Impianto di riscaldamento: differenze tra le versioni

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{{F|ingegneria|gennaio 2014}}

Un '''impianto di riscaldamento''' è un [[impianto termico]] per la produzione e la distribuzione di [[calore]]. In [[Ingegneria civile|ambito civile]] s'intende il sistema usato per riscaldare ambienti abitativi o lavorativi. Altri ambienti possono essere i mezzi di trasporto. Quando il riscaldamento viene erogato dagli stessi dispositivi che forniscono anche raffrescamento e altre eventuali variazioni del microclima locale ([[ventilazione controllata|ventilazione]], [[umidificazione]]), viene detto di [[Condizionamento (termotecnica) |condizionamento]] o di climatizzazione.

Un '''impianto di riscaldamento''' è un [[impianto termico]] per la produzione e la distribuzione di [[calore]].

In [[Ingegneria civile|ambito civile]] si intende il sistema usato per riscaldare ambienti abitativi o lavorativi. Altri ambienti possono essere i mezzi di trasporto.

Quando il riscaldamento viene erogato dagli stessi dispositivi che forniscono anche raffrescamento e altre eventuali variazioni del microclima locale ([[ventilazione|ventilazione]], [[umidificazione]]), viene detto di [[Condizionamento (termotecnica) |condizionamento]] o di climatizzazione.

== Storia ==

Gli [[Antichi Greci]] si dotarono di impianti di riscaldamento, facendo passare l'aria calda prodotta da una [[fornace]] negli spazi sotto il [[pavimento]] fino a dei [[bocchettone|bocchettoni]] nel muro. Questi sistemi sono noti col nome di "''[[ipocausto]]''". Sistemi simili sono stati documentati in [[Corea]], chiamati "[[ondol]]", al tempo dei Tre Regni (37 a.C. - 668 d.C.).

L'ipocausto è rimasto in uso nel [[bacino del Mediterraneo]] per molti anni del [[bassoBasso Medioevo]]. Nel XII secolo, alcuni ingegneri in [[Siria]] realizzarono impianti più avanzati, nel quale l'aria calda veniva trasferita attraverso dei condotti nel pavimento. Questo sistema venne largamente adottato nei [[Hammam|bagni pubblici]] di tutto il [[Impero ottomano|mondo islamico medioevale]].

Nel XIII secolo i [[monaci cistercensi]] re-introdussero il riscaldamento centralizzato nell'Europa cristiana usando acqua prelevata dal fiume scaldata da fornaci a legna. Il monastero di [[Sástago|Nostra Signora della Ruota]] (fondato nel 1202) sul fiume [[Ebro]] nella regione dell'[[Aragona]] (Spagna) è un ottimo esempio di tale realizzazione.

Verso il 1700 gli ingegneri russi avevano iniziato ada usare l'acqua per gli impianti di riscaldamento. Il [[Palazzo d'Estate (SanDomenico PietroburgoTrezzini)|Palazzo d'Estate]] (1710-1714) di [[Pietro il Grande]] a [[San Pietroburgo]] è il miglior esempio di questa tecnologia. Appena più tardi, nel 1716, viene usata l'acqua anche in Svezia. Il passaggio all'applicazione industriale avvenne in Francia quando [[Jean Simon Bonnemain]] (1743-1830) adottò questa tecnica per una cooperativa costruita a [[Château du Pêcq]], vicino a [[Parigi]].

[[Angier March Perkins]] sviluppò e installò alcuni dei primi sistemi a [[vapore]] negli anni attorno al 1830. Il primo fu installato nella casa del Governatore della [[Banca d'Inghilterra]] [[John Horley Palmer]] per consentirgli di far maturare l'[[uva]] nel freddo [[Inghilterra#Clima|clima inglese]].

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Gli impianti di riscaldamento si classificano per:

* [[Combustibile]] o fonte di energia usato: [[carbone]], [[gasolio]], [[gas]], [[legna]], [[energia geotermica]], [[energia solare|solare]] o elettrica, [[teleriscaldamento]].

* Tipologia e dimensioni: impianti autonomi (una un'unità abitativa), impianti centralizzati,.

* Tecniche e mezzi e temperature di immagazzinamento e trasferimento del calore: [[convezione]], [[irraggiamento]], aria, acqua (vapore), ferro, alluminio, inerti (piastrelle, calcestruzzo).

* [[Efficienza termodinamica|Efficienza]] e compatibilità con l'ambiente: valutate per [[Gas serra|emissioni CO2]], [[Total Cost of Ownership|costo totale]], efficienza.

