Impianti di riscaldamento a confronto: tipologie e caratteristiche

Quando devi ristrutturare casa la scelta di quale impianto di riscaldamento realizzare è fondamentale. Uno dei primi temi che emerge è come mettere gli impianti di riscaldamento a confronto tra di loro. Conoscere le diverse tipologie di impianti di riscaldamento permette di confrontarsi con il progettista e l’impresa che esegue i lavori in modo corretto. Continua a leggere questa guida sui diversi tipi di impianti di riscaldamento e le loro caratteristiche a confronto.

Prima di entrare nei confronti delle diverse tipologie vediamo uno schema di come è fatto un impianto di riscaldamento.

Impianto di riscaldamento: definizione normativa

Volendo dare una definizione semplice un impianto di riscaldamento è un impianto termico che deve produrre calore e in alcuni casi anche acqua calda. L’impianto termico progettato deve mantenere la temperatura di un ambiente più alta di quella esterna invernale di riferimento. Più precisamente dal punto di vista normativo un impianto termico è definito dal DPR 412/93 nel seguente modo:

Per “impianto termico“, un impianto tecnologico destinato alla climatizzazione degli ambienti con o senza produzione di acqua calda per usi igienici e sanitari o alla sola produzione centralizzata di acqua calda per gli stessi usi, comprendente i sistemi di produzione, distribuzione e utilizzazione del calore nonché gli organi di regolazione e di controllo; sono quindi compresi negli impianti termici gli impianti individuali di riscaldamento, mentre non sono considerati impianti termici apparecchi quali: stufe, caminetti, radiatori individuali, scaldacqua unifamiliari;

DECRETO DEL PRESIDENTE DELLA REPUBBLICA 26 agosto 1993, n. 412 – Regolamento recante norme per la progettazione, l’installazione, l’esercizio e la manutenzione degli impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi di energia

Sempre nel DPR troviamo la definizione di temperatura di riferimento di una abitazione, impostata a 20° C per un’abitazione residenziale. Questa temperatura cambia se si tratta di ambienti di tipo residenziale, uffici, scuole, attività commerciali e simili. Ad esempio per piscine e saune è di 28° C mentre per palestre, locali industriali o laboratori artigiani è di 18° C.

Impianto di riscaldamento: come è fatto

L’impianto è composto da un insieme di elementi che ne definiscono la caratteristica e la tipologia:

• Generatore di calore o Caldaia
• Vaso di espansione
• Pompa di circolazione
• Rete o circuito di distribuzione
• Terminali o corpi scaldanti
• Contabilizzatore di calore e valvole termostatiche (se obbligatorie)

In un impianto autonomo di un appartamento la caldaia include al suo interno il vaso di espansione e la pompa di circolazione. Nel caso di impianto centralizzati o impianti autonomi di grandi dimensioni (es. ville a più piani) il vaso di espansione che la pompa di circolazione sono generalmente essere esterni e separati dalla caldaia. Tra le diverse tipologie di rete di distribuzione abbiamo gli impianti di riscaldamento a collettore e circuiti di tubazione bi-tubo o con tubazioni multiple.

Anche per le caldaie abbiamo moltissime opzioni. Tra i diversi tipi di caldaia in casa le scelte ricadono tra:

• Tecnologia tradizionale o caldaia a condensazione
• Caldaia Murale o a basamento
• Da interno o da esterno

Ultimo tema riguarda la contabilizzazione del calore e le valvole termostatiche. Il Decreto Legislativo 102/2014 rende obbligatorio l’installazione delle valvole termostatiche e dei contabilizzatori di calore per ogni unità immobiliare di un impianto centralizzato. Questo decreto successivamente integrato dal DL 141/2016 riguarda l’attuazione della Direttiva Europea 2012/27/UE sull’efficienza energetica. Dal punto di vita tecnico la Norma Tecnica UNI10200:2015 per gli impianti termici centralizzati definisce i criteri di ripartizione delle spese condominiali.

