I termosifoni:
Sappiamo tutti benissimo cosa sono i termosifoni e quali sono le loro caratteristiche: si tratta, infatti, di elementi per il riscaldamento tra i maggiormente utilizzati e conosciuti nelle case di tutto il mondo, in particolare nelle case italiane. Sicuramente costituiscono il metodo di riscaldamento che ha sostituito maggiormente i camini, dal momento che questi ultimi necessitano di una cassa fumaria , mentre invece i termosifoni necessitano di un insieme di tubature molto meno invasive, che possono essere nascoste nei muri, e inoltre sono molto più pratici nel caso si tratti di condomini, dal momento che in questi ultimi le canne fumarie per tutti gli appartamenti, in particolare per quelli ai primi piani sono difficili da realizzare. Bisogna dire, comunque, che sul mercato sono apparse tantissime tipologie di termosifoni, alcune più attente al design, altre più all’ efficienza, ma in grado di soddisfare tutte le esigenze della clientela. Oltre ai tradizionali termosifoni ad elementi, infatti, il mercato offre una vasta gamma di termosifoni tubolari e termosifoni a piastra radiante, che trovano impiego negli ambienti di dimensioni ridotte. Per quanto riguarda la forma dei radiatori, questa viene studiata in modo da aumentare la loro superficie esterna il più possibile, poiché in questo modo anche la quantità di calore che riescono a cedere è maggiore. Sotto questo aspetto i radiatori tubolari, oltre ad essere dei veri e propri elementi di arredo, assicurano anche maggiore efficienza, grazie alla maggiore superficie esterna rispetto ai radiatori tradizionali, per cui finiscono per riscaldare una maggiore quantità di aria. Alcuni modelli, inoltre, sono muniti di apposite resistenze elettriche che li rendono utilizzabili,con alimentazione elettrica, cosa utile per accendere i termosifoni anche quando l’ impianto centralizzato risulta spento. Dal punto di vista economico, invece, i radiatori in ghisa rappresentano la soluzione più economica, mentre invece quelli in acciaio rappresentano la soluzione più costosa, dal momento che il prezzo è quasi il doppio rispetto i radiatori in acciaio. Il radiatore in ghisa riscalda lentamente, ma si raffredda anche lentamente rispetto a quelli in acciaio,che si riscaldano tanto facilmente quanto cedono calore.
COme effettuare il dimensionamento:
Ovviamente per scegliere quanti termosifoni installare in un’ abitazione e con quanti elementi bisogna calcolare le calorie necessarie per riscaldare l’ ambiente che si ha a disposizione. Ma da cosa dipende il numero degli elementi da scegliere? Per decenni il calcolo delle calorie necessarie per riscaldare l’ ambiente è avvenuto tenendo soltanto in considerazione la sola cubatura, prevedendo mediamente dai 20 a 32 kcal per metro cubo, in funzione della zona climatica, ma in realtà questa scelta dipende da vari fattori: il salto termico (ovvero la differenza tra temperatura esterna e temperatura interna, poiché, maggiormente il clima è rigido in una casa, maggiormente l’ ambiente sarà difficile da riscaldare), dalla superficie totale dell’ involucro dell’ ambiente da riscaldare (parei, pavimenti, porte ecc), dalla trasmittenza (ovvero dalla capacità isolante degli elementi, dal momento che,quando diminuisce lo spessore dell’ elemento, come ad esempio la finestra, il solaio ecc, aumenta la trasmittanza, e aumenta anche con l’ aumentare della conducibilità termica dello stesso. In altre parole, diminuisce lo spessore dell’ involucro aumentando le calorie disperse, aumenta la conducibilità termica dell’ involucro aumentano le calorie disperse.
