Pannelli Radianti

Gli impianti a pannelli radianti

I pannelli radianti sono sistemi di riscaldamento che utilizzano il calore proveniente da tubazioni collocate dietro le superfici dell’ambiente da riscaldare.

Si suddividono generalmente in tre categorie:

• Pannelli radianti a pavimento
• Pannelli radianti a parete o con listello radiante a battiscopa
• Pannelli radianti a soffitto

Pannelli radianti a pavimento

Il principio si basa sulla circolazione di acqua calda a bassa temperatura all’interno di un circuito chiuso; il circuito in questione si sviluppa su un’ampia superficie.

Generalmente la temperatura dell’acqua si aggira sui 30 ÷ 35°C).

Le disposizioni possibili delle tubazioni sono due:

• a spirale (o chiocciola), dove i tubi di mandata viaggiano paralleli a quelli di ritorno,
• a serpentina, dove i tubi vengono posati a zig-zag
• In relazione alla soluzione realizzativa adottata sulla base della normativa tecnica di settore (UNI EN 1264 – parte 1 e 4), si distinguono tre tipologie impiantistiche:
  • tipo A: impianti con tubi annegati nello strato di supporto
  • tipo B: impianti con tubi sotto lo strato di supporto

• tipo C: impianti annegati in uno strato livellante, in cui lo strato aderisce ad un doppio strato di separazione

La soluzione impiantistica tipo A viene realizzata disponendo un isolante sopra la soletta portante del pavimento. Come isolante in genere si utilizza il polistirene espanso in lastre ma si possono utilizzare anche altri materiali tra cui la fibra di legno, il sughero ed il poliuretano. Sopra all’isolante vengono posate le tubazioni o i conduttori scaldanti; queste vengono annegate completamente nello strato di supporto ovvero nel “massetto”, che generalmente è realizzato in calcestruzzo. Infine il massetto viene coperto il rivestimento finale (piastrelle, parquet, linoleum, moquette, ecc.).

Le tubazioni previste dalla norma per impianti ad acqua, sono in:

L‘utilizzo dell’acciaio per tali impianti è stato abbandonato.

Il passo di posa è variabile, perfino all’interno dello stesso locale: il progettista può scegliere di infittire i passi laddove è necessaria una maggiore emissione termica, cioè vicino alle pareti esterne.

Per gli impianti ad acqua, le tubazioni in materiale plastico, in particolare quelle in PE-X, sono le più comuni: essendo flessibili e leggere, hanno una maggiore facilità di posa; esse devono essere dotate di uno strato barriera all’ossigeno, per proteggere l’impianto dalla corrosione.

Seppure meno diffuse sul mercato, vengono installate anche tubazioni in rame. Il vantaggio delle tubazioni in rame:

• altissima conduttività termica (390 W/(m*K)), che permette una efficienza altrimenti non raggiungibile;
• passi più ampi (in genere 20÷25 cm),
• impermeabilità all’ossigeno
• dilatazione termica più vicina a quella del massetto in cui è immerso.

Vantaggi

Rispetto ai tradizionali radiatori il pavimento radiante ha i seguenti vantaggi:

• Minori costi di esercizio sul funzionamento 24h su 24h se paragonato ai tradizionali corpi scaldanti.

Tale condizione è dovuta al fatto che è un sistema a bassa temperatura poiché in questo caso le tubazioni o conduttori elettrici lavorano a circa 30÷40 C anziché, come nei comuni caloriferi, a 60÷75 °C). È stato calcolato che un riscaldamento a pavimento consente una diminuzione delle spese energetiche del 30% rispetto ad un normale e tradizionale riscaldamento.

• Assenza di costi di manutenzione in quanto le tubazioni sono annegate nel pavimento e non richiedono alcun intervento di manutenzione periodico.
• • Distribuzione del calore più uniforme rispetto ad altri sistemi di distribuzione che prevedono fonti di calore localizzate.
  • Gradienti termici verticali in linea di massima più contenuti grazie alle basse temperature di esercizio.
  • Mancanza di elementi che occupano spazio sulle pareti come i radiatori e in più essendo nascosti sotto il pavimento non presentano alcun impatto visivo.

