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Dimensionamento impianto riscaldamento

Dimensionamento impianto riscaldamento: la guida completa

Tempo di lettura stimato: 8 minuti

Scopri come dimensionare un impianto di riscaldamento in modo efficace per la tua casa o edificio. Calcola il carico termico, considera l’isolamento e le diverse opzioni di impianto

L’efficacia dell’impianto di riscaldamento gioca un ruolo fondamentale quando si tratti di creare un ambiente confortevole in un edificio. Il dimensionamento corretto di questo sistema è essenziale per garantire che la temperatura interna rimanga piacevole, sia in inverno che in estate. In questo articolo scopriremo dettagliatamente come dimensionare un impianto di riscaldamento in modo accurato, prendendo in considerazione vari fattori per avere il massimo comfort termico ed efficiente utilizzo energetico. Dimensionare un impianto di riscaldamento è una operazione complessa e delicata, per questo ti consiglio di affidarti ad software impianti termici che ti consente di generare in automatico il processo, dimensionando uno o più circuiti di riscaldamento all’interno dello stesso progetto.

Che cos’è il carico termico e perché è importante

Il cuore del dimensionamento dell’impianto di riscaldamento ruota attorno al concetto di carico termico, proprio per questo abbiamo per te un articolo specifico per spiegare dettagliatamente come fare il calcolo del carico termico. Il carico termico si riferisce alla quantità di calore richiesta per mantenere una temperatura costante all’interno dell’edificio, considerando vari fattori come il clima esterno, l’isolamento termico e l’efficienza dell’edificio stesso. Calcolare il carico termico in modo accurato è fondamentale per evitare sovra-dimensionamenti o sottodimensionamenti dell’impianto, garantendo un utilizzo ottimale delle risorse energetiche.

Fattori chiave da considerare nel dimensionamento

Durante il processo di dimensionamento di un impianto di riscaldamento, diversi fattori devono essere attentamente valutati per determinare le esigenze termiche dell’edificio:

  • isolamento dell’involucro opaco: l’isolamento termico è il primo passo per ridurre la dispersione di calore. Una buona coibentazione delle pareti, del tetto e dei pavimenti riduce il carico termico richiesto dall’impianto di riscaldamento. Questo è un passaggio cruciale per garantire l’efficienza energetica complessiva;
  • dimensione e numero di finestre: le finestre possono rappresentare il punto debole nell’isolamento termico. È importante considerare sia la dimensione che il numero di finestre presenti nell’edificio, poiché influenzano direttamente la quantità di calore persa o guadagnata;
  • orientamento dell’edificio: l’orientamento dell’edificio rispetto al sole è un aspetto spesso trascurato ma rilevante. Un edificio ben orientato può beneficiare del calore solare naturale, riducendo la richiesta di riscaldamento. Al contrario, un orientamento sfavorevole potrebbe richiedere un impianto più potente.

Guida passo-passo per calcolare le necessità termiche

Calcolare le necessità termiche dell’edificio è un processo essenziale per dimensionare l’impianto di riscaldamento in modo appropriato. Ecco una guida semplificata:

  • raccogli dati: ottieni le dimensioni esatte dell’edificio, informazioni sull’isolamento, il numero e le dimensioni delle finestre e l’orientamento;
  • calcola l’area totale: determina l’area totale di tutte le superfici dell’edificio soggette a dispersione termica;
  • calcola carico termico: utilizzando dati meteorologici locali, calcola il carico termico in base alla differenza tra la temperatura interna desiderata e quella esterna;
  • considera fonti di calore: se l’edificio ospita apparecchiature o occupanti che generano calore, considera questo carico aggiuntivo.

