Impianti a bassa temperatura per riqualificazione degli edifici esistenti

Quando si parla di impianti a bassa temperatura, normalmente si pensa agli impianti a pannelli radianti. In realtà altri sistemi impiantistici tradizionali come i radiatori possono funzionare a bassa temperatura, senza stravolgere l’impianto esistente durante la ristrutturazione edilizia. 

Nello scenario immobiliare, si agisce sempre di più sugli edifici esistenti, riqualificandoli sia dal punto di vista sismico, sia dal punto di vista energetico.
Tale azioni risultano favorite dagli incentivi fiscali, che rendono appetibili ai cittadini gli investimenti sul sistema edificio-impianto.
Il parco immobiliare italiano risulta datato, pertanto nella riqualificazione energetica è ragionevole attuare interventi sull’involucro edilizio, riducendo le dispersioni termiche, e sugli impianti di climatizzazione ambientale, aumentando l’efficienza energetica.
La combinazione degli interventi porta ad una razionalizzazione dei consumi di energia primaria richiesta dall’edificio.
Per aumentare l’efficienza impiantistica un passo importante è l’utilizzo di impianti a bassa temperatura che portano una serie di vantaggi, tra cui maggior comfort ambientale e possibilità di abbinamento a sistemi di generazione efficienti (pompe di calore e caldaie a condensazione).
Parlando di impianti a bassa temperatura, normalmente si pensa agli impianti a pannelli radianti. In realtà altri sistemi impiantistici tradizionali come i radiatori possono funzionare a bassa temperatura, senza stravolgere l’impianto esistente durante la ristrutturazione edilizia.
 
Molti ritengono che i pannelli radianti siano una panacea per tutti i mali e contrariamente i radiatori siano ormai obsoleti e superati.
Pertanto mi chiedo, ma è sempre così? E’ vero che negli attuali edifici con elevati isolamenti termici i pannelli radianti danno il meglio di sè rispetto ai radiatori? Oppure modificando le condizioni al contorno e progettuali, si possono annullare le differenze tra i due sistemi di riscaldamento?
Sicuramente la condizione necessaria per un impianto ad elevata efficienza energetica è progettarlo a bassa temperatura; inoltre il regolamento regionale D.G.R. VIII/8745 impone dei requisiti sulle temperature dei fluidi termovettori (temperatura di mandata non superiore a 50°C o temperatura di ritorno non superiore a 35°C).
I radiatori, contrariamente a quanto si è abituati a pensare, possono essere considerati terminali a bassa temperatura, se vengono progettati con i giusti criteri e i calcoli sono esatti.
Esaminando l’equazione della potenza emessa dai radiatori, si possono fare le valutazioni in merito alle temperature di progetto e alla tipologia di radiatore da installare:
 
 
 
P= potenza termica fornita dal radiatore [W]
K= costante caratteristica del radiatore
n= esponente che è funzione della geometria del radiatore
Tmr= temperatura media del radiatore [°C]
TA= temperatura ambiente [°C]
 
La norma UNI EN 442 fornisce i valori di emissione termica di ogni singolo elemento con una differenza DT= 50°C, 70°C temperatura media del radiatore meno 20°C temperatura ambiente.
I radiatori possono dare delle buone prestazioni con DT= 30°C e in queste condizioni l’accoppiamento con caldaie a condensazione va benissimo, poiché con temperature inferiori ai 45°C si ha la condensazione del vapore acqueo contenuto nei fumi di scarico.
Inoltre se si aumenta il salto termico dell’acqua (Tmandata–Tritorno) portandolo fino 20°C, la temperatura di ritorno diminuisce ulteriormente e conseguentemente si ha una riduzione della portata d’acqua.
Diminuendo la portata d’acqua si riduce l’energia elettrica assorbita dalle pompe di circolazione per trasportare l’acqua ai terminali, portando ad un sensibile miglioramento dell’efficienza energetica del sistema impiantistico.
Certamente rimane il fatto che al ridursi della temperatura di lavoro (DT) le rese crollano e verrebbe da dire che le dimensioni del radiatore raddoppiano o addirittura triplicano.
Questa affermazione è vera se non siamo di fronte ad edifici con elevati isolamenti termici.
La potenza termica richiesta, rispetto alle precedenti costruzioni, si è ridotta e se si considera anche il recupero di calore previsto con i sistemi di ventilazione meccanica, la riduzione della potenza termica ammonta al 50%.
Pertanto le dimensioni dei radiatori risultano non così tanto diverse rispetto a quelle che si è abituati ad installare, anche alimentandoli a bassa temperatura.
Inoltre quando i radiatori vengono alimentati a bassa temperatura, devono essere selezionati con un basso esponente n.
Infatti al diminuire del DT, la riduzione di potenza è tanto minore quanto più è basso l’esponente.
Avere l’esponente n elevato è un pregio quando si lavora ad alta temperatura. A bassa temperatura si comporta meglio un radiatore con un esponente n più basso.
L’esponente n indica come il radiatore scambia il calore. Più è alto e più il radiatore scambia calore per convezione e meno per irraggiamento.
Infatti i pannelli radianti hanno esponenti compresi tra 1 e 1,1 quindi un radiatore per scambiare calore per irraggiamento deve avere una geometria tale per cui si ha esponente intorno a 1,15.

 

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