RISCALDAMENTO RADIANTE A SOFFITTO. Una novità antica come il sole – Parte 1

images

Vedi anche Riscaldamento Radiante a Soffitto – PARTE 2

Ugo BROLLO architetto

Anche se a prima vista può sembrare un controsenso, a ben guardare il riscaldamento radiante a soffitto è una soluzione che presenta numerosi vantaggi non solo per il portafogli e che permette di scaldare gli ambienti senza sprechi creando un elevato comfort.

Quando si parla di riscaldamento radiante a soffitto, il primo pensiero che passa per la mente di (quasi) tutti è il ricordo di quell’esperimento fatto da bambini, a scuola o a casa, con cui un’elica a vite ritagliata nel cartoncino veniva fatta ruotate dal calore della candela posta alla sua base. Memori di quanto appreso durante l’esperimento esprimiamo il nostro disappunto, evidenziando a parole la percezione di un’incongruenza tecnica di fronte alla proposta del riscaldamento a soffitto: “Ma come, a soffitto!? Se il caldo va in alto, come fa a scaldare in basso?”

E in effetti in parte il dubbio ha un fondamento. La soluzione, e la risposta all’obiezione, stanno in realtà in un concetto molto semplice, e in una condizione che viviamo, inconsapevoli, quotidianamente: è vero, infatti, che l’aria calda va in alto, proprio come succede nell’esperimento dell’elica e della candela, che riscalda l’aria e crea una corrente ascensionale. È ciò che fanno i termosifoni/radiatori e i termoconvettori, che all’interno degli ambienti interessati riscaldano l’aria che si trova nelle loro vicinanze oppure la convogliano al loro interno mediante apposite ventole per spararla nell’ambiente; poi l’aria calda, che per un semplice effetto di dilatazione e rarefazione diventa più leggera di quella fredda, sale verso l’alto, spingendo in basso l’aria fredda e creando così un moto convettivo.

Attraverso questo sistema di circolazione, il calore viene ceduto alle pareti, ai soffitti ai pavimenti e a tutti gli oggetti contenuti nel locale, che lentamente si riscaldano e tendono a raggiungere un equilibrio termico. Questo moto provoca una stratificazione dell’aria e una differenziazione delle temperature della stessa, con una differenza tanto maggiore quanto minore è l’isolamento termico del locale. In ambienti molto ampi o con sistemazione a più livelli, poi, le correnti che si determinano possono produrre disagi significativi.

Il fenomeno dell’irraggiamento

Tuttavia esistono altre forme di trasmissione del calore e alcune di queste le sperimentiamo quasi quotidianamente, come l’irraggiamento. Facciamo un paio di esempi: di sicuro a ognuno di noi è capitato di trovarsi in montagna con la neve, d’inverno, in una giornata di sole splendente e vento calmo. In queste condizioni, pur con una temperatura dell’aria molto bassa, può capitare di percepire un calore intenso prodotto dall’irraggiamento del sole, fino al punto di dover togliere qualche indumento o addirittura farsi un bagno di sole abbronzante in costume da bagno.

Se, però, una nuvoletta dispettosa si piazza fra noi e il sole, immediatamente corriamo a rituffarci nel giaccone per contrastare il repentino declino della condizione di benessere.

Cos’è successo? È improvvisamente precipitata la temperatura dell’aria? Certo che no; il termometro non si è mosso di un decimo di grado. Quello che è venuto a mancare, invece, è proprio l’effetto radiante prodotto dal sole. I suoi raggi, composti da fotoni (particelle di energia) hanno attraversato il vuoto cosmico (senza riscaldarlo), hanno penetrato l’atmosfera e hanno impattato contro il nostro corpo, scaricando la loro energia che si è trasformata in calore (senza riscaldare significativamente l’aria attraversata). La nuvola che si è interposta ha interrotto questo flusso, privandoci di questa energia, ma non ha modificato la temperatura dell’aria.

Facciamo un secondo esempio per spiegare il fenomeno dell’irraggiamento: quando d’inverno accendiamo un falò all’aperto o quando accendiamo il caminetto abbiamo la sensazione di avere il volto e la parte rivolta al fuoco ben calda, mentre la schiena e la parte posteriore sono fredde.