Analisi dei tipi di impianto di riscaldamento

Ci sono vari tipi di sistemi di riscaldamento disponibili per spazi residenziali e non (commerciale, ufficio, artigianale, industriale, etc.). Questi sistemi utilizzano metodi diversi per generare e distribuire il calore, adattandosi a diverse preferenze e requisiti. Alcuni tipi comuni di sistemi di riscaldamento includono:

  • caldaie: questi sistemi utilizzano una caldaia per riscaldare l’acqua, che poi circola attraverso radiatori, battiscopa o tubi sottopavimento per fornire calore. Ci sono diverse fonti di combustibile per le caldaie, inclusi gas, olio e legna;
  • pompe di calore: le pompe di calore estraggono il calore dall’ambiente, anche in condizioni più fredde, e lo trasferiscono in un edificio. Esistono vari tipi di pompe di calore, come le pompe di calore ad aria, geotermiche (a fonte terrestre) e ad acqua;
  • riscaldamento elettrico: i sistemi di riscaldamento elettrici convertono l’energia elettrica in calore. Questi includono termosifoni elettrici, radiatori a parete e riscaldamento radiante elettrico;
  • riscaldamento radiante: i sistemi radianti coinvolgono il riscaldamento diretto di oggetti, come pavimenti, pareti o soffitti, che a loro volta irradiano calore nell’ambiente. Questo può essere realizzato utilizzando cavi elettrici, tubi idronici o pannelli;
  • riscaldamento a infrarossi: i riscaldatori a infrarossi emettono radiazioni infrarosse che riscaldano direttamente gli oggetti e le persone lungo il loro percorso, anziché riscaldare l’aria. Questi sistemi forniscono rapidamente calore e possono essere utilizzati per il riscaldamento mirato.

Esistono anche termini più specifici come “sistemi di riscaldamento centralizzato”, “sistemi di riscaldamento autonomo”, “teleriscaldamento” e “riscaldamento idronico”, ciascuno con le proprie caratteristiche e vantaggi. Tieni presente che la scelta del sistema di riscaldamento dipende da fattori come le dimensioni dell’edificio, l’isolamento, il clima, gli obiettivi di efficienza energetica e il budget.

Esempio dimensionamento dei sistemi di riscaldamento caldaia

Se ti trovi nella posizione di dover sostituire un vecchio impianto di riscaldamento con una caldaia a condensazione o stai pensando di integrare un condizionatore a pompa di calore, dovrai affrontare un passaggio fondamentale: il calcolo della potenza della caldaia. Questo passaggio è fondamentale per garantire una scelta precisa e su misura per le tue esigenze. Nel settore delle costruzioni, il dimensionamento corretto della potenza della caldaia è un elemento chiave per assicurare il comfort termico in modo efficiente.

Calcolo della potenza della caldaia per un riscaldamento efficace: i fattori determinanti

Sono diversi i fattori da considerare per calcolare la potenza ideale necessaria a riscaldare l’ambiente in modo ottimale:

  • volume dell’ambiente: il volume totale in metri cubi dell’ambiente da riscaldare rappresenta un punto di partenza cruciale. Questo valore è influenzato direttamente dalle dimensioni della stanza e dall’altezza del soffitto;
  • isolamento termico: il grado di isolamento termico della stanza è un fattore determinante. Considera se l’ambiente è ben coibentato o meno, poiché questo avrà un impatto significativo sul calcolo della potenza necessaria;
  • temperatura esterna media: la temperatura media esterna è un parametro da tenere in considerazione. Questo valore influisce sulla quantità di calore necessaria per mantenere la temperatura interna desiderata;
  • qualità degli infissi: gli infissi, come finestre e porte, possono influire sulla dispersione di calore. Ad esempio, la presenza di doppi vetri può migliorare l’isolamento termico;
  • numero di finestre: il numero di finestre presenti nella stanza contribuisce alla dispersione di calore. Questo aspetto è rilevante nel calcolo della potenza della caldaia.

In particolare, il calcolo della potenza della caldaia si basa sulla misura dei kilowatt (kW) e ha origine dal volume dell’ambiente da riscaldare. Per ottenere il volume in metri cubi, è sufficiente moltiplicare la superficie della stanza per l’altezza del soffitto. Successivamente, entra in gioco il coefficiente di coibentazione. Questo coefficiente riflette il livello di isolamento termico.

