Riscaldamento ecologico: impianti e sistemi a confronto

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L’obiettivo del riscaldamento ecologico non è solo quello di rispettare l’ambiente, ma anche quello di conseguire un vantaggio economico. Scopriamo quali sono i sistemi più utilizzati e quale sia il più conveniente.

    Indice Articolo:
    1. Caratteristiche
    2. Tipologie
    3. Sistemi a confronto

Che cos’è un impianto di riscaldamento ecologico?

Un impianto di riscaldamento viene definito ecologico se ha un minor impatto sull’ambiente. Ossia, paragonato ad altri della stessa categoria, presenta le caratteristiche seguenti:

E’ evidente che, stante la complessità e la molteplicità di possibili realizzazioni di un impianto di riscaldamento, non tutte le condizioni su elencate possano essere contemporaneamente soddisfatte.

Pertanto più semplicemente un impianto di riscaldamento è ecologico se:

Cos’è un impianto di riscaldamento?

Un impianto di riscaldamento è un impianto termico che trasforma l’energia resa disponibile da fonte primaria in calore. Questo verrà utilizzato per regolare la temperatura di ambienti, abitativi e di lavoro, e specificatamente per riscaldarli durante l’inverno, quando la temperatura all’interno scende al di sotto del valore considerato di confort abitativo che è di circa 20°C.Il calore si ottiene per trasformazione, nel generatore di calore, di una energia primaria.

L’energia primaria che viene trasformata può essere:

  • Energia chimica. Viene trasformata in calore per effetto di una reazione di combustione. Ossia per ossidazione (reazione con l’ossigeno) di un combustibile solido, liquido o gassoso quali legno e carbone; gasolio; gpl e gas naturale. Il generatore di calore è in questo caso una caldaia.
  • Energia elettrica. Viene trasformata in calore per effetto Joule. L’energia elettrica viene solitamente prelevata dalla rete di distribuzione o generata in loco per trasformazione dell’energia solare mediante pannelli fotovoltaici.
  • Energia solare. Viene trasformata in calore mediante speciali dispositivi denominati pannelli solari termici in cui circola acqua che si riscalda o accumulata direttamente in elementi della costruzione.
  • Energia geotermica. Calore naturale della terra prodotto dal naturale decadimento nucleare di elementi radioattivi come uranio o torio.
Il calore viene trasferito dal generatore al luogo di utilizzazione mediante il fluido termovettore che può essere: acqua, vapore o aria. Nel luogo di utilizzo poi il calore mediante appositi scambiatori viene trasmesso all’ambiente:
  • per convezione. Lo scambiatore di calore riscaldato dal fluido termovettore riscalda l’aria in movimento in cui è immerso. Questa per effetto dell’aumento di temperatura che la dilata diviene meno densa e sale in alto liberando spazio all’aria fredda a ridosso dello scambiatore. Si innesca così un moto convettivo che riscalderà il volume d’aria contenuto nell’ambiente.
  • Per irraggiamento. La superficie dello scambiatore a temperatura più elevata emetterà onde elettromagnetiche con frequenza nell’infrarosso. Queste propagandosi in linea retta colpiranno gli oggetti presenti sul loro cammino e li riscalderanno.

Le principali tipologie di impianti di riscaldamento ecologico.

Gli impianti di riscaldamento ecologici più diffusi sono:

Impianti di riscaldamento solare.

Utilizzano ovviamente l’energia del sole (energia rinnovabile ed a costo 0) che convertono direttamente in energia termica.

Esistono due distinte tipologie di impianti a riscaldamento solare e precisamente:

Impianti in riscaldamento con caldaia a legno o a pellet.

Sfruttano l’energia termica che si ottiene dalla combustione del legno e/o del pellet, cilindretti di piccole dimensioni dai 5 ai 30 mm ottenuti pressando segatura secca senza aggiunta di altri elementi. Sfruttano una fonte di energia rinnovabile che è il bosco che, se correttamente gestito, si rinnova in tempi dell’ordine della decina di anni.

Puoi approfondire il funzionamento di una stufa a pellet.

Inoltre la combustione del legno, se viene effettuata in maniera idonea e con il giusto apporto di aria comburente, fornisce come sottoprodotti la sola anidride carbonica e vapor d’acqua. L’anidride carbonica prodotta è pari a quella che la pianta da cui proviene il legno ha sottratto all’atmosfera per fotosintesi clorofilliana. Pertanto la combustione del legno e dei suoi derivati non ha effetto sul bilancio dell’immissione di gas serra in atmosfera.

Impianti di riscaldamento geotermico a bassa entalpia.

Consentono, col medesimo impianto, riscaldamento in inverno e raffrescamento in estate sfruttando la geotermia ossia utilizzando la terra come serbatoio di calore.

Trasferendo calore dalla terra all’interno, durante la stagione fredda, e viceversa durante la stagione calda. Un impianto siffatto consta di:

Anche questo impianto riesce a generare acqua calda a bassa temperatura dell’ordine dei 30/45°C pertanto funziona in maniera ottimale solo con pannelli radianti annegati nel pavimento. Nel caso in cui si utilizzassero termosifoni, che comunque sono meno efficienti, occorrerebbe l’integrazione con una caldaia a metano. Comunque sia la pompa di calore per funzionare richiede una alimentazione elettrica e per produrre 3 Kw di energia termica consuma 1 Kw di energia elettrica che occorrerà prelevare dalla rete dove di norma è prodotta bruciando combustibili fossili. Pertanto se si desidera avere un impianto perfettamente ecologico occorrerà autoprodurre detta energia installando sul tetto un impianto fotovoltaico.

Confronto tra i sistemi di riscaldamento ecologici.

Un confronto tra i vari sistemi di riscaldamento descritti per stabilire quale sia il più conveniente non è né immediato né semplice.

La valutazione, infatti, è fortemente influenzata dallo stato dell’edificio in cui andrà installato.

L’impianto con minor impatto sull’ambiente e più conveniente in assoluto è il riscaldamento solare passivo ma presuppone un edificio costruito con un discreto numero di particolari accorgimenti: orientamento a sud, isolamento termico perfetto, ampie vetrate a sud con vetri speciali, tapparelle e schermi per limitare la radiazione luminosa in entrata e trasmissione del calore verso l’esterno durante le ore notturne. Da tutto ciò si comprende che un impianto di questo tipo è realizzabile solo in fase di costruzione dell’edificio.

Altra tipologia di impianto con ottimi requisiti sarebbe quella a geotermia a bassa entalpia integrata con pannelli fotovoltaici ma anche questa richiede opere complesse e costose che hanno senso o in fase di realizzazione dell’edificio o in una sua imponente ristrutturazione.

Si potrebbe utilizzare anche una caldaia a legna che è in assoluto il combustibile più economico. Ma le caldaie a legno sono problematiche perché necessitano di canna fumaria che nei condomini cittadini non sono semplici da installare.

Pertanto alla fine il sistema più applicabile è la sostituzione della caldaia a gasolio o a gas con una a pellet.

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