Workshop Pompa di Calore su Radiatori Esistenti
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Il riscaldamento a pavimento è un impianto di riscaldamento a bassa temperatura che consente un considerevole risparmio energetico e genera un elevato comfort termico.
Gli impianti di riscaldamento tradizionali a radiatori utilizzano acqua calda con temperature variabili da 50°C ad 80°C. Il riscaldamento a pavimento permette di riscaldare gli edifici utilizzando acqua con temperature più basse, attorno a 30-35°C.
Photo credit: Telstar Logistics
Il risparmio energetico è direttamente conseguente all’utilizzo di acqua calda ad una temperatura sensibilmente più bassa di quella occorrente per riscaldare gli ambienti con i radiatori, mentre la sensazione di benessere deriva da una migliore umidità relativa dell’aria e da una più omogenea stratificazione dell’aria riscaldata dal riscaldamento a pavimento.
Per la progettazione degli impianti a pannelli radianti puoi fare riferimento alla norma tecnica UNI EN 1264, che li divide in tre tipologie:
- Impianti con tubi annegati nello strato di supporto.
- Impianti con tubi sotto lo strato di supporto.
- Impianti annegati in uno strato livellante, in cui lo strato aderisce ad un doppio strato di separazione.
Vediamo i dettagli:
Le Caratteristiche del Riscaldamento a Pavimento
Photo credit: colemama
Il primo impianto di riscaldamento a pavimento fu realizzato dai Cinesi circa 2000 anni fa, facendo scorrere i fumi del fuoco dentro cunicoli posti sotto il pavimento. I Romani affinarono questa tecnica nelle terme: convogliavano i fumi di un focolare interno sotto i cunicoli del pavimento e nelle intercapedini ricavate dentro le murature.
Nel secolo scorso fu realizzato un tipo di riscaldamento a pavimento con una tubazione sottotraccia in acciaio percorsa da acqua calda. Questa tecnica non ebbe grande diffusione soprattutto perché l’elevata temperatura dell’acqua immessa nel circuito creava fastidiosi effetti alla circolazione sanguigna delle gambe.
A partire dall’inizio degli anni ’80, il progresso tecnico ha mutato completamente la tecnica del riscaldamento a pavimento, sia impiegando materiale completamente diverso (tubi in polietilene, supporti in polistirolo, ecc.), sia, soprattutto, per la bassa temperatura dell’acqua del circuito, che non supera mai i 35-40°C.
La validità di questa tecnologia è suffragata dall’accelerazione della diffusione del riscaldamento a pavimento soprattutto nell’Europa centro-settentrionale (Francia e Germania in particolare), dove la quota di mercato nelle nuove costruzioni supera il 50%.
I Vantaggi del Riscaldamento a Pavimento
Photo credit: Andrea Ursini Casalena
Il vantaggio più significativo dei pannelli radianti è costituito dal risparmio energetico: usando l’acqua con basse temperature di esercizio, si abbassa notevolmente il consumo energetico globale dell’impianto. Inoltre, proprio in virtù delle basse temperature richieste, è possibile integrare la caldaia tradizionale con fonti energetiche alternative, ed in modo particolare con i pannelli solari termici, che inviando all’impianto acqua già riscaldata dal sole, aumentano il risparmio di combustibile.
Un altro importante vantaggio è il comfort ambientale. Infatti, negli impianti di riscaldamento convenzionali l’aria riscaldata, per legge fisica, sale in alto creando nell’ambiente una stratificazione indesiderata delle temperature (più elevate all’altezza della testa e del soffitto).
Con il riscaldamento a pavimento, invece, l’emissione del calore prodotta dall’intero pavimento radiante consente una uniformità di temperature pressoché perfetta, evitando i classici punti freddi che si riscontrano negli impianti a radiatori. Questo permette, a parità di comfort, di tenere la temperatura dell’aria almeno mezzo grado più bassa (anche da ciò deriva una parte del risparmio energetico).
Infine, riscaldando gli ambienti con i radiatori, si provoca facilmente il fenomeno dell’aria asciutta (a partire da una temperatura di 60°C iniziano a formarsi i batuffoli di polvere), che causa il rinsecchimento delle mucose del naso e della bocca, facilitando l’insorgenza di allergie, malessere ed anche malattie dell’apparato respiratorio.