A questo punto, puoi procedere con il calcolo della potenza termica richiesta per la caldaia. Ad esempio, se hai un appartamento di 120 m² con un’altezza del soffitto di 2,7 metri, il calcolo dei metri cubi sarà il seguente:

120 m2 · 2,7 mt = 324 m

Successivamente bisogna moltiplicare il volume dell’ambiente per il coefficiente di coibentazione, ad esempio 0,52:

324 x 0,052 = 16,848 kW

Questo dato è cruciale nella scelta della caldaia. In definitiva dovrai considerare modelli con una potenza superiore a 17 kW per garantire un riscaldamento adeguato e confortevole.

Calcolo dimensionamento radiatori

Il dimensionamento corretto dei radiatori è essenziale per assicurare che l’impianto di riscaldamento funzioni in modo efficiente ed efficace. Un radiatore troppo piccolo potrebbe non fornire abbastanza calore, mentre uno troppo grande potrebbe causare sprechi energetici. Ecco una guida dettagliata su come calcolare il dimensionamento dei radiatori per il tuo impianto di riscaldamento:

  • calcola il fabbisogno termico: il primo passo è determinare il fabbisogno termico dell’ambiente che desideri riscaldare. Questo valore rappresenta la quantità di calore necessaria per mantenere una temperatura confortevole. Considera fattori come la dimensione della stanza, l’isolamento termico, la presenza di finestre e l’orientamento dell’edificio;
  • determina la differenza di temperatura: la differenza di temperatura tra la temperatura interna desiderata e quella esterna influenzerà il calcolo del dimensionamento dei radiatori. Questo valore è spesso indicato come “ΔT” e di solito è di circa 20°C.
  • calcola il carico termico dei radiatori: la potenza termica necessaria per riscaldare una stanza può essere calcolata utilizzando la seguente formula:

Potenza Termica = Fabbisogno Termico / ΔT

Questa potenza termica è espressa in watt o kilowatt (kW) ed è la quantità di calore necessaria per mantenere la temperatura desiderata.

Scegli un tipo di radiatore

Esistono diversi tipi di radiatori, tra cui radiatori a pannelli, a colonna, a convezione, ecc. La scelta del tipo di radiatore dipenderà dalle preferenze estetiche, ma anche dalle prestazioni termiche. Alcuni tipi di radiatori possono riscaldare più velocemente di altri.

Utilizza il grafico di dimensionamento

Ogni tipo di radiatore ha un grafico di dimensionamento che correla la potenza termica alla dimensione del radiatore. Questo grafico è fornito dal produttore e aiuta a scegliere la dimensione del radiatore corretta in base alla potenza termica calcolata.

Considera le variabili ambientali

Altri fattori che possono influenzare il dimensionamento dei radiatori includono l’altezza del soffitto, la presenza di mobili o oggetti che potrebbero ostruire il flusso d’aria, e la disposizione dell’ambiente. Questi fattori possono richiedere aggiustamenti al calcolo iniziale.

Distribuisci i Radiatori in Modo Uniforme

È importante distribuire i radiatori in modo uniforme all’interno dell’ambiente. Posiziona i radiatori in modo strategico per garantire una distribuzione uniforme del calore. Evita di posizionarli dietro mobili o tende pesanti che potrebbero ostacolare il flusso d’aria.

Zone geografiche e climatiche

Per un calcolo preciso della potenza della caldaia, è essenziale considerare le diverse zone climatiche presenti in Italia. Il dpr 412/1993 ha introdotto 6 zone climatiche sul territorio italiano:

  • Zona A: comuni con gradi-giorno inferiori a 600;
  • Zona B: comuni con gradi-giorno tra 600 e 900;
  • Zona C: comuni con gradi-giorno tra 901 e 1400;
  • Zona D: comuni con gradi-giorno tra 1401 e 2100;
  • Zona E: comuni con gradi-giorno tra 2101 e 3000;
  • Zona F: comuni con gradi-giorno superiori a 3000.

