobile per nascondere i collegamenti elettrici ed idraulici.

Può essere utilizzato sia per il riscaldamento, in questo caso nell’ impianto circola aria calda prodotta dalla caldaia , sia per il raffrescamento se collegata ad un refrigeratore.

Infine se collegati ad un impianto a pompa di calore, possono riscaldare in inverno e raffrescare d’estate.

 Funzionamento:

Il ventilatore preleva l’aria dall’ambiente, l’aria passa attraverso il filtro per eliminare le polveri, e poi viene spinta verso la batteria di scambio termico. Qui, per convezione forzata, l’aria preleva calore dall'acqua per riscaldare o cede calore all’acqua refrigerata per rinfrescare ed infine i viene espulsa. In raffreddamento avviene anche la deumidificazione dell’aria: durante lo scambio termico l'umidità che viene trattenuta condensa e l'acqua prodotta viene raccolta in una vaschetta e poi espulsa.

Cos’ è lo Scaldasalviette?

 

Si tratta di un radiatore che ha, oltre alla funzione originaria, dalla quale prende il nome, di asciugare accappatoi, asciugamani, salviette o teli posti su di esso , anche quella di riscaldare l’ambiente in cui viene collocato. Visto l’uso viene installato soprattutto in bagno o in cucina, occupa meno spazio dei termosifoni tradizionali ed è disponibile in varie forme e dimensioni tanto da venir considerato elemento d’arredo.

Lo scaldasalviette è composto da elementi di forma tubolare o piatta che si estendono in altezza, ed è disponibile in modelli a parete, a piantana e ribaltabile (da utilizzare come stendino) 

Gli scaldasalviette sono realizzati in alluminio o acciaio e per evitare la corrosione a contatto con l’umidità vengono verniciati con particolari vernici epossidiche.

Quelli in acciaio, vista la duttilità del materiale che può essere utilizzato per realizzare forme particolari, vengono anche chiamati termoarredo.

Circa le dimensioni, visto che il riscaldamento avviene per irraggiamento, vanno calcolate in relazione grandezza dell’ambiente da riscaldare e tenendo conto che vengono coperti da asciugamani.

In relazione alle modalità di funzionamento distinguiamo:

Scaldasalviette idraulico 

E’ collegato all’impianto di riscaldamento e funziona ad alta temperatura come un normale termosifone.

Scaldasalviette elettrico

Può essere acceso indipendentemente dall’impianto di riscaldamento quando se ne abbia bisogno.

In quanto apparecchio a corrente elettrica, devono essere adottate delle misure di sicurezza per l’installazione e l’uso.

Lo scaldasalviette elettrico funziona con una resistenza elettrica, a forma di serpentina, che riscalda il liquido termovettore che circola all’interno del radiatore. La temperatura può essere regolata da un termostato.

Consigli per la manutenzione dei termosifoni e per il risparmio energetico 

Per diffondere il calore, e quindi per permettere la circolazione dell’aria, il radiatore non deve essere mascherato con mobiletti copritermosifoni , né deve avere di fronte delle barriere come tende ed arredi. Eventuali mensole sopra il radiatore devono essere posizionate ad una distanza di almeno 10 cm.

Se il radiatore viene posto su una parete che dà verso l’esterno, e soprattutto se messo sotto la finestra, è consigliabile che la parete sia coibentata, oppure che venga inserito un pannello di materiale isolante con la faccia riflettente rivolta verso l’interno.

Occorre eliminare regolarmente i depositi di polvere per evitare, oltre alla re immissione in circolo della stessa, una riduzione del rendimento del radiatore

Alla prima accensione del riscaldamento all’inizio dell’inverno è opportuno controllare che i radiatori si scaldino uniformemente. In caso contrario occorre eliminare le sacche d'aria che impediscono la circolazione dell'acqua: partendo dal radiatore posizionato più in alto alto, si apre la valvola di sfiato e si lascia uscire tutta l'aria e un poco d'acqua in una bacinella, finché il flusso dell’acqua diventa regolare.

Pannelli Radianti

Negli ultimi anni il sistema di riscaldamento a pannelli radianti si è particolarmente sviluppato per la sua efficienza energetica e quindi per il risparmio che permette di realizzare.

