Irraggiamento IR. I vantaggi

RECUPERO DELLE BORGATE E DEL PATRIMONIO EDILIZIO
DELLE TERRE ALTE
Risparmio energetico negli edifici
rurali
Torino, 8 Ottobre 2012
Paola ing.Strata
• un’occasione per ripensare alle fonti energetiche
utilizzabili e al loro uso razionale.
• una opportunità per adottare soluzioni
che possano fornire occasioni di crescita
per il settore degli artigiani, fortemente
penalizzato dalla crisi edilizia
• una attenta riflessione sul ritorno degli
investimenti necessari. Trattandosi, quasi
sempre, di abitazioni temporanee,
abbiamo scartato soluzioni sofisticate.
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Temi sviluppati
EDIFICIO
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IMPIANTO DI
RISCALDAMENTO
Edificio … temperatura
Nel progettare l’edificio, occorre garantire:
• condizioni di benessere per
fruire della casa non solo durante
la stagione fredda, ma anche
durante le stagioni intermedie,
compresa quella estiva
• condizioni di sicurezza, per
evitare gelo
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Edificio … umidità
Un problema che hanno tutte le case di montagna non
riscaldate è quello dell’elevata umidità che si condensa
nelle parti più fredde dell’abitazione.
L’eliminazione dell’umidità si realizza con la ventilazione e
l’impedimento della condensazione sulle superfici fredde.
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Edificio … è necessario coibentare
1. Agendo sugli infissi e sul tetto
2. Agendo sulle pareti:
• pannelli di rivestimento in legno
• pannelli isolanti (lana di vetro, lana di roccia,
polistirene, ecc.)
Si mantiene il calore, si crea una casa molto più accogliente,
… ma …
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Edificio … come coibentare ?
… ma occorre che l’isolamento sia posto all’interno della
parete
altrimenti il calore scalda
le parti fredde e viene
trasportato all’esterno
molto rapidamente, a
causa della loro inerzia
termica.
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Edificio … coibentare all’interno
SI
NO
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Edificio … coibentare all’interno
Un locale in cui l’aria sia calda, ma che abbia pareti fredde, non
è confortevole: manca il calore radiante delle stesse pareti e la
differenza di comfort è notevole.
Evitare che la parete calda all’esterno!
Parete interna calda
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Impianti
1. Acqua calda sanitaria. E’ un servizio
saltuario ed occasionale; preferibili i
boiler elettrici
2. Solare termico sconsigliabile per
pericolo di gelo, scarso utilizzo,
manutenzione costosa.
3. Cucina elettrica o a legna
4. Altre utenze elettriche: lampade a
basso consumo; pochi elettrodomestici
(evitare asciugabiancheria, freezer,
ecc.)
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Quale fonte energetica ?
1. Gas: problema delle infrastrutture (rete per il metano, trasporto per il GPL)
2. Olio combustibile: serbatoi interrati che possono inquinare e trasporto
3. Biomassa: valorizza le risorse locali , ma non sempre risolve i problemi di
fruibilità (ci vogliono giorni per rendere la casa confortevole e si rischia di
lasciarla troppo tempo al freddo). Necessità di spazio per un’adeguata riserva.
I. Pellet: non è locale e ha svantaggi (trasporto, rumorosità, costi elevati).
Sono state scoperte anche partite inquinate e radioattive.
II. Legna: è un ottimo combustibile, ma va tagliata, lavorata ecc. ecc.
Possibilità di utilizzare stufe, camini, inserti nei caminetti esistenti
Rendimenti: il camino aperto rende pochissimo, anche se è piacevole
da vedere. Meglio camini chiusi o stufe, che arrivano ad un rendimento
del 70% e costano poco . Le moderne stufe hanno la possibilità di
parzializzare l'uscita dei fumi (quindi di essere regolabili) e di
consentire la distribuzione dell’aria con l'Airchauff e un termostato in
ogni stanza.
