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Impianti termici a radiatori: tipologie e funzionamento

Non dobbiamo pensare ai radiatori come ad elementi isolati, ma parti terminali di un sistema, l’impianto termico, con al centro il generatore di calore (caldaia o altro).

Esistono poi prodotti che possono funzionare anche in mancanza o con l’impianto di riscaldamento spento.

Le tre tipologie di impianti termici a radiatori

  • Ad acqua: il più diffuso. Detto anche “idraulico”, è il sistema più utilizzato e consiste nel collegamento dei radiatori alle tubature dell’impianto di riscaldamento, autonomo o centralizzato (in condominio), alimentato dalla caldaia oppure da altri apparecchi, come una pompa di calore o una termo stufa (a legna, pellet, cippato).

Il radiatore potrà scaldare solo quando il riscaldamento è acceso.

  • Elettrico: per un utilizzo occasionale. Questi radiatori scaldano grazie alla presenza di una resistenza interna (in genere una serpentina in rame) comandata da un termostato. Il consumo energetico è più elevato. Sono quindi pensati per un uso saltuario, per esempio riscaldare il bagno nelle mezze stagioni o per una seconda casa sprovvista di riscaldamento.
  • Ibridi: i vantaggi raddoppiano. Si tratta di corpi scaldanti a funzionamento misto, cioè idraulico ed elettrico, con il vantaggio che si possono accendere anche quando il riscaldamento è spento. Particolarità che si ritrova in molti scaldasalviette, pensati soprattutto per essere utilizzati in bagno.

L’impianto idrico è composto da tubazioni incassate a pavimento o a parete, che trasportano l’acqua riscaldata dalla caldaia (o da un altro tipo di generatore) ai radiatori.

Due sono le principali tipologie di collegamento: monotubo o a collettori.

Monotubo: tipico delle abitazioni anni ’70-’80 è così chiamato perché vi è un’unica tubazione di mandata che raggiunge singoli radiatori collegati “ad anello”, per poi tornare al generatore.

L’ultimo radiatore rimane però penalizzato perché si scalda bene di meno. Va quindi previsto di maggiori dimensioni.

A collettori: in questo caso vi è un condotto di mandate che porta l’acqua calda dal generatore ai collettori e da qui, grazie ad un circuito interno di collegamento diretto, l’acqua calda raggiunge ogni radiatore. Un condotto di ritorno riporta l’acqua diventata fredda al generatore.

Il calore si diffonde in modo uniforme perchè l’acqua calda arriva a tutti i radiatori insieme.

Nel caso si voglia trasformare un impianto monotubo in quello a collettori è necessario rifare tutto, con necessità di opere murarie.

Il generatore di calore, il cuore di un impianto di riscaldamento

Mentre i radiatori andranno a far parte di un impianto, nuovo o in rifacimento, occorrerà valutare anche l’apparecchio cui collegarti.

Uno dei generatori di calore a maggiore efficienza è la caldaia a condensazione, l’unica a poter essere prodotta ed immessa sul mercato.

Il vantaggio è il rendimento elevato, che può superare il 100%. Il tutto, grazie alla caratteristica di recuperare, invece di disperdere come nei modelli tradizionali, gran parte del calore contenuto nei fumi di combustione. Inoltre emettono una quantità di gas inquinanti decisamente inferiore rispetto ai modelli formali.

Efficienti sono anche le pompe di calore, apparecchi che prelevano il calore presente nell’aria esterna, nell’acqua di falda o nel terreno e lo sfruttano per riscaldare l’acqua dell’impianto di riscaldamento. Vi sono poi le termo stufe che utilizzano invece biomasse legnose come il pellet, un combustibile ad alto rendimento.

A differenza dei camini e delle stufe tradizionali, questi generatori di calore sono programmabili e possono essere collegati all’impianto di riscaldamento a termosifoni (a pannelli radianti).

L’acqua che, riscaldata dalla caldaia o da un altro generatore di calore, passa ai radiatori può avere una temperatura di mandata alta oppure bassa.

