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La progettazione efficiente

I meccanismi di scambio tra l’acqua nel tubo e la superficie della stanza

I sistemi radianti idronici sono sistemi che funzionano con una bassa differenza di temperatura tra l’acqua e l’ambiente, per questo vengono comunemente definiti come sistemi a bassa differenza di temperatura. La potenza termica fornita dall’acqua in fase di riscaldamento è in grado di essere ceduta all’ambiente grazie ad un meccanismo di scambio termico tra l’acqua calda e la superficie interna della superficie radiante, come per esempio il pavimento. Lo principio avviene in raffrescamento ma in tal caso la potenza termica viene asportata dall’acqua fredda circolante nei tubi.

Dal momento che la zona della superficie in corrispondenza del tubo la temperatura risente maggiormente della temperatura dell’acqua, è intuitivo che quanto più sono vicini i tubi (e quindi minore è il passo), tanto maggiore è l’efficienza dello scambio termico.

Affinchè la potenza termica possa essere trasmessa facilmente all’ambiente, è fondamentale che il tubo sia a contatto in modo ottimale con lo strato conduttivo in cui è inserito, ovvero limitando il contatto con eventuali materiali isolanti o, nel caso di sistemi a secco, limitando le intercapedini d’aria. Nel caso del pavimento lo strato conduttivo deve svolgere anche la funzione di supporto dei carichi che interesseranno il pavimento, pertanto si utilizza un massetto tradizionale o autolivellante o una lastra in gesso fibra di opportune caratteristiche. 

E’ possibile in certi casi inserire una lamina di materiale altamente conduttivo, come l’alluminio, nella zona di separazione tra il materiale sopra i tubi (come può essere il massetto) e lo strato isolante sottostante; questo in genere avviene se il tubo è posto sotto lo strato di supporto.  

Un altro importante parametro per determinare l’efficienza del sistema radiante è il materiale di rivestimento. Infatti se si sceglie di utilizzare un rivestimento in legno, che è un materiale isolante,  piuttosto che utilizzare  materiali conduttivi come la ceramica, si dovranno adottare temperature di mandata dell’acqua più alte per  garantire lo stesso comfort in ambiente e allo stesso tempo si dovrà fornire una maggiore potenza dell’acqua. In modo analogo in estate un pavimento in legno richiederebbe temperature di mandata inferiori. 

Infine la conduttività del tubo è un parametro da non sottovalutare. Sempre più spesso sono utilizzati tubi in materiale plastico nel campo del radiante, in quanto garantiscono una grande affidabilità a lungo termine, hanno un costo contenuto, non sono soggetti a corrosione e permettono una grande versatilità in fase di installazione. Rispetto ai tubi in rame o acciaio, tradizionalmente utilizzati nel campo del riscaldamento civile, sono caratterizzati da un coefficiente di conduttività termica più bassa, attorno a 0.3 ÷0.4 W/(m K) per i tubi in polietilene.