Gli impianti di riscaldamento basati su pannelli radianti sfruttano il calore proveniente da un sistema tubazioni in materiale plastico al cui interno scorre acqua calda ad una temperatura compresa tra i 30° C e i 40°C, collocato dietro le superficie dell’ambiente da riscaldare. Il calore viene trasmetto all’ambiente principalmente per irraggiamento. I pannelli vengono normalmente posizionati sotto il pavimento, ma possono essere collocanti anche dietro le pareti o sopra il soffitto

Questo sistema di riscaldamento sta sostituendo quello tradizionale a radiatori in quanto offre notevoli vantaggi:

1. RISPARMIO ENERGETICO ED ECONOMICO 

utilizzano acqua calda a basse temperature, intorno ai 35-40°C, mentre per i radiatori in ghisa o alluminio la temperatura dell'acqua che viene richiesta è intorno ai 60-70°C, si riducono i consumi del gas di circa il 30-40%. 

Inoltre l’impiego di acqua calda a basse temperature permette di abbinare l’utilizzo dei pannelli radianti con generatori di calore ad alta efficienza come la caldaia a condensazione, il solare termico, geotermico, pompe di calore aria-acqua, caldaie a biomasse.

Il pannello radiante fa si che la temperatura sia uniforme in tutti i punti dell’ambiente riscaldato. Al contrario il radiatore tradizionale trasmette il calore all'ambiente tramite una corrente d'aria convettiva che scalda prima l'aria del soffitto e poi quella sottostante con conseguente spreco di energia.

Grazie all’uniformità della diffusione nell’ambiente del calore il confort termico si raggiunge intorno ai 19°c (anziché 21°c di un impianto ad alta temperatura), con notevole risparmio energetico.

Infine, l’uso dei pannelli isolanti che servono di supporto al tubo, riducono notevolmente le dispersioni termiche e contribuiscono ad aumentare fa resa energetica dell'impianto. 

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UNI EN 1264-2 Prospetto A.12: Potenza termica limite

Θf,max	Θi	qGmax
29	20	100	zona di soggiorno
33	24	100	bagni o simili
35	20	175	zone periferiche
Θf,max temperatura massima della superficie del pavimento (in °C); Θi temperatura ambiente (in °C); qGmax flusso termico aerico limite (potenza termica limite) (W/

 

2. MAGGIOR CONFORT, salute ed igiene

Attraverso l’utilizzo di basse temperature e la trasmissione del calore per irraggiamento che evita moti convettivi dell’aria, si ottiene un maggior benessere fisico/ambientale in quanto si evita la circolazione di polveri ed agenti inquinanti, causa di allergie

 

Non ci sono elevate differenze di temperature tra il pavimento ed il soffitto in quanto il calore trasmesso per irraggiamento non si stratifica verticalmente; Nell’impianto radiante a pavimento il calore radiante agisce direttamente sul corpo permette di avere piedi caldi e capo freddo , senza avere problemi di circolazione del sangue, vista la bassa temperatura del pavimento. Oggi la progettazione e l’installazione devono seguire alcuni requisiti imposti dalle normative vigenti tra cui la normativa UNI EN 1264 che stabilisce che la temperatura del pavimento non deve superare i 29°C (nei bagni il limite massimo è fissato a 33°C).

 

Queste temperature sono perfettamente compatibili con quelle del corpo umano, scongiurando così qualsiasi tipo di problema circolatorio.

L’utilizzo di basse temperature evita la disidratazione dell’aria.

Il riscaldamento delle superfici riduce il rischio di umidità e condensa su pareti e tappezzeria, evitando la formazione di muffe.

Evita l’annerimento dell’intonaco delle pareti, provocato dai radiatori, causato dalla carbonizzazione della polvere atmosferica a contatto con superfici ad alta temperatura, a partire dai 40°C. Si evita dunque la pulizia e la tinteggiatura dei muri dietro i radiatori

L’installazione di un sistema radiante a pavimento è la soluzione ottimale per il riscaldamento e il raffrescamento di ambienti con soffitti molto alti. Il calore viene emesso per irraggiamento per un’altezza di circa 2 metri (altezza uomo) garantendo quindi un benessere ottimale. Nei tradizionali sistemi di riscaldamento a radiatori, la distribuzione del calore avviene per convezione, facendo quindi salire il calore verso l’alto e creando così una inutile dispersione di energia

 

3. ESTETICA:

Si può sfruttare al massimo lo spazio disponibile per l’arredamento in quanto le pareti non sono occupate dai corpi scaldanti

Nelle ristrutturazioni si possono utilizzare pannelli che occupano uno spessore 15 mm più il rivestimento, contro i 10 cm normali

 

4. UTILIZZO PER IL RAFFRESCAMENTO

Con l'impianto a pannelli radianti si ha, infine, un altro significativo vantaggio. Quello di ottenere il riscaldamento in inverno ed il raffreddamento d'estate. Nel circuito, infatti, anziché acqua calda può essere immessa acqua a circa 10° , raffreddata da un refrigeratore. Anche in questo caso, rispetto al condizionatore a parete, non si hanno i flussi diretti di aria fredda, ma una diffusione omogenea del fresco in tutto l'appartamento. Per evitare la formazione di condensa è necessario installare un sistema di deumidificazione.

