Nel corso di una ristrutturazione residenziale ci è stato richiesto di realizzare un impianto per il riscaldamento e il raffrescamento degli ambienti. Tuttavia, alcune specifiche tecniche dell’edificio, come lo spessore ridotto del massetto e l’altezza interna limitata, hanno reso impraticabile l’installazione di un impianto radiante, generalmente considerato la soluzione ideale in ambito residenziale. È stato, perciò, necessario individuare una soluzione alternativa, in grado di garantire prestazioni elevate pur in presenza di vincoli strutturali.
In questo case study raccontiamo le criticità riscontrate, le soluzioni impiantistiche adottate e i risultati ottenuti, con particolare attenzione al comfort termoigrometrico e acustico.
L’esigenza iniziale
Il cliente, nell’ambito di una ristrutturazione importante, ha richiesto un impianto per il riscaldamento e il raffrescamento degli ambienti, in grado di garantire comfort e prestazioni elevate. In ambito residenziale, le principali soluzioni impiantistiche oggi disponibili che potrebbero essere adatte a questo tipo di richieste sono:
- Impianto radiante a pavimento o soffitto + sistema di deumidificazione
- Impianto ad aria
- Impianto con ventilconvettori (fan coil)
La combinazione impianto radiante + deumidificazione è generalmente la più efficiente e confortevole. Tuttavia, l’efficacia reale dipende sempre da due fattori fondamentali: la qualità dell’isolamento dell’edificio e il modo in cui l’abitazione viene utilizzata (es. presenza costante o saltuaria, preferenze di comfort, ecc.).
Le altre due soluzioni, ovvero impianto ad aria e ventilconvettori, possono comunque offrire buoni risultati se progettate con attenzione. Rispetto ai sistemi radianti, richiedono una maggiore cura nella fase di dimensionamento per evitare consumi elevati e garantire comfort termico e acustico.
I vincoli tecnici rilevati in fase di sopralluogo
Durante un sopralluogo tecnico sono emerse, però, alcune criticità:
Lo spessore ridotto del massetto e l’altezza interna contenuta dei locali non permettevano, infatti, l’installazione di un impianto radiante, nemmeno ricorrendo a soluzioni a basso spessore. L’altezza disponibile non era sufficiente neanche per integrare un impianto di deumidificazione, indispensabile per gestire correttamente il raffrescamento in un sistema radiante. Sempre per motivi di spazio anche un impianto ad aria risultava impraticabile.
Alla luce di queste limitazioni, l’unica soluzione tecnicamente fattibile è stata l’installazione di un impianto a ventilconvettori.
I ventilconvettori, però, se non progettati in modo accurato, possono risultare meno efficienti e offrire un comfort ambientale inferiore rispetto ai sistemi radianti. Ecco quindi cosa abbiamo fatto!
La soluzione adottata
Abbiamo progettato un sistema basato su pompa di calore idronica abbinata a ventilconvettori opportunamente dimensionati, in grado di lavorare a bassa temperatura.
Grazie a un’attenta progettazione, è stato possibile ottenere prestazioni comparabili a quelle di un impianto radiante, sia in termini di efficienza energetica che di comfort termoigrometrico e acustico.
Risultati e vantaggi
Il sistema realizzato ha permesso di superare i limiti strutturali e ottenere ottime prestazioni in termini di efficienza energetica, risparmio economico e comfort termoigrometrico e acustico.
Efficienza e risparmio economico
La pompa di calore è un sistema che serve a riscaldare o raffrescare un ambiente, trasferendo calore da un punto all’altro. Per farlo, utilizza energia elettrica per attivare un compressore che permette il passaggio di calore da una fonte a temperatura più bassa (come l’aria esterna in inverno) verso una a temperatura più alta (come l’acqua che riscalda un impianto).
Il vantaggio principale della pompa di calore sta nella sua elevata efficienza energetica, che aumenta quando la differenza di temperatura tra la sorgente fredda e quella calda è ridotta. In altre parole:
- In inverno, è meglio se la temperatura dell’acqua da riscaldare è più bassa
- In estate, è meglio se l’acqua da raffrescare è meno fredda
Per avere un’idea concreta: ogni grado in meno della temperatura dell’acqua calda in uscita dalla pompa di calore comporta circa il 3% di risparmio energetico. Quindi, ridurre la temperatura di 10 °C può significare fino al 30% di risparmio sulla bolletta.
