Sistemi di riscaldamento a risparmio energetico: come e su cosa risparmiare?

Il riscaldamento di edifici industriali e case è piuttosto costoso. I sistemi di riscaldamento a risparmio energetico permetteranno di ridurre le spese, grazie ai quali è possibile risparmiare somme significative senza rinunciare a condizioni confortevoli negli ambienti.

Vi proponiamo di capire quali sono le opzioni per aumentare l'efficienza energetica della casa e quali sono le peculiarità della loro applicazione. Una panoramica dettagliata delle tecnologie a risparmio energetico aiuterà a decidere se sia opportuno installare un determinato tipo di sistema di riscaldamento.

Metodi per aumentare l'efficienza energetica della casa

Ridurre i costi energetici per il riscaldamento può essere fatto con diversi metodi:

• aumentando l'efficienza energetica dell'edificio;
• applicando il sistema «Casa Intelligente» e altra automazione che consente di minimizzare i costi;
• riducendo le perdite elettriche mediante radiatori e altri dispositivi;
• aumentando il rendimento delle caldaie o delle stufe;
• utilizzando tipi di energia ecologici (legna, pannelli solari).

Per ottenere risultati migliori, è possibile combinare due o più opzioni.

Anche il sistema di riscaldamento più affidabile e di qualità non sarà di grande utilità se in casa si verifica una massiccia dispersione di calore, quindi è necessario adottare misure che impediscano le perdite di energia termica attraverso fessure e finestre aperte.

È importante compiere passi semplici ma efficaci, rivestendo con materiale termoisolante pavimenti, pareti, porte, soffitti, telai di finestre. Oltre all'isolamento secondo i requisiti normativi, è possibile aggiungere un ulteriore isolamento. Ciò consentirà di ridurre ulteriormente le perdite di calore, aumentando così l'efficienza energetica dell'edificio.

Per realizzare un isolamento termico di qualità, è possibile chiamare uno specialista in audit energetico. Effettuerà una termografia della casa, che permetterà di individuare le aree di maggiori perdite di calore, da isolare prioritariamente.

Di regola, le maggiori perdite di calore avvengono attraverso le pareti, il solaio del sottotetto e anche il pavimento su travetti. Queste zone richiedono un isolamento termico di qualità. Per prevenire le dispersioni di calore attraverso le finestre, si possono utilizzare persiane che si chiudono di notte.

Sistema di gestione «Casa Intelligente»

I dispositivi automatici del complesso “Umnyj Dom” possono dare un enorme contributo al risparmio dei vettori energetici utilizzati per produrre calore.

Il massimo livello di efficienza può essere raggiunto scegliendo un sistema dotato di una serie di funzioni aggiuntive, vale a dire:

• gestione climatica;
• sensore di temperatura installato all'interno;
• possibilità di controllo esterno con scambio di dati previsto;
• priorità dei circuiti.

Esaminiamo più in dettaglio tutti i vantaggi sopra elencati.

Gestione climatica della temperatura in casa prevede la regolazione del livello di riscaldamento del fluido termovettore in base alla temperatura dell'aria esterna. Se fuori fa molto freddo, l'acqua nel radiatore sarà un po' più calda del solito. Allo stesso tempo, quando si riscalda, il riscaldamento sarà meno intenso.

L'assenza di questa funzione porta spesso a un eccessivo aumento della temperatura dell'aria nelle stanze. Ciò non solo comporta un consumo eccessivo di energia, ma non è nemmeno molto confortevole per gli abitanti della casa.

I pannelli di controllo touch offrono la possibilità di selezionare l'opzione di modalità di risparmio energetico, consentendo di regolare rapidamente e senza sforzo la temperatura in casa

La maggior parte di questi dispositivi ha due modalità: «estate» e «inverno». Utilizzando la prima, tutti i circuiti di riscaldamento vengono spenti, mentre rimangono in funzione solo gli apparecchi destinati all'uso durante tutto l'anno, ad esempio il riscaldamento della piscina.

Il sensore di temperatura ambiente non serve solo per controllare il mantenimento della temperatura impostata automaticamente. Di solito, questo dispositivo è combinato con un regolatore, che permette di aumentare o diminuire il riscaldamento se necessario.

