Distribuire caldo e fresco

Sistemi radianti

Segna sulla pianta il parquet che vuoi conservare, la parete occupata dalla libreria e il soffitto libero sopra il divano. Da queste superfici puoi partire per valutare la resa invernale e, per un impianto reversibile, quella estiva. I pannelli raffrescanti assorbono calore sensibile. Per gestire l’umidità occorre prevedere come trattare l’aria e tenere le superfici sopra il punto di rugiada.

COME SI TRASFERISCE IL CALORE

Conduzione, convezione e irraggiamento

I tre meccanismi lavorano insieme. In riscaldamento la superficie cede calore all'ambiente; in raffrescamento il verso dello scambio si inverte.

Conduzione

Il calore attraversa i materiali a contatto: la parete del tubo, il pannello o massetto e la finitura. Materiali e spessori influenzano il passaggio del calore.

Convezione

L'aria scambia calore con la superficie: quando si riscalda tende a salire, quando si raffredda tende a scendere. Questo movimento naturale esiste anche senza una ventola.

Irraggiamento

Le superfici scambiano energia attraverso radiazione infrarossa, senza contatto e senza trasportare aria. Il bilancio del calore va dalla superficie più calda a quella più fredda.

I principi fisici: OpenStax · I meccanismi del trasferimento di calore.

Il raffrescamento richiede un impianto ad acqua predisposto, un generatore adatto e terminali dimensionati anche per l'estate. La deumidificazione va coordinata con il sistema: Caleffi · Riscaldamento e raffrescamento con pompa di calore.

LEGGERE IL COMFORT

Il profilo verticale della temperatura in inverno

Questi profili aiutano a leggere come cambia la temperatura con l’altezza della stanza. Sono schemi qualitativi riferiti al riscaldamento.

Riferimento ideale

Riferimento ideale: profilo verticale qualitativo L’asse verticale indica l’altezza nella stanza, dal basso all’alto. L’asse orizzontale va da una temperatura più fresca a una più calda, senza valori numerici. Nel riferimento illustrativo, la temperatura diminuisce dal basso verso l’alto. Altezza nella stanza
Nel riferimento illustrativo, la temperatura diminuisce dal basso verso l’alto.

Pavimento radiante

Pavimento radiante: profilo verticale qualitativo L’asse verticale indica l’altezza nella stanza, dal basso all’alto. L’asse orizzontale va da una temperatura più fresca a una più calda, senza valori numerici. Profilo più caldo vicino al pavimento e relativamente uniforme nella zona abitata, con una lieve diminuzione in alto. Altezza nella stanza
Profilo più caldo vicino al pavimento e relativamente uniforme nella zona abitata, con una lieve diminuzione in alto.

Parete radiante

Parete radiante: profilo verticale qualitativo L’asse verticale indica l’altezza nella stanza, dal basso all’alto. L’asse orizzontale va da una temperatura più fresca a una più calda, senza valori numerici. Profilo quasi uniforme nella zona abitata; nello schema, le estremità vicine al pavimento e al soffitto piegano verso temperature maggiori. Altezza nella stanza
Profilo quasi uniforme nella zona abitata; nello schema, le estremità vicine al pavimento e al soffitto piegano verso temperature maggiori.

Soffitto radiante

Soffitto radiante: profilo verticale qualitativo L’asse verticale indica l’altezza nella stanza, dal basso all’alto. L’asse orizzontale va da una temperatura più fresca a una più calda, senza valori numerici. Nel profilo rappresentato, la temperatura aumenta verso l’alto. Questo andamento non descrive da solo lo scambio per irraggiamento. Altezza nella stanza
Nel profilo rappresentato, la temperatura aumenta verso l’alto. Questo andamento non descrive da solo lo scambio per irraggiamento.

Riferimento per gli andamenti: Bampi · Confronta gli schemi originali. Principi di scambio termico e comfort: ASHRAE · Radiant Heating and Cooling.

LE DUE STAGIONI

Pro e contro, in inverno e in estate

Pavimento, parete e soffitto ad acqua possono riscaldare e raffrescare, se l’impianto è predisposto. Il confronto parte dalla superficie disponibile, dalla stratigrafia e dal carico della stanza.

INVERNO

Pavimento · riscaldamento

Vantaggi

  • La superficie calda scambia energia con persone e ambiente; la convezione naturale dal basso contribuisce al riscaldamento.
  • La distribuzione integrata nel pavimento lascia disponibili le pareti per gli arredi.

Attenzioni

  • Un pacchetto con molta massa può rispondere lentamente ad accensioni, sole e variazioni del carico: conta la stratigrafia.
  • Tappeti e finiture termicamente resistenti ostacolano lo scambio e devono entrare nel calcolo.

Approfondimento: ASHRAE · Scambio termico e rivestimenti.

ESTATE

Pavimento · raffrescamento

Vantaggi

  • Il circuito predisposto può assorbire calore sensibile anche in estate.
  • La superficie raffrescante è distribuita nel locale, senza aggiungere terminali visibili.

Attenzioni

  • A parità di temperatura superficiale e condizioni ambiente, la potenza per m² è generalmente inferiore al soffitto: l’aria fredda tende a restare in basso e la convezione è debole.
  • Comfort al contatto, rivestimento e tappeti limitano la resa. Servono gestione dell’umidità e verifica dell’eventuale integrazione ad aria.

