Impianto di riscaldamento: la guida completa per scegliere quello più adatto quando si ristruttura o costruisce casa

Uno dei dubbi più frequenti quando si ristruttura o costruisce casa riguarda la scelta degli impianti e, in particolare, dell’impianto di riscaldamento. L’obiettivo comune è unico: riuscire a ottenere il massimo beneficio con il minimo sforzo energetico possibile.
Sul mercato sono attualmente presenti numerose tipologie di impianti e presentano tutte caratteristiche diverse tra loro, è quindi fondamentale chiarire il concetto che non esiste un impianto migliore degli altri, ma esiste un impianto che, a differenza di altri, meglio si adatta alle proprie esigenze.

Come funziona un impianto di riscaldamento

Prima di analizzare le varie tipologie di impianto, è bene capirne il funzionamento, che, di base, è uguale per tutti. Qualsiasi tipologia di impianto di riscaldamento è infatti composto da due elementi fondamentali: un sistema per la produzione di calore e un’apparecchiatura per la trasmissione del calore nell’ambiente. 

Ecco alcuni tra i sistemi di produzione e tra i dispositivi di trasmissione più efficienti presenti attualmente sul mercato. 

Sistema di produzione:

• caldaia a condensazione;
• pompa di calore;
• caldaia a biomassa;
• solare termico;
• fotovoltaico;
• sistema ibrido.

Dispositivo di trasmissione:

• radiatore (termosifone);
• radiante a pavimento/parete/battiscopa;
• ventilconvettore (fan coil);
• sistema canalizzato con unità di climatizzazione;
• termocamino a legna o pellet;
• condizionatore (mono split/dual split).

Come scegliere il sistema di produzione

Per scegliere la soluzione più adatta al proprio progetto è bene partire dai sistemi di produzione di calore, cercando di analizzare il principio di funzionamento così da indirizzare la scelta verso il sistema che meglio si adatta alle proprie esigenze.

Caldaia a condensazione

In ogni caldaia è possibile distinguere due tipi di circuiti basilari: il circuito idraulico e il circuito gas; quest’ultimo è necessario per la combustione e quindi il riscaldamento dell’acqua presente nel primo circuito. 

Con le caldaie a condensazione, i fumi prodotti durante la combustione vengono raffreddati fino a essere riportati allo stato liquido (si crea, appunto, la condensa del vapore generato con la combustione) andando così a recuperare il calore utilizzato per preriscaldare l’acqua di ritorno. In questo modo si ottiene un risparmio di energia nella produzione di acqua calda.

Pompa di calore

La pompa di calore è un generatore di calore, un impianto tecnologico che può essere utilizzato per il riscaldamento, il raffrescamento e la produzione di acqua calda sanitaria.

Il funzionamento di una pompa di calore è simile a quello di un frigorifero, ma opposto. In un frigorifero, il calore viene estratto dall'interno ed espulso all'esterno; una pompa di calore, invece, sfruttando lo stesso principio, fa l'esatto contrario: estrae il calore da una fonte naturale (aria, acqua o terra) e lo trasporta dentro l'edificio alla temperatura idonea, in funzione del tipo di impianto di riscaldamento scelto. Questo avviene in regime invernale, quando c’è bisogno di riscaldare gli ambienti; al contrario, quando si necessita, in regime estivo, di rinfrescarli, il processo viene semplicemente invertito. 

Il vantaggio principale di una pompa di calore sta nel suo funzionamento, che avviene a basse temperature. In questo modo, i consumi per la produzione di calore sono particolarmente ridotti rispetto ad altre soluzioni; inoltre, questa opzione potrebbe essere integrata con ulteriori sistemi, come per esempio un impianto fotovoltaico o un impianto solare termico. In questo modo viene costituito un tipo di impianto definito ibrido, di cui si discuterà nei punti successivi. 

Le pompe di calore si dividono in diverse categorie a seconda della fonte da cui prelevano energia:

• Pompe di calore aria-acqua, che sfruttano il calore presente nell’aria attraverso un’unità esterna;
• Pompe di calore geotermiche, che sfruttano il calore presente nel sottosuolo attraverso sonde geotermiche;
• Pompe di calore acqua-acqua, che sfruttano il calore presente nell’acqua di falda attraverso dei pozzi di assorbimento.

Caldaia a biomassa

Una caldaia a biomassa è un generatore di calore alimentato dalla combustione di materiali organici di origine animale o vegetale, definiti appunto biomasse. I composti provengono da coltivazioni o industrie del legno e della carta: dal pellet ai ceppi di legno, dai noccioli di pesca fino ai gusci della frutta secca.

Il funzionamento di una caldaia a biomassa è dunque simile a quello di una caldaia tradizionale, con la differenza che la combustione avviene attraverso l’utilizzo di un diverso combustibile.