Il sensore di temperatura esterno è una componente indispensabile della maggior parte delle unità di controllo degli «Umnyj Dom». Tali dispositivi vengono installati obbligatoriamente all'interno e, se la fornitura di calore è a piani, anche su ogni piano.

Il termostato può essere programmato per abbassare la temperatura nelle stanze durante determinate ore, ad esempio quando gli abitanti della casa vanno al lavoro, contribuendo a un notevole risparmio di calore.

Priorità dei circuiti di riscaldamento quando diversi dispositivi funzionano contemporaneamente. Ad esempio, quando si accende il boiler, l'unità di controllo disattiva i circuiti ausiliari e altri dispositivi dall'alimentazione termica.

Grazie a ciò, la potenza della centrale termica si riduce, consentendo di diminuire i costi del combustibile e di distribuire uniformemente il carico in un determinato intervallo di tempo.

Il sistema di controllo climatico, che collega in un'unica rete la gestione del condizionamento, del riscaldamento, dell'alimentazione elettrica e della ventilazione, non solo aumenta il comfort in casa e minimizza il rischio di situazioni anomale, ma permette anche di risparmiare vettori energetici.

Gli attuatori della climatizzazione, che regolano tutte le funzioni di mantenimento dei parametri termici nella stanza, di solito sono nascosti alla vista, ad esempio sono posizionati in un armadio collettore.

Controllo remoto – la possibilità di trasmettere dati agli smartphone consente ai proprietari di monitorare la situazione per apportare tempestivamente le correzioni. Una di queste soluzioni è il modulo GSM per caldaia di riscaldamento.

Riduzione dei costi tramite dispositivi

Il sistema di riscaldamento più efficace è considerato quello che consente di ottenere un riscaldamento confortevole alla temperatura minima del termovettore. Per raggiungere questo obiettivo, è meglio utilizzare lo schema del pavimento riscaldato ad acqua.

Questo metodo si distingue per comfort e igiene, inoltre le strutture sono completamente nascoste alla vista, consentendo di abbinare il pavimento radiante con vari tipi di rivestimenti tradizionali: piastrelle, linoleum, moquette, parquet.

Purtroppo, in condizioni di clima rigido, i pavimenti radianti spesso non sono in grado di compensare le perdite di calore, soprattutto se la casa prevede grandi superfici vetrate. Ciò è dovuto al fatto che la temperatura massima consentita del rivestimento del pavimento ha un limite rigido: non deve superare i +27°C.

L'opzione ottimale in questo caso è la combinazione del pavimento radiante con radiatori moderni, che possono essere collegati dal basso dal pavimento o dalla parete, eliminando così dall'interno il non troppo estetico passaggio dei tubi.

In vendita è disponibile un'enorme varietà di radiatori, che si differenziano non solo per produttore e tipo di dispositivo, ma anche per colore, forma, dimensione. Ciò consente di trovare il modello ottimale per integrarlo nell'arredamento.

Se si parte dal principio dell'efficienza energetica, è meglio optare per uno schema a due tubi a collettore per il riscaldamento a radiatori. In questo caso, in ogni ambiente viene portato un particolare ramo di riscaldamento – l'elemento di mandata e di ritorno.

Un sistema simile consente di mantenere in ogni stanza la propria temperatura, influenzando minimamente gli ambienti adiacenti.

Caldaie e stufe a risparmio energetico

Per risparmiare l'energia ottenuta da combustibili fossili, conviene sostituire il tradizionale termoconvettore con una stufa ecologica ed efficiente (a olio o gas) oppure con una caldaia di riscaldamento. Nel primo caso, è importante prestare attenzione al sistema di condotti d'aria che distribuiscono l'aria riscaldata nelle stanze.

Se la durata di servizio della vecchia caldaia supera i dieci anni, è meglio sostituirla con un modello moderno, il cui coefficiente di rendimento può raggiungere il 94 per cento.

Quando si utilizzano caldaie, è necessario anche pianificare le tubature attraverso le quali l'acqua passerà, dirigendosi verso i radiatori o i sistemi di riscaldamento a pavimento.