Gli impianti di riscaldamento a pavimento, invece, assicurano valori di umidità relativa ottimali per il comfort ambientale (entro il 40-60%). Anche le condizioni di respirabilità dell’aria sono migliori, nel senso che a causa della bassa velocità dell’aria, minore è la quantità di pulviscolo atmosferico innalzato.
L’impianto di riscaldamento a pavimento, infine, consente di disporre di maggior spazio utile nelle abitazioni, poiché nessuna parete è occupata dai radiatori. Anche l’entità delle opere murarie è ridotta al minimo rispetto ad altre tipologie e l’esecuzione dell’impianto è semplice ed agevole.
Ovviamente, per essere economicamente conveniente, l’impianto di riscaldamento a pavimento va previsto in sede di progettazione dell’edificio, oppure quando eventuali opere di ristrutturazione o manutenzione dell’impianto riguardano il rifacimento dei pavimenti.
Il Raffrescamento a Pavimento
Photo credit: Ian Sane
Applicando un concetto più globale del comfort domestico ed ambientale, le tecnologie più recenti permettono di impiegare gli stessi impianti sia per il riscaldamento che per il raffrescamento estivo e la depurazione dell’aria.
Anche il riscaldamento a pavimento può combinare in un unico impianto i componenti necessari per le due esigenze. Integrandolo con alcuni elementi quali deumidificatori,
umidostati, pompe di calore, ecc., l’impianto funziona facilmente anche per il raffrescamento estivo.
Pertanto, in fase di progettazione dell’impianto è importante prevedere anche la disposizione per il raffrescamento estivo, evitando ulteriori successivi interventi. Questa soluzione è particolarmente adatta per gli edifici residenziali.
Approfondimenti
Grazie all’evoluzione tecnologica ed alla sempre maggiore sensibilità ambientale abbiamo assistito negli ultimi anni ad un’evoluzione epocale nel modo di progettare le abitazioni.
Di molto aiuto sono state le varie normative varate dagli stati europei che impongono la costruzione di edifici con sempre maggiore efficienza energetica.
Anche gli impianti termici devono essere progettati per avere la massima resa termica così come i radiatori.
Un radiatore è efficace dal punto di vista termico nel momento in cui grazie alla sua struttura, alla sua forma ed al materiale con cui è realizzato riesce a dissipare più calore utilizzando minor contenuto di acqua.
Un ridotto contenuto d’acqua in un impianto di riscaldamento consente di ottimizzare l’uso dell’impianto stesso rendendolo flessibile dinamico ed immediatamente reattivo alle richieste di calore da parte dei sistemi di gestione riducendo i tempi di messa a regime dell’impianto con conseguenti importanti risparmi di energia.
Tutti i radiatori per dissipare il calore sfruttano due principi, quello convettivo costituito dal movimento dell’aria dal basso verso l’alto e quello radiante costituito dall’irradiazione del calore dal corpo scaldante.
Per meglio spiegare: la parte convettiva è l’aria calda che si sente mettendo una mano sopra ad un radiatore mentre l’irraggiamento è quel calore che si percepisce quando si passa davanti ad un corpo scaldante.
La componente radiante in un corpo scaldante è molto importante se si vuole aumentare il benessere in un ambiente e ridurre la stratificazione del calore causato principalmente dalla parte convettiva.
Avere un ambiente uniformemente riscaldato consente un maggior benessere ma, consente anche un importante risparmio energetico derivante dalla migliore percezione del calore da parte di chi ci vive.
Un ambiente riscaldato con sistemi a ventilazione ad esempio può avere grossi problemi di stratificazione, con temperature alte al soffitto e temperatura basse al pavimento e la percezione è quella di un malessere fisico ed una maggiore richiesta di calore nell’ambiente (quante volte è capitato di entrare in un ambiente molto caldo dove si hanno le orecchie rosse ma allo stesso tempo si hanno i piedi congelati).
Un ambiente con una temperatura uniforme consente maggior benessere e di conseguenza anche una minore richiesta di calore nell’ambiente (si possono avere 25 gradi in un ambiente stratificato ed avere freddo mentre con 20 gradi in un ambiente uniformemente riscaldato si ha la sensazione che la temperatura sia ideale).