Solare termico

L’impianto solare termico è un sistema che, sfruttando i raggi solari, trasforma l’energia solare in energia termica senza produrre emissioni dannose. A differenza dell’impianto fotovoltaico, non produce energia elettrica da consumare in casa, ma sfrutta la luce e il calore del sole per produrre acqua calda. 

Nel caso di un sistema di questo tipo, i raggi solari, passando attraverso il vetro, incontrano un assorbitore, il quale, scaldandosi, trasferisce il calore a un fluido termovettore che scorre nei tubi posti al di sotto dell’assorbitore stesso. Il fluido termovettore, a sua volta, riscalda l'acqua contenuta in un accumulo termico, che verrà usata per il riscaldamento, per l'acqua calda sanitaria o per entrambe le funzioni. Il fluido termovettore è composto da una soluzione preparata di acqua distillata e antigelo specifico, resistente quindi al freddo invernale così da non rischiare il congelamento.

Fotovoltaico

Gli impianti fotovoltaici consentono di trasformare, direttamente e istantaneamente, l’energia della radiazione solare in energia elettrica senza l’uso di alcun combustibile. Al fine di ottimizzare la produzione, i pannelli solari devono essere disposti con orientamento il più possibile verso la direzione del Sud geografico e con un angolo di inclinazione ottimale rispetto al terreno (questo dato varia in base alla località geografica di installazione). 

L’energia prodotta dall’impianto viene immagazzinata nelle batterie di accumulo per essere utilizzata anche quando i pannelli non producono energia. Gli impianti fotovoltaici possono integrare gli impianti di riscaldamento già presenti, come pompa di calore o climatizzatore, riducendo così i costi di produzione.

Sistema ibrido

Alcuni sistemi di produzione di calore descritti precedentemente presentano la possibilità di poter essere integrati tra loro, mettendo in connessione uno o più impianti. Uno degli impianti ibridi più frequenti ed efficienti attualmente utilizzati è il sistema ibrido, che utilizza in maniera integrata caldaia a condensazione e pompa di calore. 

Questo sistema può essere integrato a sua volta con un impianto solare termico e uno fotovoltaico, utilizzando quindi acqua precedentemente riscaldata ed energia elettrica senza alcun costo. Un sistema di controllo riuscirà a dare priorità di volta in volta alla pompa di calore ad aria (fonte di energia rinnovabile) o alla caldaia a gas (fonte fossile) a seconda di ciò che risulta più vantaggioso.

Vantaggi e svantaggi dei diversi sistemi di trasmissione

Una volta visti nel dettaglio i diversi sistemi di produzione, arriva il momento di analizzare i sistemi di trasmissione di calore più efficienti e attualmente presenti sul mercato.

Ecco i vantaggi e gli svantaggi delle diverse opzioni disponibili, sia in termini di estetica e design, sia in termini di comfort termico.

 
Radiatore (termosifone)

I radiatori (o termosifoni) si scaldano grazie all’acqua calda (ottenuta dalla combustione del gas) proveniente dal circuito collegato alla caldaia. Per un corretto funzionamento, l’acqua che circola all’interno del circuito chiuso dovrebbe essere riscaldata fino a 70/80 gradi.

Pro:

• ristrutturazione non invasiva;
• soluzione economica;
• riparazione e manutenzione agevole.

Contro: 

• ingombro dei moduli da tenere in considerazione;
• estetica dei moduli;
• funzionamento solo in regime invernale;
• funzionamento ad alte temperature, che porta quindi a consumi elevati.

Radiante a pavimento, a parete o a battiscopa

L’impianto di riscaldamento a pavimento funziona attraverso il riscaldamento, in maniera uniforme, di tubature o resistenze elettriche poste al di sotto della pavimentazione. La temperatura di funzionamento è dimezzata (35/40 gradi) rispetto ai sistemi tradizionali.

Pro:

• calore uniforme in tutti gli ambienti;
• funzionamento a basse temperature, quindi i consumi sono ridotti;
• funziona anche a raffrescamento se abbinato a un sistema di deumidificazione;
• nessun ingombro su pareti e soffitti.

Contro: 

• costi iniziali di installazione rilevanti;
• necessità di un massetto di spessore considerevole (per impianti radianti tradizionali);
• lavorando a basse temperature, il comfort non è immediato.

Ventilconvettore (fan coil)

I ventilconvettori sono dei dispositivi terminali connessi a una rete idrica in cui scorre acqua riscaldata o rinfrescata. 
Il funzionamento avviene prelevando principalmente l’aria dell’ambiente (da riscaldare o raffreddare), che viene recuperata da un’apertura posta in basso al terminale. Una volta entrata, l’aria viene prima filtrata e poi spinta dal ventilatore verso la batteria di scambio termico; qui, per convezione forzata, questa scambia calore con l’acqua. Di conseguenza, dalle aperture superiori, fuoriesce aria fredda o calda a seconda del tipo di temperatura che si vuole ottenere nell’ambiente. I moduli possono essere esterni (anche di design) oppure incassati nella parete (come nell’esempio in foto).

