Vantaggi offerti dai sistemi a pavimento radiante

I pannelli radianti sono il sistema ideale per un riscaldamento a bassa temperatura. Tale sistema è applicabile in tutti gli ambienti civili ed industriali, sia di nuova edificazione, sia sottoposti a ristrutturazione o recupero.

La possibilità di dotarsi di impianti di riscaldamento a pavimento non è limitata ai soli ambienti chiusi, ma si estende anche, con ottimi risultati, alle aree esterne come ad esempio rampe d’accesso o parcheggi.

I principali vantaggi che gli impianti a pannelli radianti possono offrire riguardano:

• il benessere termico,
• la qualità dell'aria,
• le condizioni igieniche,
• l'impatto ambientale,
• il calore utilizzabile a bassa temperatura,
• il risparmio energetico.

1) Il benessere termico

Per poter assicurare in un locale condizioni di benessere termico ideale si devono mantenere zone leggermente più calde a pavimento e più fredde a soffitto. Gli impianti che meglio si prestano a offrire tali condizioni sono quelli a pavimento radiante per i seguenti motivi:

1. la specifica posizione a pavimento dei pannelli radianti crea i presupposti affinchè si verifichi la condizione ideale grazie alla diffusione del calore dal basso verso l'alto (fig. 2);
2. il fatto che essi cedono calore soprattutto per irraggiamento, evita il formarsi di correnti convettive d'aria calda a soffitto e fredda a pavimento (fig. 1).

2) La qualità dell'aria

Il riscaldamento a pannelli è in grado di evitare due inconvenienti tipici degli impianti a corpi scaldanti:

1. la combustione del pulviscolo atmosferico , che può causare senso di arsura e irritazione alla gola;
2. l'elevata circolazione di polvere, che (specie nei locali poco puliti) può esser causa di allergie e difficoltà respiratorie.

3) Le condizioni igieniche

Gli impianti a pannelli esercitano un'azione positiva nel mantenimento di buone condizioni igieniche ambientali, in quanto:

1. evitano il formarsi di zone umide a pavimento, impedendo pertanto la creazione dell'ambiente ideale per acari e batteri;
2. l'insorgere di muffe e della relativa fauna batterica sulle pareti che confinano coi pavimenti caldi.

4) L'impatto ambientale

Nelle costruzioni nuove e negli interventi di recupero con rifacimento dei pavimenti, gli impianti a pannelli sono gli impianti a minor impatto ambientale perchè:

1. non pongono vincoli di natura estetica. Il fatto che i pannelli siano celati sotto al massetto risulta molto importante soprattutto quando si devono climatizzare edifici di rilievo storico o architettonico, dove la presenza di corpi scaldanti può compromettere l'equilibrio delle forme originali.
2. non limitano la libertà d'arredo, consentendo così l'utilizzo più razionale dello spazio disponibile;
3. non contribuiscono al degrado di intonaci, pavimenti in legno e serramenti, in quanto: non sporcano le pareti di nerofumo, non consentono il formarsi di umidità a pavimento, limitano sensibilmente i casi di condensa interna in quanto aumentano la temperatura delle pareti vicine alle solette con pannelli.

5) Il calore utilizzabile a bassa temperatura

Per merito della loro elevata superficie disperdente, gli impianti a pannelli possono riscaldare con basse temperature del fluido termovettore. Questa caratteristica rende conveniente il loro uso in combinazione con sorgenti di calore che hanno una resa (termodinamica o economica) migliore quando devono lavorare a bassi regimi di temperatura, come nel caso di:

• pompe di calore,
• caldaie a condensazione,
• pannelli solari,
• sistemi di recupero del calore,
• sistemi di teleriscaldamento, con costo del calore legato (direttamente o indirettamente) alla temperatura di ritorno del fluido primario.

6) Il risparmio energetico

Rispetto ai sistemi di riscaldamento tradizionali, gli impianti a pannelli consentono apprezzabili risparmi energetici essenzialmente per due motivi:

1. Dopo un certo periodo di irraggiamento il sistema a pannalli radianti raggiunge un punto di massima efficienza in cui il volume da riscaldare è prossimo alla curva ideale di benessere termico. Il mantenimento di tale condizione richiede un dispendio minimo di energia, al contrario di quanto avviene nei sistemi a corpi scaldanti, in cui l'irraggiamento avviene sempre ad elevate temperature. Questo consente risparmi medi variabili dal 5 al 10%;
2. il minor gradiente termico tra pavimento e soffitto che comporta risparmi energetici tanto più elevati quanto maggiore è l'altezza dei locali.

