Riscaldamento ad aria fai-da-te: tutto sui sistemi di riscaldamento ad aria
La pratica dimostra che la stragrande maggioranza dei proprietari di case che vivono in Russia sceglie per il riscaldamento sistemi con liquido termovettore. Forse un tempo questa era effettivamente l'opzione più pratica.
Ma la tecnologia si evolve e appaiono strutture sempre più efficienti. Come vari sistemi di riscaldamento ad aria, che consentono di riscaldare rapidamente ed economicamente qualsiasi ambiente.
Indice dei contenuti:
Principio di funzionamento e tipi di riscaldamento ad aria
Bisogna sapere che esistono due diversi tipi di riscaldamento ad aria, ciascuno dei quali può essere utilizzato nella pratica.
Il primo si realizza nei sistemi con calorifero. È sostanzialmente analogo al riscaldamento con liquido termovettore, con la differenza che al posto del liquido viene utilizzata aria riscaldata. Un riscaldatore a canale riscalda l'aria, che si muove attraverso tubi speciali fino agli ambienti da riscaldare.
I canali d'aria riempiti di aria calda riscaldano la stanza. Tali sistemi oggi sono poco utilizzati, poiché nel corso dell'esercizio i canali si danneggiano inevitabilmente. Dall'alternanza di riscaldamento e raffreddamento, i canali d'aria si espandono e si contraggono, il che allenta i giunti e provoca crepe nelle pareti.
Ciò comporta un'alterazione del processo di distribuzione dell'aria e, di conseguenza, un riscaldamento non uniforme degli ambienti, il che è indesiderabile. Il sistema di riscaldamento ad aria di tipo aperto è considerato più pratico.

Il suo principio di funzionamento è il seguente. Il generatore di calore riscalda l'aria, che attraverso un sistema di tubi viene inviata negli ambienti da riscaldare. Qui l'aria fuoriesce e si mescola con l'aria presente nella stanza, aumentandone così la temperatura.
L'aria raffreddata viene convogliata verso il basso, dove entra in tubi speciali e attraverso di essi ritorna al generatore di calore per essere riscaldata.

In base al raggio d'azione, i sistemi di riscaldamento ad aria calda si dividono in locali e centralizzati. Ai primi appartengono i circuiti destinati a servire un unico edificio (villetta, stanza, due o più ambienti adiacenti), ai secondi gli edifici plurifamiliari, gli edifici pubblici e gli impianti industriali.
Tutti i sistemi si suddividono in schemi a ricircolo totale del vettore termico, a ricircolo parziale e a flusso diretto.

Tutti i sistemi centrali appartengono alla categoria a flusso diretto. Per essi, il vettore termico ad aria viene riscaldato nel centro di riscaldamento dell'edificio, e poi viene fornito agli ambienti attraverso i diffusori d'aria. Gli schemi centrali sono solo canalizzati.

Il riscaldamento ad aria centrale viene installato in industrie che producono o utilizzano nella fabbricazione sostanze infiammabili, tossiche, esplosive, ecc. Nell'arredamento di case di campagna questo tipo viene utilizzato se è necessario trasportare aria riscaldata su lunghe distanze.
L'organizzazione dello schema per i privati non è opportuna a causa della necessità di utilizzare potenti apparecchiature di ventilazione.
Tipologie operative del sistema
Oggi esistono diverse varietà di riscaldamento ad aria, con ciascuna delle quali è necessario familiarizzare per chiunque intenda installare una tale struttura nella propria casa. I sistemi possono essere classificati secondo diversi criteri. Iniziamo dal metodo di circolazione dell'aria. Sulla base di ciò, si possono distinguere due tipi principali.

Sistema con circolazione naturale dell'aria
Per il funzionamento di tale struttura si utilizza la proprietà dell'aria calda di salire verso l'alto. Il gas riscaldato sale attraverso i condotti dell'aria installati nelle pareti fino alle stanze e, attraverso i fori situati nel soffitto dell'ambiente, esce all'esterno.
Il principale vantaggio di tali sistemi è l'economicità, poiché non è necessario spendere per attrezzature aggiuntive.
Tuttavia, ci sono parecchi svantaggi significativi. Innanzitutto, la velocità con cui l'aria sale attraverso i tubi è bassa. Pertanto, l'ambiente verrà riscaldato per un tempo piuttosto lungo.
Inoltre, utilizzando il riscaldamento a circolazione naturale, spesso è necessario posizionare le uscite dei condotti dell'aria nella parte superiore della stanza, il che potrebbe non essere sempre comodo.