Ancora una volta questo non dipende dall’aria, ma dai fotoni emessi dal fuoco che, viaggiando in linea retta e in tutte le direzioni a partire dalla sorgente, ci raggiungono e ci riscaldano. Tant’è vero che se una persona si pone tra noi e la sorgente, la temperatura percepita è istantaneamente più bassa. Ma ancora una volta la temperatura è rimasta la stessa.

Riscaldare col sistema radiante

È di questo principio che si avvale il sistema di climatizzazione con impianti radianti che scalda l’ambiente tramite irraggiamento di onde nel campo nell’infrarosso senza servirsi di aria calda; proprio come fa la luce a una frequenza più bassa (l’infrarosso, appunto). E come la luce emessa da una lampadina viaggia in tutte le direzioni, e non “va in alto” impacchettandosi sul soffitto come invece fa l’aria calda, così la radiazione dell’infrarosso parte dalla sorgente e si diffonde indifferentemente in tutto l’ambiente, incurante dell’alto e del basso.

A questo punto, compreso la fondamentale differenza fra un riscaldamento convettivo (radiatori e termoconvettori) e un riscaldamento radiante (ampie superfici a bassa temperatura), possiamo valutare le varie possibilità di applicazione negli ambienti riscaldati, scegliendo l’installazione a pavimento, a parete o a soffitto, a seconda delle necessità e non dando nulla per scontato. Vediamo di seguito le più comuni.

Impianto a pavimento

Questa è la soluzione più utilizzata, soprattutto perché connessa all’equivoco che produce la convinzione che “il caldo va in alto”.

Rispetto a un impianto a radiatori o a termoconvettori il progresso è enorme, e i risultati in termini di comfort e di risparmio sono importanti. Esistono tuttavia diverse controindicazioni (ne vediamo alcune): innanzitutto va sottolineato che, per un’ottimale circolazione sanguinea e linfatica, il nostro corpo ha bisogno di scambiare temperatura dalle estremità. Poggiando i piedi su una superficie calda ostacoliamo questo effetto, creando sofferenza al nostro organismo. Questa condizione era più evidente quando gli impianti a pavimento utilizzavano temperature di mandata molto alte, ma il fenomeno, seppur ridotto, si produce tutt’ora.

Un secondo aspetto riguarda la constatazione che il pavimento non è la superficie più libera di cui disponiamo: ci sono tavoli, sedie, letti ed armadi, tappeti e mobili vari che fanno da schermo all’irraggiamento (come la nuvola davanti al sole o la persona fra noi ed il fuoco).

In questo caso l’irraggiamento viene ostacolato e come conseguenza dobbiamo aumentare la temperatura di mandata per compensare la perdita di superficie. Se poi abbiamo deciso di posare un pavimento in legno o un tappeto, ci ritroviamo uno schermo isolante sul pannello radiante.

Va considerato poi che, come per il fuoco acceso, oltre all’effetto radiante abbiamo anche una piccolissima quota di riscaldamento convettivo: lo strato d’aria a contatto con la superficie emittente (per lo spessore di circa 5 cm) tende infatti a riscaldarsi leggermente. Di conseguenza questo strato si alleggerisce e tende a innescare lenti moti convettivi non graditi (l’aria calda che va in alto) che producono uno spostamento delle masse d’aria e la movimentazione della polvere che, posatasi sul pavimento e disidratata dall’azione dell’impianto, si ridistribuisce su tutto l’ambiente. Paradossalmente, l’effetto che generalmente ci porta a optare per un riscaldamento a pavimento è esattamente quello che dovremmo rigorosamente rifuggire.

Impianto a parete

Il posizionamento a parete, sotto intonaco, elimina il problema della movimentazione della polvere e della stratificazione dell’aria. Per contro, tuttavia, risulta difficile da adottare negli ambienti residenziali in quanto necessita di pareti libere, non occupate da mobili, quadri e tendaggi.

Se in una camera da letto possiamo ipotizzare già dall’inizio la posizione del letto stesso e dell’armadio, in una stanza dei bimbi lo spostamento periodico degli arredi per il variare delle esigenze può provocare la schermatura della superficie radiante, con la conseguente perdita di rendimento dell’impianto. Più facile è l’applicazione su scale, cucine o lavanderie, dove gli spazi occupati sono già definiti a monte.

