Radiatori ad olio: caratteristiche, funzionamento, vantaggi e svantaggi.

I radiatori ad olio sono comuni radiatori elettrici in cui l'olio riscaldato da una resistenza elettrica, cede calore alla superficie radiante per lo scambio termico con l’ambiente. Vediamo quali sono le caratteristiche e quali i vantaggi e gli svantaggi di questi termosifoni.

Radiatori ad olio: caratteristiche, funzionamento, vantaggi e svantaggi

Cosa sono i radiatori ad olio?

I radiatori ad olio sono apparati alimentati elettricamente che vengono utilizzati per il riscaldamento delle abitazioni e che, per effetto Joule, trasformano in calore l’energia elettrica. Nel radiatore ad olio, come in una comune stufa, il calore è prodotto da una resistenza elettrica che è allocata all’interno del radiatore stesso ed immersa in un bagno d’olio. Questo, poiché dotato di elevata capacità termica (attitudine ad incamerare calore), accumula il calore ceduto dalla resistenza. Calore che poi lentamente cede all’ambiente da riscaldare. L’olio pertanto non ha una funzione di combustibile ma semplice mansione di serbatoio termico.

Effetto Joule.

E’ la trasformazione di energia elettrica in calore.Se ad un conduttore, avente resistenza R, si applica una tensione V esso viene percorso da una corrente I e dissipa in calore una potenza P=VI=RI2. Il calore Q prodotto nel tempo t sarà perciò Q=Pt=VIt=RI2t. Nei termosifoni una resistenza di valore elevato, alimentata da tensione di rete, è percorsa da corrente e si riscalda producendo calore che trasmesso all’esterno riscalda l’ambiente circostante.

Il calore che si ottiene viene poi trasferito all’ambiente circostante in massima parte per convezione ed in misura ridotta per irraggiamento.

La trasmissione del calore(scambio termico) tra due sistemi a temperatura differente può avvenire in 3 distinte modalità:
  • Per convezione. Si ha se il calore viene trasmesso da una superficie ad un fluido (liquido o aeriforme) in movimento.
  • Per irraggiamento. Si ha se il calore si trasmette tra due superfici a differenti temperature mediante emissioni di onde elettromagnetiche con lunghezza d’onda nello spettro dell’infrarosso tra 1 e 700 nanometri (un nanometro nm è pari ad un miliardesimo di metro pari a 1/1000000000). La trasmissione di calore per irraggiamento non necessita di un mezzo materiale interposto tra i due corpi. Il sole riscalda la terra per irraggiamento e tra il sole e la terra vi è il vuoto.
  • Per conduzione. Si ha quando all’interno di un mezzo stazionario (che non subisce cambiamenti) viene a crearsi un gradiente (differenza) di temperatura.

Spesso la sorgente che produce il calore è lontana dal luogo di utilizzo e perciò c’è la necessità di trasferirlo. Si utilizza a tale scopo quello che viene chiamato fluido termovettore. Con un primo scambiatore il calore passa dalla sorgente al fluido termo vettore. Fluido che con apposite tubature raggiunge poi il luogo di utilizzo dove con un secondo scambiatore viene trasferito all’ambiente

Come funziona e come è fatto un radiatore ad olio.

Come si può facilmente constatare il radiatore ad olio, in apparenza è molto simile ad un termosifone e quindi è formato da un numero variabile (in funzione della potenza termica che dovrà erogare) di colonne metalliche (in acciaio, alluminio o ghisa) cave ed in comunicazione fra loro.

Puoi approfondire le caratteristiche dei termosifoni.

All’interno di esse però circola liberamente uno speciale olio e non acqua calda. Sul fondo ed immersa nell’olio è collocata una resistenza schermata (non a diretto contatto con l’olio) di potenza variabile (in funzione del volume dell’ambiente da riscaldare). Il circuito che alimenta la resistenza prende tensione dalla rete ed è dotato di un termostato che stacca l’alimentazione quando la resistenza raggiunge una temperatura preimpostata che è regolabile dall’esterno con una manopola posizionata sull’apparato.

L’olio come si è detto è particolare nel senso che deve avere delle caratteristiche ben precise ossia:

  • elevata temperatura di ebollizione. Solitamente compresa nell’intervallo 150°C-300°C. La temperatura di ebollizione elevata è necessaria per impedire una sua eccessiva evaporazione e mantenerlo allo stato di liquido in maniera che il radiatore non debba essere strutturato per sostenere pressioni elevate.
  • Elevata capacità termica. Solitamente si utilizzano oli con capacità termica superiore ai 2 Kilo Joule/ gradi Kelvin x Chilogrammi. Ricordiamo che la capacità termica di un corpo è data dal rapporto tra la quantità di calore che gli viene fornita o sottratta e la relativa variazione di temperatura. Ed ancora che la capacità termica è una grandezza che dipende dalla massa del corpo.

Gli oli in possesso di tali caratteristiche, e perciò usati negli apparati in questione, sono gli oli siliconici o siliconi liquidi che si ottengono per polimerizzazione del monomero metilsilossano.