La temperatura di mandata dell’acqua va dai 15°C ai 18°C in raffrescamento.

http://www.uponor.it/informationsites/riscaldamento-a-pavimento.aspx

Tecniche di realizzazione:

Pannelli radianti a pavimento:

il sistema viene realizzato applicando sul sottofondo del pavimento dei pannelli isolanti, che servono da supporto al tubo e sui quali vengono stese le tubazioni, che vanno a formare una serpentina di tubo flessibile (generalmente in polietilene reticolato),

Le disposizioni possibili delle tubazioni sono tre:

• a chiocciola: dove i tubi di mandata viaggiano paralleli a quelli di ritorno

• a serpentina: dove i tubi vengono posati a zig-zag

• a griglia: con tubi paralleli compresi tra due grossi collettori

Nel settore residenziale, sono usati solo i primi due sistemi, il terzo, ormai in disuso, è applicabile per riscaldare grosse aree (es. capannoni, ecc.).

Infine sopra le tubazioni viene steso il massetto. La normativa consente un limite minimo di 30 mm. Lo spessore standard per gli impianti civili è di circa 45 mm sopra tubo.

Sopra il massetto può essere applicato qualsiasi tipo di pavimento, dal parquet alla ceramica, dalla moquette al marmo.

Pannelli radianti a parete 

Per la posa dei pannelli a parete viene usato lo stesso sistema dei pannelli a pavimento, soltanto che vengono collocati in verticale, anziché in orizzontale.

il calore sviluppato all'interno delle pareti asciuga le pareti stesse, eliminando il problema dell'umidità. 

Rispetto ai pannelli a pavimento ,quelli a parete hanno un minor rendimento termico e creano moti convettivi superiori e, quindi, minor uniformità di calore in ascesa e maggior dispersione di polveri nell'ambiente. 

 

Pannelli radianti a soffitto

Per quanto riguarda i pannelli radianti a soffitto, si possono trovare in due forme:

• pannelli radianti “classici” 
• termo strisce radianti. 

I pannelli radianti a soffitto sono in genere costituiti da pannelli a vista (metallici o in cartongesso) appesi al soffitto al di sopra (o all'interno) dei quali vengono installate le tubazioni.

Nel riscaldamento invernale, una corretta progettazione sia dell’ edificio che dell’impianto consente di limitare l’eventuale sensazione di elevata temperatura sulla testa rispetto al resto del corpo. La temperatura massima ammissibile dipende dall’altezza d’installazione, e comunque la temperatura del soffitto non deve superare i 25C°, visto che la temperatura della testa è di 32°C.

L’impianto a soffitto è ideale per la climatizzazione estiva 

Le termostrisce radianti vengono utilizzate per ambienti molto estesi e molto alti, come magazzini, depositi, capannoni industriali, ecc. Si differenziano dai classici pannelli radianti per la loro limitata area superficiale e le alte temperature di esercizio (anche qualche centinaio di gradi). L'impianto che alimenta le termostrisce è costituito da un bruciatore esterno che viene collegato a delle condutture (a forma di tubo o di nastro), dentro cui circolano i gas combusti e che si snodano all'interno dell'edificio.

Rispetto agli altri pannelli radianti la diffusione dl calore non è ostacolata dall ‘arredamento ed in casi di ristrutturazioni l’installazione a soffitto crea meno problemi di quella a pavimento.

 Pannelli radianti a battiscopa

I pannelli a battiscopa hanno un'installazione più semplice di quella a parete e a pavimento, non occorre effettuare interventi particolarmente invasivi in quanto i tubi dell'impianto vengono collocati all'interno di particolari battiscopa. Occorre solo forare le pareti per passare l'impianto da una camera all'altra.

Questo tipo di impianto è indicato per ambienti piccoli e con pareti libere ed ha un minor rendimento termico, rispetto alla soluzione a pavimento e a parete e la zona perimetrale dell'ambiente risulta maggiormente riscaldata rispetto alla zona centrale. Lo spessore del battiscopa potrebbe creare problemi al posizionamento dei mobili a parete. D’altra parte i mobili addossati alle pareti impediscono il passaggio del calore.