Impianti Termoidraulici: Definizione e Tipologie

Hai mai sentito parlare degli impianti termoidraulici? Ti sei mai chiesto nel dettaglio come si compongono e come funzionano? Lo sai che un impianto termoidraulico è un elemento essenziale per garantire il comfort all’interno di una casa, un’azienda o una qualsiasi struttura privata o pubblica?

In questo articolo cercheremo di illustrare tutto ciò che devi sapere di questi impianti, soffermandoci sulle sue modalità di dimensionamento.

Cosa sono gli impianti termoidraulici e quali sono i componenti principali?

Un impianto termoidraulico rappresenta l’insieme di dispositivi e componenti che garantiscono:

la climatizzazione (riscaldamento/raffrescamento) degli ambienti;
l’approvvigionamento di acqua potabile;
la produzione di acqua calda sanitaria.

Un impianto termoidraulico può essere autonomo, se al servizio di un’unica utenza, come un appartamento o una casa unifamiliare oppure centralizzato, se collegato a più utenze.

In generale un impianto termoidraulico si compone di:

un generatore di calore, come una caldaia o una pompa di calore che fungono da sistema di produzione;
un sistema di distribuzione, che veicola il fluido termovettore ai terminali di utilizzazione;
un sistema di accumulo, per la gestione ottimale dell’energia termica;
un sistema di regolazione e controllo, che gestisce e ottimizza il funzionamento del generatore di calore e del sistema di distribuzione;
un sistema di utilizzazione, rappresentato dai terminali, come radiatori, pannelli radianti, ventilconvettori che permettono la trasmissione dell’energia termica all’ambiente.

Quali sono i principali impianti termoidraulici?

Tra i principali impianti termoidraulici vi sono:

i sistemi di riscaldamento dotati di generatori di calore, alimentati a gas, gasolio, energia elettrica o a biomassa. Tra questi ricordiamo la caldaia tradizionale, quella a condensazione, le pompe di calore, i sistemi ibridi, etc.;
i sistemi di riscaldamento ad energia radiante come stufe, stufe a pellet, termostufe, caminetti. Questi sistemi possono essere considerati impianti termoidraulici se sono installati in modo fisso e se la loro potenza al focolare superi i 5 kW per la singola unità abitativa;
i sistemi di climatizzazione estiva, ottenuti mediante sistemi di raffrescamento a pompa di calore, a pavimento, capaci di garantire temperature confortevoli e risparmi energetici;
gli impianti di ventilazione meccanica controllata (VMC) garantiscono il ricambio continuo e la purificazione dell’aria nell’ambiente interno: l’aria esausta degli ambienti interni viene estratta mentre altra aria, proveniente dall’esterno e ricca di ossigeno, viene immessa all’interno dei locali;
gli impianti idrotermosanitari, reti, apparecchiature ed accessori che hanno lo scopo di distribuire l’acqua calda e fredda alle varie utenze in una casa e di far defluire l’acqua già utilizzata verso le fognature;
gli impianti geotermici, composti da pompa di calore che sfrutta la temperatura indisturbata del terreno per raffrescare in estate e riscaldare in inverno;
gli impianti di cogenerazione, che garantiscono la produzione combinata di energia elettrica e termica utilizzando una sola fonte energetica.

Come scegliere l’impianto termoidraulico adatto alle tue esigenze?

La scelta del tipo di impianto termoidraulico adatto alle tue esigenze dipende da molti fattori ed è molto più complessa di quanto sembra.

Ad influenzare questa scelta sono molti parametri importanti:

le caratteristiche geometriche e costruttive dell’abitazione: come ad esempio stratigrafie di pareti, solai e coperture, dimensioni e caratteristiche tipologiche degli infissi;
l’orientamento dell’edificio: una struttura ben orientata al sole può beneficiare del calore solare naturale, riducendo la richiesta di riscaldamento;
l’ambiente esterno, con clima e temperature che influiscono sulla richiesta di fabbisogno energetico;
la potenza termica richiesta, in funzione del volume dell’ambiente da riscaldare;
le fonti energetiche disponibili sul territorio e l’efficienza energetica che ne consegue dalla scelta di una piuttosto che dell’altra;

Partendo dall’analisi di questi parametri è possibile poi procedere al dimensionamento dell’impianto termoidraulico, per cui ti consiglio di dare un’occhiata al prossimo paragrafo per avere qualche consiglio operativo.

Guida al dimensionamento dell’impianto termoidraulico

Realizzare un impianto termoidraulico con tutte le sue componenti inoltre non è di certo semplice, è necessario seguire il progetto redatto da un professionista con l’ausilio di un software per la progettazione degli impianti termici ed un software per la progettazione degli impianti idraulici.