  Se poi per il riscaldamento si utilizzano impianti elettrici, si evidenzia che non ci saranno né caldaia, né canna fumaria né tubazioni di distribuzione e non si avrà bisogno di nessun tipo di manutenzione.

Tale tipologia impiantistica si adatte perfettamente all’impiego delle pompe d calore, in quanto pur alimentata a corrente, rimane il sistema più efficiente attualmente in commercio. Tale sistema può portare un’ulteriore risparmio del 40%.

Svantaggi

• Costi di realizzazione superiori: sono più elevati poiché è presente più materiale e maggiore risulta la relativa manodopera che deve essere necessariamente specializzata poiché eventuali perdite nel pavimento porterebbero a costi di riparazione elevatissimi che vanificherebbero tutti i vantaggi iniziali.
• Costi elevati di progettazione: necessità di una progettazione accurata e personalizzata: temperature superficiali del pavimento che si discostano dall’ottimale anche solo di qualche grado possono risultare non gradite agli occupanti del locale.

Sistema di regolazione rigida: la regolazione in genere è affidata a

Pannelli radianti a parete o con listello radiante a battiscopa

Pannelli radianti a parete

Vengono installati nelle pareti del locale rivolte verso l’esterno al fine di limitare le dispersioni termiche poiché sotto le tubazioni vengono inseriti gli isolanti, e vengono annullate o ridotte le differenze di temperatura tra pareti calde e pareti fredde.

La superficie occupata dalla parte radiante delle pareti dipende dalla temperatura di progetto (più alta rispetto ai sistemi a pavimento), ma in genere varia da 1/3 a 1/2 della superficie calpestabile.

Pannelli a battiscopa

All’interno di uno speciale battiscopa circolano piccole tubazioni di rame con alettature in alluminio o meglio ancora in ottone antistatico, in cui scorre acqua calda.

L’aria che entra in contatto con il tubo/alettato si riscalda, esce da una fessura superiore del battiscopa e sale lambendo la parete e data la bassa temperatura e bassa velocità di salita, rimane appoggiata alla parete; quest’ultima a sua volta si scalda in superficie (2÷3 mm) ed irraggia calore verso l’interno della stanza.

Gli arredi possono essere posizionati davanti al listello battiscopa perché trattandosi di calore radiante (cioè trasmesso per vibrazione delle molecole che compongono l’aria) non fungono da paravento ma assorbono parzialmente il calore e lo riflettono.

Tecniche base di realizzazione

La posa dei pannelli radianti a parete è più semplice rispetto a quelli a pavimento, anche se ne ricalca i principi fondamentali.

Sopra la parete viene posato l’isolante su cui vengono fissati i tubi; su questi vengono stesi strati di intonaco cementizio, che li ricoprono completamente. Una rete portaintonaco e la realizzazione della finitura superficiale completano l’opera.

La posa del battiscopa radiante è semplice e può essere applicata anche in case abitate, non avendo necessità di opere murarie invasive.

Vantaggi

Il riscaldamento a parete presenta alcuni vantaggi rispetto a quello a pavimento:

• Installazione più semplice: sono addirittura disponibili sul mercato moduli pre-assemblati o pre-piegati.
• Inerzia termica minore: una volta messe in funzione, le pareti radianti cominciano a riscaldare prima, essendoci meno spazio tra tubo e parete, e circolando acqua a temperatura più alta.
• Benessere più elevato: il corpo umano si sviluppa in verticale e riceve meglio il calore da una parete.
• Possibilità di raffrescamento: i pannelli a parete, con opportune modifiche possono essere predisposti per il raffrescamento estivo, facendo scorrere acqua fredda all’interno delle tubazioni. Per evitare fenomeni di condensa, è necessario tenere sotto controllo l’umidità del locale.

