Modalità di distribuzione e regolazione del riscaldamento e raffrescamento prodotto da un impianto di climatizzazione residenziale

Sostanzialmente, sia che si parli di riscaldamento che di raffrescamento degli ambienti, i principi di distribuzione sono due:
 

• per moto convettivo: soluzioni che riscaldano/raffrescano l’aria negli ambienti mediante la convezione della stessa. È questo il caso dei sistemi a split, dei sistemi ad aria canalizzati e di quelli a fan coil, ossia di tutti gli apparecchi che “soffiano” negli ambienti aria climatizzata la quale, per convezione, scambia calore con quella presente nell’ambiente stesso. Fanno parte di questa categoria, parlando del solo riscaldamento, anche le stufe di tipo più “tradizionale” come ad esempio le piccole stufe a pellet che spesso vengono installate in un ambiente della casa e che cedono calore mediante ventilazione (anche se, va precisato, parte del calore prodotto viene ceduto all’ambiente per irraggiamento dovuto al riscaldamento del generatore stesso).

 

• per irraggiamento: soluzioni che riscaldano/raffrescano gli ambienti senza che vi sia un movimento d’aria. Appartengono a questa categoria i classici termosifoni e i sistemi radianti. In assenza di moto convettivo, lo scambio termico avviene in modo naturale per la differenza di temperatura tra il corpo radiante (che può essere il termosifone o la superficie climatizzata – pavimento, parete o soffitto nel caso di pannelli radianti) e l’aria presente negli ambienti. Va precisato che, nel caso dei termosifoni, il riscaldamento avviene mediante lo spostamento di masse d'aria calda che, dalle vicinanze del radiatore, si muovono verso il resto dell'ambiente e pertanto l’irraggiamento è, per così dire, soltanto “teorico” in quanto il suddetto moto dell’aria, di tipo ascensionale, è di fatto un moto convettivo, responsabile delle differenze di temperatura tra pavimento e soffitto e tra le zone del locale più lontane e quelle più prossime al termosifone.

Non vanno dimenticate le soluzioni, per così dire, miste, ossia quelle che per climatizzare una casa o, in generale, un ambiente, utilizzano sia la convezione che l’irraggiamento, per lo più legate al riscaldamento degli ambienti: l’esempio più classico è quello dei termocamini e delle termostufe i quali riscaldano l’ambiente d’installazione mediante ventilazione diretta, sfruttando quindi il moto convettivo dell’aria, mentre il riscaldamento degli ambienti diversi da quello che ospita il generatore, mediante irraggiamento attraverso degli appositi scambiatori che trasferiscono il calore dell’aria di combustione al fluido vettore (cosiddetta acqua tecnica) il quale, immesso nell’impianto radiante, alimenta i termosifoni o i sistemi a pannelli. Altro sistema, di concezione più recente, è quello dei radiatori a bassa temperatura i quali combinano, in un unico apparecchio, l’irraggiamento tramite piastre (con il medesimo principio di funzionamento dei radiatori tradizionali ma con una temperatura di esercizio del fluido vettore inferiore rispetto ad essi di 10/15°C) e la convezione mediante la presenza di ventole all’interno del corpo radiante (il cui principio di funzionamento è quello tipico dei fan coil), controllata da un sistema a regolazione sia automatica che manuale in grado di compensare, affiancando con questa modalità “dinamica” la modalità “statica” delle piastre radianti, le escursioni termiche che possono verificarsi durante l’esercizio in base alle condizioni esterne, nonché di minimizzare il tempo necessario alla climatizzazione di un locale.
 
 

Sistemi di climatizzazione a pannelli radianti

 
I sistemi radianti integrati nelle strutture (regolamentati dalla UNI EN 1264 e UNI EN ISO 11855) si sono ampiamente diffusi negli ultimi decenni in virtù dell’alto comfort termico conferito agli ambienti e dovuto principalmente a tre fattori:
 

• la continuità/ampiezza della superficie radiante crea un’uniformità termica negli ambienti, eliminando di fatto le disomogeneità termiche tipiche del tradizionale riscaldamento a termosifoni;
• la necessità, anch’essa dovuta dall’ampiezza della superficie radiante, della bassa temperatura di esercizio del fluido vettore, la quale si traduce in un minore fabbisogno energetico dell’intero impianto;
• il fatto che siano le superfici stesse del locale a conferirgli la temperatura desiderata per irraggiamento e, pertanto, senza che vi sia movimentazione di polveri e altre sostanze generalmente sospese nell’aria vista l’assenza del moto convettivo.

 
Un ulteriore motivo di diffusione di tale sistema è il fatto che attraverso di esso gli ambienti possono essere sia riscaldati che raffrescati: per il riscaldamento la temperatura di mandata dell’acqua tecnica è inferiore ai 40°C (quasi una trentina di gradi in meno rispetto a quella necessaria per i tradizionali termosifoni), mentre per il raffrescamento si immette nell’impianto dell’acqua refrigerata alla temperatura di 15/18°C. Come si è detto sopra riguardo alle disomogeneità termiche negli ambienti riscaldati con i termosifoni, discorso analogo si può fare per gli ambienti raffrescati da un sistema a split: con il raffrescamento radiante l’uniformità della temperatura ambientale è pressoché costante in ogni ambiente climatizzato.
 