Sistema con circolazione forzata dell'aria
Tali sistemi sono obbligatoriamente dotati di un impianto di ventilazione, la cui potenza dipende dalla lunghezza e dal numero dei condotti d'aria. Per grandi superfici sarà necessario installare più apparecchi. Il compito principale dell'apparecchiatura è spingere l'aria riscaldata attraverso i condotti verso gli ambienti da riscaldare. Di conseguenza, la sua velocità aumenta e il riscaldamento degli ambienti avviene in tempi brevissimi.
Nonostante la necessità di installare ventilatori, tali sistemi risultano alla fine più economici. Grazie all'aumentata velocità del ricambio d'aria, il sistema aspira dall'ambiente l'aria raffreddata a una temperatura ancora piuttosto elevata.
Essa non fa in tempo a raffreddarsi fino a valori minimi. Per il suo successivo riscaldamento viene impiegata molta meno energia, il che comporta complessivamente un notevole risparmio economico.

In base al luogo di installazione dei condotti d'aria, gli impianti di riscaldamento possono essere anch'essi suddivisi in due gruppi.
Riscaldamento ad aria a pavimento
La caratteristica distintiva del sistema sono le uscite dei condotti d'aria incassate nel pavimento o integrate nei battiscopa. Il risultato è una distribuzione estremamente efficiente dell'aria riscaldata, che entra nella parte inferiore dell'ambiente.
L'aria calda tende a salire, di conseguenza si ha un mescolamento piuttosto rapido delle masse d'aria e l'ambiente si riscalda più velocemente.

Sistemi ad aria sospesi
Lo schema prevede la presenza di condotti d'aria integrati nei solai del soffitto o nelle pareti, le cui uscite sono posizionate rigorosamente nella parte superiore della stanza. Il più delle volte sotto il soffitto. In alternativa si trovano condotti d'aria sospesi con le stesse uscite.
Bisogna ammettere che tali sistemi sono generalmente meno estetici delle loro controparti a pavimento. Tuttavia esistono modi per decorare e nascondere i condotti d'aria.
Inoltre, l'uso del sistema a pavimento presuppone che la temperatura più alta sia quella dell'aria situata in basso. Nella metà superiore della stanza farà leggermente più freddo.
I medici considerano questa distribuzione delle temperature la migliore per l'uomo. Inoltre, le prese d'aria incorporate nel pavimento o nei battiscopa sono praticamente invisibili, migliorando notevolmente l'aspetto della stanza.
Il principale svantaggio dei sistemi sospesi, particolarmente sgradito per le case private, è considerato la temperatura dell'aria più bassa vicino al pavimento rispetto a quella in alto. L'aria riscaldata riscalda più velocemente e intensamente la parte superiore della stanza, mentre il pavimento rimane fresco. Per questo motivo tali sistemi sono usati raramente nelle case residenziali o vengono combinati con qualche altro tipo di riscaldamento.
In base al metodo di scambio termico, tutti i sistemi di riscaldamento ad aria si dividono in tre tipi.

Schema di riscaldamento a flusso diretto
La variante a flusso diretto è nota da diversi secoli. Sistemi simili venivano utilizzati dagli antichi romani e dai russi medievali. Il principio di funzionamento del riscaldamento a flusso diretto è molto semplice. Nella parte inferiore dell'edificio, spesso nel seminterrato, viene installato un apparecchio di riscaldamento che riscalda l'aria che vi entra. Successivamente, le masse d'aria riscaldata fluiscono attraverso i condotti verso gli ambienti da riscaldare.

