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Il riscaldamento a infrarossi e i suoi bassi costi di investimento

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Suona bene “riscaldamento ad infrarossi“! E suona bene “bassi costi di investimento”. Quando si affronta una grossa ristrutturazione o una nuova costruzione le spese sono ingenti e qualche sforbiciata ad un certo punto bisogna pur darla. E poi la cantilena generale ripete continuamente che bisogna abbandonare i combustibili fossili

Quali vantaggi? e quali svantaggi dei riscaldatori a infrarossi? a volte una ottima soluzione, se di poco poco poco utilizzo.

A bassi costi di investimento corrispondono alti costi operativi, ma che comfort!

Purtroppo l’ impatto ambientale è negativo, eppure stuzzica come l’estate sentir parlare di riscaldamento a raggi infrarossi.

Potrei prenderli in considerazione a patto che il vostro edificio abbia una domanda di riscaldamento estremamente bassa e quindi ne facciate un uso proprio limitato. Avete un involucro edilizio così ben coibentato da richiedere poche volte un po’ di riscaldamento?

Non mettiamo la testa nella sabbia: la corrente deriva principalmente da carbone, petrolio e gas in inverno quindi riscaldare con l’elettricità è una scelta per niente ecologica e conveniente. Sì anche se avete un sistema fotovoltaico installato sul tetto.

Ma sognare non costa nulla e rafforza la creatività, quindi fantastichiamo pure sugli infrarossi:

  • bassi costi di investimento
  • nessuna manutenzione – èhh questa è musica per le nostre orecchie!
  • basso tempo di riscaldamento e raffreddamento (impianto super dinamico)
  • elevata efficienza sul posto, cioè nessuna perdita di distribuzione significativa all’interno dell’edificio, ancora musica per le nostre orecchie!

Adesso risvegliamoci e analizziamo i principali svantaggi:

  • elevati costi operativi di energia elettrica
  • utilizzo della più alta qualità di energia (elettrica) per fornire calore
  • nessuna possibilità di deposito di carburante
  • non si può produrre contemporaneamente ACS, acqua calda sanitaria (ci serve un altro sistema di generazione)
  • aumento significativo della bolletta elettrica in inverno
  • anti ecologico: l’elettricità proviene in larga misura dalle centrali elettriche caloriche e ha un elevato carico di CO2
  • aumento dei costi energetici in funzione al mercato che ad esempio la pompa di calore, PdC, riesce ad ammortizzare in maniera molto più significativa

Ancora a sognare di un riscaldamento ad infrarossi?

Posso giustificare l’installazione di un riscaldatore a infrarossi nel nuovo edificio  con classe di efficienza energetica max 15 kWh / mq anno, ovvero Casa Clima GOLD Passivhaus o Minergie P. State valutando un involucro edilizio così ben coibentato? Fareste bene! Il futuro è adesso.
In questi edifici così performanti il costo del locale caldaia e i costi di distribuzione dei sistemi idrici in rapporto alla quantità richiesta di calore è spropositato, quindi un riscaldatore a infrarossi elettrico risulta economicamente e anche ecologicamente abbastanza ragionevole.


I riscaldatori a raggi infrarossi dovrebbero essere utilizzati solo in misura limitata durante brevissimi momenti della giornata, ad esempio per innalzare la temperatura dei bagni la mattina, o la sera.

Come funziona un riscaldatore a infrarossi?

gli infrarossi (o riscaldatori radianti) sono sistemi di riscaldamento che emettono prevalentemente radiazioni di calore, quindi luce infrarossa: invece di riscaldare l’aria e distribuirla attraverso la convezione nella stanza, irraggiano (il termine chiarisce solo il tipo di rilascio di calore).

I prodotti sempre più offerti con il termine collettivo “riscaldamento a infrarossi” sono riscaldatori a resistenza elettrica: convertono l’energia elettrica in calore e lo rilasciano nella stanza.
La proporzione di emissione di calore di un radiatore, che ha luogo sotto forma di radiazione termica, rappresenta l’ efficienza di radiazione. Maggiore è l’efficienza della radiazione, più giustificato è il termine “riscaldamento a infrarossi”.

Ricordiamoci che tutti i comuni sistemi di riscaldamento emettono una radiazione termica, in una certa misura, senza necessariamente essere indicati come riscaldamento a infrarossi. Pensate alle stufe in maiolica, ai caminetti a legna. Un riscaldamento a pavimento o a soffitto (pannelli radianti a soffitto) o a parte emette principalmente calore radiante, infatti non c’è convezione dell’aria.

