Si parla sempre più di edifici efficienti Nzeb o, se preferiamo, a energia d'impiego quasi zero, o addirittura semi passivi, nei quali il risparmio energetico e la tutela dell'ambiente sono fattori prioritari.
Per queste strutture, è fondamentale assecondare l’evoluzione dell’involucro anche dal punto di vista impiantistico, per poter determinare le soluzioni di impianto più efficienti, sia in termini di consumo che di costi di installazione. Quale tipologia di impianto scegliere?
In questo articolo parliamo dei sistemi di nuova generazione, di raffrescamento/riscaldamento e di ricambio dell’aria, che possano offrire la maggior efficienza, al minor costo.
Innanzitutto, facciamo qualche considerazione tecnica.
Se parliamo di abitazioni costruite con materiali naturali (bioedilizia), con involucri altamente isolanti e consumi inferiori a 14 kilowatt a metro quadrato, parliamo di edifici che per definizione non necessitano di apporti consistenti di energia per il riscaldamento e raffrescamento degli ambienti. Oltre a definire la portata e il comportamento degli impianti nel tempo, vale la pena anche valutarne i costi in relazione alle effettive necessità dell’involucro, per orientarsi consapevolmente verso il miglior investimento.
Mediamente, le case costruite in bioedilizia hanno costi energetici compresi tra i 300 e i 400 euro all’anno. Ciò significa che un impianto di riscaldamento/raffrescamento dovrà lavorare pochissimo, in quanto l’edificio richiede piccoli apporti di energia per mantenere i valori di temperatura ideale negli ambienti. Appare chiaro, quindi, che impianti molto onerosi dal punto di vista economico non sarebbero per nulla ammortizzabili nel tempo.
Meglio installare un impianto ad aria o uno ad acqua? Entrambe possono essere delle buone soluzioni, soprattutto se quando parliamo di impianti ad aria non consideriamo gli impianti di condizionamento, bensì i sistemi di Ventilazione Meccanica Controllata (VMC) abbinata ad una pompa di calore.
Grazie alla VMC abbinata alla pompa di calore è possibile raggiungere la temperatura desiderata in breve tempo. Supponiamo che la temperatura ambientale interna scenda di un paio di gradi e che vogliamo riportarla alla temperatura stabilita come ideale; in edifici super performanti dal punto di vista dell’isolamento, sarà sufficiente accendere anche solo per mezz’ora l’impianto di riscaldamento (in alcuni casi è sufficiente anche solo un quarto d'ora). In una casa che ha poca dispersione termica, come nel caso degli edifici ad energia quasi zero, l’impianto necessita davvero di tempi brevissimi di funzionamento per riportare la temperatura ambientale al valore desiderato. Un importante contributo in termini di efficienza viene svolto dai sistemi puntuali di accensione/spegnimento dell’impianto (termostati) che lo attivano, o disattivano, a seconda del valore di temperatura ambientale rilevata.
Lo stesso risultato si può ottenere anche mediante l'utilizzo di impianti radianti di nuova generazione.
Negli impianti radianti a pavimento di vecchia generazione, ovvero quelli realizzati con un massetto di spessore compreso tra 4 e 6 centimetri, a cui si aggiunge lo strato di finitura, la messa a regime dell’impianto può richiedere 7-8 ore di carico di energia per riscaldare la massa. Una volta raggiunta la temperatura ambientale stabilita, ci vorranno altrettante ore per lo scarico della stessa. Supponiamo che i termostati si spengano a 19 gradi. Per otto ore si è caricata la massa e nelle otto ore successive si scaricherà. Molto tempo, poca efficienza.
Questo ha portato nell’ultimo periodo ad un'evoluzione nei sistemi radianti.
Nascono i sistemi radianti a basso spessore per pavimenti e soffitti.
Quelli a pavimento vengono annegati in massetti, appunto, di basso spessore (autolivellanti), detti anche massetti ribassati, con spessore minimo sul tubo inferiore pari a 30 mm.