Successivamente, dopo essere passata attraverso di essi, l'aria viene espulsa all'esterno. Così l'energia termica viene spesa non solo per riscaldare l'ambiente, ma anche, letteralmente, per 'riscaldare la strada'. Per questo motivo il sistema a flusso diretto è considerato il meno efficiente di tutti e presenta i costi iniziali e operativi più elevati.
Il vantaggio principale di questa struttura è la ventilazione completa degli ambienti riscaldati. Viene utilizzata solo quando è necessario un volume di ventilazione pari al volume di masse d'aria richieste per il riscaldamento. Tale condizione può essere obbligatoria in ambienti in cui si lavora con sostanze esplosive, pericolose per la salute o dall'odore sgradevole.
Per il riscaldamento domestico, il sistema a flusso diretto viene utilizzato molto raramente. Se per qualche motivo è necessario installare proprio questo, è opportuno montare apparecchiature per un recupero aggiuntivo.
Potrebbe trattarsi di uno scambiatore d'aria che consente di utilizzare parte del calore dell'aria in uscita per riscaldare le masse d'aria in entrata. In questo modo si potranno ridurre leggermente i costi operativi.
Sistema di riscaldamento a ricircolo
Il riscaldamento dell'ambiente avviene tramite un ciclo chiuso. Prima l'aria viene riscaldata dal generatore di calore e si muove attraverso i tubi all'interno della stanza.
Qui si raffredda gradualmente e inizia a scendere verso il pavimento, dove si trovano le entrate dei condotti di scarico. Una volta entrata, l'aria raffreddata si dirige verso il generatore di calore, dove viene nuovamente riscaldata e il ciclo si ripete.

Questo schema è il più efficiente possibile, poiché le perdite di calore sono praticamente eliminate. Il suo principale svantaggio è la bassa qualità dell'aria che circola all'interno degli ambienti riscaldati.
Per questo motivo viene utilizzato più spesso per il riscaldamento di locali non residenziali o magazzini. Se tale schema viene applicato in edifici residenziali, è obbligatorio installare apparecchiature aggiuntive per la ionizzazione e l'umidificazione dell'aria.
Schema con ricircolo parziale
Un tale sistema consente di eliminare il principale difetto dello schema di ricircolo – la bassa qualità dell'aria. A tal fine, viene incluso un’ulteriore attrezzatura di ventilazione che preleva l’aria esterna e la miscela nelle proporzioni necessarie con le masse d'aria che circolano all'interno del locale. Tutto il resto è analogo allo schema a ricircolo totale.

Il sistema si distingue per la massima flessibilità ed è in grado di funzionare in diverse modalità: come ventilazione, come riscaldamento o come combinazione di riscaldamento e ventilazione.
Inoltre, può prelevare qualsiasi quantità d'aria necessaria, riscaldarla o persino raffreddarla alla temperatura desiderata. Lo schema a ricircolo parziale è considerato ottimale per l'installazione di un impianto di riscaldamento ad aria in una casa privata.
Argomenti a favore della scelta di un sistema ad aria
Rispetto ai sistemi abituali che funzionano con un fluido termovettore liquido, gli schemi ad aria presentano vantaggi significativi. Analizziamoli più nel dettaglio.
- Elevato rendimento dei sistemi ad aria. Le prestazioni dei circuiti di riscaldamento ad aria raggiungono circa il 90%.
- Possibilità di spegnere/accendere l'apparecchiatura in qualsiasi periodo dell'anno. L'interruzione del funzionamento è possibile anche durante i periodi di freddo invernale più intenso. Ciò significa che un impianto di riscaldamento spento non si danneggia con temperature negative, cosa che ad esempio è inevitabile per il riscaldamento ad acqua. È possibile riattivarlo in qualsiasi momento.
- Costo operativo ridotto del riscaldamento ad aria. Nessuna necessità di acquistare e installare attrezzature piuttosto costose: valvole, raccordi, radiatori, tubi, ecc.
- Possibilità di integrare i sistemi di riscaldamento e condizionamento. Il risultato dell'integrazione consente di mantenere una temperatura confortevole nell'edificio in qualsiasi stagione.
- Bassa inerzia del sistema. Ciò garantisce un riscaldamento estremamente rapido degli ambienti.
- Possibilità di installare apparecchiature aggiuntive, utilizzate per mantenere un microclima ottimale. Possono essere ionizzatori, umidificatori, sterilizzatori e simili. Grazie a ciò è possibile selezionare una combinazione di dispositivi e filtri che soddisfi esattamente le esigenze degli abitanti della casa.
- Riscaldamento degli ambienti il più uniforme possibile senza zone di riscaldamento locali. Le aree problematiche menzionate si trovano solitamente vicino a radiatori e stufe. Ciò consente di prevenire sbalzi di temperatura e la loro conseguenza: la condensazione indesiderata del vapore acqueo.
- Versatilità. Il riscaldamento ad aria può essere utilizzato per riscaldare ambienti di qualsiasi dimensione, situati a qualsiasi piano.
Il sistema presenta anche alcuni svantaggi. Tra i più significativi va menzionata la dipendenza energetica della struttura. Pertanto, in caso di interruzione di corrente, il riscaldamento smette di funzionare, cosa particolarmente evidente in zone con frequenti blackout. Inoltre, il sistema richiede frequenti manutenzioni e controlli.