I vantaggi del battiscopa radiante sono:

• inerzia termica inesistente, quindi rapido riscaldamento
• Benessere e Comfort elevato perché il riscaldamento è avvolgente, come richiede il corpo umano.
• asciugatura delle pareti e quindi eliminazione di muffe
• eliminazione di pulviscoli in movimento, favorevole per allergici, asmatici

Svantaggi

Per gli impianti radianti a pavimento:

• Limiti nell’arredamento: ovviamente non si possono mettere mobili voluminosi contro le pareti radianti.
• Bisogna conoscere il percorso delle tubazioni quando si effettuano interventi sulle pareti (es. nel fissaggio di un chiodo per quadri), ma esistono strisce rilevatrici sensibili al calore che individuano ad impianto funzionante perfettamente il passaggio delle tubazioni.
• Insufficienza negli ampi spazi: se il locale è relativamente grande, lontano dalle pareti radianti il calore percepito può risultare insufficiente.

Pannelli radianti a soffitto

Bisogna distinguere tra due tipologie:

• i pannelli radianti ‘classici’
• le termostrisce radianti.

I pannelli radianti a soffitto sono in genere costituiti da moduli metallici o in cartongesso di varia forma appesi al soffitto: si tratta di pannelli a vista al di sopra (o all’interno) dei quali è installato il tubo.

Molto più raro è il caso delle tubazioni annegate direttamente nella struttura del solaio.

Svantaggi

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.

passo 50 oppure da 75 mm e sul lato posteriore è applicato uno strato di materiale isolante o rete di rinforzo.

Molto spesso tale soluzione si impiega per il raffrescamento (si parla in questo caso di soffitti freddi): infatti le condizioni di benessere ottimale prevedono che la temperatura a livello dei piedi sia lievemente superiore rispetto alla testa.

L’altro tipo di riscaldamento a soffitto è quello delle termostrisce radianti, applicate in ambienti molto estesi e con altezze rilevanti, come magazzini, depositi, capannoni industriali, ecc. Si differenziano dai ‘classici’ pannelli radianti visti sopra per la loro limitata area superficiale e le alte temperature di esercizio (anche qualche centinaio di gradi).

Nastri radianti alimentato gas metano o GPL

Funziona in modo semplice e rapido:

• il bruciatore riscalda l’aria contenuta nella tubatura;
• una turbina fa circolare ad alta velocità quest’aria surriscaldata all’interno del circuito;
• a questo punto il tubo emette una benefica radiazione infrarossa che scalda dolcemente e uniformemente l’ambiente.Tecniche base di realizzazione

  I pannelli radianti a soffitto più comuni sono composti da moduli dentro cui sono attaccate le tubazioni. I tubi vengono collegati tra loro oppure a dei collettori e sono separati dal soffitto da uno strato isolante; i moduli sono dotati di clips di fissaggio e possono avere una superficie liscia o corrugata.

  Nelle termostrisce radianti l’impianto è costituito da un bruciatore esterno collegato a una condotta (a forma di tubo o di nastro), dentro cui passano i gas combusti e che si snoda all’interno dell’edificio.

   

  Vantaggi

  Trasporto di calore meno ostacolato: il pannello a soffitto non è ostacolato da arredi e non presenta la necessità di intervenire sul pavimento/basamento dello stabile, (cosa non di poco conto se si considera la natura costruttiva e il campo di utilizzo dei capannoni

• industriali, dove sono spesso presenti dei macchinari in numero, peso ed ingombro elevato)
• Veloce messa a regime: Grazie alla bassa inerzia termica del sistema, si può farlo funzionare on/off come un radiatore, pur mantenendo una moderata temperatura
• In raffrescamento è il sistema che garantisce il miglior comfort abitativo

Svantaggi

• Hot head effect: non si possono superare certe temperature a livello della testa, che creerebbero situazioni di disagio.