Tipologie di impianti di riscaldamento a confronto

Prima di mettere a confronto le diverse tipologie vediamo le diverse modalità di classificazione di un impianto di riscaldamento:

• Utenza: centralizzato, autonomo o teleriscaldamento
• Combustibile: metano, gpl, biomasse, gasolio, elettricità, energia solare o altre energie alternative
• Fluido termovettore: acqua, aria o vapore
• Trasmissione del calore: convezione, conduzione o irraggiamento
• Corpi scaldanti: termosifoni a radiatori, piastre radianti, termoconvettori, radiatori a battiscopa, venticonvettori “fancoil” o pannelli radianti a pavimento, soffitto, parete

Per la progettazione dell’impianto di riscaldamento il progettista deve tenere in considerazione la normativa che vedremo in avanti ed anche la potenza termica e tipologia di caldaia da usare per soddisfare il fabbisogno termico.

Vediamo alcuni esempi a confronto di tipi di impianti di riscaldamento.

Impianto centralizzato, autonomo o teleriscaldamento

Per questi impianti il confronto dipende dal tipo di utenza che si deve servire. Se vogliamo riscaldare una singola unità immobiliare, un intero condominio o diversi edifici di un quartiere.

Un impianto di riscaldamento centralizzato prevede un’unica fonte di calore che deve scaldare tutte le abitazioni presenti in uno o più edifici di un condominio. Il condominio ha una sala comune adibita a centrale termica dove troviamo una caldaia di notevole potenza, il vaso di espansione e la pompa di circolazione. Dalla caldaia centralizzata partono le tubazioni di mandata (acqua calda) e ritorno (acqua fredda) verso i vari appartamenti o radiatori.

Nelle vecchie abitazioni abbiamo degli impianti a colonne montanti che collegano i vari radiatori posti su una verticale. Questa soluzione non è più utilizzata e oggi si realizzano degli impianti dove i verticali raggiungono gli appartamenti e da questi abbiamo una rete a distribuzione orizzontale a collettori che collega i vari radiatori o termosifoni dell’appartamento.

L’impianto autonomo è generalmente realizzato da una caldaia collegata ai vari termosifoni di casa. I radiatori possono essere collegati in serie tramite un circuito di tubazioni ad anello o in parallelo con un collettore dal quale partono i tubi di mandata e ritorno per ogni singolo termosifone.

Questa soluzione è più efficiente ma se vi staccata da un vecchio impianto centralizzato e non volete rifare l’intero impianto non puoi mettere i collettori. In case molto grandi o su piani diversi dove alcuni termosifoni in serie non si scaldano bene si aggiunge una pompa di circolazione intermedia.

Ultima soluzione sono gli impianti di teleriscaldamento (TLR) per un quartiere o un insieme di edifici. Questa tipologia di impianti prevede una centrale di produzione esterna a tutti gli edifici. Da questa partono delle tubazioni interrate verso i vari edifici gestiti.

Le centrali di teleriscaldamento sono alimentate con soluzioni di cogenerazione (produzione di energia elettrica e calore) a gas naturale, biomasse, combustibile fossile o anche fonti geotermiche o da termovalorizzazione di rifiuti. Sono soluzioni definite in fare di progettazione di un nuovo quartiere e analisi del territorio.

Ad oggi le tipologie più ricercate sono gli impianti di riscaldamento autonomi che mettendoli a confronto con le altre soluzioni garantiscono indipendenza ed un maggior controllo dei costi di riscaldamento.

Impianto di riscaldamento elettrico, a combustione o solare

La tipologia di questi impianti di riscaldamento è univocamente legata al tipo di combustibile utilizzato e la modalità di generazione del calore da parte della caldaia o generatore. Possiamo avere diversi tipi di caldaia in base all’impianto:

• Combustione
• Elettrico
• Energia Solare o altre energie alternative

Un impianto di riscaldamento a combustione può essere alimentato di molteplici modalità come il metano, GPL, gasolio o biomasse (pellet, …). La scelta dipende da diversi fattori, il primo la disponibilità del combustibile. Vediamo alcuni confronti e quando sceglierle.