Un'altra caratteristica negativa del riscaldamento ad aria è che l'installazione deve essere eseguita durante la costruzione. Il sistema installato non può essere modernizzato e praticamente non modifica le sue caratteristiche operative.
Se necessario, è possibile installare il riscaldamento ad aria in un edificio già costruito, ma in questo caso vengono utilizzati solo condotti sospesi, il che non è estetico e non sempre efficace.
Elementi principali del sistema di riscaldamento
Prima di realizzare un riscaldamento ad aria fai-da-te, è necessario conoscere gli elementi che lo compongono.
Dispositivi di riscaldamento dell'aria
Il compito principale dell'apparecchiatura è riscaldare alla temperatura desiderata l'aria in ingresso. Per questo possono essere utilizzate quasi tutte le fonti di calore conosciute.
A seconda del tipo di apparecchio di riscaldamento, le masse d'aria vengono fatte passare attraverso uno scambiatore di calore con vapore caldo, acqua, ecc., oppure vengono riscaldate direttamente all'interno del riscaldatore.

Come generatori di calore per sistemi di riscaldamento ad aria, nella pratica vengono utilizzati quattro tipi di strutture:
- Sistemi a combustibile a riscaldamento diretto. In essi l'aria viene riscaldata dal calore prodotto dalla combustione di un combustibile. A questo tipo appartengono i riscaldatori a carbone, a gas, diesel, a pellet e altri.
- Apparecchiature elettriche a riscaldamento diretto. Si tratta di un potente termoventilatore che viene collegato ai condotti dell'aria.
- Apparecchi a riscaldamento indiretto. Si presuppone la presenza di uno scambiatore di calore in cui circola un liquido caldo. Quest'ultimo può essere riscaldato in vari modi: tramite una stufa a legna o qualsiasi altro apparecchio di riscaldamento. In alternativa, si può considerare il collegamento del fluido termovettore da un sistema di riscaldamento centralizzato.
- Struttura combinata. Rappresenta due, a volte tre sistemi di diversi tipi, uniti in una struttura comune. La soluzione più efficace e pratica si ottiene combinando un sistema elettrico e uno a liquido.
L'ultima opzione è considerata la più vantaggiosa, poiché tale apparecchiatura può garantire il calore alla casa anche in caso di interruzione di corrente o di problemi con il carburante. Tuttavia, per ovvie ragioni, questi apparecchi hanno un costo elevato. Investire su di essi non è sempre giustificato, specialmente se le interruzioni di corrente sono estremamente rare.

Canali per il movimento delle masse d'aria
Un sistema di riscaldamento a canali non può funzionare senza una rete di condotti dell'aria. Attraverso di essi le masse d'aria si muovono verso gli ambienti e ritornano al generatore di calore. Molto spesso si utilizza un sistema di trasporto circolare, poiché le strutture a tubo singolo, che pure possono essere utilizzate, hanno funzionalità limitate e molti svantaggi. In un disegno, questa struttura ricorda due alberi.
Il ruolo dei tronchi è svolto da due tubature principali rigide, realizzate in metallo zincato. Una è di mandata, l'altra di ritorno. A queste vengono collegate, tramite raccordi, i 'rami'.
Si tratta di condotti flessibili di sezione minore che si diramano verso le stanze. Vanno necessariamente sigillati con nastro adesivo in alluminio e isolati. In questo caso, l'isolamento non solo conserva il calore, ma assorbe anche i rumori.
Per l'isolamento, di solito si utilizzano isolanti rivestiti in alluminio di diverse marche. Per le condutture principali si sceglie un rivestimento con spessore da 3 a 10 mm. Per i canali di distribuzione è adatto un materiale con spessore di 25-30 mm.
All'interno degli edifici a un piano, l'aria riscaldata viene diretta dal basso verso l'alto, quindi i condotti dell'aria possono essere incorporati nel pavimento. Negli edifici a due piani, la rete di condotti può essere installata sul soffitto del primo piano o nello spessore del solaio interpiano.