Il primo caso è quello degli impianti termici tradizionali (circa 70/80°C), il secondo riguarda le nuove realizzazioni, in cui la temperatura può essere inferiore a 40° C. Meno calore equivale a minori sprechi e ad un risparmio in bolletta. Anche se, in teoria, qualsiasi modello può funzionare a bassa temperatura, è consigliabile prevedere radiatori appositamente progettati per questo tipo di impianti.

Altrimenti bisogna considerare che si riduce l’efficienza, perché lo scambio di calore con l’ambiente è inferiore. Per ovviare a questo inconveniente occorrerà acquistare un calorifero di dimensioni maggiori.

Il risparmio si ottiene poi con generatori di calore ad alta efficienza, come le caldaie a condensazione, che recuperano i fumi della combustione ed ottengono rendimenti elevati a temperatura più bassa rispetto ai modelli tradizionali.

Il rapporto tra il giusto calore e la potenza

Nel caso della sostituzione di un radiatore esistente, è sufficiente installare un modello di pari potenza. Diverso invece il caso di una nuova installazione o di una modifica all’impianto, per i quali occorre calcolare il fabbisogno termico del locale da riscaldare o dell’intera abitazione.

Se, come nella maggior parte dei casi, i radiatori sono collegati al circuito termosanitario, è importante che questo venga correttamente dimensionato. Occorre valutare quanto calore sia necessario per riscaldare i locali e la potenza che serve per ottenere questo risultato.

Chiamata anche resa termica è la capacità di un corpo scaldante di scambiare calore con l’ambiente, quindi la quantità di calore che il radiatore riesce a trasmettere all’ambiente nell’unità di tempo e a determinate condizioni di temperatura.

Si misura in kcal/h o, più spesso, in Watt e viene calcolata in base  alla norma europea EN442 e certificata da appositi istituiti e laboratori con specifiche prove in condizioni standard. Il valore della potenza termica deve sempre essere indicata sulla scheda prodotto.

Ma quanta potenza serve per riscaldare un ambiente?

La risposta precisa la dà il termotecnico calcolando il fabbisogno termico, ovvero la quantità di calore ce il radiatore deve fornire all’ambiente per mantenerlo ad una temperatura confortevole.

Il fabbisogno termico dipende da dimensioni del locale, esposizione, tipo di isolamento presente, materiali costruttivi finestre e tipi di vetri. Non meno importante sono la zona geografica in cui si trova l’abitazione e le temperature medie esterne.
Detto questo, per avere una stima del fabbisogno termico invernale di un’abitazione occorre moltiplicare il volume da riscaldare per un coefficiente termico, che indica le calorie necessarie per metro cubo.

Tale parametro oscilla tra le 30 e le 45 Kcal/mc, in base alle tipologia di edificio ed alla posizione geografica: più basso, se l’abitazione è situata nel Sud Italia ed in località costiere, più alto dove il clima è più rigido.

Collocazione e sostituzione degli impianti termici a radiatori

Per tradizione, il radiatore è posto sotto la finestra, poiché in questo modo contrasta gli eventuali spifferi di aria fredda provenienti dal serramento.

L’aria calda che si diffonde prevalentemente per convenzione, sale verso il soffitto e si distribuisce in modo più uniforme, garantendo un comfort migliore. Inoltre questa collocazione è comoda perché il radiatore occupa uno spazio difficilmente utilizzabile. Se però la casa è ben coibentata ed i serramenti sono a tenuta, si ha maggior libertà.

Nel caso di un radiatore alto è necessario trovare una collocazione diversa, in ogni caso lungo una parete perimetrale esterna ed anche in questo caso meglio se in prossimità della finestra, per agevolare la distribuzione del calore.

Bisogna evitare di inserire il radiatore in una nicchia piccola o dietro una porta, perché la sua resa si riduce. Per lo stesso motivo è sconsigliato anche l’uso di copricaloriferi. Importanti poi sono le distanze: la cosa migliore è installare il radiatore a 5 cm dalla parete, 12-15 cm dal pavimento ed a circa 10 cm da eventuali mensole.

