trasmissione di calore

Riscaldamento Casa

trasmissione calore

La trasmissione del calore è il trasferimento di energia termica da un sistema all’altro provocato sostanzialmente dalla differenza della temperatura che esiste fra i due sistemi in gioco.

di Redazione

05 giugno 2013

La trasmissione di calore per conduzione

La conduzione termica è la trasmissione di calore che avviene attraverso un gas, un solido o un liquido da un punto all’altro dello stesso con una propagazione che va dalla zona di maggiormente riscaldata a quella che si trova a più bassa temperatura. Generalmente tutti i metalli fungono da buoni conduttori di calore anche se non tutti lo trasmettono in egual misura. Il miglior conduttore in assoluto è l’oro seguito a ruota dall’argento e il rame in terza posizione mentre sono considerati pessimi conduttori il vetro, i semimetalli, il legno e il sughero. In linea di massima se un metallo offre una buona conduzione di calore funge anche da eccellente conduttore di corrente elettrica. La trasmissione di calore per conduzione però non ha applicazioni pratiche per quanto riguarda il riscaldamento degli ambienti domestici.

La trasmissione di calore per irraggiamento

L’irraggiamento è un sistema di trasmissione del calore in cui non è necessario il diretto contatto fra i due elementi scambiatori e nemmeno un mezzo intermediario di propagazione. Questo particolare sistema di trasmissione avviene tramite onde elettromagnetiche. Attualmente tutte le più moderne tecnologie applicate al riscaldamento dei locali si sono focalizzate sul ridurre le temperature per abbassare in maniera significativa i consumi e le emissioni di elementi inquinanti che vanno a intaccare gli ecosistemi e si sono dedicati a costruire pannelli radianti sempre più sofisticati ad alta resa a fronte di un consumo energetico sempre più basso. Vengono installati sia a parete che a soffitto o nascosti sotto la superficie piastrellata del pavimento. I pannelli radianti emettono elevate quantità di calore rendendo gradevole l'abitazione o il luogo pubblico dove vengono installati nonostante il liquido che funge da termovettore circolante nelle tubature sia ad appena trenta gradi. Considerando che i normali radiatori funzionano a temperature che si aggirano attorno agli ottanta gradi il risparmio che si ottiene con questi nuovi sistemi è notevole. Esistono anche stufe a legna capaci di sfruttare la trasmissione di calore per irraggiamento e sono quelle che hanno una camera di combustione robusta nella quale si raggiungono temperature elevate. Tali temperature fanno innalzare la quantità di calore accumulato dalle pareti stesse della stufa fatte in pietra ollare o in resistenti maioliche. Essendo tali pareti molto spesse rilasciano lentamente il calore accumulato e scaldano l'ambiente proprio sfruttando al meglio il principio di irraggiamento. Gli impianti che utilizzano il principio di irraggiamento del calore necessitano minor quantitativi di energia per riscaldare e non causano nessun movimento ascensionale d’aria e di conseguenza neanche il movimento di polveri creando un ambiente confortevole e igienico nel quale vivere in tutta serenità.

La trasmissione di calore per convezione

La trasmissione per convezione di calore si verifica quando un fluido che può esser l’aria o l’acqua viene attraversato da un corpo a temperatura superiore di quella del fluido in questione. Il fluido riscaldato si espande e di conseguenza riduce la sua densità. Per la legge di Archimede la parte di fluido riscaldata meno densa di quello circostante più freddo comincia a salire verso l’alto dando vita ad una serie di moti convettivi nei quali l’aria calda salirà e quella fredda scenderà in direzione opposta. Negli impianti di riscaldamento si ha una convezione forzata quando vengono impiegati i sistemi ventilati ottenuti per mezzo dei più moderni ventilconvettori che riscaldano l’ambiente utilizzando un termovettore riscaldato a circa 45°C. Sempre di convezione si parla nel caso dei comuni radiatori che riescono a riscaldare gli ambienti sempre utilizzando lo stesso metodo di trasmissione del calore. Gli impianti che sfruttano il principio di riscaldamento per convezione creano grandi movimenti d’aria e creano un circolo di particelle in sospensione potenzialmente poco salutari da respirare. Inoltre con questi particolari tipologie di sistemi di riscaldamento l’aria più calda e leggera va verso l’alto lasciando l’ambiente vicino alla pavimentazione più freddo e meno vivibile.

Domande frequenti

  • Qual è la differenza pratica tra riscaldamento a irraggiamento e a convezione?
    Il riscaldamento a irraggiamento trasferisce calore come onde elettromagnetiche senza bisogno di contatto diretto o aria intermedia, mantenendo stabili le temperature e evitando correnti d'aria. Al contrario, la convezione riscalda l'aria, che si espande, diventa meno densa e sale, creando moti convettivi. Questo movimento continuo dell'aria negli impianti a convezione (come i radiatori tradizionali) può sollevare polvere e creare dislivelli termici, con l'aria più calda in alto e più fredda vicino al pavimento, riducendo il comfort percepito.
  • Perché i pannelli radianti permettono di risparmiare energia rispetto ai vecchi termosifoni?
    I pannelli radianti sono estremamente efficienti perché possono funzionare con acqua a temperature molto basse, intorno ai 30°C, grazie alla grande superficie di emissione. I radiatori tradizionali, invece, richiedono acque a circa 80°C per irradiare la stessa quantità di calore nell'ambiente. Utilizzare temperature inferiori significa ridurre drasticamente i consumi energetici della caldaia o della pompa di calore, abbattendo sia la bolletta che le emissioni inquinanti, garantendo comunque un comfort termico elevato e uniforme.
  • La conduzione termica è utile per riscaldare gli ambienti domestici?
    No, la conduzione termica non ha applicazioni pratiche dirette per il riscaldamento degli ambienti interni. Questo fenomeno consiste nel passaggio di calore attraverso un materiale (solido, liquido o gassoso) da una zona calda a una fredda per contatto diretto. Sebbene materiali come rame, argento e oro siano eccellenti conduttori, e altri come legno o sughero siano isolanti, il calore non viaggia per conduzione dall'impianto all'aria della stanza. Il riscaldamento domestico si basa invece sull'irraggiamento e sulla convezione.
  • Le stufe in pietra ollare o maiolica funzionano per irraggiamento?
    Sì, le stufe in pietra ollare o rivestite in maiolica sfruttano efficacemente l'irraggiamento. Grazie alle loro pareti spesse e a materiali ad alta capacità termica, queste stufe assorbono e accumulano grandi quantità di calore generato dalla combustione ad alte temperature. Successivamente, rilasciano questo calore lentamente e costantemente per irraggiamento, scaldando gli oggetti e le persone presenti nella stanza senza surriscaldare eccessivamente l'aria. Questo garantisce un calore dolce, persistente e molto confortevole.
  • Cosa sono i ventilconvettori e come riscaldano l'ambiente?
    I ventilconvettori sono dispositivi che utilizzano il principio della convezione forzata. A differenza della convezione naturale, qui un ventilatore spinge attivamente l'aria attraverso una batteria di scambio termico riempita di acqua calda (circa 45°C). Questo accelera il trasferimento di calore all'aria, distribuendolo rapidamente nell'ambiente. Sono ideali per un riscaldamento veloce, ma attenzione: il movimento forzato dell'aria può creare fastidiose correnti e sollevare polvere, a differenza dei sistemi radianti che mantengono l'aria ferma e pulita.