Per raggiungere il benessere ambientale bisogna agire su tre componenti: maggiore isolamento termico degli ambienti, utilizzo di impianti a media e bassa temperatura con impiego di caldaie a condensazione o pompe di calore e radiatori ad alta efficienza con una importante componente radiante.
I radiatori con alta efficienza a medie e basse temperature risultano pertanto oggi il migliore sistema di riscaldamento soprattutto se inseriti nelle abitazioni ad alta efficienza termica dove il riscaldamento ad aria o a pannelli radianti a pavimento non risulta adeguato a causa delle forte inerzie termiche che genera.
Un edificio ad alta efficienza (con un alto grado di isolamento termico) necessita di poche calorie, fattore che suggerisce l’utilizzo di radiatori a basse temperature e l’inserimento, quindi, nelle moderne abitazioni dal gusto contemporaneo di radiatori decorativi.
Ciao Gino e grazie del tuo utile contributo!
A presto.
Per quanto riguarda il ricaldamento a pavimento è una corbelleria dire che sono più convenienti per via del risparmio dovuto alle basse temperature di esercizio.
Bisogna smettere di dire INESATTEZZE, i pavimenti radianti sono più efficienti SOLO ED ESCLUSIVAMENTE
quando si ha la necessità di far funzionare il riscaldamento 24/24 – 7/7, le inerzie termiche dei pavimenti radianti sono molto più elevate dei classsici radiatori.
Il comfort termico è tutto da dimostrare, in primis perchè in alcuni soggetti è addirittura dannoso per la salute per via degli effetti sulla circolazione sanguigna..poi non dimentichiamo che avendo un basso rendimento di regolazione, mal si prestano agli apporti di calore gratuiti (dal sole per intenderci).
Non dimentichiamo che se è pur vero che la temperatura dell’acqua è più bassa dei radiatori, è anche vero che bisogna riscaldare un quantitavo di acqua maggiore..per cui a meno che non si accoppia al sistema di riscaldamento il solare termico, i consumi schizzano.
Non sono contro i pavimenti radianti, ma sono contro una pubblicità ingannevole.
Se abitassi a Bolzano andrebbero bene, se abitassi a Catania sicuramente no.
Dimenticavo di dire…che i mobili riducono la superficie di scambio per cui un altro punto in meno per i pavimenti radianti…
Ciao Giuseppe e grazie delle tue precisazioni!
I commenti ci sono proprio per dire la sua e migliorare/completare le informazioni.
Volevo ricordare di usare dei toni più pacati e tranquilli, senza urlare, se possibile, perchè non mi sembra che si urli in questo sito! (le parole scritte tutte in maiuscolo equivale ad urlare)
A presto!
L’impianto di riscaldamento quando viene progettato viene dimensionato in funzione della posizione geografica oltre che in base ad altri fattori legati alla posizione dell’edificio ed alle caretteristiche tecniche dell’edificio.
E’ importante definire la temperatura minima esterna che si raggiunge nel periodo invernale. Se a Milano ad esempio viene definita come temperatura esterna minima -5 gradi , l’impianto viene dimensionato per fare fronte a quella condizione estrema.
E’ Chiaro che per l’80% del periodo invernale le temperature esterne minime che si raggiungono sono ben piu elevate. E’ importante capire questo perchè se viene dimensionato un impianto con radiatori ad alta temperature questo non vuol necessariamente dire che l’impianto debba funzionare per tutto il periodo invernale ad alte temperature.
Infatti, se viene realizzato un impianto con caldaia a condensazione collegata ad una sonda esterna è possibile modulare la temperatura dei Radiatori. Questo sistema viene detto riscaldamento a temperatura scorrevole. La temperatura dell’acqua che entra nel radiatore viene regolata in funzione del fabbisogno termico dell’abitazione.
Ne deriva che anche un impianto dimensionato con radiatori ad alte temperature per l’80% del periodo invernale funziona a basse temperature beneficiando della migliore qualità di riscaldamento e di un maggiore risparmio energetico.
Ciao Gino e grazie delle importanti informazioni sul dimensionamento del riscaldamento.
Qui all’università stiamo svolgendo delle sperimentazioni per confrontare bene il comportamento di un riscaldamento a radiatori e uno a pannelli radianti.
Non è scontato che il riscaldamento a pavimento sia sempre il migliore, anzi!
A presto.