Per evitare squilibri all’interno dell’impianto, è consigliabile che il nuovo radiatore abbia la stessa potenza del precedente. Lo stesso per quanto riguarda gli interassi, cioè la distanza tra tubo di carico e scarico dell’acqua: anche in questo caso, se non si intende modificare l’impianto, va scelto un radiatore con gli stessi interassi di collegamento, così il lavoro risulta molto più semplice.

Alcuni radiatori sono studiati proprio per agevolare la sostituzione di vecchi modelli, grazie ad un sistema di collegamento idraulico a tubi flessibili che permette di intervenire in modo non invasivo sugli impianti esistenti, senza ricorrere ad opere murarie.

Nel caso di ristrutturazione totale, se si vuole cambiare posto al radiatore, è necessario spostare le tubazioni. I lavori vanno eseguiti ad impianto spento e vuoto, quindi è necessario svuotare l’impianto di tutta l’acqua che circola nell’impianto che, a lavori terminati, sarà rimessa in circolo.

Nel caso di condominio, i lavori vanno eseguiti dopo aver avuto il consenso dell’amministratore.

Impianti termici a radiatori: nuovi materiali e tecnologie hi tech

Impianti termici a radiatori: nuovi materiali e tecnologie hi tech

In Italia ancora oggi gli impianti termici a radiatori sono i più diffusi. Se è vero, da una parte, che la loro sostituzione con sistemi alternativi comporta lavori invasivi, l’utilizzo di nuovi materiali e tecnologie li ha resi più performanti ed in grado di convivere in modo ottimale anche in abitazioni di nuova concezione.

Negli ultimi anni, inoltre, il design sempre più curato, lineare o dalle forme scultoree, ne ha ridefinito l’estetica. Al punto che i radiatori sono oggi sempre più integrati anche nei progetti d’arredo.

Impianti termici a radiatori: materiale ed estetica

Il punto di partenza nella scelta degli impianti consiste nell’esame dei seguenti fattori: il primo, in particolare, incide sulla seconda ma anche su performance e costi. Occorre tener conto dell’uso che si farà del radiatore e delle nostre abitudini.

Usciamo di casa di prima mattina e vi ritorniamo solo tardi la sera? Avremo bisogno di termosifoni che si scaldino velocemente.
Se invece l’abitazione è “vissuta” durante il giorno, saranno preferibili prodotti che mantengano il calore più a lungo.

Alcuni materiali, come l’alluminio, saranno più indicati nel primo caso. Altri come ghisa ed acciaio nel secondo. Lo stesso vale per le finiture.

  • Alluminio: pratico e confortevole. E’ un metallo che permette di realizzare radiatori di peso più contenuto rispetto a quelli in altri materiali. Sono spesso formati da elementi modulari e quindi componibili, adatti per ambienti di ogni volumetria oppure più compatti e lineari detti anche “a piastra”.

Essendo leggeri, i corpi scaldanti possono essere fissati anche a pareti di basso spessore. La principale caratteristica dei radiatori in alluminio (un vantaggio ma anche un limite) è però la bassa inerzia termica: in pratica, si scaldano in modo rapido e ciò permette di modulare e tarare l’impianto per avere calore solo quando serve, consentendo un notevole risparmio energetico.

L’ideale per le seconde abitazioni e quando si passa molto tempo fuori in casa. Per contro, i caloriferi realizzati in questo materiale si raffreddano altrettanto rapidamente.

L’alluminio, ricavato in genere dalla bauxite, è resistente alla corrosione e duraturo, quindi adatto anche in ambienti umidi come bagno e cucina. E’ inoltre riciclabile al 100% ed infinite volte senza che le sue qualità vengano meno.

  • Acciaio: duttile e resistente. Questa lega composta principalmente di ferro e carbonio viene molto utilizzata per realizzare termosifoni, poiché permette un’ampia versatilità di forme, originali e scultore. Si può anche tagliare al laser, in modo preciso, senza imperfezioni.

I radiatori in acciaio si scaldano abbastanza velocemente ma non trattengono a lungo il calore dopo lo spegnimento dell’impianto, anche se si raffreddano meno velocemente dell’alluminio.

L’acciaio è inoltre un materiale molto resistente alla corrosione ed all’usura.

