Schemi di posa del pavimento radiante ad acqua: analisi delle opzioni di installazione più efficaci

Il pavimento radiante ad acqua può essere una fonte di riscaldamento supplementare o fungere da sistema principale di riscaldamento. L'efficacia dell'impianto dipende in gran parte da una progettazione accurata. Anche lo schema scelto per il pavimento radiante ad acqua gioca un ruolo importante – il metodo, il passo e “il disegno” della posa dei tubi.

Prima di iniziare la progettazione del circuito di riscaldamento, è necessario studiare i principi generali dell'installazione del sistema, scegliere i tubi e calcolare il pavimento radiante. Tutti questi aspetti sono descritti dettagliatamente nell'articolo. Inoltre, abbiamo preparato un algoritmo dettagliato per la creazione dello schema e fornito consigli pratici per l'organizzazione del riscaldamento a pavimento.

Caratteristiche della progettazione dei pavimenti radianti

Il pavimento radiante ad acqua è noto da tempo e piuttosto popolare. Tubi stretti vengono incorporati in un massetto di cemento sotto un adeguato rivestimento per pavimenti. Attraverso il sistema viene fatto circolare un fluido termovettore caldo che riscalda l'ambiente. Naturalmente, il sistema non è costituito solo da tubi e massetto, ma comprende molti altri elementi importanti.

Questo tipo di riscaldamento offre un riscaldamento di qualità superiore rispetto ai tradizionali sistemi a tubi. Il calore proviene dal basso e si sposta gradualmente verso l'alto. Di conseguenza, l'ambiente viene riscaldato in modo più uniforme.

Si ritiene che con un tale sistema si possano risparmiare circa il 25% dei costi di riscaldamento. Ciò è dovuto non solo alla qualità del riscaldamento, ma anche alla temperatura relativamente bassa del fluido termovettore, che non deve superare i 50°C.

Poiché i tubi sono nascosti, è escluso il contatto diretto con i riscaldatori, cioè la possibilità di ustioni è del tutto eliminata. L'interior design trae solo vantaggio da questa soluzione, poiché non è necessario installare radiatori, grate per essi e simili.

Sul pavimento radiante si può camminare a piedi nudi; alcune massaie stendono sulla superficie i capi lavati, che si asciugano molto rapidamente.

Tuttavia, va notato che questo sistema presenta anche notevoli svantaggi. Innanzitutto, un'installazione piuttosto complessa che deve essere eseguita con molta cura. Inoltre, questa opzione di riscaldamento non è accessibile a tutti.

È possibile installare sistemi ad acqua senza problemi praticamente in qualsiasi edificio privato, ma per i condomini esistono serie limitazioni.

I sistemi di installazione a secco del pavimento radiante presentano alcuni vantaggi rispetto alla variante in cemento, ma anche per la loro installazione bisognerà spendere molte risorse e fatica (+)

Qui tali sistemi possono essere realizzati solo al piano terra, e solo dopo aver ottenuto l'approvazione di una serie di enti. Inizialmente, gli impianti di riscaldamento centralizzato non erano progettati per questo tipo di modifiche, pertanto sarà necessario assicurarsi che la modifica non alteri l'equilibrio idrostatico dell'impianto.

Bisogna tenere conto del peso considerevole del massetto e del pericolo di perdite. Individuare il punto di rottura del tubo nascosto sotto il massetto non sarà semplice, e in una tale situazione riparare rapidamente il guasto è praticamente impossibile.

Perciò negli appartamenti dei condomini è vietata l'installazione di pavimenti riscaldanti ad acqua secondo qualsiasi schema di montaggio; si consiglia di optare per sistemi elettrici.

Le varianti ad acqua raggiungono un'efficienza e un risparmio così elevati solo in ambienti con un buon isolamento termico.

Il collettore per tubi del pavimento riscaldante deve essere collegato correttamente alla caldaia. Se si intende utilizzare il riscaldamento centralizzato, sarà necessaria l'approvazione dei servizi tecnici locali (+).