Quando la resistenza è in funzione si riscalda e conseguentemente riscalda l’olio che, circolando nelle cavità, riscalda il metallo delle colonne. Queste sono dotate di un gran numero di alette che ne incrementano considerevolmente la superficie a contatto con l’aria dell’ambiente da riscaldare permettendone così un rapido riscaldamento per convezione.

Nello stesso tempo l’aumento di superficie radiante consente anche una maggiore trasmissione di calore per irraggiamento.

L’elevata capacità termica dell’olio consente di conservare il calore per lunghi periodi e quindi consente all’olio di raffreddarsi più lentamente una volta che si è raggiunta la temperatura di esercizio. Condizione che consente, a stanza calda, alla resistenza di rimanere inattiva per periodi relativamente lunghi, che permettono di realizzare un discreto risparmio energetico se confrontato al consumo di una comune stufa che a parità di situazione continua tranquillamente a funzionare.

Alcuni radiatori ad olio, con l’ausilio di un ventilatore consentono una convezione forzata dell’aria da riscaldare che permette di raggiungere più rapidamente la temperatura ottimale dell’ambiente.

Caratteristiche di un radiatore ad olio. Vantaggi e svantaggi.

Le principali caratteristiche dei radiatori ad olio sono:

  • Facili da installare e manutenere. In realtà non richiedono né installazione (basta inserire la spina nella presa) né manutenzione. L’olio poiché non brucia non si consuma ed il radiatore funzionerà per anni senza necessità di essere aperto.
  • Ragionevole sicurezza. Le temperature superficiali dei radiatori ad olio sono notevolmente inferiori a quelle delle stufe elettriche ed a gas. Pertanto se oggetti infiammabili, come vestiti messi ad asciugare in prossimità dell’apparato ne vengono a contatto non costituiscono serio pericolo di incendio come per i primi dispositivi. Va comunque detto che è sconsigliabile riporre direttamente sui radiatori indumenti specialmente se in fibra sintetica per asciugarli. La loro presenza rallenta i moti convettivi dell’aria dell’ambiente e quindi la dispersione del calore prodotto. Può perciò aumentare in maniera anomala la temperatura superficiale del termosifone. Condizione che, in situazioni limite, può provocare fusione e successiva combustione degli indumenti. I radiatori ad olio sono dotati come le comuni stufe elettriche di un dispositivo di sicurezza che interrompe l’alimentazione se il radiatore si ribalta.
  • Assenza di fiamme libere nell’ambiente. E quindi aria dell’ambiente assolutamente non contaminata da gas nocivi o da inquinanti che possono essere contenuti nei sottoprodotti della combustione.
  • Ottima maneggevolezza. I radiatori ad olio sono solitamente montati su rotelle. Questa loro caratteristica, unita ad una non elevata temperatura superficiale, li rende estremamente maneggevoli e facili da spostare nell’ambiente anche quando sono in funzione e quindi caldi.
  • Discreta efficienza. I radiatori ad olio come pure le stufe elettriche sono sicuramente meno efficienti in termini economici delle stufe a gas. Questa loro pecca è però compensata dal vantaggio di non inquinare con i residui di combustioni l’ambiente. Ora rispetto alle stufe elettriche i radiatori ad olio hanno la caratteristica di gestire in maniera più performante, grazie alle proprietà di accumulo di calore dell’olio, la fase in cui si raggiunge la temperatura di esercizio dell’ambiente. In definitiva come già si accennato sopra essi consentono di mantenere spenta la resistenza di riscaldamento per periodi più lunghi se paragonati a quelli di una comune stufa elettrica con conseguente risparmio sulla spesa energetica.
  • Assoluta silenziosità. Comunemente i radiatori ad olio non hanno ventilatori e parti in movimento per cui sono assolutamente non rumorosi.
  • Prezzo contenuto. Un radiatore ad olio costa mediamente dai 50 a 90 €.

Tutte le caratteristiche elencate costituiscono anche i vantaggi di detti dispositivi per contro gli svantaggi sono:

  • Possibilità molto remota che l’olio possa bruciare e fuoriuscire dallo scatolato che lo contiene. Se il circuito che controlla lo spegnimento della resistenza smette di funzionare e non ci si accorge che la temperatura del dispositivo sale troppo l’olio può bruciare ed il dispositivo anche esplodere con emissione di fumo acre ed eiezione di materiale bollente.
  • I componenti del circuito che assicurano il riscaldamento dell’olio temono l’eccessiva umidità e possono danneggiarsi.

Utilizzo di questi dispositivi.

Le caratteristiche fin qui elencate rendono i radiatori ad olio particolarmente adatti al riscaldamento di ambienti contenuti ed in cui si vuole conservare salubrità e comfort abitativo. E quindi:

  • Stanze in cui si soggiorna abitualmente avente una cubatura contenuta.
  • Ambienti in cui già esiste un riscaldamento che si rivela insufficiente e che pertanto necessita di una contenuta integrazione.
  • Riscaldamento di camere da letto quando la temperatura si abbassa al di sotto di valori stabiliti e ritenuti confortevoli (intorno ai 18°C).
  • Case abitate occasionalmente quando la temperatura scende al di sotto di quella di brina. Possono essere programmati per intervenire a risollevare la temperatura di un ambiente disabitato quando questa scende al di sotto di quella di brina (funzione antigelo).
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Supervisore: Giuseppe Travaglione
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