Nella scelta di caldaie o stufe è importante considerare i seguenti fattori:

1. Presenza di ventilazione. Una caldaia o stufa dotata di camera di combustione ermetica deve essere ventilata da un flusso di aria esterna. Ciò impedisce un possibile inquinamento dell'aria all'interno dell'ambiente e riduce la probabilità di ingresso di masse d'aria esterne in casa.
2. Presenza di accensione elettrica. Modelli simili sono considerati molto più efficienti rispetto alle varianti con fiamma pilota.
3. Scambiatore di calore capiente e condensatore, che permettono di accumulare l'energia in eccesso, consentendo di risparmiare sulla produzione di nuove calorie.

Le moderne stufe e caldaie, sebbene funzionino con combustibili fossili (olio combustibile, propano), sono comunque considerate dispositivi efficienti dal punto di vista energetico ed ecologici. Per il loro funzionamento è sufficiente una quantità minima di carburante, e il numero di sostanze nocive emesse durante la combustione è estremamente ridotto.

Utilizzo di combustibile ecologico

Attualmente, l'attenzione prioritaria è rivolta allo sviluppo dell'energia alternativa utilizzando risorse rinnovabili.

Tra le opzioni più comuni si possono citare le seguenti:

• legno;
• pompe di calore;
• dispositivi per la conversione dell'energia solare.

Inoltre, vengono sviluppati anche altri metodi di tecnologie per il risparmio energetico, ad esempio, impianti eolici.

Riscaldamento con stufe a legna

Per secoli, il legno è stato ampiamente utilizzato per riscaldare le case e cucinare: è una risorsa rinnovabile accessibile alla maggior parte della popolazione. A scopo di riscaldamento, è possibile utilizzare non solo alberi interi, ma anche scarti di legno, come ramoscelli, rami, trucioli.

Per bruciare tale combustibile sono destinate speciali stufe a legna, che possono essere una struttura assemblata in ghisa o saldata in acciaio.

Svantaggi delle stufe a legna

Allo stesso tempo, tali dispositivi presentano una serie di svantaggi che ostacolano il loro uso diffuso:

1. Le stufe a legna sono considerate i riscaldatori più inquinanti tra quelli che funzionano con fonti energetiche rinnovabili: durante la combustione del legno, una grande quantità di prodotti di combustione viene rilasciata nell'aria.
2. La raccolta della legna, eseguita in modo autonomo, richiede una notevole quantità di lavoro: abbattimento degli alberi, segatura e spaccatura della legna. Inoltre, le stufe devono essere pulite frequentemente dalla cenere accumulata.
3. I dispositivi di riscaldamento a legna sono anche considerati i riscaldatori più pericolosi per il rischio di incendio, poiché una manutenzione inadeguata dei camini può provocare un incendio.
4. Le stufe riscaldano l'ambiente in cui si trovano, mentre l'aria in altri spazi può rimanere fredda per lungo tempo.
5. I riscaldatori a legna non sono adatti per l'installazione in normali abitazioni urbane – alcuni modelli possono essere montati anche in appartamenti, ma questo processo richiede l'approvazione e la preparazione di un gran numero di documenti.

Nella scelta di una stufa a legna è necessario preferire un modello moderno ed efficiente. Alcune varianti sono dotate di dispositivi speciali – neutralizzatori catalitici che consentono di bruciare i liquidi e i gas non completamente combusti, migliorando l'efficienza e riducendo le emissioni di sostanze nocive.

Per una maggiore efficienza, alcuni modelli di stufe a legna sono dotati di doppie pareti o ventilatori. Tali varianti permettono di migliorare la circolazione dell'aria, aumentando la produzione e la diffusione del calore.

In alcune moderne stufe a legna sono previste anche speciali paratie, che si trovano sopra la camera di combustione. Esse dirigono i gas e i liquidi rimanenti nel fuoco, aumentando l'efficienza dei materiali combustibili. Tali strutture consentono anche di ridurre l'accumulo di creosoto.

Per un riscaldamento più uniforme si può pensare all'installazione di una stufa a legna e gas, che consente di utilizzare due tipi di combustibile contemporaneamente. È possibile anche l'installazione di stufe a legna da esterno: con esse si riscalda l'acqua, che circola attraverso un sistema di scambio termico, riscaldando gli ambienti.

Due tipi di pompe di calore

Tali dispositivi hanno da tempo guadagnato una grande popolarità: sono uno dei tipi più efficienti di riscaldamento domestico, che comportano un rischio minimo per l'ambiente.