Impianto a soffitto

Il soffitto è la superficie più libera della casa. Generalmente intonacato, è occupato al massimo da un lampadario o da faretti. Si estende per tutta la superficie della stanza, ed è ad una distanza costante. L’ideale per un sistema radiante.

Oltretutto, l’effetto indesiderato prodotto dagli impianti a pavimento e relativo al riscaldamento dello strato d’aria immediatamente a contatto con la superficie, qui produce una stratificazione d’aria calda che, essendo più leggera, rimane stabilmente incollata al soffitto, annullando ogni tentativo di innesco di moti convettivi.

 
IL RAFFRESCAMENTO ESTIVO
Con l’arrivo della bella stagione la necessità di abbassare la temperatura degli ambienti diventa sempre più frequente, non solo nelle case ma soprattutto nelle scuole, negli uffici, e, in generale, negli ambienti dove per necessità dobbiamo mantenere un abbigliamento consono al nostro ruolo professionale. Anche in questo caso abbiamo due soluzioni: raffreddare l’aria o ridurre la temperatura delle superfici. Per raffreddare l’aria utilizziamo sistemi di ventilazione che inviano flussi di aria fredda, che però spesso creano disturbi e fastidi anche importanti. In alternativa, quindi, possiamo abbassare la temperatura delle superfici per mezzo di un impianto radiante e godere dell’irraggiamento fresco (come quando entriamo in una chiesa antica in piena estate). Anche in questo caso l’impianto a soffitto risulta assolutamente vincente rispetto ad altre soluzioni: si avvale, infatti, del contributo dato dal raffreddamento dello strato d’aria immediatamente a contatto con la superficie che, appesantendosi, scende lentamente verso il basso contribuendo alla riduzione complessiva della temperatura. Raffrescare con un impianto a pavimento è quindi più difficile e dispendioso, in quanto occorre abbassare ulteriormente la temperatura del fluido vettore, tenendo presente che esistono dei limiti di temperatura e che raffreddare costa molto più che riscaldare.
 
Vedi anche Riscaldamento Radiante a Soffitto – PARTE 2
Share

15 Commenti

  1. Mi piace molto l’idea e mi interesserebbe sapere se c’e un risparmio rispetto al pellet grazie

    • In realtà il pellet fa parte dei combustibili utilizzati nei sistemi di produzione del calore, mentre l’impianto radiante è un sistema di distribuzione ed emissione del calore prodotto. A parità di sistema di produzione, sia esso costituito da caldaie a pellet, a gasolio, a gas o legna, un tipo di impianto come quello descritto consente di ridurre sensibilmente i consumi, arrivando in certe situazioni quasi a dimezzarli.

  2. L’idea mi interessa.
    Ho già caldaia a condensazione e pannelli solari termici con accumulo, ma non avendo potuto spaccare il pavimento in quanto ci abito, il mio impianto (mi dicono) è “zoppo” proprio perché con radiatori in ghisa sono costretto a tenere alta la temperatura dell’acqua.
    Mettere il soffitto radiante potrebbe essere una soluzione? E’ sufficiente portare una traccia da un termosifone per far passare i tubi fino al soffitto e poi controsoffittare? Più o meno quali sono i costi?
    Grazie 1000!

    • Il ragionamento riguardante la temperatura dell’acqua è corretto. I radiatori in ghisa richiedono temperature di mandata di 70 gradi circa, mentre l’impianto radiante a soffitto ne richiede 24-26. La caldaia è quindi costretta a lavorare ad alta temperatura, con spreco energetico elevato.
      L’impianto a soffitto in questo caso determina un risparmio energetico notevole, per il solo fatto di passare a temperature di mandata inferiori.
      Il collegamento alla caldaia avviene attraverso uno scambiatore di calore, che separa i circuiti eliminando completamente i problemi di formazione di mucilaggini tipici dei normali impianti a pavimento e le conseguenti operazioni di lavaggio periodico. Dallo scambiatore partono, quindi, i collettori in ppr che alimentano i pannelli radianti.