  • In materiali alternativi. In alcuni casi il vero e proprio scaldante risulta inglobato all’interno di un blocco in materiale lapideo o composito.
    Si tratta per lo più di modelli “a piastra” realizzati con prodotti brevettati, a base di miscele di polveri di marmo o silice e quarzo, agglomerate con un polimero oppure resina acrilica.
    Il risultato è un composto duttile, ottenuto a freddo, che viene colato in uno stampo siliconico, che si solidifica poi a temperatura ambiente, senza bisogno di ulteriori fonti energetiche.

Il corpo scaldante inglobato in questi materiali può essere di tipo elettrico, quindi dotato di una resistenza interna oppure idraulico con le classiche tubature per l’acqua calda.

Il materiale ottenuto offre diversi pregi: è idrorepellente, antimuffa ed antibatterico ed in parte ripristinabile in caso di eventuali piccoli danneggiamenti.

L’estetica della superficie, oltre a richiamare la pietra, può anche essere personalizzata con un motivo a propria scelta.

  • Ghisa: calore e costante. E’ il materiale dei primi radiatori, realizzati nella seconda metà dell’Ottocento, nati con gli impianti di riscaldamento centralizzato.

La ghisa ha elevata inerzia termica, quindi i radiatori si riscaldano lentamente e trattengono a lungo il calore anche dopo lo spegnimento dell’impianto. Vanno bene per un uso continuativo, per contro sono molto pesanti.

Oggi sono pochi i modelli presenti sul mercato, anche se negli ultimi anni sono stati proposti modelli in stile vintage che abbinano un’estetica tradizionale a colori di tendenza.

Impianti termici a radiatori: forme e design

Le declinazioni offerte dai radiatori sono infinite ma si possono catalogare in tre principali tipologie:

  • Componibili. Sono costituiti da elementi modulari, di forma tubolare oppure piatta, da assemblare in base alle proprie esigenze di spazio, per un prodotto quasi su misura sia in larghezza sia in altezza. Sono infatti disponibili sia in versione orizzontale sia verticale.
  • A piastra. Si tratta di corpi scaldanti monolitici, piatti ed in genere piuttosto sottili. L’estetica è lineare ed essenziale. Grazie a questo tipo di design, il radiatore offre una superficie frontale maggiore, aumentando così lo scambio termico con l’ambiente. Scaldano in parte anche per irraggiamento con minor sollevamento di polvere.
  • Scaldasalviette. Pensati principalmente per il bagno, sono formati da elementi orizzontali, talvolta ribaltabili, che accolgono asciugamani e biancheria. Altri a piastra dispongono invece di barre e ganci. Hanno spesso funzionamento anche elettrico per un utilizzo in tutte le stagioni.

La superficie del radiatore, indipendentemente dal materiale, è liscia ed omogenea, ottenuta tramite un processo di lavorazione in diverse fasi. Quella finale consiste in genere nella verniciatura epossidica a base di polveri, fissate alla superficie con un trattamento ad alta temperatura che ne evita la corrosione e le rende molto resistente e bella nel tempo.

Ampia è la gamma di colori e finiture, dal classico bianco, alle tonalità Ral, fino a quelle cromate, sabbiate e lucide. Occorre però considerare che non tutte offrono la stessa resa termica. In particolare, le superfici cromate riducono l’emissione di calore per irraggiamento del 30% circa rispetto ad uno stesso modello colorato o bianco.

Impianti termici a radiatori: le agevolazioni fiscali

La Legge di Bilancio 2020 ha confermato le detrazioni per la ristrutturazione edilizia, per la riqualificazione energetica ed il Bonus Mobili.

La sostituzione dei radiatori rientra nel primo caso e dà diritto ad un bonus del 50% da detrarre dall’Irpef. Lo stesso vale per l’installazione di valvole termostatiche su termosifoni esistenti.

Con i modelli elettrici si può ottenere il bonus mobili sempre al 50%. La detrazione massima per unità immobiliare rimane di 96 mila euro.

Più sostanzioso l’Ecobonus al 65% ma per beneficiarne è necessario migliorare l’efficienza energetica della casa, quindi rinnovare l’impianto, per esempio installando anche una nuova caldaia a condensazione con sistema di termoregolazione.

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