In questo caso, l'aria calda viene fornita al primo piano dal soffitto. Le uscite dei condotti dell'aria al secondo piano si trovano nella parte inferiore delle pareti interne e sul pavimento. Anche il ritorno è posizionato in modo diverso.
Al primo piano, le aperture per la raccolta dell'aria raffreddata si trovano a livello del pavimento. Al secondo, al contrario, vicino al soffitto. Qui si accumulano le masse d'aria surriscaldate che confluiscono nel ritorno.
Ventilatori per garantire la circolazione dell'aria
Le masse d'aria all'interno delle tubazioni vengono trasportate forzatamente. Questa operazione è eseguita da appositi ventilatori di tipo canalizzato. L'attrezzatura viene installata sia sui canali di ritorno che su quelli di mandata. Inoltre, molto spesso sono anche elementi costruttivi del riscaldatore d'aria.
Nella scelta del ventilatore, oltre alle caratteristiche tecniche, è opportuno considerare i seguenti parametri:
- possibilità di lavorare a diverse velocità;
- minimo livello di rumore;
- assenza di sensibilità alle variazioni di tensione;
- dotazione di un sistema di avviamento progressivo;
- possibilità di regolazione graduale della velocità dell'apparecchiatura.
Bisogna capire che i ventilatori sono responsabili della prestazione di pressione dell'apparecchiatura, di fatto la determinano. Pertanto, i parametri tecnici dell'apparecchiatura devono corrispondere esattamente alle specifiche del sistema in questione.

Distribuzione dei flussi: griglie e diffusori
Tutti i canali d'aria che arrivano alla stanza sono collegati a griglie di ventilazione o diffusori. Questi elementi sono destinati alla separazione dei flussi d'aria destinati al riscaldamento, alla ventilazione e al condizionamento, nonché alla distribuzione uniforme dei flussi d'aria all'interno del locale.
Vengono prodotti dispositivi da pavimento, a parete e da soffitto, tra i quali si possono trovare modelli con persiane mobili regolabili.
Serrande e valvole interne ai canali
Gli elementi sono progettati per la regolazione della capacità di flusso del sistema di riscaldamento. Nei condotti di alimentazione dell'aria devono essere installate delle serrande di regolazione. I dispositivi regolano la pressione delle masse d'aria che entrano nelle diverse stanze e consentono, se necessario, di bloccarla.
Le valvole vengono installate in diverse sezioni dei condotti dell'aria. È obbligatorio installare valvole di aspirazione che regolano l'afflusso d'aria dall'esterno.

Apparecchiature per la preparazione dell'aria
Considerato che il riscaldamento ad aria è spesso integrato con i sistemi di condizionamento, il trattamento dell'aria diventa un'opzione molto richiesta. In questo caso, il sistema viene dotato di vari filtri: a carbone, meccanici, elettrostatici.
Puliscono l'aria da ogni tipo di impurità. Inoltre, possono essere installati umidificatori, ionizzatori, anemostati di ventilazione, sterilizzatori, deumidificatori e attrezzature simili.

