Difetti dei Pannelli Radianti a Pavimento: Scoprili con la Termografia



Gli impianti di riscaldamento a pavimento con pannelli radianti possono nascondere molti difetti se non vengono realizzati con i dovuti accorgimenti che solo un installatore qualificato sa fare. Per porre rimedio alle problematiche nascoste legate a tali sistemi di riscaldamento, ci viene in aiuto la termografia.

Di seguito alcuni casi reali in cui, grazie all’uso di una termocamera, è stato possibile riscontrare alcuni difetti dei pannelli radianti a pavimento.

Difetti-pannelli-radianti-a-pavimento-e-termografia

La termografia a infrarossi è la scienza di acquisizione e analisi di informazioni provenienti da dispositivi termici di rilevamento senza contatto.

La termocamera è uno di questi dispositivi ed è tecnicamente un radiometro, ovvero uno strumento che misura radiazioni elettromagnetiche. In particolare una termocamera per uso civile è sensibile all’intervallo di lunghezze d’onda compreso tipicamente tra 1 e 14 micrometro, range in cui si addensa la massima intensità della radiazione emessa alle usuali temperature ambientali.

Lo strumento misura l’intensità della radiazione elettromagnetica che incide sul sensore e la converte in un segnale che può essere rappresentato in immagini.

Tali immagini possono essere analizzate per determinare proprietà degli oggetti e condizioni di lavoro degli stessi. Una volta che l’immagine è stata acquisita dallo strumento non è possibile modificare la messa a fuoco, la composizione e per l’appunto l’intervallo di lunghezze d’onda di impostazione dello strumento. Possono invece essere corretti e analizzati altri fattori che concorrono a determinare i valori di temperatura calcolati dalla macchina.




Applicazione della Termografia agli Impianti Radianti

L’applicazione della termocamera sugli impianti radianti è da intendersi nell’accezione della ISO 18436 ovvero in termini di monitoraggio delle condizioni di funzionamento e non come controllo non distruttivo sui materiali (UNI EN ISO 9712).

Quello che interessa conoscere è infatti se esistono variazioni del funzionamento del sistema rispetto ad un archivio base storico di confronto adoperando immagini o termogrammi relativi all’impianto in essere o relative ad altri impianti di riferimento.

Sarebbe quindi un servizio utile prevedere una diagnosi del sistema radiante per come installato e monitorarlo nel tempo.

Cosa possiamo dedurre dalla termografia in queste applicazioni?

  1. distribuzione geometrica dei tubi
  2. profilo termico della superficie attiva e sua variazione nel tempo
  3. presenza di anomalie e differenze di funzionamento tra punti del sistema
  4. presenza di perdite nell’impianto
  5. ricerca immediata di temperature troppo alte o troppo basse
  6. misura, in casi particolari, delle temperature lungo la superficie attiva.

Un impianto radiante è un sistema che consente di riscaldare o raffreddare un’ampia superficie di un locale (solitamente l’intero pavimento o una buona parte del soffitto) attraverso, generalmente, apposite tubazioni in cui circola acqua.

Una volta che la superficie ha raggiunto opportuni valori di temperatura, si riesce a controllare la temperatura degli ambienti e potenzialmente a garantire livelli di comfort molto alti (ovviamente progettando e realizzando l’impianto per come si deve!).

Fra le altre cose spesso si riscontrano sensibili risparmi di energia rispetto all’uso di altre tecnologie e si posso studiare interessanti sinergie per l’utilizzo di fonti rinnovabili.

Esempi di Sistemi di Riscaldamento a Pannelli Radianti Difettosi

Una termografia rileva con molta precisione la struttura delle tubazioni e consente anche di valutare altri importanti organi dell’impianto.

Termografia-collettore-impianto-a-pannelli-radianti
Collettore-impianto-a-pannelli-radianti

L’immagine rappresenta un collettore complanare di alimentazione di un impianto radiante con due circolatori, uno per ciascun collettore.

I punti Sp1 ed Sp2 hanno in realtà quasi la stessa temperatura ma aver fissato un medesimo valore di emissività porta a delle conclusioni fuorvianti.

In particolare su Sp1 è applicato un elemento di nastro isolante con emissività nota e molto prossima al valore impostato nello strumento; quindi il fluido di mandata si trova realmente a 44 °C e non a 30,7 °C.

L’immagine sotto mostra come si modifica il termogramma non appena si avvia la pompa di sinistra.

Termografia-collettore-pavimento-radiante

La seguente immagine rappresenta un circuito radiante in fase di accensione visualizzato con una tecnica digitale di fusione dell’immagine nel visibile.