I calcoli:
Ipotizzando di dover calcolare il numero di elementi di un termosifone da collocare in una stanza di 3 m x 4 m, e di 3 m di altezza,situata in una zona caratterizzata da un clima rigido per il quale sono necessari almeno 32 kcal per metro cubo , tenendo conto che la resa termica di ogni singolo termosifone è 192 kcal, bisogna calcolare il volume della stanza, moltiplicarlo per 32 e dividere il risultato per 192,ovvero moltiplicare il volume della stanza per le calorie necessarie per mq e dividerlo per la resa termica di ogni singolo elemento. Il metodo attualmente utilizzato per tale calcolo, comunque, prende in esame la superficie da riscaldare e la dispersione del calore (grandezza che si calcola in funzione della superficie totale, della differenza tra temperatura interna e temperatura esterna e della trasmittenza). La formula del calcolo è Q= SxTxU , dove “Q” rappresenta la dispersione del calore, “S” la superficie totale in mq dell’ ambiente considerato, “T” la differenza tra la temperatura interna e quella esterna ed “U” la trasmittenza. Per ottenere la “S” bisogna calcolare la superficie dei vari elementi dell’ involucro, ovvero la superficie disperdente (pareti, pavimento, soffitto ecc). Per la lettera T, la temperatura massima interna dovrebbe aggirarsi intorno ai 20 °C , mentre quella esterna va prelevata da un’ apposita tabella, che ha valori a seconda della città (bisogna prendere quella più vicina). Per il valore U anche bisogna rivolgersi a delle tabelle che riportano il coefficiente per quasi tutte le strutture.
Domande frequenti
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Come si calcolano le calorie necessarie per riscaldare una stanza?Il calcolo tradizionale si basa sulla cubatura dell'ambiente, applicando una media di 20-32 kcal per metro cubo in base alla zona climatica. Tuttavia, il metodo più preciso utilizza la formula Q = S x T x U. Qui, 'Q' indica la dispersione termica, 'S' è la superficie totale disperdente (pareti, soffitto, pavimento), 'T' è la differenza tra temperatura interna desiderata (solitamente 20°C) ed esterna, e 'U' è il coefficiente di trasmittanza termica dei materiali. Questo approccio considera non solo il volume, ma anche l'efficienza isolante della struttura edilizia.
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Quali fattori influenzano maggiormente il dimensionamento dei termosifoni?Oltre alla semplice grandezza della stanza, il dimensionamento dipende da tre fattori chiave: il salto termico (differenza tra esterno e interno), la superficie totale dell'involucro edilizio e la trasmittanza termica. Un clima rigido richiede più potenza perché la differenza di temperatura è maggiore. Inoltre, finestre sottili o materiali con alta conducibilità termica aumentano le dispersioni, richiedendo quindi termosifoni più potenti. L'isolamento dell'edificio gioca un ruolo cruciale: migliori sono i materiali, minore sarà la potenza necessaria per mantenere il comfort.
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Qual è la differenza pratica tra termosifoni in ghisa e in acciaio?La scelta del materiale incide sui costi e sulle prestazioni termiche. I termosifoni in ghisa sono generalmente più economici, ma hanno una risposta lenta: impiegano tempo per scaldarsi e altrettanto per raffreddarsi, garantendo però una distribuzione del calore costante nel tempo. Al contrario, quelli in acciaio sono più costosi (spesso il doppio) ma reagiscono rapidamente alle variazioni di temperatura, sia in fase di riscaldamento che di spegnimento. Questa rapidità li rende ideali per chi cerca un controllo immediato della temperatura o sistemi di regolazione differenziata.
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Perché i termosifoni tubolari o a piastra sono considerati efficienti?L'efficienza di un radiatore è strettamente legata alla sua superficie esterna a contatto con l'aria. I modelli tubolari e a piastra sono progettati per massimizzare questa superficie rispetto ai radiatori tradizionali ad elementi compatti. Una maggiore area superficiale permette di scambiare più calore con l'ambiente circostante, riscaldando una quota maggiore d'aria in modo più efficace. Inoltre, molti di questi modelli moderni integrano resistenze elettriche, offrendo flessibilità d'uso anche in assenza di impianto centralizzato attivo.
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Come si determina il valore 'U' (trasmittanza) nella formula di calcolo?Il coefficiente di trasmittanza termica 'U' misura la capacità di un materiale di trasmettere calore; più è basso, migliore è l'isolamento. Per determinare il valore corretto, non si può stimare a occhio, ma bisogna consultare tabelle tecniche specifiche che elencano il coefficiente per quasi tutte le strutture edilizie comuni (come vetro singolo/doppio, muratura, cappotto termico). È fondamentale associare il valore 'U' giusto a ciascun componente dell'involucro (finestre, pareti esterne, tetto) per ottenere un calcolo della dispersione termica realistico e accurato.