Questo è il motivo per cui i pannelli radianti – che lavorano con acqua a bassa temperatura (30–40 °C) – sono così efficienti: riescono a riscaldare l’ambiente distribuendo il calore in modo uniforme grazie alla loro ampia superficie, senza bisogno di temperature elevate.
I terminali di un impianto di climatizzazione sono proprio questi “dispositivi” che distribuiscono calore (o assorbono il calore d’estate) nell’ambiente. I più comuni sono:
- Pannelli radianti (a pavimento, parete o soffitto)
- Radiatori (classici termosifoni)
- Ventilconvettori (fan coil)
I ventilconvettori, in particolare, sono dotati di uno scambiatore attraversato da acqua calda o fredda e di un ventilatore che soffia aria sull’elemento, favorendo il trasferimento termico. Tuttavia, l’aria in uscita da questi apparecchi, essendo spinta a velocità più alta, può dare una sensazione di freddo se non è abbastanza calda. Ecco perché, per evitare fastidi, in inverno la temperatura dell’acqua che li alimenta non dovrebbe scendere sotto i 35 °C.
Ma è possibile progettare l’impianto in modo che i ventilconvettori lavorino a 35 °C senza perdere in comfort:
- Si sovradimensionano le batterie (cioè si scelgono modelli più grandi),
- Si imposta la velocità del ventilatore al minimo, riducendo la percezione di “aria fredda” e migliorando anche il comfort acustico.
Questa strategia, adottata in questo progetto residenziale, ha permesso di far lavorare i ventilconvettori in modo simile ai pannelli radianti e di ottenere alte prestazioni e un’efficienza energetica comparabile, pur in assenza di un impianto radiante.
Comfort termoigrometrico e acustico
Il comfort interno non dipende solo dalla temperatura, ma anche da umidità, velocità dell’aria e rumore. Secondo gli studi sul benessere termoigrometrico (come la teoria di Fanger), i valori ideali per garantire una sensazione di benessere al maggior numero di persone sono:
- Temperatura operante, 20–23 °C in inverno, 24–26 °C in estate
- Umidità relativa, tra il 40% e il 60%
La temperatura operante è la temperatura che davvero percepiamo, ed è una media tra la temperatura dell’aria e quella delle superfici circostanti (pareti, pavimento, soffitto). Ad esempio, se l’aria è a 21 °C ma le superfici sono fredde (es. 16 °C), percepiremo una temperatura più bassa.
Ecco perché i sistemi radianti offrono un comfort superiore: riscaldano anche le superfici, alzando la temperatura media dell’ambiente e migliorando così la temperatura percepita, anche con aria leggermente più fresca. Questo si traduce in un minore consumo energetico per ottenere lo stesso comfort.
Nel caso di edifici ben isolati (come l’abitazione oggetto di questo progetto, dotata di cappotto termico), le superfici sono già più calde di base, e quindi anche con impianti come i ventilconvettori è possibile mantenere la temperatura operante nei range ottimali senza bisogno di alzare troppo la temperatura dell’aria.
Comfort acustico
Un possibile punto debole dei ventilconvettori è il rumore prodotto dal ventilatore, soprattutto se lavora a velocità alta. Anche in questo caso la soluzione è semplice: se si progetta l’impianto per funzionare alla velocità minima, il rumore si abbassa notevolmente.
Per avere un’idea:
- alla massima velocità, il rumore può diventare fastidioso (oltre 40–45 dBA).
- alla minima velocità, i ventilconvettori di ultima generazione possono funzionare con un livello sonoro inferiore a 25 dBA, simile a un sussurro o a una biblioteca silenziosa.
In questo progetto, grazie al dimensionamento corretto dei terminali e all’impostazione delle ventole al minimo, si è raggiunto un comfort termico completo, sia in termini di temperatura e umidità, sia in termini di silenziosità.
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