• Impianto a GPL (Gas Propano Liquido) viene utilizzato esclusivamente se non è disponibile il gas metano naturale. Viene trasportato da autocisterne che ricaricano dei serbatoi o cisterne che devono rispettare particolari requisiti di sicurezza.
• Impianto a metano o gas naturale. Si tratta dei classici impianti di riscaldamento di città dove abbiamo a disposizione l’allacciamento alla rete di gas metano. E’ la tipologia di impianto di riscaldamento più utilizzata.
• Impianto a gasolio è un’altra alternativa per zone dove il metano non arriva. Il riscaldamento a gasolio è anche utilizzato per impianti di grandi dimensioni. Come per il GPL il gasolio viene caricato in cisterne e trasportato via autocisterne.
• Impianto a biomasse o pellet. Si tratta di soluzioni ecologiche e valide alternative che sfruttano prevalentemente gli scarti di lavorazione del legno detto pellet. Ci sono altri carburanti a biomasse ma il pellet è il più famoso. Si tratta di vere centrali termiche perché è necessario avere molto spazio per il deposito del pellet. Sono caldaie altamente efficiente e rispetto ad altre soluzioni a basso costo.

Soluzione poco utilizzata per un’abitazione è il riscaldamento elettrico. Si utilizza prevalentemente per riscaldare una stanza o come riscaldamento supplementare. Per questo tipo di impianto è fondamentale valutare la potenza elettrica assorbita. Come per altre soluzioni si utilizza in zone dove si ha difficoltà di collegarsi alla rete del gas oppure per migliorare l’efficienza di alcuni ambienti. In commercio di trovano condizionatori con pompe di calore per riscaldare o anche termosifoni o radiatori elettrici fino a dei pannelli radianti. Sono soluzioni valide ed innovative se abbinate ad impianti fotovoltaici per la produzione di energia elettrica solare.

Le soluzioni di impianti solare termico sfruttano l’energia solare per riscaldare l’acqua presente in un serbatoio di accumulo. L’impianto è dotato di pannelli solari (collettori) che raccolgono e convertono l’energia solare. Queste soluzioni non sempre riescono a soddisfare il fabbisogno completo di riscaldamento e vengono utilizzati come sorgenti alternative o supplementari. Spesso si utilizzano per il solo fabbisogno di acqua calda. Altre soluzioni di energie alternative sono geotermiche, mini eolico…ma sono tipologie particolari e da studiare con attenzione.

Riscaldamento ad aria, vapore o acqua

Altra tipologia messa a confronto è la classificazione degli impianti di riscaldamento in base al fluido termovettore utilizzato:

• Acqua
• Vapore
• Aria

Un riscaldamento ad aria è utilizzato per accelerare il riscaldamento di alcuni ambienti con sistemi aerotermi o ventilcovettori con circolazione di aria calda forzata. Si usano per ambienti singoli o in situazioni dove si deve scaldare rapidamente casa rispetto ai termosifoni classici e non abbiamo possibilità o voglia di installare dei pannelli radianti.

Il sistema classico è il riscaldamento ad acqua tramite una caldaia che scalda l’acqua e la invia tramite la pompa di circolazione ai corpi scaldanti che possono essere i classici radiatori o anche i pannelli radianti. Un impianto di riscaldamento ad acqua messo a confronto con le altre tipologie è sicuramente la migliore scelta.

Il riscaldamento a vapore è utilizzato per scaldare diversi edifici con una centrale esterna. Richiede una progettazione particolare ed un impianto di tubazioni in grado di tenere le pressioni del vapore. Per fini residenziali singoli non viene preso in considerazione.

Trasmissione del calore di un impianto di riscaldamento

Altro metodo per definire delle tipologie di impianti di riscaldamento da mettere a confronto è in base al principio di trasmissione del calore:

• Conduzione
• Convezione
• Irraggiamento

Chiariamo subito. Non abbiamo nella realtà sistemi con un unico principio di riscaldamento. In particolare il riscaldamento per conduzione non è possibile realizzarlo in quanto la conduzione è (in modo semplificato) uno scambio di calore tra solidi a contatto (ad esempio la classica borsa dell’acqua calda). Cosa diversa per convezione ed irraggiamento.