Percentuale di radiazione:

  • L’efficienza della radiazione dei riscaldatori a infrarossi ad azionamento elettrico  varia tra il 25 % e il 60 %, a seconda del design, della superficie e della temperatura di esercizio.
  • I radiatori convenzionali (i termosifoni per capirci) hanno una proporzione di radiazioni dal 20 al 50 % a seconda della loro compattezza (per esempio dipende dal numero di colonne).
  • Riscaldatori a pavimento e a parete hanno una quota di radiazioni fino al 60 %. Il resto del calore è principalmente tramite la convezione. Peculiarità di questi sistemi di riscaldamento ad alta radiazione è la loro capacità di riscaldare i componenti dell’involucro: pavimenti, pareti o soffitti nonché mobili o persone nella stanza. Questa è per la maggior parte delle persone una percezione piacevole.

I pannelli a infrarossi riscaldano anche fino a 100° C – oltre ad influire negativamente sul comfort, un altro effetto delle alte temperature superficiali è che la polvere viene bruciata (sempre e da tutti i sistemi oltre i 55° C, radiatori, ventilconvettori che tutti conoscete).

La combinazione di un riscaldatore a infrarossi con un impianto fotovoltaico è praticamente possibile. Tuttavia, solo una parte molto piccola dell’elettricità prodotta personalmente può essere convertita direttamente in calore con il riscaldamento a infrarossi. Inutile che ci giriamo intorno, in inverno, proprio quando è necessario il riscaldamento, quando le giornate sono fredde e gli apporti solari gratuiti sono bassi per il cielo grigio (e quindi i requisiti di potenza sono maggiori), l’alimentazione solare e le rese dell’impianto fotovoltaico sono inferiori al normale o assenti.
Al contrario, in estate viene generato un surplus con il sistema fotovoltaico, viene quindi immesso nella rete pubblica senza giovare molto alle nostre tasche.
Lo stoccaggio di energia in unità di accumulo, come scorta per l’inverno, sarebbe troppo oneroso, e le basse rese energetiche nei mesi invernali sono solitamente consumate quasi completamente dagli apparecchi elettrici e dall’illuminazione domestica.

Il bilancio energetico dell’intero anno potrebbe anche essere in equilibrio, ma l’elettricità in eccesso in estate deve essere immessa nella rete pubblica e riacquistata a un prezzo molto più elevato nella stagione del riscaldamento.
In sintesi in inverno, l’elettricità per il riscaldamento non è mai coperta dal proprio impianto fotovoltaico, quindi proviene in larga misura dalle centrali a carbone e a gas o nucleari – con il corrispondente impatto ambientale.

Per verifica puoi vedere le emissioni di CO2 della produzione europea di energia elettrica in tempo reale su electricitymap.org.

Un buon riscaldatore a infrarossi?

  • ci deve dire come è costruito
  • deve offrire una garanzia di almeno 5 anni o più
  • deve avere una superficie con buona emissione di radiazioni (ad es. realizzato in acciaio verniciato a polvere o ceramica)
  • deve rilasciare la maggior parte di calore nella parte anteriore
  • deve avere un buon isolamento posteriore del pannello
  • la temperatura e il tempo dovrebbero essere programmabili sul controller
  • potrebbe avere un telecomando (ad esempio Smart Home o via Internet).

autore: Marco De Pinto
revisione: Federico Sampaoli


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articolo ideato, scritto e diretto da Marco De Pinto e Federico Sampaoli, impegnati a favore delle persone, del comfort e dell’open information. Marco titolare dello Studio di progettazione degli impianti PH Studio.  Federico titolare dello Studio di consulenza tecnica per una migliore efficienza energetica e caporedattore di espertocasaclima.com – blog di formazione e comunicazione online dal 2009. 

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Energia elettrica e i costi di produzione

Ho sempre creduto che le centrali elettriche alimentate a carbone fossero competitive, e per questo motivo ancora in funzione.

Invece il carbone è competitivo solo grazie ai sussidi ed è importante, almeno per gli Stati Uniti, per mantenere l’occupazione degli addetti.

E’ terribile, non sappiamo veramente quasi nulla delle vere forze in gioco nel mondo dell’energia e in effetti non è che il cittadino venga informato. E qui parliamo di costi dell’energia elettrica, roba che usiamo tutti, che ci riguarda tutti nessuno escluso.