Prima di installare qualsiasi impianto di riscaldamento, si consiglia di coibentare l'edificio e verificare l'affidabilità di finestre e porte. Per un impianto ad acqua questo è particolarmente importante, poiché la temperatura del fluido termovettore deve rimanere bassa.

E se si utilizza una pavimentazione sensibile al surriscaldamento, come linoleum o laminato, sarà necessario monitorare il livello di temperatura con particolare attenzione.

Oltre al sistema in cemento, esistono anche le cosiddette varianti a pannelli. In questi, al posto del massetto in cemento, si utilizzano materiali già pronti che non necessitano di lunghe asciugature. I tempi di installazione con la tecnologia a pannelli sono notevolmente ridotti, ma i costi aumentano sensibilmente.

Penoščit – una variante per l'installazione del pavimento riscaldante che combina le funzioni di isolante, rete di marcatura ed elementi che fissano il tubo

In base ai materiali, si distinguono le seguenti varianti di sistema:

• in polistirene;
• a listelli;
• modulare in legno.

Il collettore per pavimento riscaldante dovrebbe essere dotato di valvole di intercettazione per ogni singolo circuito, in modo da poterlo scollegare rapidamente. Questa funzione può essere utile non solo in caso di guasto.

Se in inverno alcune stanze non vengono utilizzate, è possibile interrompere l'afflusso del fluido termovettore al circuito che le serve, consentendo così di ridurre le spese di riscaldamento di tutta la casa.

Il sottofondo in lamiera per sistemi di questo tipo, costituito da moduli ben ordinati, è piuttosto semplice da installare, e non è necessario attendere, come nel caso delle basi in cemento, che raggiungano la resistenza necessaria.

Il più delle volte, per la realizzazione di tali sistemi si utilizzano tubazioni multistrato (metallo-plastica) che hanno un costo relativamente basso, sono abbastanza affidabili e non sono troppo difficili da installare.

Un'altra opzione – i tubi di rame. Non vengono utilizzati spesso in tali sistemi, principalmente a causa dell'alto costo. Tuttavia, queste tubazioni sono estremamente affidabili, quindi vale la pena considerare questa opzione.

I tubi di rame per il riscaldamento a pavimento non sono usati molto spesso, poiché le alternative in materiali polimerici sono più economiche e più semplici da installare.

Maggiori informazioni sulla scelta dei tubi per il pavimento riscaldato ad acqua sono scritte in questo articolo.

Principi generali di installazione dei sistemi ad acqua

Prima è necessario preparare la base: livellarla e pulirla dalle impurità. Successivamente, si posa uno strato di isolamento termico, spesso per questo si utilizzano pannelli di polistirene espanso estruso.

Questo materiale viene fornito in lastre, facili da installare. Successivamente, il materiale isolante viene coperto con una pellicola impermeabilizzante.

Prima di iniziare l'installazione, si posa un nastro di dilatazione lungo il perimetro della stanza per compensare l'espansione termica durante il funzionamento del sistema. Nelle aree grandi, viene installato non solo lungo le pareti, ma anche nei giunti che attraversano il centro della stanza.

Se l'isolante e il nastro sono posati correttamente, la pellicola può essere infilata con cura sotto il bordo del materiale isolante termico, si adagerà in modo piatto e con una leggera tensione.

Il nastro di dilatazione installato lungo il perimetro della stanza è necessario quando si utilizza un massetto in cemento per la posa del riscaldamento a pavimento, per compensare l'espansione termica.

Sopra la pellicola vanno posati i tubi per l'acqua calda; è in questa fase che deve essere attuato lo schema di posa del riscaldamento a pavimento ad acqua, scelto in anticipo. I tubi vanno posati dritti, cercando di mantenere una distanza uniforme tra loro, per ottenere un riscaldamento uniforme del pavimento.

Qualunque sia lo schema scelto per il riscaldamento a pavimento, è necessario piegare correttamente il tubo e distribuirlo accuratamente sulla griglia di marcatura, in modo che il riscaldamento del pavimento sia uniforme.