      • Grazie
        A questo punto la questione puramente “venale” è: ho convenienza a fare l’impianto per 150mq?
        In quanto tempo rientro dell’investimento?
        … mi sa che i tempi sarebbero biblici…

        • Il calcolo del risparmio è presto fatto, seppur con una certa approssimazione:
          Consideri di riscaldare in modo omogeneo e costante tutto l’appartamento e ne calcoli il costo. Consideri che risparmierà metà di questo costo. A questo punto, avendo il calcolo delle spese per la realizzazione dell’impianto a soffitto (e considerando la detrazione irpef del 50% o 65%) può determinare i tempi di rientro. Deve però considerare anche l’aumento di comfort che otterrà (impagabile) e la possibilità di utilizzare l’impianto anche per raffrescamento.

  3. Buonasera, gentilmente volevo capire se e quali sono le eventuali controindicazioni di questo innovativo sistema di riscaldamento.

    Un grazie in anticipo

    • In verità le “controindicazioni” non sono molte, né molto importanti. Direi che l’elemento discriminante è la disponibilità di superficie libera da dedicare all’impianto. La superficie dev’essere intonacabile o disponibile all’applicazione di un pannello di fibrogesso (un particolare “cartongesso”). Risulta difficile, per esempio, l’applicazione a soffitto quando questo ha un rivestimento in legno, come ad esempio un sottotetto con travi in legno e tavolato, a meno che non si applichi un pannello in legno-cemento o legno-magnesite su cui applicare l’impianto per poi intonacarlo. Impossibile, poi, quando il soffitto è affrescato o in ogni situazione in cui non lo si voglia coprire.
      In ogni caso, in queste situazioni l’impianto può essere collocato a parete con ottimi risultati. Occorre però avere una metratura di superficie libera sufficiente, non coperta da mobili o quadri (circa il 60-70% della superficie del pavimento).
      Per il resto direi che l’applicazione è possibile praticamente in ogni situazione, con indubbi vantaggio economici e di comfort.

      Ugo Brollo
      Ecolabio World

  4. Pierluigi Ceppi

    Buongiorno,
    se ho capito bene nei pannelli radianti a soffitto gira acqua. Corretto?
    Quali sono i sistemi piu’ comuni e piu’ economici utilizzati nell’ambito residenziale? Quali sono quelli che fanno rendere al massimo i pannelli radianti?
    Grazie.

    • Pierluigi Ceppi

      Scusate specifico meglio la domanda.
      Quali sono i sistemi piu’ comuni e piu’ economici utilizzati nell’ambito residenziale per scaldare l’acqua?

      • Sostanzialmente un impianto “capillare” può essere alimentato da qualunque fonte di calore. Data la richiesta di temperature molto contenute in riscaldamento, (intorno ai 26° mediamente), una caldaia a metano a condensazione va benissimo e, solitamente, rappresenta la soluzione più economica. Ma anche una pompa di calore, che è un po’ più costosa ma può giovarsi della fornitura elettrica di un eventuale impianto fotovoltaico, dà prestazioni ottimali. Volendo fare raffrescamento, la pompa di calore diventa sostanzialmente indispensabile, a meno che non si disponga di fonti fredde (acqua di risorgiva?) che forniscano il fluido a temperature intorno ai 17°. Per il resto, vanno bene caldaie a legna, a pellet, termocucine, in sostanza qualunque generatore di calore che possa fornire un fluido con una temperatura di 40° circa da inviare allo scambiatore dell’impianto.
        In ogni caso, le valutazioni vanno fatte per ogni singola situazione, poiché dipendono dalle condizioni di efficienza energetica del fabbricato, dal tipo di uso dello stesso, dal tipo di impianto da installare e da fattori ambientali esterni.

        • Pierluigi Ceppi

          Grazie per la risposta.
          Mi potrebbe dare una idea del costo al metro quadro dei pannelli capillari da soffitto? Quali sono i prodotti di questo tipo disponibili in italia? A chi mi devo rivolgere per poterli visionare e per poterli installare?
          Grazie ancora

  5. cristina baldoni

    Il riscaldamento a pavimento è compatibile con un impianto condominiale centralizzato?

  6. cristina baldoni

    O anche quello a soffitto.

    • Normalmente si. Poi dipende dalla singola tipologia di impianto.
      Quello che ho usato in questi ultimi 10 anni funziona con qualunque fonte di calore disponibile. Di volta in volta, ovviamente, vanno studiati gli opportuni sistemi di interconnessione con la fonte di calore.

Lascia un commento