L’impianto termico è il sistema integrato di componenti attraverso il quale si può regolare la temperatura interna degli ambienti.
In senso lato, per impianto termico si intende sia la componente dedicata a fornire calore durante il periodo invernale (cioè l’impianto termico in senso stretto), sia la componente dedicata a sottrarre calore durante il periodo estivo con il caldo. La componente dedicata al raffrescamento estivo è indicata, generalmente, come “impianto di condizionamento”.
L’apporto di calorie e/o frigorie all’ambiente servito può avvenire attraverso numerosi sistemi e componenti che si differenziano sia per le modalità di generazione, sia per il sistema di vettoriamento (ovvero come le calorie/frigorie sono trasferite dal generatore al componente di cessione), o per la modalità con cui avviene il trasferimento di calore (conduzione, convezione o irraggiamento).
Per quanto concerne gli impianti termici intesi nell’accezione comune del termine (impianto dedicato al solo riscaldamento invernale), è possibile classificarli come segue:
- funzionamento continuo, intermittente, discontinuo: a seconda che l’impianto funzioni ininterrottamente tutti i giorni del periodo invernale oppure sia prevista una interruzione durante alcune ore prestabilite del giorno oppure funzioni in maniera irregolare (cioè con cicli di accensione e spegnimento programmati)
- centrale o autonomo: a seconda che esista un’unica caldaia che provveda al riscaldamento centralizzato di un intero edificio oppure ogni unità immobiliare sia dotata di una propria caldaia gestita in maniera autonoma
- diretto o indiretto: a seconda che gli elementi riscaldanti siano inseriti nell’ambiente da riscaldare o siano esterni ad esso
- a bassa, media o alta pressione: a seconda dell’entità della pressione durante la fase di espansione del ciclo termodinamico
- ad un tubo o a due tubi
- a circolazione naturale o a circolazione forzata: a seconda che la circolazione dell’acqua nelle tubazioni dell’impianto avvenga per effetto della differenza di peso specifico dell’acqua stessa nelle tubazioni di mandata e di ritorno oppure avvenga a mezzo di una pompa
- ad acqua, a vapore o ad aria: in relazione al fluido termovettore in circolo nelle tubazioni.
IMPIANTO A RADIATORI O CALORIFERI
Il circuito dell’acqua verso i caloriferi può essere:
- Monotubo: un anello unico, che ad ogni radiatore ha una valvola a tre vie, con un ingresso, un ritorno verso l’anello e una derivazione verso il radiatore. Questa valvola può essere più o meno aperta verso il radiatore, ma non deve interrompere la circolazione dell’acqua nell’anello.
- Bitubo: ad ogni radiatore arrivano due tubi, da cui si ottengono due derivazioni (T), uno per l’andata, l’altro per il ritorno. La valvola al radiatore è a due vie, e determina la quantità dell’acqua che va al radiatore. Se è chiusa l’acqua continua a circolare fino all’ultimo radiatore dove il tubo dell’andata si chiude sul ritorno.
La temperatura dell’acqua nei radiatori deve essere in genere superiore ai 50 gradi centigradi.
ARIA
Nei sistemi dove si usa l’aria calda, il riscaldamento dell’aria può essere locale, ad esempio con un termoconvettore costituito da una fonte di calore (focolare, stufa, resistenze elettriche, pompa di calore) e ventole, oppure remoto, e l’aria calda convogliata verso i locali attraverso dei tubi. Il riscaldamento dell’aria è un sistema usato spesso nei grandi spazi delle fabbriche o dei capannoni. Nei locali ristorante o mensa spesso si osserva l’uso di tubi di stoffa con dei forellini per la diffusione del calore, sospesi vicino al soffitto.
RISCALDAMENTO A PAVIMENTO
La circolazione dell’acqua avviene in una struttura poggiata sul pavimento e coperto dalla superficie calpestabile. Attraverso un tubo disposto in modo da coprire possibilmente tutta la superficie di ogni locale, si fa passare acqua calda (in media da 35-40 gradi C.) che a sua volta riscalda massetto ed il pavimento, con una massima superficie consigliabile di 40m2. Il calore viene scambiato attraverso irraggiamento alle superfici verticali ed il soffitto e per effetto secondario l’aria. Un impianto a pavimento, detto anche “a pannelli radianti”, innalza la temperatura media delle superfici e di conseguenza con la stessa temperatura operativa, di comfort, si può mantenere la temperatura dell’aria più bassa.
L’impianto a pavimento è più efficiente di impianti a convezione e portano ad un risparmio min. del 10% a parità di edificio riscaldato, ma di contro ha un costo elevato di installazione nonché di manodopera per la manutenzione.
RISCALDAMENTO A PARETE O A BATTISCOPA
Il riscaldamento a parete è un impianto che prevede la messa in posa di pannelli radianti sulle pareti domestiche esistenti, che andranno poi ricoperti con l’intonaco più adatto – spesso si consiglia l’argilla.
Questi pannelli, come avviene con il sistema di riscaldamento a pavimento, ospitano delle resistenze che vengono riscaldate con energia elettrica o da serpentine in cui scorre acqua (il metodo di riscaldamento in entrambi casi può avvenire sia con una tradizionale caldaia, che con pannelli fotovoltaici, da pompe di calore e via dicendo).
Man mano che le serpentine o le resistenze raggiungono la temperatura desiderata, trasmettono calore per irraggiamento. I pannelli si collocano solitamente sulle pareti che danno verso l’esterno, ma in caso di necessità si possono mettere in posa anche nelle pareti interne, addirittura in quelle in cartongesso.
Rispetto al sistema di riscaldamento a pavimento l’impianto a parete vanta alcuni pregi. Innanzitutto una messa in posa più facile, dato che i pannelli vengono semplicemente ricoperti con l’intonaco.
Questo significa anche che la distribuzione del calore è più velce, perché deve semplicemente ‘oltrepassare’ lo strato di intonaco; non ultima, una migliore irradiazione, che si propaga lungo i due metri di altezza su cui i pannelli vengono predisposti(e quindi a misura umana), anziché provenire solo dal basso come avviene con i sistemi a pavimento, caratteristica che fra l’altro si sta rivelando poco sana per chi ha problemi di circolazione.
Tra i pregi dell’impianto a parete c’è una maggiore salubrità della stanza (se confrontata ai tradizionali caloriferi), meno polveri, meno umidità, e naturalmente minore formazione di muffe. Inoltre una volta che viene spento le pareti riscaldate continuano a rilasciare calore ancora per diverso tempo.
Durante i mesi caldi invece, se i pannelli funzionano con tubature ad acqua si potrà utilizzare l’impianto per raffrescare la casa immettendo liquido freddo. Tutte queste caratteristiche lo rendono un sistema che garantisce risparmio energetico e di conseguenza un minor impatto ambientale rispetto agli impianti tradizionali.
Tuttavia esistono dei contro, e sono innanzitutto di carattere strutturale: l’edificio deve essere opportunamente isolato, altrimenti il calore si disperderà inutilmente. Inoltre, occorre mettere in conto una discreta perdita di cubatura, almeno 6 o 7 centimetri per parete radiante.
Ancora, in ambienti molto grandi potrebbe non essere in grado di riscaldare la stanza fino al centro, o comunque alle zone lontane dalle pareti perimetrali. Occorre poi adattare l’arredamento, perché mobili molto voluminosi posizionati davanti alle pareti radianti bloccherebbero la distribuzione del calore.