Per dimensionare rapidamente l’impianto termoidraulico affidati a:

un software per la progettazione degli impianti termici;
un software per la progettazione degli impianti idraulici.

Avrai a tua disposizione un vasto archivio di terminali, tubazioni, raccordi, pezzi speciali, in base alle tue necessità per modellare varie tipologie di impianti.

Immaginiamo per esempio di voler realizzare un impianto termoidraulico costituito da una caldaia a condensazione come generatore e da termosifoni come terminali di erogazione del calore (impianto idronico).

Per dimensionare l’impianto idronico di riscaldamento è possibile seguire questi comodi e semplici passaggi:

calcolo della potenza termica della caldaia, che può essere realizzato tenendo conto delle dispersioni dell’unità immobiliare attraverso un software per il calcolo delle prestazioni energetiche, come ad esempio TerMus;
calcolo della potenza degli erogatori. Dallo step 1 sono resi noti anche i carichi termici di ogni ambiente che andranno a determinare la potenza termica dei terminali che dovranno erogare;
scelta del tipo di radiatore e posizionamento dei terminali nel modello 3D dell’edificio;
disegno delle tubazioni e modellazione dei pezzi speciali e componenti dell’impianto. Le stesse tubazioni dovranno essere caratterizzate, definendo quelle principali, secondarie, di mandata e di ritorno;
definizione dell’inizio e della fine del circuito e del verso del flusso;
definita la modalità di ricalcolo delle portate ed i parametri di calcolo per i diversi componenti dell’impianto, è possibile dimensionare l’impianto di riscaldamento grazie al software per la progettazione degli impianti termici;
sarà possibile visualizzare tutti i risultati di calcolo sia in forma grafica che tabellare e produrre elaborati grafici con legende e abachi.

Per quanto riguarda l’impianto idrico invece, a partire dalla pianta di progetto, con il software per la progettazione di impianti idraulici potrai disegnare tutta la rete di acqua calda e fredda e collegarla automaticamente ai terminali di erogazione di bagno e cucina. Potrai dimensionare così tutte le tubazioni di adduzione secondo la norma UNI EN 806-3 o la UNI 9182, potrai calcolare le portate massime, dimensionare il preparatore di acqua calda ad accumulo e istantaneo e molto altro. Un investimento mirato in questa prima fase è essenziale per il buon esito del lavoro finale. Tutto ciò si tradurrà in minori costi di gestione.

Oggigiorno ci sono svariate possibilità per realizzare un impianto termoidraulico, in modo particolare riguardo alle fonti energetiche. Quello delle fonti energetiche è un argomento che da qualche anno a questa parte è di grande interesse, poiché tocca due tematiche che stanno particolarmente a cuore a tutti noi: il risparmio (di combustibile e di conseguenza risparmio economico) e l'ambiente (ciò che bruciamo è ciò che respiriamo). Le nostre realizzazioni spaziano dagli impianti tradizionali con sola caldaia (a condensazione) a quelli che contemplano un impianto solare termico, dalle caldaie a legna e biomasse alle pompe di calore, dalle termostufe a legna e/o pellet agli impianti solari termici e/o fotovoltaici. Nel settore industriale prestiamo particolare attenzione alla sicurezza dei lavoratori; per questo motivo il personale, dotato delle qualifiche e delle abilitazioni necessarie, segue costantemente i corsi di aggiornamento ed è dotato di tutti i DPI previsti dalle normative.

Con la definizione di impianto termoidraulico non si intendono solo gli impianti idraulici e quelli sanitari, ma un intero e complesso sistema in grado di regolare la temperatura di un ambiente, che sia un’abitazione domestica, un ufficio, un esercizio commerciale, un magazzino etc. L’installazione di un impianto termoidraulico è senza dubbio la scelta più consigliata al giorno d’oggi: assicura infatti diversi vantaggi, riassumibili essenzialmente nel risparmio energetico.

Se stai pensando di ristrutturare la casa in cui vivi o quella appena acquistata dove ti trasferirai, devi fare molta attenzione a riflettere sul tipo d’impianto termico da installare. È bene quindi controllare quale tipo di riscaldamento è presente nell’abitazione e valutare se è il caso di sostituirlo con un altro più performante. Un’altra valutazione da fare riguarda l’isolamento termico dei diversi ambienti. È molto importante che non ci siano spifferi e che le finestre chiudano perfettamente.