Una variante comune della pompa di calore ad aria è chiamata 'mini-split'. Essa è dotata di un'unità esterna e di una o più unità interne, che possono erogare sia aria calda che fredda.

I modelli presenti sul mercato appartengono a due tipi:

1. Pompe di calore ad aria. Dispositivi dotati di speciali congegni in grado di catturare il calore dall'atmosfera anche nelle giornate fredde (fino a -20°C), e poi distribuirlo in casa tramite condotti d'aria posati.
2. Pompe di calore geotermiche. Questi dispositivi permettono di sfruttare il calore del terreno. A tale scopo, nel terreno al di sotto del livello di gelo (di solito al di sotto di 1,2 m) si effettua una posa orizzontale ad anelli. Se invece l'area del terreno è troppo piccola, le pompe vengono installate in pozzi verticali perforati, la cui profondità può arrivare fino a 200 m. Maggiori dettagli sull'organizzazione di tale riscaldamento sono descritti in questo articolo.

Sebbene per il funzionamento delle pompe di calore sia necessaria l'elettricità, questi apparecchi sono considerati energeticamente efficienti, poiché rispetto alle risorse spese estraggono molto più calore – da uno a tre per quelle ad aria, da uno a quattro per quelle geotermiche.

Inoltre, gli apparecchi non inquinano l'aria e sono completamente ignifughi. Il vantaggio delle pompe di calore è la loro capacità di funzionare in modalità inversa, cioè non solo riscaldare, ma anche raffreddare l'aria. Sugli apparecchi geotermici è possibile installare anche scaldacqua, garantendo il riscaldamento dell'acqua fino a +60°C.

Sebbene il costo dei dispositivi geotermici sia superiore a quello di quelli ad aria, la prima opzione è considerata più promettente, poiché tali pompe hanno una maggiore efficienza (+)

Le case nuove e quelle ristrutturate possono essere dotate sia di apparecchi a pompa di calore che geotermici, mentre in quelle vecchie è possibile solo l'installazione di pompe del primo tipo.

Utilizzando le pompe di calore, bisogna tenere conto che la loro efficienza dipende dalla differenza di temperatura tra il consumatore e la fonte. In caso di gelate, è necessario utilizzare apparecchiature con un notevole eccesso di potenza, oppure ricorrere a dispositivi aggiuntivi per il riscaldamento della casa, come caldaie o stufe ad alta efficienza energetica.

Dispositivi solari a risparmio energetico

Recentemente, viene data grande importanza allo sviluppo di tecnologie che consentono di utilizzare l'energia solare per scopi domestici e industriali.

Collettori solari ad aria

Un metodo semplice ed economico per riscaldare un edificio, spesso utilizzato come fonte aggiuntiva di energia elettrica. In questo caso, sul tetto sul lato sud della casa vengono installati dispositivi speciali, in modo che la luce solare cada su di essi anche in inverno.

Quando all'interno della camera viene raggiunta la temperatura massima, si accende automaticamente un minuscolo ventilatore responsabile dello scambio termico. L'aria delle stanze inizia a passare attraverso il collettore e, dopo aver ceduto il calore, torna all'interno della casa.

A seconda dell'efficienza energetica dell'edificio e della quantità di luce solare, il collettore può riscaldare uno spazio di 44 m² o più.

I collettori solari ad aria sono dispositivi economici, affidabili ed efficienti. Con determinate competenze, questi dispositivi possono essere realizzati autonomamente (+)

Collettori durevoli, la cui manutenzione richiede un minimo di risorse, sono adatti per l'installazione in case nuove o ristrutturate.

Tali dispositivi rappresentano un'opzione di riscaldamento ecologicamente conveniente per gli edifici, tuttavia prima della loro installazione sono necessari calcoli accurati per determinare correttamente la rete dimensionale e la potenza prevista dei collettori.

A seconda della progettazione, i moduli solari possono funzionare in modo completamente autonomo o utilizzare una piccola quantità di elettricità dalla rete. In quest'ultimo caso, sarà necessario apportare le opportune modifiche al cablaggio elettrico.

Collettori solari ad acqua

Una variante più complessa dei dispositivi solari sono i sistemi solari per l'acqua calda sanitaria. La loro struttura include i collettori sopra descritti, montati sul tetto dell'edificio, un serbatoio di accumulo, che spesso viene installato in un locale tecnico (seminterrato, ripostiglio), e i tubi che li collegano.