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Quale fonte energetica ?
4. Elettricità
Facile da trasportare, indispensabile per i servizi di base
(luce, forza motrice), non inquinante e non invasiva, può
essere utilizzata per il riscaldamento in due versioni:
 Tramite pompa di calore aria/aria o aria/acqua
Soluzione con limitazioni e difetti, non superabili
in montagna: basse temperature esterne,
assistenza tecnica difficoltosa, rumorosità,
impianti complessi.
 Con un uso diretto, mediante radiatori ad
irraggiamento o convezione
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Quale fonte energetica ?
Integrazioni con fonte rinnovabile
• Fotovoltaico: ponendo attenzione
all’impatto ambientale, al 5° conto
energia e ad una corretta valutazione
della potenza (deve essere minima),
riduce le spese di gestione
• Mini idroelettrico: da valutare in
situazioni particolari.
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Quale impianto di riscaldamento?
1. A pavimento: non consigliato se
l’abitazione non è utilizzata con
continuità, a causa dell’elevata
inerzia termica. Problema di
prevenire il pericolo di gelo
mantenendolo continuamente in
funzione o inserendo antigelo nella
tubazione (inquinante)
2. A radiatori: se ad acqua, ha gli
stessi problemi di quello a
pavimento
3. Stufe, camini
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Una stufa moderna
Camino
ventilato
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Distribuzione aria
canalizzata
Radiatori elettrici …
Convezione
Irraggiamento
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Irraggiamento IR. Come funziona?
Il principio è molto semplice.
La resistenza installata nel corpo del panello percorsa da corrente elettrica si
riscalda e, a sua volta, riscalda la superficie della piastra anteriore.
Grazie alla tipologia di resistenza e alla piastra anteriore, si crea una lunghezza
d'onda di energia all' infrarosso.
Questa energia dopo l’ impatto su qualsiasi corpo si trasforma in calore. Vengono
riscaldati tutti gli oggetti esposti ad essa. Le onde riscaldano lo strato superficiale
delle pareti, del pavimento e del soffitto. Vengono poi irradiate, in buona parte,
dalle superfici del locale in cui è collocato il pannello nello stesso ambiente,
creando le condizioni per ottenere una
temperatura confortevole.
La persona non sente freddo e neppure troppo caldo,
che è lo scopo di tale riscaldamento.
Proprio la capacità dei materiali di costruzione
di accumulare "calore infrarosso", valorizza
il principio di funzionamento del
riscaldamento ad infrarossi.
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Irraggiamento IR
Velocità di riscaldamento e importanza della coibentazione interna
Temperature [°C]
25
Temperatura [°C]
20
15
10
Temperatura percepita: caso con isolante
Temperatura percepita: caso senza isolante
5
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Tempo [Minuti]
Se la parete è coibentata in 20 minuti la temperatura
percepita nell’ambiente passa da 5 a 20 °C
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Irraggiamento IR
Controllo dei carichi per evitare il distacco del contatore
Un sistema automatico controlla che la rete non si sganci
per carico eccessivo. I carichi vengono fatti ruotare.
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Irraggiamento IR
E’ facilmente realizzabile un controllo a distanza
Esistono componenti per il controllo a distanza del sistema
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Irraggiamento IR
Forme: vetro colorato
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Irraggiamento IR
Forme: pannelli metallici colorati o personalizzabili
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Irraggiamento IR. I vantaggi
1. Consumano poco perché non devono scaldare l'aria, scaldano
solo il corpo con un effetto come quello del sole, usano radiazioni
infrarosse a bassa frequenza e ad onde lunghe.
2. Minima differenza di temperatura tra gli oggetti solidi e l'aria
La differenza tra la temperatura media delle superfici circostanti
(pareti, pavimenti, finestre, porte ed arredamento) e la
temperatura dell'aria non deve essere superiore a 4°C. La somma
di queste temperature dovrebbe essere di circa 38°C.