Penso di essere l’unico essere vivente che con il riscaldamento a pavimento (con parquet in tutta l’abitazione) e mantenendo la temperatura a 19° riesce ad avere più batuffoli di polvere che non prima della ristrutturazione con i radiatori in ghisa.
Sigh!!!
Ciao volevo sapere una cosa: io ho una casa su 2 piani di mq 170 in classe B a Pisa con caldaia 29Kw a condensazione e pannelli solari volevo sapere all’ incirca quanto dovrebbe essere la spesa per riscaldarsi. Inoltre a quanto posso tenere la temperatura della caldaia?
Ciao!
Prova con questo software gratuito online per calcolare il fabbisogno energetico degli edifici, Class on-line.
Leggi qui una piccola guida al software Class On-line.
La temperatura dell’acqua nella caldaia dipende da tanti fattori, tra cui il tipo di corpi scaldanti:
– per i radiatori, probabilmente dovrà essere impostata sui 70-80 °C
– per i pavimenti radianti, sui 40-50 °C.
ma più in generale verrà impostata dal sistema di regolazione che usi in funzione della temperatura di set-point degli ambienti.
Ti rimando a qualche approfondimento:
– Regolazione e manutenzione impianti termici.
– L’impianto di riscaldamento nella casa sana.
– Termosifoni, integrazione solare e condensazione.
– Convenienza caldaia a condensazione con alta temperatura.
– Consiglio regolazione temperatura caldaia?
@Giuseppe L’impianto radiante deve essere progettato seriamente e non disteso a caso :) se il progettista segue il buon senso e la Uni 1264 tutti i problemi che hai citato non possono presentarsi, per quanto riguarda gli apporti gratuiti non sono concorde, i decreti attuattivi della Legge 10 prevedono l’installazione di regolatori di temperatura stanza per stanza o ambienti con lo stesso orientamento e destinazione d’uso, se per risparmiare si mette un solo termostato per tutta la casa anche con un impianto a radiatori è impossibile gestire l’irraggiamento solare o l’apporto interno di calore non previsto (ad esempio la cucina o una festa)
@Gianpiero è normale la presenza visiva di una polvere secca maggiore rispetto ad un impianto ad alta temperatura, per estremizzare la situazione in un impianto a radiatori la polvere è cmq presente ma è depositata sotto forma di fango nelle fessure o nei famosi baffi neri sopra i corpi scaldanti.
Ciao a tutti mi occupo di sistemi radianti da 30 anni e vorrei ribadire che i sistemi radianti si sono evoluti in questi anni grazie alle nuove tecnologie, tutti i problemi citati si possono risolvere basta affidarsi a ditte serie ed a tecnici seri che hanno impegnato il loro tempo nella ricerca e nello sviluppo, se per sistemi radianti si considerano i sistemi che oggi vanno per la maggiore e che di tecnico hanno solo il prezzo si commette un grande errore, per quanto il sistema sia semplice ha bisogno di professionalità perchè non ci riporti indietro nel tempo agli impianti che negli anni 60 hanno fatto sì che questa tecnologia non venisse più utilizzata. grazie ciao
Ciao Giovanni e grazie per l’intervento, sono d’accordo con quello che dici.
Anzi, sei hai voglia e interesse, ti invito a scrivere un articolo, girare un video o quello che vuoi, nel quale illustrare i benefici del riscaldamento radiante e come si risolvono eventuali problemi.
Sarebbe interessante supportare tutto questo con esempi pratici, magari tratti anche dai vostri lavori, perchè nò.
Tutto questo per sensibilizzare gli attori del settore al corretto uso e progetto dei pavimenti radianti o più in generale ai sistemi di riscaldamento per irraggiamento termico.
A presto e buon lavoro.
Vorrei conoscere un Vostro parere sui sistemi radianti a soffitto.
Grazie
Ciao Rocco.
Il pannello radiante a soffitto può essere interessante se hai la necessità di far fronte ai carichi termici di raffrescamento estivo. In questo caso andresti a raffrescare per convezione la parte più calda (naturalmente quella in alto) della stanza.
In inverno, per lo stesso motivo, il riscaldamento radiante a soffitto lavora per convezione sullo strato più caldo e lontano dal corpo, quindi non su quello più prossimo all’occupante e più freddo, ovvero quello basso.
L’ideale sarebbe probabilmente un mix tra i due sistemi.