SISTEMA RADIANTE E BENESSERE TERMICO
Comfort e risparmio energetico nei sistemi radianti
Benessere termico significa completa soddisfazione dell'ambiente entro il quale si vive.
Il corpo umano tende a mantenere una temperatura interna di 37°C, con tolleranze piuttosto limitate: questa caratteristica viene chiamata omotermia.
L'alterazione di questa condizione innesca nel corpo umano una reazione, attivando una o più metodi di scambio disponibili (scambio per irraggiamento per convenzione o per evaporazione).
Questo processo rappresenta il nostro sistema automatico di termoregolazione. L'equilibrio termico del corpo umano, quindi dipende dalle condizioni che si creano intorno e dentro di noi.
I fattori principali sono:
- Attività, stato di salute ed età fisiologica.
- Tipo di abbigliamento.
- Temperatura e condizioni igrometriche dell'ambiente.
Per ottenere la situazione di equilibrio e comfort, vedi tabella (A e B), la maggior parte di energia che il nostro corpo scambia deve essere ceduta per irraggiamento.
Gli impianti radianti cedono calore per irraggiamento, ciò spiega il motivo per cui vengono giudicati più confortevoli ed efficenti.
LA TEMPERATURA OPERANTE
Normalmente siamo abituati a considerare il valore di temperatura misurato dai termostati ambiente. Questi non ci danno il quadro reale della situazione, poichè misurano unicamente la temperatura dell'aria.
In realtà, la temperatura che noi percepiamo è quella operante (To), ossia il valore ottenuto da una media tra la temperatura dell'aria (T.aria) e quella media radiante (T.mr) delle superfici che racchiudono l'ambiente.
I sistemi radianti cedono calore per irraggiamento, riscaldando le superfici che li circondano. Questo permette di ottenere la temperatura dell'aria più bassa rispetto ad un sistema ad aria, mantenendo la temperatura operante uguale e quandi lo stesso comfort.
COMFORT ESTIVO
In concetto di temperatura operante è valido durante il funzionamento dell'impianto sia invernale sia estivo. Nei mesi caldi, i sistemi radianti raffrescano le strutture, portandole ad una temperature superficiale neutra (26°C). L'individuo all'interno del locale raffrescato, si trova quindi in equilibrio e in uno stato di assoluto benessere. Questo comfort è ottenuto senza l'utilizzo di impianti d'aria, che creano situazioni sgradevoli di correnti d'aria fredde. Il trattamento dell'aria è ridotto al mimino indispensabile per il ricambio d'aria esterna e per l'eventuale deumidificazione.
COMFORT OTTIMALE E RISPARMIO ENERGETICO
La norma UNI-EN-ISO 7730 ci indica quali sono i valori da rispettare per ottenere condizioni di comfort in inverno e in estate. Analizzano tali variabili rispetto ai vari sistemi di riscaldamento:
TEMPERATURA OPERANTE (T.o)
Con l'utilizzo dei sistemi radianti, pur avendo un Tm.r. più alta si ottiene lo stesso livello di comfort, ma con una temperatura dell'aria più bassa e quindi con un risparmoio energetico del 7% per ogni grado in meno.
DIFFERENZA VERTICALE DI TEMPERATURA
La norma ci impone un valore massimo di 3°C. Come si nota dai grafici sottostante, questa differenza verticale di temperatura è molto contenuta rispetto ai sistemi ad aria. In questi ultimi, l'aria che passa nei corpi scaldanti si surriscalda molto e tende a statificarsi in alto con un aumento considerevole di dispersioni termiche verso l'esterno. L'andamento della temperatura nei sistemi a pavimento si avvicina molto alla curva di temperatura ideale del benessere.
VELOCITA' DELL'ARIA (V.a.)
La sensazione di disagio da corrente d'aria percepita come un raffreddamento indesiderato, dovuto al movimento dell'aria, localizzato ad una parte anche piccola del corpo umano.
Con i sistemi ad irraggiamento le temperature delle strutture e dell'aria sono molto vicine. Di conseguenza il movimento d'aria è molto contenuto, riducendo sensibilmente il movimento di polvere e la formazione di segni neri sui soffitti delle stanze.
TEMPERATURA DEL PAVIMENTO (T.p)
La norma UNI EN 1264, che tratta i sistemi di riscaldamento radiante, impone temperature massime superficiali previste per i pavimenti. A regime d'impianto le temperature superficiali si aggirano sui 24-26°C. Con questi valori si aumenta il comfort percepito eliminando la sensazione sgradevole dei "piedi freddi".
VANTAGGI ECONOMICI
Oltre ad un elevato livello di comfort, con i sistemi radianti a pavimento, si ottiene un risparmio energetico che si traduce in un indubbio risparmio economico.
Tale risparmio è ottenuto da due caratteristiche degli impianti a pannelli radianti, una diretta ed una indiretta.
VANTAGGI DIRETTI, RISPARMI DEL 15%-25%
Il comfort ambiente viene quindi raggiunto con una maggiore T.m.r. e con valori di T.d.a. inferiori rispetto agli impianti tradizionali (19°C anziche 20°C, 21°C o 22°C).
Essendo le dispersioni termiche direttamente proporzionali alle differenza di temperatura tra interno ed esterno, al diminuire della temperatura ambiente corrisponde una diminuzione del calore disperso, quindi un risparmio energetico ed economico.
Inoltre, l'impiego di pannelli isolanti, che fungono anche da supporto per il tubo, riduce ulteriormente le dispersioni termiche rispetto agli impianti tradizionali che ne prevedono l'utilizzo.
Un altro vantaggio diretto consiste nella ridotta stratificazione della temperatura dell'aria.
Al contrario dei sistemi tradizionali che favoriscono la distribuzione di masse d'aria calda in prossimità del soffitto e aria più fredda verso il basso, (effetto che si accentua al crescere dell'altezza dei locali), con l'impianto a pavimento si instaura una distribuzione di temperature diametralmente opposte e con variazioni più contenute.
Questo fa si che l'energia termica sia "spesa" dove serve e quindi ad altezza uomo, senza sprechi dovuti a sovrariscaldamenti di zone non interessate.
VANTAGGI INDIRETTI, RISPARMI DEL 10%-15%
Un ulteriore vantaggio consiste nell'abbinamento degli impianti radianti con generatori di calore la cui resa aumenta tanto quanto diminuisce la temperatura di funzionamento dell'impianto.
Le due soluzioni oggi tecnicamente più valide sono le caldaie a condensazione e le pompe di calore.
Infatti con una mandata a 40°C ed un ritorno a 30°C, la caldaia a condensazione può generare calore con rendimento fino a 107% rispetto al potere calorifero inferiore.
Dunque, su base stagionale, altri 15 punti percentuali in più rispetto alle caldaie tradizionali.
L'abbinamento di un soffitto radiante con una pompa di calore è particolarmente adatto al condizionamento estivo e infatti le temperature di funzionamento sono favorevoli all'utilizzo di sistemi ad acqua.