Se la temperatura della superficie di una parete è di 18°C, sarebbe
sufficiente riscaldare la stanza a 20°C per avere una confortevole
sensazione di caldo. Se invece la temperatura della superficie
della parete è di 12°C dobbiamo riscaldare la stanza fino a 26°C
per ottenere la medesima sensazione.
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Irraggiamento IR. I vantaggi
3. Minima differenza di temperatura tra soffitto e
pavimento
Quando la temperatura è distribuita in maniera
uniforme nell'ambiente, con una altezza media del
locale di circa 2,70 m, la differenza di temperatura tra il
soffitto ed il pavimento non dovrebbe superare i 2°C.
Con sistemi a convezione, questa differenza può essere
molto maggiore, fino anche a 8 °C.
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Irraggiamento IR. I vantaggi
4. L‘aumento della temperatura di 1°C porta ad un aumento
del consumo di energia del 6%.
I costi di riscaldamento di un sistema a convezione possono
essere molto più elevati di un sistema ad irraggiamento.
Con i pannelli radianti ad infrarossi si può mantenere la stessa
sensazione di calore con una temperatura ridotta anche
di 2 - 3 °C.
Utilizzando questo sistema di riscaldamento come principale
fonte di calore è possibile ottenere, regolando la temperatura
con termostati ambiente, un risparmio energetico anche del
20%, a parità di benessere.
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Irraggiamento IR. I vantaggi
5. Benefici sulla salute
E’ stato dimostrato che organi e tessuti del corpo umano
assorbono questa energia in modo selettivo. L’ energia a
infrarossi ha un’influenza positiva enorme in numerosi
processi di guarigione. Il calore ad infrarossi è utile in
presenza di numerose patologie.
Inoltre molto spesso le incubatrici sono attrezzate con
sistemi di riscaldamento a raggi infrarossi per i neonati.
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Le variabili da considerare nella scelta?
Basso
1.
Costo impianto
Stufa
a legna
Radiatori
Elettrici IR
2. Costo esercizio
(bolletta + manutenzione)
Stufa
a legna
3.
Efficienza energetica
Radiatori Pannelli
tradizionali acqua
+ caldaia
+ pdc
4.
Praticità
Stufa
a legna
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Radiatori
Elettrici IR
Pannelli
acqua
+ pdc
Alta
Radiatori
tradizionali
+ caldaia
Pannelli
acqua
+ pdc
Radiatori
tradizionali
+ caldaia
Pannelli
acqua
+ pdc
Stufa
a legna
Radiatori
tradizionali
+ caldaia
Radiatori
Elettrici IR
Radiatori
Elettrici IR
La soluzione migliore?
Basso
Alta
Costo impianto
Stufa Radiatori
a legna Elettrici IR
Radiatori Pannelli
tradizionali acqua
+ caldaia
+ pdc
2. Costo esercizio
(bolletta + manutenzione)
Stufa Radiatori
a legna Elettrici IR
Radiatori Pannelli
tradizionali acqua
+ caldaia
+ pdc
3.
Efficienza energetica
Radiatori Pannelli
tradizionali acqua
+ caldaia + pdc
4.
Praticità
Stufa
a legna
1.
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Pannelli
acqua
+ pdc
Stufa
a legna
Radiatori
Elettrici IR
Radiatori Radiatori
tradizionali Elettrici IR
+ caldaia
La soluzione migliore?
Detto che la scelta migliore è da farsi sulla base dell’uso più o meno frequente
della casa e delle abitudini degli occupanti
1
Stufa
a legna
2
Radiatori
= buona scelta
Elettrici IR
3
Stufa
+ Radiatori = ottima scelta
a legna
Elettrici IR
Mantenimento
del calore a regime
29
= buona scelta
Preriscaldamento
e antigelo
Grazie
per l’attenzione!
Paola ing. Strata
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