Le utenze posate vengono collegate al collettore di distribuzione, attraverso il quale vengono collegate al sistema di riscaldamento della casa, alla caldaia, ecc. I tubi vengono colati con un massetto di cemento, dopodiché è necessario attendere la sua completa asciugatura. Non resta che verificare il funzionamento del sistema e posare il rivestimento del pavimento.

Ogni anello del tubo viene collegato al collettore. È auspicabile che i singoli tratti dell'impianto abbiano all'incirca la stessa lunghezza e resistenza idraulica.

Nell'installazione di sistemi di questo tipo non esistono dettagli trascurabili. Un piccolo errore può causare un grave guasto in futuro.

Pertanto, ha senso tenere conto di una serie di utili consigli già prima di iniziare i lavori di montaggio:

1. È meglio rimuovere completamente il vecchio massetto, e posare l'impermeabilizzazione e l'isolamento su una base il più solida possibile, accuratamente livellata orizzontalmente.
2. Non si deve pensare che sotto il massetto le irregolarità della base siano invisibili; tutte le differenze di oltre 10 mm devono essere accuratamente livellate.
3. Se in un ambiente vengono posati più circuiti separati dell'impianto, lo spazio tra di essi deve essere separato con un nastro ammortizzante, non limitandosi alla sua sola posa lungo il perimetro.
4. In piccole aree è perfettamente accettabile utilizzare il penofol come isolante.
5. Sopra un seminterrato non riscaldato o sul terreno occorre realizzare un isolamento il più affidabile possibile, ad esempio uno strato di argilla espansa e lastre di polistirene espanso di almeno 50 mm di spessore.
6. Fissando i tubi alla rete, non si devono stringere troppo le fascette per non danneggiare il tubo.
7. Il diametro del tubo per tale impianto può variare tra 16 e 20 mm, il materiale deve essere progettato per una pressione di almeno 10 bar e un riscaldamento fino a 95 gradi.
8. Con un budget limitato, non conviene spendere per tubi con opzioni di protezione aggiuntiva, sebbene l'armatura delle tubazioni in polipropilene con fibra di vetro non sia superflua.
9. Per automatizzare il funzionamento dell'impianto, è necessario scegliere e installare correttamente il collettore, completando la sua struttura con servoattuatori, sensori di pressione, sfiati d'aria e altri dispositivi utili.
10. Il cassetto del collettore viene posizionato in una nicchia sulla parete; deve sollevarsi abbastanza in alto dal livello del pavimento per poter piegare correttamente i tubi che vi entrano.
11. Tutti i tubi devono uscire dal collettore verso il basso, e mai – verso l'alto, per garantire il corretto funzionamento dei dispositivi di sfiato dell'aria entrata nell'impianto.
12. Non è consigliabile realizzare una nicchia per il collettore nelle pareti portanti; se non c'è altra opzione, è meglio installare semplicemente un armadio sulla parete, e non al suo interno.

Per ovvi motivi, correggere gli errori dopo il completamento dell'installazione di un tale sistema può essere molto difficile, quindi tutte le operazioni devono essere eseguite con molta attenzione. Ad esempio, ogni anello deve consistere di un unico tubo continuo; non sono ammesse saldature o qualsiasi altro tipo di giunzione.

Elaborazione del progetto e dello schema

La progettazione – è il primo passo nella creazione di sistemi di riscaldamento a pavimento. Innanzitutto, bisogna considerare se sarà il riscaldamento principale o solo un'opzione supplementare.

Dopodiché, bisogna prendere un foglio di carta e redigere una pianta della disposizione dei mobili fissi nella stanza. Ad esempio, non ha senso riscaldare il solaio sotto un armadio a muro o sotto una lavatrice automatica.

Sulla base degli schemi “serpente” o “spirale” è possibile sviluppare varianti per diversi ambienti. Ad esempio, il doppio serpente è adatto per una stanza lunga e stretta (+)

È opportuno notare la posizione di ciascun oggetto e indicare le dimensioni esatte. Successivamente, è possibile lasciare uno schema specifico per la disposizione dei tubi. Di solito si utilizzano solo due tipi principali di disposizione. Uno di essi è chiamato 'serpente', mentre il secondo è chiamato 'spirale' o 'chiocciola'. La prima opzione è più semplice da realizzare.