In America gli studi hanno rilevato che I’energia prodotta dal solare e dall’eolico ha i costi più bassi, poi viene il gas e infine carbone e nucleare – tanto per capire le proporzioni : se l’eolico e il solare costano 4 per ogni MWh, il gas costa 6-7/MWh, carbone 10 e nucleare 12/MWh.

Quando si parla di costi dell’energia elettrica, in realtà si parla solo di capitale + manutenzione + combustibile e non di smaltimento scorie e di danni ambientali…

Se la produzione energetica rinnovabile avrà il vero successo quando potrà contare su efficienti sistemi di accumulo, bisogna ammettere che anche i sistemi di accumulo possono diventare a loro volta una nuova ennesima fonte di danni ambientali o materiali da smaltire. Senza una batteria un pannello fotovoltaico cosa può fare se non fornire energia mentre splende il sole?

Però è questa la via, non possiamo mica bruciare in eterno qualcosa solo perchè non vogliamo deciderci per il cambiamento.

Intanto anche noi da casa possiamo efficientarci al massimo tentando di calare il più possibile  il consumo di energia elettrica. E’ possibile intervenire su due fronti:

  • elettrodomestici ad altissima efficienza
  • comportamenti intelligenti in ogni momento della giornata (anche al lavoro)

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Indipendenza energetica di casa nostra

Il sogno di eliminare la dipendenza dalla fornitura di gas deve restare tale?

  • pannelli fotovoltaici
  • geotermia in pompa di calore
  • VMC centralizzata
  • pannelli solari termici
  • impianto di recupero acque piovane e grigie per utilizzo idrosanitario (non potabilizzazione) e irrigazione giardino

sono tutte cose disponibili e già funzionanti in molte abitazioni, ma facciamo una nota di chiarimento, così da non confondere le richieste di energia dell’involucro e degli abitanti! esse vanno distinte in

  • energia elettrica
  • e energia termica

tutto indipendentemente dalla volontà di eliminare il gas come veicolo energetico.

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La geotermia aiuta solo quella termica (che ovviamente avendo come generatore una pompa di calore si traduce anche in una minore richiesta elettrica) ma per una costruzione monofamiliare a bassissimo consumo rimane una spesa poco ammortabile – l’investimento iniziale è molto elevato.

L’energia elettrica ci serve… e per rendersi quanto maggiormente possibile autonomi l’unico consiglio, ad oggi, è abbinare il fotovoltaico a sistemi di accumulo elettrico di nuova generazione quali il modulo UNE con batteria al sodio cloruro nickel brevetto Fiamm ( sono ancora costosi ed ammortizzabili non prima di 7/8 anni ).

Costruire un edificio autonomo, diciamo autarchico, resta di fatto troppo costoso e troppo complesso per la tecnologia attuale.

Se non è ancora possibile poter fare a meno di qualsiasi rapporto o scambio con gli altri consoliamoci con il fatto che una Passivhaus monofamiliare da 150 mq presenta al padrone di casa costi complessivi di gestione (energia termica + elettrica) intorno ai 500 €/anno. Si può dire che per evitare spese mensili di 40€ sia inutile la ricerca dell’autonomia assoluta.

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Lo standard passivo è anche la richiesta dell’Europa per i nuovi edifici a partire dal 2020 e non è fantascienza: ci sono oltre 50.000 fabbricati edificati ad oggi. E’ il miglior risultato ottenibile in rapporto costo / rendimento / comfort abitativo e, non da ultimo, rispetto per l’uomo e per l’ambiente.

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Come esempio posso citare la casa qui sopra, da noi costruita a Roncone (TN), una delle prime case attive italiane certificata Passivhaus:

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La produzione di energia elettrica è maggiore del totale dei consumi dell’intero fabbricato includendo:

  • riscaldamento
  • deumidificazione
  • produzione acqua calda sanitaria
  • ventilazione meccanica
  • illuminazione
  • energia elettrica primaria per utilizzi domestici (frigorifero, lavatrice, lavastoglie, asciugacapelli, etc )

Ovviamente la casa si considera a bilancio positivo su base annuale poichè durante la fase invernale preleva l’energia eventualmente necessaria dall’esterno e la compensa con la sovrapproduzione estiva: come già detto, è estremamente complesso e costoso rendersi autonomi durante l’inverno e dati i ridottissimi costi di mantenimento di una Passivhaus, assolutamente antieconomico.

immagini e testo offerte da:
aktivhaus.eu logo
aktivhaus.eu address 

per contatto diretto al costruttore Mirko Taglietti:   fuori sede 335 844 19 59

Mirko-Taglietti   loghi

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Meglio un cappotto di pochi centimetri o meglio non intervenire?