Pro:

• bassi consumi di funzionamento;
• benefici e comfort immediati;
• aria più salubre (funziona anche come sistema di deumidificazione);
• possibilità di incassare i moduli nelle pareti;
• uniformità di temperatura negli ambienti;
• funziona anche in regime estivo.

Contro: 

• possibile percezione di rumori dati dallo spostamento d’aria;
• ingombro delle unità da considerare;
• necessità di smaltimento della condensa prodotta.

Sistema canalizzato con unità di climatizzazione

L’impianto di condizionamento canalizzato è un sistema di climatizzazione che sfrutta una rete di canali termoisolati e antimicrobici per trasportare l’aria, calda o fredda, e distribuirla poi nei diversi ambienti tramite delle griglie di mandata e ripresa d’aria poste sul soffitto o nel controsoffitto. In questo caso, l’unità di climatizzazione può essere sospesa a soffitto e, quindi, nascosta nella controsoffittatura.

Pro: 

• utilizzo di una sola o poche unità per tutta la casa;
• canalizzazione nascosta;
• consumi inferiori rispetto ai classici split;
• rumorosità inferiore rispetto agli split;
• funziona anche in regime estivo.

Contro: 

• controsoffittatura necessaria se si intende nascondere la canalizzazione;
• possibile percezione di rumori dati dallo spostamento d’aria;
• progettazione accurata e costi iniziali rilevanti;
• manutenzione poco agevole.

Termocamino a legna o pellet

Il funzionamento di un termocamino è simile a quello di un camino tradizionale, ma con delle funzioni aggiuntive.
A seconda del tipo, infatti, che sia ad acqua o ad aria, il calore viene trasmesso in maniera differente. Nel primo caso, il calore prodotto viene utilizzato per fornire acqua calda integrando altri dispositivi come termosifoni o pannelli radianti a pavimento. Nel secondo caso, invece, è capace di riscaldare l’intera casa attraverso particolari bocchettoni dove circola aria calda prodotta dalla combustione del termocamino stesso.

Pro:

• possibilità di canalizzare l’aria calda;
• possibilità di produrre acqua calda sanitaria e a servizio di termosifoni o radiante a pavimento;
• beneficio e comfort immediato;
• camino facilmente integrabile negli arredi.

Contro:

• necessità di una pulizia costante;
• ingombro della legna/pellet di utilizzo da considerare;
• ingombro del camino e dell’eventuale tubazione e canalizzazione da considerare;
• funziona solo in regime invernale.

Condizionatore (mono split/dual split)

Il climatizzatore funziona sfruttando le leggi della termodinamica e le proprietà di un gas refrigerante che viene utilizzato per prelevare calore da un locale e cederlo all’ambiente esterno. Quando si comprime, il gas si riscalda e poi, una volta raffreddato, diventa liquido; se si forza a passare attraverso un capillare, il gas si espande e diventa molto freddo.

Attraverso due unità, una interna e una esterna, dove è posto il compressore, quindi, il gas viene spinto da quest’ultimo attraverso delle tubazioni idrauliche, e di volta in volta, a seconda dell’utilizzo (in regime estivo o invernale), il gas si raffredda o riscalda.
L’unità posta internamente preleva aria dall’ambiente e, in maniera forzata, la spinge attraverso delle serpentine che la riscaldano o rinfrescano per poi immetterla nuovamente nell’ambiente. Una soluzione dual split, semplicemente, utilizza una sola unità esterna a servizio di due unità interne, limitando l’ingombro esterno.

Pro:

• benefici e comfort immediati;
• possibilità di funzionamento anche in regime estivo;
• aria più salubre (funziona anche come sistema di deumidificazione);
• efficienza energetica;
• manutenzione agevole.

Contro:

• ingombro delle unità da considerare;
• estetica dell’unità interna da considerare;
• perdita di efficienza in condizioni climatiche molto rigide;
• rapida dispersione del calore;
• possibile percezione di rumori dati dallo spostamento d’aria.

Considerazioni finali sulla scelta dell’impianto di riscaldamento

La scelta del giusto dispositivo di trasmissione del calore è strettamente connessa al sistema di produzione del calore che vi è stato associato. La progettazione di un impianto di riscaldamento e/o raffrescamento va quindi considerata nella sua interezza, perché gli aspetti da valutare sono molteplici. Anche in questo caso, come per i sistemi di produzione, bisogna valutare le varie esigenze che di volta in volta si diversificano per ogni progetto, non trascurando in questo caso specifico anche la componente estetica e di design.

Constatata la complessità della scelta e la progettazione di impianti di questo tipo, è bene quindi affidarsi a professionisti, sia nella progettazione e nel dimensionamento, che nella realizzazione.