Sistemi di controllo automatico
Il riscaldamento ad aria di per sé, e soprattutto quando combinato con ventilazione e condizionatori, è considerato un sistema piuttosto complesso. Per coordinare il suo funzionamento, vengono utilizzati moduli di controllo automatici che consentono di modificare rapidamente e con precisione i parametri operativi del sistema.
Se necessario, il proprietario può impostare le caratteristiche desiderate, ottenendo il microclima più confortevole per sé in casa.
I moduli di controllo differiscono per funzionalità e vengono selezionati individualmente per ogni specifico sistema di riscaldamento. Un'automazione ben scelta consente non solo di controllare completamente il riscaldamento ad aria, ma anche di modificare a distanza le impostazioni programmate, di distribuire i flussi d'aria per zone e di integrare il riscaldamento nel sistema di casa smart.
Caratteristiche di un calcolo corretto
Nonostante le assicurazioni dei cosiddetti esperti, calcolare da soli il riscaldamento ad aria è molto complesso. Questo compito è alla portata solo di professionisti.
Il committente può solo verificare la presenza di tutti i punti del progetto, tra cui:
- Determinazione delle perdite termiche di ciascun ambiente da riscaldare.
- Tipo di apparecchiatura di riscaldamento con indicazione della potenza necessaria, che deve essere calcolata in base alle perdite termiche reali.
- Quantità di aria riscaldata necessaria in base alla potenza del dispositivo di riscaldamento selezionato.
- Sezione necessaria dei condotti d'aria, la loro lunghezza, ecc.
Questi sono i punti fondamentali per il calcolo di un sistema di riscaldamento. È consigliabile ordinare un progetto a dei professionisti. Di conseguenza, il cliente riceverà diverse opzioni di calcolo tra cui potrà scegliere e realizzare la soluzione che preferisce.

Conclusioni e video utili sull'argomento
Perché scegliere il riscaldamento ad aria:
Come calcolare da soli il sistema di riscaldamento ad aria:
Fondamenti dell'installazione del riscaldamento ad aria in una casa privata:
Il riscaldamento ad aria è annoverato tra i sistemi sicuri, economici, estremamente durevoli e affidabili. Proprio per questo sta diventando sempre più richiesto. Installare il sistema da soli è abbastanza semplice, ma effettuare calcoli accurati difficilmente sarà possibile.
Possibili errori porteranno a una riduzione dell'efficienza del sistema, a correnti d'aria costanti e ad altre spiacevoli conseguenze. È ottimale ottenere un progetto preparato professionalmente e, se lo si desidera, realizzarlo con le proprie mani.
Desidera comunicare fatti interessanti sulla realizzazione del riscaldamento ad aria o raccontare l'uso del sistema? Ha domande o obiezioni sulle informazioni fornite? Scriva, per favore, commenti nel blocco sottostante.

Il sistema di riscaldamento ad aria ha molti vantaggi, ma anche non pochi svantaggi. Innanzitutto, il calcolo e l'installazione di tale sistema sono possibili esclusivamente nella fase di costruzione della casa o dell'edificio. Inoltre, per un funzionamento normale, questo sistema necessita di una fornitura costante di elettricità, quindi è necessaria una fonte di alimentazione di riserva. Infine, modificare o perfezionare il sistema di riscaldamento ad aria durante il funzionamento è difficile.
Mi ha interessato il riscaldamento ad aria, ma sono preoccupato per la polvere che si muove insieme all'aria. Mia moglie è asmatica e non sono sicuro che sia innocuo per la salute. Può dirmi se è così?
Nei sistemi di questo tipo vengono utilizzati filtri, sui condotti di ritorno, meccanici (la classe di pulizia dipende dal tipo di filtro) ed elettrostatici (catturano particelle molto piccole); vengono inoltre installati sterilizzatori a raggi ultravioletti. Pertanto, con un tale sistema, l'aria sarà molto più pulita, a differenza del pavimento riscaldato o dei radiatori.
Se installerete buoni filtri, non ci sarà alcun inquinamento da polvere in casa. Per il riscaldamento ad aria è previsto un intero sistema di filtri: filtro di pulizia grossolana, filtro elettrostatico, filtro elettronico. Per quest'ultimo, dopo un certo periodo di funzionamento, sarà necessaria la sostituzione dell'elemento filtrante a carbone. Tenete d'occhio gli indicatori che dovrebbero accendersi quando è necessario effettuare la sostituzione.
Una mia conoscente soffre di asma, ma il sistema di filtri installato nell'impianto di riscaldamento ad aria le permette di respirare aria pulita e di non provare disagio.
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