Sul termogramma sono applicate due funzioni di analisi profilo secondo le linee pseudo ortogonali allo sviluppo dei tubi Li1, Li2 e Li3. Si nota per Li2 verso destra un’intrusione più fredda e non omogenea che meriterebbe approfondimenti, potendo illustrare variazioni nello spessore di massetto ovvero nella colla usata per la finitura.

La linea Li4 in verde rappresenta bene questa oscillazione termica che non dovrebbe esserci lungo un tratto di tubo di pochi decimetri.

Impianto-pannelli-radianti-in-fase-di-accensione

La seguente immagine a sinistra mostra in maniera chiara la zona interna di un circuito e si vede il percorso del tubo di ritorno al centro. L’immagine di destra mostra a distanza di 10 anni l’estro “artistico” dell’installatore che ha diradato al centro il passo e ha alterato l’usuale geometria.

L’immagine di destra rivela anche il surriscaldamento dell’impianto con temperature fuori norma.

Difetto-impianto-a-pannelli-radianti-surriscaldamento

Le due immagini a seguire sono estremamente didattiche.

Surriscaldamento-impianto-radiante-a-pavimento-sotto-mobili

Le immagini sono scattate in prossimità di un armadio (quella in alto) e di un letto (quella in basso); si vede chiaramente un accumulo di energia termica sotto i mobili.

Queste zone tenderanno in poco tempo e per l’elevatissimo fattore di vista a portare la superficie esposta del mobile ad una temperatura prossima al pavimento radiante, bloccando il flusso per irraggiamento e (a seconda di spifferi e dell’altezza dei mobili) possibilmente anche lo scambio per convezione.

Si determinerà di contro un serbatoio di calore che verrà rilasciato solo durante lo spegnimento dell’impianto e che del resto deve essere caricato in fase di avvio.

La presenza di impianto radiante alle spalle di mobili o altri ostacoli aumenta in definitiva l’inerzia del sistema tanto in fase di spegnimento che in avvio e non contribuisce di fatto a controllare la temperatura dell’ambiente. Del resto si crea una barriera alle dispersioni di calore verso le zone occupate da ostacoli, barriera che ovviamente ha un costo energetico.

Personalmente non mi sento di consigliare una regola generale per escludere il passaggio di tubazioni dietro ostacoli: questo presuppone di conoscere esattamente la loro posizione e che permanga tale per sempre. Inoltre l’installazione dell’impianto diventerebbe lenta e complessa.

Preferisco quindi suggerire di installare il terminale radiante anche sotto i mobili, tranne che in casi acclarati di strutture permanenti (cucine a penisola, armadi a muro,..).

L’immagine che segue evidenzia zone in cui non è stato installato impianto radiante e zone in cui si è infittito il passo dei tubi per la presenza del collettore alle spalle del muro. Si determina un surriscaldamento, ma trattandosi di una fascia marginale non necessariamente questo costituisce un problema.

La domanda che ti stai facendo me la pongo anche io: per quale ragione non si è steso l’impianto su tutta la superficie?

Infittimento-e-assenza-tubi-impianto-radiante

La prossima immagine mostra l’effetto di un tappetino che non necessariamente blocca lo scambio termico. Tutto dipende dalla sua resistenza termica e in questa immagine scattata in fase di accensione si vede che il pavimento già lo sta iniziando ad attivare termicamente: contribuirà a riscaldare l’ambiente in misura minore, ma non sarà uno scudo assoluto all’energia emessa, come sostengono alcuni.

Tappeto-su-pannelli-radianti-a-pavimento

Le prossime due immagini evidenziano l’effetto fuorviante della bassa emissività del collettori in acciaio apparentemente freddi e la possibilità offerta da una termocamera di operazioni pericolosissime quali la perforazione con un trapano.

Foratura-tubazioni-impianto-riscaldamento-a-pavimento-radiante

Infine una rappresentazione di una perdita portata a giorno proveniente dall’impianto dell’appartamento sovrastante. Si vede chiaramente il raffreddamento dovuto all’evaporazione dell’acqua dalla superficie.

Rottura-pavimento-radiante-con-infiltrazione-acqua

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A cura di Valerio Di Stefano

Valerio Di Stefano è un ingegnere e progettista termotecnico che lavora per la Georg Fischer, nota multinazionale svizzera specializzata nella produzione e commercializzazione di sistemi per tubazioni plastiche. In particolare si occupa da anni di impianti radianti ed effettua diagnosi energetiche dei sistemi e delle costruzioni.

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  1. Daniele
  2. ligabue82

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