I tubi vengono posati da un bordo all'altro della stanza e poi riportati indietro al collettore. Ma questo metodo presenta un notevole svantaggio. Il fluido termovettore, muovendosi lungo il tubo, cederà gradualmente calore e si raffredderà. Di conseguenza, il tubo lungo sarà all'inizio molto più caldo che alla fine.

Questo è un esempio di utilizzo dello schema 'serpente' in una stanza spaziosa per riscaldare uniformemente tutto lo spazio. Tuttavia, il gran numero di curve aumenterà la resistenza idraulica del sistema

In aree di piccole dimensioni questa differenza non ha importanza, ma in una stanza spaziosa il pavimento in diverse parti si riscalderà in modo non uniforme. Per evitare questo problema, si utilizza lo schema a chiocciola. In questo caso, il tubo viene prima fatto passare lungo le pareti perimetrali, spostandosi verso il centro della stanza.

Qui il tubo deve formare un anello ordinato. Dal centro, la posa continua in direzione opposta parallelamente al tubo già posato. Ne risulta che il fluido termovettore, che ha raggiunto il centro della stanza, al ritorno lungo la spirale inversa assorbirà parte dell'energia termica del fluido termovettore fresco.

In una stanza si possono utilizzare contemporaneamente due diversi schemi di posa dei tubi per garantire un riscaldamento uniforme di tutta la stanza (+)

Quando si sceglie lo schema di installazione per un pavimento riscaldato ad acqua in un appartamento, è necessario tenere conto delle dimensioni della stanza. Ad esempio, in un corridoio o in un bagno ci si può accontentare del 'serpente', mentre in aree ampie è necessario utilizzare la posa a spirale.

Per stanze con configurazioni complesse, si consiglia di utilizzare una soluzione combinata. Se non è possibile realizzare una spirale regolare ovunque, allora singole piccole aree possono essere realizzate con lo schema a serpente.

Un altro punto importante che influisce sulla qualità del riscaldamento è la lunghezza di ogni segmento di tubo. Essa deve essere approssimativamente uguale per garantire un flusso uniforme del fluido termovettore e un riscaldamento di qualità di tutte le aree del pavimento.

Minore è il passo tra le anse del sistema, maggiore è il consumo di tubi. Questa tabella aiuterà a calcolare la lunghezza dei tubi per le singole aree.

A volte lo schema a serpentina può essere adatto per quegli ambienti che si raffreddano in modo non uniforme. È necessario organizzarlo in modo tale che l'inizio del tubo, dove entra il refrigerante caldo, si trovi nella zona più fredda.

Si combinano diversi schemi anche per il passaggio in ambienti piccoli come balconi, logge, ecc.

La stesura del progetto inizia con la determinazione delle dispersioni termiche. In questa fase, è opportuno considerare l'isolamento termico dell'ambiente e adottare, se necessario, misure aggiuntive: isolare la facciata, coibentare il soffitto, riparare le finestre, installare nuove porte, ecc.

In base ai dati ottenuti, si determina quanti tubi saranno necessari, con quale passo posizionarli e altri parametri del sistema.

Successivamente, si può iniziare a redigere lo schema di posa dei tubi.

Prima di tutto, è necessario scegliere un luogo adatto per il collettore. Se si prevede di riscaldare solo una piccola area della stanza (bagno, ripostiglio, corridoio), gestire il piano non sarà difficile.

Ma non bisogna pensare che, se la superficie è piccola, si possano eseguire tutti i lavori 'a occhio'. Determinare i parametri precisi per una casa grande non è semplice; è meglio affidare tutti i calcoli a un tecnico esperto.

Inoltre, esistono programmi che aiutano a eseguire i calcoli in modalità automatica. Se si prevede di installare un pavimento riscaldato in un ambiente di configurazione complessa, è meglio chiedere aiuto a un ingegnere.