 Decidere un intervento di isolamento è senz’altro difficile. Sistema di isolamento, serramenti, impianto di riscaldamentoventilazione… il proprietario di casa si trova davanti ad una spesa enorme da affrontare. Spesso il totale è così alto che si rinuncia a qualsiasi intervento, complice la confusione tra le diverse opzioni offerte.

Parliamo un attimo di isolamento esterno e lasciamo da parte tutti gli altri temi.

Un cappotto esterno:

cappotto in eps

Appena presa questa decisione, purtroppo ne arrivano altre da prendere, e sono tutte urgenti:

  • materiale isolante?
  • spessore isolante?
  • finitura esterna?
  • correzione dei ponti termici?
  • progettazione imbotte foro serramento?
  • sigillature?
  • e tanti altri dettagli…

Ora pensiamo solo allo spessore!

Di quanti centimetri faremo il cappotto? I catastrofisti come me diranno << almeno da 24cm >>! altri diranno che va bene da 16, ma altri diranno anche 5cm.

Entrambi, il catastrofista e tutti gli altri, hanno ragione! Perchè?

 Prendiamo a titolo di esempio un sistema a cappotto in EPS, Polistirene espanso sinterizzato (il polistirolo):

Le dispersioni delle pareti già si dimezzano con soli 2/3cm di eps :

  • sono infatti i primi centimetri di isolante che cambiano drasticamente il grado di isolamento (è il primo maglione che ci tiene caldi, non il ventiquattresimo uno sopra all’altro! Rende l’idea questo esempio?).

Solitamente le vecchie pareti esterne sono costituite di forati o mattoni pieni forse con una intercapedine vuota: la loro trasmittanza termica U, ignorando tutti i ponti termici lineari e geometrici, è probabilmente pari a

2,05 W/(m2K)

questa è l’energia che attraversa la parete, cioè quanti Watt di energia vengono ceduti attraverso 1 metro quadro di parete per una differenza di temperatura di 1 grado Kelvin tra dentro e fuori.

La trasmittanza termica delle pareti U = 2,05 W/(m2K) scende della metà con soli 30mm di eps: sembra un ottimo punto di arrivo! o no?

stratigrafia eps 3 cm di spessore

Legenda:

  1. intonaco calce cemento
  2. mattone pieno
  3. intonaco calce cemento
  4. isolamento
  5. finitura

Adesso facciamo i catstrofisti e calcoliamo la trasmittanza che otteniamo con 200 mm di eps (quasi 7 volte lo spessore di prima):

con eps spessore 20cm otteniamo una trasmittanza U pari a 0,18 W/(m2K)

stratigrafia eps 20 cm di spessore

 E’ un’ottima prestazione U = 0,18 W/(m2K), ma per capirci, una casa passiva ha normalmente un valore U pari alla metà, intorno ai 0,10 W/(mqK) !

Riepilogando:

  • 3 cm di EPS ci cambiano la casa
  • 20 cm ci stravolgono la casa:

la trasmittanza dell’involucro è scesa del 90% con lo spessore 200, non della metà.

Che altre riflessioni possiamo fare?

La spesa per la realizzazione di un cappotto esterno non è data dalla quantità di spessore di polistirolo, ma è piuttosto una somma delle voci più rilevanti :

  • ponteggio,
  • preparazione del fondo,
  • incollaggio,
  • tassellatura,
  • rasatura e armatura,
  • finitura esterna
  • consulenza tecnica
  • pratica edilizia
  • comunicazioni all’ENEA
  • piano di sicurezza
  • eventuale occupazione di suolo pubblico o privato vicino.

Tutte queste lavorazioni sono da pagarsi sia che scegliamo lastre isolanti da 3cm che da 20cm.

In altri casi la valutazione si fà ben più complicata: commissionando un isolamento in fibra di legno per esempio, devo tener conto che ogni centimetro di spessore di fibra in più ha un forte peso sul costo totale !

in conclusione? meglio far meglio!


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