La convezione è il riscaldamento dell’aria che si propaga in un ambiente. L’aria calda sale e quella fredda scende andando a contatto con il radiatore che la riscalda. Oppure in riscaldamenti ad aria quella fredda viene “spinta” fuori e sostituita da quella calda. Questo metodo non è molto efficiente e genera anche dei moti convettivi di aria con spostamento di polvere. E’ il principio prevalente dei radiatori o termosifoni a convezione naturale o dei termoconvettori e ventilconvettori a convezione forzata.

Il principio dell’irraggiamento riscalda un ambiente tramite onde elettromagnetiche. E’ una forma di riscaldamento senza contatto diretto (es. il sole). Le onde elettromagnetiche nello spettro delle infrarosso. Queste onde riscaldano gli oggetti e non direttamente l’aria che viene a sua volta riscaldata per convenzione dagli oggetti scaldati. E’ un metodo naturale ed altamente efficiente ed è la principale caratteristica dei pannelli radianti.

Confrontando le diverse soluzioni è da preferire un impianto di riscaldamento ad irraggiamento come uno con pavimento radiante come vedremo nel prossimo capitolo.

Tipologie di corpi scaldanti a confronto

Ultima classificazione di un impianto di riscaldamento è quella rispetto alla tipologia di corpi scaldanti utilizzati. Forse questa è quella più classica che tutti conosciamo.

• Radiatori (Termosifoni)
• Piastre radianti
• Radiatori a battiscopa
• Termoconvettori
• Ventilconvettori “fancoil”
• Pannelli radianti a pavimento, soffitto o parete

Nei prossimi capitoli affrontiamo le diverse tipologie di terminali o copri scaldanti facendo un confronto tra le diverse soluzioni. Per la scelta corretta è fondamentale affidarsi ad un professionista.

Impianti di riscaldamento a radiatori o termosifoni a confronto

Il riscaldamento tradizionale è quello a radiatori o termosifoni. Dentro un radiatore passa l’acqua scaldata dalla caldaia che riscalda i vari elementi del radiatore i quali cedono calore all’ambiente. La temperatura dell’acqua oscilla dei 60° agli 80° C. Sono necessari dei calcoli per definire il numero di radiatori da installare in casa per soddisfare il calcolo del fabbisogno termico in kw.

I radiatori sfruttano prevalentemente il principio della convezione naturale e meno quello dell’irraggiamento. In media lo scambio di calore per irraggiamento è del 30% mentre quello per convenzione del 70%. Li possiamo trovare di diversi materiali:

• Ghisa
• Alluminio
• Acciaio

Un radiatore in ghisa è il termosifone classico. Ha una elevata inerzia termica ed un peso importante. La sua inerzia termica alta richiede tempo per scaldarsi ma anche tempo per scendere di temperatura. I termosifoni in ghisa sono modulari ed facile progettare e realizzare l’impianto di riscaldamento con il giusto numero di elementi di un termosifone. Hanno una linea classica.

Completamente diversi sono i radiatori in alluminio che sono molto economici ma non sono modulari. Sono dei termosifoni predefiniti in fabbrica con gli elementi saldati e non componibili. Hanno una bassa inerzia termica e sono soggetti a corrosione. Rispetto alla ghisa hanno una vita media decisamente inferiore.

Nelle case moderne si trovano anche i radiatori in alluminio che hanno un costo basso ed una bassissima inerzia termica. Sono componibili come i termosifoni in ghisa e sono poco soggetti alla corrosione. Se da preferire rispetto a quelli in acciaio.

Impianti di riscaldamento a piastre radianti

Si tratta di soluzioni con lo stesso principio dei pannelli radianti utilizzati come vedremo a breve per i riscaldamento a pavimento. In questo caso si tratta di piastre radianti esteticamente simili ad un termosifone a radiatore. Al suo interno passa dell’acqua calda.

La principale differenza rispetto ai radiatori è che lo scambio di calore avviene principalmente per irraggiamento. In termini di materiali si trovano in acciaio o alluminio.

Riscaldamento a battiscopa per pareti sempre asciutte

Una soluzione di riscaldamento innovativo sono i radiatori a battiscopa. Dal nome si capisce facilmente che sostituiscono il battiscopa di casa. Si tratta di un sistema di dimensioni ridotte, con un’altezza media di 15 cm ed uno spessore di circa 3 cm, per poterlo installare al posto del classico battiscopa.