Un risultato performante lo si può ottenere anche con impianti radianti a soffitto, ancora più indicati poiché la lastra di gesso può essere spessa anche solo 12 millimetri, consentendo un esercizio ancora più puntuale di riscaldamento della massa e di cessione di calore all'ambiente. Inoltre, tra i vantaggi dell'impianto radiante a bassa temperatura, sia esso a soffitto o a parete, c’è la sensazione che l'irraggiamento percepito dal corpo umano sia di tipo naturale, come avviene rispetto al Sole.
Come per la VMC, i sistemi di regolazione per impianti radianti interrompono il flusso di calore al raggiungimento della temperatura ambientale impostata. I pannelli radianti si raffreddano velocemente, poiché hanno massa inferiore, senza ulteriore cessione di calore all'ambiente.
L’innovazione tecnologica negli apparecchi di nuova generazione ha portato ad avere anche delle valvole, dotate di testine, capaci di rilevare le temperature di mandata dell'acqua. Queste valvole sono in grado di modulare la temperatura dell'acqua durante l'intero percorso. Soluzioni innovative, veri e propri impianti intelligenti, che oltre ad avere una massa adeguata sono in grado di modulare e dosare l'energia dalla prima fase di conduzione fino al punto di irraggiamento. Questo dosaggio intelligente consente la massima performance, semplicemente impostando i valori di temperatura ideale, evitando sprechi energetici e di consumo.
Altri impianti che possono essere considerati efficienti, in un'ottica di casa Nzeb, sono quelli a induzione di calore creato da resistenze. Questi sistemi sono efficaci perché consumano davvero poco, in funzione del fatto di essere semiconduttori: sono “cattivi” conduttori che con basso impiego di energia, producono calore per resistenza. Sono spesso applicati a parete, a soffitto o a pavimento, e il loro funzionamento è simile a quello degli impianti radianti idronici descritti poco fa. Solitamente vengono chiamati impianti a irraggiamento infrarossi. Hanno costi contenuti e possono avere l’aspetto di “reti porta intonaco”, o presentare all'interno del metallo avulso che crea questo effetto di riscaldamento al passaggio della corrente. Inoltre, sono facili da posare, proprio per la loro caratteristica di poter essere messi in un intonaco semplicemente stendendo una rete a parete, attaccando un cavo elettrico alla sorgente e ai relativi termostati.
In conclusione, se parliamo di impianti ad aria, la miglior tecnologia da installare è quella che prevede l’uso di scambiatori d'aria abbinati a una pompa di calore che, per la poca energia che serve per riscaldare/raffrescare queste nuove costruzioni, sono sufficienti a gestire i minimi apporti energetici richiesti annualmente, garantendo al contempo il giusto ricambio dell'aria, senza dover aprire le finestre nei momenti di picco di caldo e di freddo.
Allo stesso modo, la tecnologia radiante che prevede l’impiego di impianti evoluti a bassa temperatura, essendo divenuti puntuali nel dare e cedere il calore all'ambiente, sono da preferirsi.
Infine, gli impianti di ultima generazione per la climatizzazione degli ambienti prevedono sistemi domotici e di monitoraggio delle temperature. Questo permette di ottimizzare la climatizzazione rispetto alle reali esigenze, in modo congeniale ai bassi utilizzi e alla velocità con cui si raggiungono le temperature desiderate.
Le notizie in merito all'evoluzione degli impianti tecnologici per la bioedilizia ed edifici performanti dal punto di vista dell’isolamento termico sono ottime: oggi sono assolutamente più efficienti, più economici, più attenti al comfort abitativo. Questo connubio tra impianti di nuova generazione e case Nzeb, porta ad un risparmio economico e, soprattutto, ad un elevato comfort abitativo, sia per quel che riguarda la gestione dell'umidità, sia per l'ottimizzazione del calore desiderato.
Una raccolta di appunti tecnici dedicata alle caratteristiche principali, alla normativa e alla posa in opera della tecnologia radiante.
Con l'obiettivo di dare un supporto immediato ai nostri lettori interessati a capire di più sul tema, abbiamo realizzato questa pagina di collegamento a diversi articoli pubblicati sul nostro portale grazie al contributo di tecnici esperti ed in particolare dell'ing. Clara Peretti.
LINK allo Speciale a cura di Clara Peretti
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Direttore Tecnico e R&D della Tecnocanapa Senini
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