Il fluido termovettore, che può essere acqua o antigelo non tossico, viene pompato nei collettori solari, dove la temperatura del liquido aumenta notevolmente. Successivamente, ritorna nel serbatoio, da cui, attraverso uno scambiatore di calore, il calore viene trasferito all'acqua contenuta in un apposito serbatoio.

Il liquido ben riscaldato viene utilizzato per usi domestici, ad esempio per il riscaldamento a pavimento o per un sistema a flusso continuo.

Nello schema è raffigurato un sistema solare per l'acqua calda sanitaria. Con un gran numero di pannelli solari e serbatoi di grande capacità, è adatto per riscaldare un'intera casa (+)

I sistemi solari per il riscaldamento degli edifici funzionano in modo silenzioso, senza emissioni di sostanze nocive. Possono essere utilizzati in diversi climi, ma la loro efficacia varia a seconda della regione specifica – questo parametro richiede una verifica prima dell'installazione.

Lo schema di riscaldamento a risparmio energetico è adatto sia per le nuove costruzioni che per gli edifici vecchi, è importante solo tenere conto che per il funzionamento dei dispositivi di controllo elettronici e delle pompe è necessaria una piccola quantità di elettricità.

Il principale svantaggio di tali sistemi è la produzione di eccesso di acqua calda nelle stagioni calde. Durante l'estate calda, ciò può essere un problema: di solito, il calore in eccesso viene scaricato attraverso un tubo interrato.

Riscaldamento solare passivo

Un modo economico per riscaldare la casa è l'utilizzo di un sistema di riscaldamento solare passivo. Per tali strutture non è necessario realizzare collegamenti aggiuntivi, né utilizzare dispositivi meccanici supplementari, come pompe o ventilatori.

L'unica cosa necessaria per il riscaldamento è un gran numero di giorni sereni e un sole basso, che fornisce calore alle finestre situate sul lato sud.

Di solito, durante il giorno, il calore interno viene assorbito da muri in mattoni o gesso, e da pavimenti in cemento. Durante la notte, invece, viene rilasciato per mantenere una temperatura confortevole nell'edificio.

Affinché una casa di questo tipo sia a risparmio energetico, deve essere ermetica e ben coibentata. A questo scopo vengono utilizzate speciali finestre a bassa emissività, che trattengono il calore in inverno e lo riflettono in estate.

La funzione del riscaldamento solare passivo deve essere prevista già in fase di progettazione della casa. Aggiungerla a un edificio esistente è estremamente difficile (+)

L'opzione solare passiva in zone soleggiate consente di risparmiare dal 50% al 79% sulle spese di riscaldamento. È naturale che la costruzione di una casa del genere costi molto di più ai proprietari rispetto a un edificio normale, tuttavia, nel lungo termine, il vantaggio di una tale struttura è inequivocabile.

Purtroppo, nel clima russo questo metodo non è molto richiesto a causa delle basse temperature, per cui attraverso le finestre si perde più calore di quanto ne arrivi dalla luce solare.

Il riscaldamento solare – è un settore promettente che ogni anno guadagna sempre più popolarità. L'uso dei sistemi solari è particolarmente rilevante per le regioni calde. Sul nostro sito web c'è una serie di articoli dedicati ai sistemi di riscaldamento solare.

Vi consigliamo di consultare:

1. L'energia solare come fonte energetica alternativa: tipi e caratteristiche dell'uso dei sistemi solari
2. Pannelli solari per la dacia e la casa: tipologie, principio di funzionamento e procedura di calcolo degli impianti solari
3. Come realizzare un collettore solare per riscaldamento fai-da-te: guida passo passo

Conclusioni e video utili sull'argomento

Nel video qui sotto si parla di uno dei modi più efficaci per risparmiare energia – l'uso dei collettori solari.

Esistono molte varianti di sistemi di riscaldamento che consumano un minimo di combustibili fossili. Il compito principale dei residenti è scegliere lo schema più ottimale di riscaldamento a risparmio energetico.

Sebbene l'installazione di tali strutture richieda un certo investimento, si ripagano rapidamente poiché aiutano a risparmiare efficacemente sulle spese di riscaldamento.

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