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===Impianto a radiatori o caloriferi===

Il circuito dell'acqua verso i [[calorifero|caloriferi]] può essere:

* ''Monotubo'': un anello unico, che ada ogni radiatore ha una [[valvola (idraulica)|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'': ada 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 centigradiCelsius.

=== Impianto a piastre radianti ===

Il circuito idraulico è analogo a quello di un impianto a radiatori o caloriferi. Tuttavia le piastre radianti, a differenza dei tradizionali caloriferi, operano anche a temperature inferiori a 50&nbsp;°C. Ciò permette di sfruttare al meglio le potenzialità delle sorgenti energetiche a bassa temperatura (caldaie a condensazione, pompe di calore), risparmiando energia. Le piastre radianti consentono inoltre di operare la climatizzazione estiva. Ciò viene fatto alimentando le piastre con acqua fredda proveniente da una sorgente termica (chiller, pompa di calore aria/acqua o acqua/acqua). Un sistema di deumidificazione e di prevenzione della condensa evita che si creino gocce d'acqua sulla superficie delle piastre o nelle tubature all'interno delle pareti ([[Punto di rugiada|rugiada]]). Questi tipi di impianti sono commercializzati con successo dal 2000 <ref>{{Cita news|url=http://www.rpanel.com|titolo=Home 1|pubblicazione=Rpanel|accesso=15 maggio 2018}}</ref>.

===Impianti a circolazione naturale a radiatori o caloriferi===

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=== Impianti 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 &nbsp;°C.) che a sua volta riscalda massetto ede il pavimento, con una massima superficie consigliabile di 40m40 m². Il calore viene scambiato attraverso irraggiamento alle superfici verticali ede 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 ada un risparmio min.minimo del 10% a parità di edificio riscaldato, ma di contro ha un costo elevato di installazione nonché di manodopera per la manutenzione.

Norma che regola gli impianti "radianti": UniUNI EnEN 1264.

=== Vapore ===

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Vi sono diverse topologie possibili dell'impianto centralizzato negli edifici:

* a condotti centrali: che hanno un unico punto di ingresso per ogni piano o zona e si diramano successivamente

* a condotti paralleli:

=== Termoregolazione e contabilizzazione del calore ===

Attraverso valvole termostatiche installate sui singoli elementi, ogni unità immobiliare può regolare la temperatura in modo indipendente.

Alcuni impianti dispongono di undispositivi contatoreche inrilevano gradoil consumo di ripartirecalore. Con questi valori rilevati si ripartiscono i consumicosti perd'esercizio in base ai consumi ognidelle singolasingole unità immobiliareimmbobiliari.

LaA partire dal giugno 2017 la contabilizzazione del calore è obbligatoria inper Lombardiatutti (L.R.gli 24/2006)impianti edi Piemonte.riscaldamento Nelcentralizzati restoin dtutta l'Italia, la(D. normativaLgs. nazionalen. (decreti102/2012 legislativie 192/2005s.m. e 311/2006i.) prevede l'installazione di impianti con contabilizzazione del calore solo nelle nuove costruzioni.

=== Distacco dall'impianto centralizzato ===

A partire dall'entrata in vigore della Leggelegge n. 220/2012, per il distacco dall'impianto di riscaldamento centralizzato non è più necessaria la delibera dell'Assembleaassemblea: è sufficiente dimostrare che dal distacco non derivano "notevoli squilibri di funzionamento o aggravi di spesa per gli altri condomini". Il condomino che si distacca è comunque tenuto al concorso alle spese di manutenzione straordinaria e di messa a norma.

==Parametri di valutazione==

Per poter valutare e calcolare l'appropriatezza e adeguatezza dell'impianto di riscaldamento è necessario conoscere molti parametri, dalla dispersione attraverso le pareti e finestre, alle condizioni ambientali esterne storicamente più avverse, questi due parametri permettono di definire il fabbisogno energetico di ogni singolo ambiente (i quali non sono tutti esposti in egual misura).<br>

Una volta definito il fabbisogno bisogna definirne la tipologia, che viene influenzata dal numero di occupanti, con relativo fabbisogno di ricambio d'aria e tempo medio d'occupazione; in quanto una stanza molto affollata, ma solo per pochi minuti al giorno e/o ad orario variabile con o senza preavviso, richiederà un sistema di riscaldamento capace di riscaldare velocemente l'ambiente e permettere un elevato ricambio d'aria, consentendo il riscaldamento solo per le ore effettive di utilizzo; mentre in caso di stanze monoutente a permanenza prolungata e con spostamenti frequenti tra gli ambienti, è richiesto un sistema che permetta il maggiore comfort d'utilizzo, quindi che permetta di mantenere la temperatura più costante possibile; mentre nel caso di stazioni di lavoro è possibile limitare il riscaldamento con sistemi di prossimità, limitati nella loro area d'azione.