Inoltre vi sono altri elementi che influiscono sul risparmio energetico, sepure con minor incidenza rispetto ai precedenti:

• l'uso di basse temperature che riduce le dispersioni lungo le tubazioni,
• il non surriscaldamento delle pareti poste dietro i radiatori,
• la mancanza di moti convettivi d'aria calda sulle superfici vetrate.

Mediamente gli impianti a pannelli consentono un risparmio energetico variabile dal 10 al 15% rispetto agli impianti di tipo tradizionale.

 

Limiti e svantaggi dei sistemi a pavimento radiante

In questo capitolo prendiamo in considerazione le condizioni in cui un sistema a pannelli radianti potrebbe presentare limiti di efficenza o addirittura l'inadeguatezza nel creare lo stato di benessere e il risparmio energetico richiesti ad un impianto di riscaldamento efficiente.

1) Limiti connessi alla temperatura superficiale del pavimento

Per creare una condizione di benessere termico in un ambiente riscaldato con pannelli radianti è necessario riscaldare il pavimento fino a raggiungere le temperature che consentono quella condizione. Tali temperature non devono però superare alcuni valori che possono essere così identificati:

• 29 ° C: in ambienti in cui ci si sofferma per lungo tempo;
• 33° C: in locali bagno, docce e piscine;
• 35° C: in zone perimetrali o dove si accede raramente e per brevi periodi di tempo.

Per ralizzare un impianto efficiente è necessario dimensionare correttamente il sistema, tenendo conto di vari aspetti, come: volume disponibile per la superficie radiante, volume dell'ambiente da riscaldare e stato di isolamento termico dell'ambiente stesso. Si possono verificare casi in cui i calcoli dimensionali portino a risultati che comportino temperature di superficie superiori ai valori limite. Allora è si possono considerare due alternative:

1. Sottodimensionare l'impianto in modo da ridurre la temperatura di superficie al di sotto dei valori limite con la conseguente riduzione dell'efficienza del sistema, sopperibile con integrazione mediante corpi scaldanti ausiliari (radiatori o pannelli radianti a parete).
2. La soluzione precedente risulterà però poco vantaggiossa nei casi in cui è richiesto un numero elevato di corpi scaldanti ausiliari, perchè si realizzerebbero due sistemi paralleli molto dispendiosi. In tali condizioni è chiaro che si devono valutare soluzioni di riscaldamento alternative.

2) Inerzia termica e tipo di utilizzo dell'impianto

Gli impianti a pannelli sono caratterizzati dall'avere un'elevata inerzia termica in quanto, per cedere calore, utilizzano le strutture in cui sono annegati i pannelli stessi.

In ambienti riscaldati con una certa continuità e con buon isolamento verso l'esterno, l'inerzia termica di questi impianti non pone alcun problema e consente:

• un buon adeguamento dell'impianto alle condizioni climatiche esterne;
• interruzioni o rallentamenti di funzionamento, senza che i tempi di attivazione e disattivazione dell'impianto (che vanno normalmente anticipati di due ore) pregiudichino l'efficienza del sistema.

Per contro in ambienti riscaldati solo per brevi periodi (ad esempio case di fine settimana) l'inerzia termica degli impianti a pannelli comporta sensibili sfasamenti tra i tempi di avviamento e quelli di effettivo utilizzo. Pertanto in questi casi conviene ricorrere ad altri sistemi di riscaldamento.

3) Svantaggi legati ad aspetti progettuali

A differenza di quelli tradizionali a corpi scaldanti, gli impianti a pannelli radianti richiedono:

• maggior impegno per la determinazione dei parametri di progetto . Infatti oltre ai parametri necessari per determinare le dispersioni termiche dei locali, la progettazione degli impianti a pannelli richiede anche la conoscenza dettagliata di tutti gli elementi costruttivi che riguardano i pavimenti e le solette;
• calcoli più complessi e laboriosi, anche se in merito il maggior impegno può essere sensibilmente ridotto con l'uso del calcolo automatico;
• minor adattamento a varianti in corso d'opera o ad impianto ultimato, in quanto non è possibile togliere o aggiungere porzioni di pannello come invece è possibile con i radiatori.