Calcolo dei rendimenti termici con i pannelli radianti calorstone

13 maggio 2016


Calcolo rendimenti termici

Come tutti i sistemi di riscaldamento anche quelli che sfruttano i sistemi radianti ad infrarosso devono essere dimensionati rispetto alle caratteristiche della casa e a quelle geografiche. In particolare, vanno considerate le temperature minime esterne di progetto, i gradi giorno che la coibentazione della casa determinano la potenza radiante da installare.

In condizioni, per cosi dire, poco favorevoli (trasmittanza delle pareti oltre 0.9 W/mq °C) potrebbe essere necessario installare fino a 50 W/mc per ogni locale che si vuole dotare di pannelli radianti. La necessità di potenza diminuisce sia con il grado di coibentazione della casa che con l’innalzarsi della temperatura minima di progetto, e il diminuire dei gradi giorno. Ad esempio per case passive si può scendere fino a 12 W/mc. Ovviamente in case passive l’installazione dei pannelli radianti infrarossi viene effettuata per aumentare il comfort e la sensazione di tepore sulla pelle)

Il dimensionamento dipende anche da altri fattori, quali:

1) l’utilizzo della casa (abituale, per vacanze)

2) se il sistema radiante risulti essere come integrativo o come unico sistema di riscaldamento

3) le abitudini personali

Cosa di non poca importanza è la possibilità di prevedere con buona certezza il consumo elettrico e il costo annuo di funzionamento. Infatti, la potenza elettrica installata, in questo caso è in rapporto 1:1 (COP=1) con la potenza termica necessaria per riscaldare un ambiente.

Facciamo tre esempi pratici di massimo consumo.

1) Si vuole riscaldare con pannelli radianti un locale (camera) di 20 mq con una altezza di 2.7 m. Facciamo anche l’ipotesi che il locale da riscaldare risulti scarsamente isolato termicamente (circa 0.8 W/mq °C) e che necessiti di 30 W/mc di potenza termica.

A questo punto la potenza elettrica da installare è esattamente

30 (W/mc) x 20 (mq) x 2.7 (m) =  1620 W

supponendo di mantenere acceso continuativamente (cosa che non si verifica quasi mai se si installa un cronotermostato oppure se esso è presente nel pannello stesso) il pannello radiante per 5 ore si consuma una quantità di energia elettrica pari a

1620 (W) x 5 (h) = 8100 Wh= 8.1 kWh

ipotizzando di pagare l’energia elettrica 0.22 €/kWh si calcola il costo giornaliero

8.1 (kWh) x 0.22 (€/kWh) = 1.72 €/giorno.

2) Vogliamo riscaldare la stessa stanza (20 mq, 2.7 m di altezza) ma con una sufficiente coibentazione (circa 0.5 W/mq °C). In questo caso la potenza necessaria per metro cubo da installare è 22 W/mc.

quindi la potenza totale sarà:

22 (W/mc) x 20 (mq) x 2.7 (m) =  1188 W

supponendo di mantenere acceso continuativamente (cosa che non si verifica quasi mai se si installa un cronotermostato oppure se esso è presente nel pannello stesso) il pannello radiante per 5 ore si consuma una quantità di energia elettrica pari a

1188 (W) x 5 (h) = 5940 Wh= 5.9 kWh

ipotizzando di pagare l’energia elettrica 0.22 €/kWh si calcola il costo giornaliero

5.9 (kWh) x 0.22 (€/kWh) = 1.23 €/giorno.

3) proviamo ora a riscaldare la stessa stanza (20 mq, 2.7 m di altezza) in una casa passiva, con una eccellente coibentazione (circa 0.12 W/mq °C). In questo caso la potenza necessaria per metro cubo da installare è 5 W/mc.

quindi la potenza totale sarà:

5 (W/mc) x 20 (mq) x 2.7 (m) =  270 W

supponendo di mantenere acceso continuativamente (cosa che non si verifica quasi mai se si installa un cronotermostato oppure se esso è presente nel pannello stesso) il pannello radiante per 5 ore si consuma una quantità di energia elettrica pari a

270 (W) x 5 (h) = 1350 Wh= 1.3 kWh

ipotizzando di pagare l’energia elettrica 0.22 €/kWh si calcola il costo giornaliero

1.3 (kWh) x 0.22 (€/kWh) = 0.28 €/giorno.

                                                                                                                                                                 

 

NB: In ogni caso con i pannelli radianti elettrici ad emissione infrarossa e sempre una buona norma sovradimensionare leggermente l’impianto radiante installato. Potendo regolare la temperatura di esercizio dei pannelli radianti elettrici di circa 2-3 °C più bassa dei classici riscaldamenti, sovradimensionando leggermente la potenza installata, si ottengono risparmi considerevoli di energia elettrica.  

Ovviamente se si dispone di un impianto fotovoltaico, l’energia viene autoprodotta e sia nel caso si possa accedere allo scambio sul posto che agli incentivi (o entrambi con i vecchi conti energia) il riscaldamento diviene sostanzialmente a costo zero.

In realtà l’installazione di pannelli radianti determina la possibilità di riscaldare non tanto l’ambiente, cioè l’aria in quanto tale, ma la pelle, gli oggetti, le pareti, il pavimento. Con tale sistema di riscaldamento si percepisce il flusso di calore incidente quasi istantaneamente.

Questo significa che un pannello radiante si può accendere quando e dove serve. Cosi i costi derivanti dal consumo elettrico divengono minimali anche per chi non ha la possibilità di installare un impianto fotovoltaico.

Oltretutto l’installazione di centraline di gestione dei carichi elettrici si possono ridurre ulterirmente i consumi e non effettuare cambi di potenza elettrica disponibile per l’abitazione (i famosi 3.3 kW, 6 kW, 10 kW o più forniti dai gestori della rete).


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