Per i sistemi distribuiti, come nel caso dei termosifoni o riscaldamento a pavimento, bisogna fare in modo che i vari radiatori siano equilibrati, per evitare che gli elementi prossimali al generatore di calore vengano sovrautilizzati e generino un cortocircuito rispetto al resto dell'impianto (andando di fatto a limitarlo), bisogna regolare le valvole detentrici (che limitano la portata massima di ogni singolo gruppo radiante) in modo da far lavorare l'impianto ad unisono ed in modo omogeneo (generalmente sono richieste più prove durante il funzionamento).

I sistemi che funzionano tramite un generatore, come può essere una caldaia in loco o in teleriscaldamento vengono calcolati tramite il ΔT, questo parametro permette la definizione del potere riscaldante per ogni singolo elemento del radiatore, dove maggiore è il delta e maggiore sarà il potere riscaldante, tale parametro viene calcolato come la differenza tra la Tm (T media del radiatore) e la Ta (T ambientale), a sua volta la Tm viene definita dalla media di Ti (T ingresso al radiatore del liquido o gas riscaldante) e Tu (T uscita al radiatore del liquido o gas riscaldante).<ref>{{Cita web |url=https://www.fondital.com/it/it/delta_t |titolo=DELTA T: |accesso=2 dicembre 2020 |dataarchivio=12 agosto 2020 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20200812095301/https://www.fondital.com/it/it/delta_t |urlmorto=sì }}</ref>

== Considerazioni ecologiche e di efficienza energetica ==

La necessità di un impianto di riscaldamento in un [[clima temperato]] è giustificato spesso dallo scarso [[isolamento termico]] dell'edificio. Nel concetto della "[[casa passiva]]" o della casa ad alta efficienza energetica si realizza l'idea che una casa può essere progettata e realizzata per mantenere un [[microclima]] interno confortevole anche senza un vero e proprio impianto di riscaldamento.

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== Mezzi di trasporto ==

Nei mezzi di trasporto si rende necessario creare un ambiente confortevole per chi viaggia. In genere il riscaldamento è considerato una necessità più di base rispetto al condizionamento, e tradizionalmente è abbinato alla ventilazione.

Nelle [[Carrozza_ferroviariaCarrozza ferroviaria#Aerazione_e_riscaldamentoAerazione e riscaldamento|carrozze ferroviarie]] i sistemi hanno seguito prevalentemente la storia della locomozione: si passa dalle stufe a legna nelle carrozze degli inizi del Novecento, al successivo utilizzo del vapore prodotto dalla locomotiva, e poi all'uso dell'elettricità mediante un circuito dedicato chiamato appunto REC (Riscaldamento Elettrico Carrozze).

In ambito automobilistico l'impianto di riscaldamento in genere trasferisce aria calda dalla zona del motore all'abitacolo.

=== Motori a combustione ===

Nelle automobili con [[motore a combustione]], il [[rendimento (termodinamica)|rendimento]] dei motori è piuttosto basso (attorno al 30%) e vi è molto calore prodotto che può essere usato per riscaldare l'abitacolo. Il veicolo, per facilitare l'avviamento del motore e il raggiungimento della temperatura operativa del liquido di raffreddamento in climi rigidi, può essere equipaggiato con un [[riscaldatore per blocco motore|sistema di riscaldamento ausiliario]].

=== Motori elettrici ===

Nelle [[motore elettrico|automobili elettriche]] invece il problema dell'impianto di riscaldamento è di difficile gestione, in quanto porta via molta energia alle batterie.

Rimane tristemente famosa l'esperienza delle [[Fiat Panda]] (1980)#La Panda Elettra)|FIAT Panda Elettra]] in gestione al comune di Torino negli anni novanta. Nonostante contenessero delle grosse batterie, d'inverno l'interno era tendenzialmente freddo e i vetri si riempivano di condensa.

== Note ==

<references/>

==Voci correlate==

* [[Caldaia (riscaldamento)]]

* [[Riscaldamento ad acqua calda]]

* [[Scaldabagno]]

== Altri progetti ==

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== Collegamenti esterni ==

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[[Categoria:Ingegneria termotecnica]]

[[Categoria:Fonti di riscaldamento]]