Approfondimento: ASHRAE · Resa delle superfici radianti.

INVERNO

Parete · riscaldamento

Vantaggi

  • Permette di valutare il radiante conservando il pavimento esistente.
  • Le porzioni verticali libere possono integrare la superficie emittente quando pavimento o soffitto sono poco disponibili.

Attenzioni

  • Armadi, librerie e pensili riducono l’esposizione utile: il progetto va fatto sulla stanza arredata.
  • Temperatura, distanza dalle persone e distribuzione delle pareti attive vanno controllate per evitare discomfort da asimmetria radiante.

Approfondimento: Eurotherm · Comfort e temperature superficiali.

ESTATE

Parete · raffrescamento

Vantaggi

  • La convezione lungo la parete è più favorevole che sul pavimento freddo: a condizioni confrontabili può offrire una maggiore resa per m².
  • Può raffrescare senza abbassare la temperatura del pavimento a contatto con i piedi.

Attenzioni

  • Le superfici attive devono rimanere esposte anche in estate: coprirle con mobili riduce lo scambio.
  • Poche pareti libere possono lasciare il carico estivo scoperto. La deumidificazione va dimensionata separatamente dall’eventuale raffrescamento integrativo.

Approfondimento: ASHRAE · Superficie attiva e potenza disponibile.

INVERNO

Soffitto · riscaldamento

Vantaggi

  • L’irraggiamento raggiunge persone e superfici anche dall’alto: non richiede che l’aria calda scenda.
  • Lascia disponibili pavimenti e pareti per finiture e arredi.

Attenzioni

  • Un soffitto troppo caldo può produrre discomfort da asimmetria radiante: la temperatura superficiale va progettata.
  • Controsoffitto, luci, bocchette e ispezioni richiedono spazio e condizionano la superficie attiva.

Approfondimento: Eurotherm · Comfort e temperature superficiali.

ESTATE

Soffitto · raffrescamento

Vantaggi

  • L’aria raffreddata scende e favorisce lo scambio: a pari temperatura superficiale e condizioni ambiente, la resa per m² è generalmente superiore al pavimento.
  • La superficie resta generalmente libera da tappeti e arredi appoggiati, che possono limitare pavimenti o pareti.

Attenzioni

  • Luci, bocchette e botole possono frammentare l’area attiva: la potenza si calcola sulla superficie realmente disponibile.
  • Con umidità elevata, la protezione dalla condensa può ridurre la resa o interrompere il raffrescamento: servono regolazione e trattamento dell’aria coordinati.

Approfondimento: ASHRAE · Progetto del raffrescamento radiante.

Da confrontare nel progetto. Le indicazioni su arredi, quote e superfici libere sono criteri di progetto. La potenza utile va verificata sul locale: nessuna posizione è sempre la migliore e il radiante può richiedere un’integrazione nei picchi di carico.

Pavimento radiante

L’acqua scorre in tubi sotto il pavimento. In inverno la superficie cede calore alla stanza, mentre in estate un sistema predisposto può assorbirlo. L’ampia superficie distribuisce il calore lasciando libere le pareti.

Da valutare. Un massetto spesso reagisce lentamente ai cambi di orario. In estate la superficie deve restare sopra il punto di rugiada per evitare condensa.

Se ristrutturi
Se rifai i pavimenti, confronta sistemi a secco o ribassati verificando porte, soglie e rivestimento.
Se costruisci da zero
Dimensiona insieme isolamento, massetto e zone in base all’uso delle stanze e agli apporti del sole.

Soffitto radiante

Pannelli attraversati da acqua scambiano calore per irraggiamento con persone e superfici. Possono riscaldare in inverno e raffrescare in estate senza dirigere un getto sul divano.

Da valutare. Faretti e botole riducono la superficie attiva. In raffrescamento servono controllo del punto di rugiada e gestione dell’umidità.

Se ristrutturi
Se vuoi conservare il parquet, misura l’altezza utile e verifica la resa della porzione di soffitto disponibile.
Se costruisci da zero
Disegna insieme pannelli, illuminazione, bocchette e accessi per la manutenzione.

Parete radiante

L’acqua circola in una parete attrezzata che scambia calore con la stanza. In un impianto reversibile la stessa superficie può assorbire calore d’estate. Puoi così sfruttare una parete libera anche dove vuoi conservare il pavimento.

Da valutare. Armadi e rivestimenti possono ridurre la resa. In estate va controllata la temperatura della parete rispetto al punto di rugiada.

Se ristrutturi
Individua un muro libero dove il sistema lasci intatti i pavimenti e i passaggi esistenti.
Se costruisci da zero
Segna tubazioni, arredi alti e punti di fissaggio sulla stessa parete prima di chiuderla.

Radiante e trattamento dell’aria

Il radiante assorbe calore dalle superfici e dalle persone. Un’unità ad aria può occuparsi dell’umidità e, se dimensionata per farlo, dei picchi di caldo.

Da valutare. I due impianti richiedono una regolazione comune. In estate il controllo deve mantenere le superfici sopra il punto di rugiada.

Se ristrutturi
Se il radiante è già presente, verifica che sia adatto al raffrescamento e che ci sia posto per deumidificazione e scarico.
Se costruisci da zero
Calcola separatamente il carico dovuto al calore e quello dovuto all’umidità, poi ripartiscili tra i sistemi.

Per approfondire · ASHRAE · Radiant Heating and Cooling

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