Sono dei sistemi radianti con una prevalenza di scambio di calore ad irraggiamento. Questo sistema ha un notevole vantaggio in quanto scalda le pareti interne che scaldano l’ambiente intero e le pareti sono sempre asciutte eliminando il rischio di umidità e muffa.

Riscaldamento a termoconvettori o venticonvettori “fancoil” a confronto

In entrambi i casi si tratta di riscaldamento a convezione forzata ad aria. Hanno dei funzionamenti simili. Delle ventole spingono l’aria verso uno scambiatore di calore dove passa l’acqua calda. L’aria calda per convenzione esce e sale verso l’alto scaldando l’ambiente. Possono anche essere chiamati aerotermi se hanno un ventilatore all’interno.

Sono costituiti da due aperture una per l’ingresso dell’aria da scaldare e l’altro per l’uscita. Il ventilatore ha diverse velocità ed internamente ci sono dei filtri. In alcuni casi possono anche funzionare da raffrescamento se collegata ad un refirgeratore. Si trovano sia da pavimento che da soffitto. In alcuni casi possono essere collegati con l’esterno di casa prelevando una percentuale minima di aria esterna. Soluzioni poco utilizzare in ambito casalingo.

Riscaldamento a pavimento, soffitto o parete a pannelli radianti

La tecnologia di pannelli radianti è una soluzione di riscaldamento innovativo a irraggiamento. Sono dei pannelli con al loro interno una serpentina di tubo flessibile. Nel tubo passa dell’acqua ad una temperatura tra i 25° C e un massimo di 40° C. Il pavimento non è mai troppo caldo e tramite irraggiamento si scalda l’intero ambiente.

Il principale e più diffuso utilizzo è per la realizzazione di un impianto di riscaldamento a pavimento. I tubi dei pannelli vengono inseriti in un massetto. I tubi sono realizzati in plastica o rame. Nel caso del rame si ottengono dei pavimenti con una resa termica maggiore grazie all’elevata conduttività del rame. I tubi sono posati su un pannello di materiale isolante.

In situazioni dove non è possibile realizzare un nuovo massetto per problemi di altezza si realizza un pavimento radiante a secco con posa sul pavimento esistente.

Come per i pavimenti questi pannelli possono essere posati anche nel soffitto o nella parete (soluzione poco diffusa) per la realizzazione di riscaldamento a soffitto o riscaldamento a parete.

Facendo un confronto tra riscaldamento tradizionale ed uno pannelli radianti i vantaggi per un impianto radiante sono diversi:

• Scambio di calore prevalente ad irraggiamento con maggiore uniformità di distribuzione del calore.
• Minori costi di riscaldamento tra uno a pavimento rispetto ad uno tradizionale a radiatori.
• Facendo passare dell’acqua fredda a circa 10° C, in estate è possibile sfruttare l’impianto come raffrescamento.
• Elevata inerzia termica

Come svantaggio hanno un costo più elevato e maggiore manutenzione, ma nel complesso mettendo a confronto le diverse tipologie di impianti di riscaldamento la soluzione a pavimento radiante è tra le migliori scelte dovendo rifare un impianto e anche i pavimenti.

Quale scegliere una volta messi a confronto le varie tipologie di impianti di riscaldamento?

Se hai letto tutto l’articolo (grazie) avrai capito che non esiste la soluzione migliore per tutto. Ogni situazione ha la sua scelta migliore. Ad esempio se non vuoi ristrutturare casa fare un impianto di riscaldamento a pavimento è impossibile sebbene ha molti vantaggi.

In qualsiasi situazione è fondamentale farsi consigliare da un tecnico esperto. Anche per avere un’idea precisa dei costi riuscire a parlare con un esperto si riesce ad ottenere un preventivo per rifare un impianto di riscaldamento preciso. Contatta subito gratis i migliori esperti della tua città per valutare insieme a loro la migliore tipologia di impianto di riscaldamento per casa e mettere a confronto le diverse opzioni.