Per eseguire i calcoli necessari alla progettazione del sistema, è opportuno utilizzare i seguenti parametri:

• lunghezza, larghezza e configurazione dell'ambiente;
• tipo di materiale isolante termico utilizzato;
• materiale delle pareti e dei solai;
• materiale scelto per il rivestimento del pavimento;
• diametro dei tubi in cui circolerà il refrigerante;
• materiale di cui saranno realizzate le tubazioni.

Dopo l'elaborazione dei dati, si otterrà la lunghezza del tubo necessaria per ogni specifica sezione, nonché il passo che deve essere mantenuto per ogni sezione.

In aree ampie, non è sempre possibile riscaldare tali stanze utilizzando un solo tubo lungo. Molto probabilmente, sarà necessario suddividerlo in più tratti per la posa in diverse zone.

Ciò è legato anche a un parametro importante come la resistenza idrostatica del sistema. Maggiore è la lunghezza del tubo, maggiore è la sua resistenza. Anche il numero di curve può influenzare questo parametro.

Di solito, i calcoli per il pavimento riscaldato vengono eseguiti separatamente per ogni ambiente. È bene ricordare che non si devono posare i tubi a ridosso delle pareti, è necessario arretrare di circa 10 cm.

Il tubo viene posato con un passo che varia tra 10 e 30 cm. Un passo normale tra le spire del tubo è considerato di 30 cm. In corrispondenza di tratti complessi, dove le perdite di calore sono maggiori, il passo viene ridotto – 15 cm.

La posa dei tubi dovrebbe iniziare dalla parete esterna, che è più fredda e necessita di riscaldamento aggiuntivo. Non è sempre possibile eseguire l'installazione in questo modo; in tal caso, si consiglia di isolare ulteriormente il tubo nel tratto dall'ingresso della stanza fino alla zona fredda.

Ciò consentirà di conservare parte dell'energia termica per utilizzarla in quella zona problematica.

Se i parametri del sistema sono calcolati correttamente, anche con una temperatura di riscaldamento relativamente bassa, il riscaldamento sarà efficace e uniforme (+)

Se i calcoli del sistema sono eseguiti in modo non professionale, ciò può portare a seri problemi che verranno rilevati solo durante il funzionamento. Può trattarsi di un semplice riscaldamento non uniforme del pavimento, con alcune aree più calde, e della cosiddetta “zebra termica”.

In questo caso, sul pavimento si formano strisce fredde e calde, rendendo l'uso del sistema estremamente scomodo.

Risolvere questa situazione non sarà semplice; sarà necessario smontare quasi tutto il sistema e reinstallarlo secondo calcoli corretti.

I problemi meno evidenti che derivano da errori di progettazione sono la perdita di calore e la riduzione della velocità del fluido termovettore. Di conseguenza, i costi di riscaldamento aumenteranno, ma la casa non sarà riscaldata adeguatamente.

Maggiori dettagli su come eseguire i calcoli sono descritti negli articoli:

1. Calcolo dei tubi per pavimento riscaldato: selezione dei tubi in base ai parametri, scelta del passo di posa + esempio di calcolo
2. Massetto per pavimento riscaldato ad acqua: scelta dello spessore e metodi di realizzazione più richiesti

Alcuni specialisti consigliano di dedicare un circuito separato per il riscaldamento della loggia e del balcone, nonché per gli ambienti con maggiori perdite di calore. Ciò consentirà di portare una quantità sufficiente di calore sia al balcone che alla stanza adiacente.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Informazioni dettagliate sull'installazione di sistemi di questo tipo sono disponibili nel materiale video:

Il pavimento riscaldato ad acqua – è un sistema comodo, ma non va definito semplice da installare. Una corretta progettazione, calcoli precisi e la scelta di materiali e componenti di qualità permetteranno di creare una soluzione di riscaldamento veramente efficace.

Lei ha esperienza personale nella progettazione e nell'allestimento di un pavimento riscaldato ad acqua? Vuole condividere le conoscenze acquisite o porre domande sull'argomento? Per favore, lasci commenti e partecipi alle discussioni – il modulo per i feedback si trova di seguito.