Tipologie di impianti di riscaldamento:

Il riscaldamento a radiatori è quello che avviene attraverso i classici termosifoni. Per un corretto funzionamento dell’impianto, è opportuno che i radiatori si scaldino tutti più o meno contemporaneamente e che la temperatura resti sempre alta. Qualora uno o più di essi, non raggiungano un calore sufficiente, ti consigliamo di controllare l'eventuale presenza di aria all'interno del termosifone, controllare le tubature e in casi estremi sostituire il radiatore.
I pannelli radianti sono un tipo d’impianto di riscaldamento più evoluto e in questo caso il calore viene prodotto dalle tubature che passano all’interno delle mura, sul pavimento oppure sul soffitto. Naturalmente serve sempre una caldaia o una pompa di calore. In tutti e tre i casi, il sistema ha un riscaldamento uniforme e costante per tutto il giorno. Può essere alimentato a gas oppure con la corrente elettrica.
Il riscaldamento a pavimento è un sistema utilizzato soprattutto nelle nuove costruzioni. Il riscaldamento può avvenire tramite caldaia a condensazione o tradizionale. Per installarlo, il pavimento deve avere una buona conducibilità termica, non deve quindi essere troppo doppio.
I pannelli radianti a parete sfruttano una rete di serpentine che corrono lungo le mura emettendo calore. Quest’ultima tipologia d’impianto è molto vantaggiosa per la semplicità dell’installazione e perché la temperatura si mantiene più uniforme tra la testa e i piedi.
I termoconvettori sono un sistema di riscaldamento moderno che fa ricorso al movimento circolare dell’aria per riscaldare una stanza. Il calore viene emesso nell’ambiente tramite una ventola.
I termocamini sono l’alternativa moderna dei classici caminetti a legna. A differenza di essi, grazie alla chiusura del vetro termico, non subiscono alcuna perdita di calore. Nel caso di un termocamino ad aria, il calore deriva dall’aria calda diffusa nell’ambiente in cui si trova il dispositivo.

Ciò che devi tenere sempre presente è di sottoporre l’impianto a una regolare manutenzione per mantenere alta la sua efficienza.

Impianto idraulico

L'impianto idraulico di acqua sanitaria comprende le reti di distribuzione di acqua potabile e non potabile per uso domestico, in particolare quello civile per lavarsi o per accumulo. In tutta la UE, come nella maggioranza del resto del mondo, l'acqua calda si trova a sinistra e quella fredda a destra.

Nel caso dell'impianto di riscaldamento, ad esempio, è OBBLIGATORIO installare il cosiddetto filtro "defangatore magnetico" che preserva da sporco attraendo taluni residui ferrosi e con la possibilità di spurgo dello stesso.

Le Norme che regolano il dimensionamento di un impianto sanitario di adduzione acqua fredda e calda sono la UNI 9182 e la UNI 9183.

Nei primi anni del 1980 gli idraulici conoscevano esclusivamente tubazioni in ferro per la distribuzione sanitaria. Inoltre era poco chiaro anche il concetto di dimensionamento, ovvero la misura del diametro di partenza rispetto alla portata ed alla lunghezza prevista fino ai rubinetti, il concetto che si parte sempre da un diametro più grande per finire ad uno inferiore, specie quando si va verso l'alto o a un piano superiore.

Il motivo è che sono presenti tutt'ora negli edifici civili sebbene stiano creando problemi (ormai suoerati dai nuovi materiali) a causa del loro decadimento, per questo è molto importante che l'idraulico di oggi ne abbia conscenza, coosì come l'utente.

Impianto termico

L'impianto è considerato termico sopra i 5kW di potenza e se la sua destinazione d'uso è di climatizzazione degli ambienti durante tutte le stagioni. Sono gestiti da un apparecchio che produce calore tramite la combustione di materiale fossile come ad esempio le caldaie che funzionano a gas, pompe di calore a gas o apparecchi che bruciano il carbone o ad olio, etc.

Appena superata "l'era del rame" nell'installazione dei circuiti idraulici di riscaldamento, ecco spuntare il cosiddetto "multistrato" che non ha un elevato indice di conducibilità, ma che in compenso ha dei costi e tempi di installazione davvero senza precedenti e dunque bassissimi. Tanto da non dover considerare la differenza dispersione di conducibilità che si compensa con la nuova e correlata classe energetica delle nuove caldaie in commercio. Affermativo!

Per legge inoltre, devono essere controllati a cadenza biennale per qualsiasi tipologia di impianto da un tecnico abilitato al controllo e pulizia con il rilascio di relativa documentazione che ne confermi o neghi l'utilizzo corretto da corrispondere al Comune di competenza, il quale ne prenderà atto e deciderà se effettuare ulteriori accertamenti nei casi di mancanza dei requisiti minimi consentiti.

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