I gradi giorno (GG) corrispondono alla somma per tutti i giorni dell’anno della differenza (solo quella positiva) tra la temperatura dell’ambiente interno e la temperatura media esterna giornaliera. La temperatura dell’ambiente è stata fissata per convenzione a 20°. I gradi giorno sono un indice del clima: più sono elevati, più la temperatura in quel luogo è rigida.

Zone climatiche

Zone climatiche

La Formula per la scelta ottimale

Quando si tratta di riscaldare gli ambienti in modo efficiente e confortevole, la scelta del radiatore giusto riveste un ruolo fondamentale. Un passo cruciale in questo processo è il calcolo accurato della potenza necessaria. In questo articolo, esploreremo come selezionare i radiatori ideali per le tue esigenze, tenendo conto della potenza specifica e di altri fattori influenti.

Per individuare il radiatore più adatto alle tue necessità di riscaldamento, basta seguire una formula semplice, ma efficace. Iniziamo con il calcolare la potenza specifica, che deriva dal tipo di locale e dalla zona geografica in cui ti trovi. Una volta ottenuta questa potenza specifica, il passo successivo è moltiplicarla per le dimensioni dell’ambiente.

La chiave di questa operazione sta nella precisione: devi considerare se l’altezza dei soffitti è inferiore o superiore a 3 metri. Se sono più bassi, utilizzerai metri quadri come unità di misura. Se, invece, superano i 3 metri, dovrai lavorare con i metri cubi.

Una volta ottenuto il risultato, ossia la potenza necessaria in watt (W), sarai in grado di orientarti verso radiatori con una potenza uguale o superiore. Questo approccio ti assicura che il tuo sistema di riscaldamento sia in grado di gestire le esigenze termiche dell’ambiente in modo efficace.

Un esempio pratico

Per rendere il processo più chiaro, consideriamo un esempio pratico. Supponiamo che tu debba riscaldare una camera da letto di 18 m², con un soffitto alto 2,70 metri, in una zona climatica dove le temperature medie invernali sono di 6°C.

Calcola la dimensione della stanza: 6 x 3 metri = 18 m² (o 48,6 m³ se consideriamo l’altezza del soffitto – 18 m² x 2,70 m).

La zona climatica individuata è la zona 3. La potenza minima consigliata per una camera da letto in una zona 3 è di 80W/m² (27W/m³). La potenza minima da installare consigliata è quindi: 80W/m² x 18 m² = 1440W (oppure 27W/m³ x 48,6 m³ = 1312,2W). In base a questo calcolo, saranno adatti tutti i modelli di radiatori con una potenza uguale o superiore ai valori ottenuti.

Se l’abitazione è molto datata o presenta un isolamento termico scarsissimo, è consigliabile aumentare la potenza specifica del 20% o optare direttamente per un modello più potente.
Se, al contrario, l’abitazione è stata costruita dopo il 1990 o risponde ai requisiti di certificazione di classe C o D, puoi ridurre la potenza specifica del 20%.
Per abitazioni costruite dopo il 2005 e con un isolamento termico che corrisponde alle classi energetiche A o B, puoi addirittura ridurre la potenza specifica del 40% o semplicemente scegliere un modello leggermente meno potente.

La scelta del radiatore giusto per il riscaldamento richiede una valutazione attenta, basata su calcoli precisi e considerazioni specifiche. Con una selezione oculata, puoi assicurarti che il tuo sistema di riscaldamento sia all’altezza delle tue aspettative e delle caratteristiche del tuo ambiente. Il dimensionamento di un impianto di riscaldamento può diventare complesso essendo un processo cruciale per garantire il massimo comfort termico ed energetico all’interno di una casa o edificio. Se sei incerto, non esitare ad utilizzare un software impianti termici che ti consente in maniera automatica di dimensionare il tuo impianto: terminali, tubazioni, pezzi speciali e valvole di regolazione.

 

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