Infine, essendo integrato nelle strutture verticali od orizzontali degli ambienti, il sistema radiante è “invisibile” e lascia dunque totale libertà nello sfruttamento degli spazi abitabili.
 
Fino a non molto tempo fa tale sistema, principalmente utilizzato nella versione a pavimento, era riservato a edifici di nuova costruzione e soltanto a una piccola parte degli edifici sottoposti a ristrutturazione/riqualificazione in quanto abbisognava di spessori piuttosto importanti che comportavano una serie di problematiche tali da renderlo, appunto, irrealizzabile in edifici esistenti: prendendo ad esempio il caso di un appartamento si incontravano ostacoli quali l’eccessivo appesantimento dei solai, la mancanza di altezza utile rimanente dopo l’intervento secondo gli standard normativi per i locali abitabili, la necessità di interventi edili di adeguamento su ogni serramento visto l’innalzamento del piano di calpestio, ecc.
 
Molte di queste problematiche sono oggi risolte grazie a sistemi radianti di nuova concezione:
 

• soffitto radiante a bassa inerzia: sistema realizzato con lastre prefabbricate composte da uno strato di cartongesso, tubazioni e uno strato isolante; il raffreddamento e il riscaldamento mediante sistema radiante a soffitto avvengono con temperature dell’acqua solo leggermente superiori o inferiori alla temperatura ambiente desiderata garantendo sia comfort che risparmio energetico. Uno dei vantaggi degli impianti a soffitto è la velocità di esecuzione, la quale può essere fatta senza invasive opere edili, in controsoffitto, riducendo di poco l’altezza netta dei locali. Un sistema siffatto può assicurare una copertura radiante dell’80/90% della superficie di pianta.

 

• sistemi a pavimento a basso spessore/bassa inerzia: rispetto agli ormai tradizionali sistemi a pavimento presentano uno spessore di messa in opera (ossia lo spessore comprensivo di isolante, massetto e finitura pavimentale) di gran lunga ridotto e pertanto ampliano moltissimo le possibilità di utilizzo, in particolare quando si interviene in edifici esistenti; il termine a bassa inerzia indica l’inerzia termica del sistema ossia il tempo che questo impiega per il raggiungimento della temperatura superficiale desiderata e della temperatura dell’aria del locale oggetto di climatizzazione: essendo minori le masse, tale tipologia radiante impiegherà molto meno tempo a raggiungere la temperatura impostata rispetto a un sistema ad alto spessore, tuttavia va detto che, allo spegnimento, sarà anche più rapido il dissipamento della temperatura di comfort.

Esistono diverse tipologie di sistemi a pavimento a basso spessore, che possono  rispondere a varie esigenze di messa in opera:
 

• sistemi con tubazioni integrate nell’isolante, da posarsi direttamente su soletta, al di sopra dei quali possono essere posati, prima della pavimentazione, un massetto a basso spessore o una doppia lastra di lamiera d’acciaio zincata (capace di conferire minore inerzia termica e maggiore uniformità di distribuzione del calore del vettore termico) o un massetto a secco (costituito da pannelli in poliuretano espanso o in polietilene espanso, o composti da fibra di legno, sughero o da granulati di roccia; tali materiali, in alcuni casi, sono accoppiati con uno strato preincollato, solitamente di alluminio, che ne garantisce/aumenta la conducibilità termica);

 

• sistemi radianti fresati, nella realizzazione dei quali i condotti d’impianto radiante vengono fatti passare tramite fresature realizzate direttamente in opera, anche su supporti esistenti;

 

• sistemi radianti a secco, costituiti da pannelli in gessofibra dello spessore di circa 2 cm, opportunamente sagomati per l’alloggiamento della tubazione, sopra i quali, in sostituzione del tradizionale massetto, viene posato uno strato autolivellante cementizio di spessore ridotto ad alta resistenza meccanica;

 

• sistemi radianti con elementi plastici per l’ancoraggio delle tubazioni, nei quali queste vengono ancorate a binari in materiale plastico che possono venire incollati direttamente su una pavimentazione preesistente oppure su uno strato isolante, comunque senza la necessità di demolizioni, sopra il quale viene gettato un massetto cementizio a basso spessore;

 

• sistemi radianti in gabbia d’acciaio, in cui tali gabbie, posate sopra ad uno strato isolante, racchiudono le tubazioni dell’impianto e garantiscono un’altissima resistenza ai carichi; analogamente al sistema sopradescritto con elementi plastici, anche qui viene gettato uno strato di riempimento e livellamento prima della posa della pavimentazione di finitura.

 
battiscopa radianti: sistemi costituiti generalmente da...