ANALISI E CONFRONTI DEI COSTI TRA EP WARMFLOOR E IDRONICO

  

ANALISI E CONFRONTI DEI COSTI

TRA IMPIANTI RADIANTI IDRONICI

E SISTEMA PER IRRAGGIAMENTO EP WARMFLOOR

 

Di seguito saranno descritte alcune delle differenze tra un impianto di riscaldamento a pavimento IDRONICO ed un sistema di riscaldamento a pavimento per irraggiamento elettrico EP WARMFLOOR funzionante con tensione di sicurezza a 24 Volt a basso consumo energetico e risparmio economico.

Scegliere come riscaldare un edifico in alta classificazione energetica, sia esso residenziale o commerciale, pubblico ecc., comporta la conoscenza di tutti i consumi energetici che esistono nell’edificio.
Quando si parla di sistemi elettrici (luci, elettrodomestici, climatizzatori, ascensori ecc.), si ha subito la certezza dei consumi elettrici da sostenere e diviene semplice definire l’assorbimento dell’immobile.
Se però passiamo ad analizzare i sistemi di riscaldamento più diffusi, gli impianti radianti a pavimento idronici, ci rendiamo conto che non conosciamo il valore esatto della resa energetica in opera, ci si chiede come sia possibile definire la classe energetica dell’edificio se non si conoscono i reali consumi in esercizio.
Questo dipende principalmente dai sistemi costruttivi che non consentono di avere coerenza e costanza di realizzo.
Basti pensare solo al fatto che sugli impianti radianti vengono applicati indistintamente massetti in sabbia-cemento (densità 1800 kg/mc, con spessori di 4,5 cm sull’estradosso del tubo) e massetti autolivellanti (densità 2100 kg/mc, con spessori di 3,0 cm sull’estradosso del tubo), come è possibile che due impianti idronici con le medesime potenze possono avere lo stesso consumo in opera con le diverse resistenze create da massetti così differenti.
Dobbiamo tener conto che lo spessore del massetto ha variazioni che superano abbondantemente il centimetro in cantiere, questa è una ulteriore variazione della resistenza, che tra l’altro determina differenti temperature di superficie e comfort termico non coerente, torniamo a cercare di capire allora come sia possibile con un sistema idronico realizzato come nella maggioranza dei cantieri (solaio, massetto alleggerito di rasatura, impianto radiante, massetto radiante di superficie).
Inoltre l’ultimo contributo alle resistenze termiche impreviste viene dalla posa del rivestimento che, crea con l’uso della spatola dentata e delle colle cementizie, una notevole quantità di aria incapsulata sotto pavimento (c/a il 40% della superficie totale).
Senza tener conto dell’importanza che ha la scelta del pavimento/rivestimento, che quasi mai viene considerata in progettazione dell’impianto radiante.
Un pavimento in legno offre una resistenza termica 10 volte superiore a quella di una ceramica con pari spessore (legno 0,15 W/m2K, ceramica 1,2 W/m2K), come è possibile che venga definito ininfluente la scelta del rivestimento ai fini della determinazione energetica dell’edificio?

Alla luce di questi soli tre punti di analisi, ci si chiede come sia possibile applicare un sistema radiante idronico a pavimento in un edificio in alta classificazione energetica (A+ / A / B+ / B) con un sistema costruttivo inadeguato ed impreciso, senza poterlo progettare nell’efficienza energetica in opera, ma potendo solo ipotizzare un range di consumi possibili.

Altro dato interessante è la tempistica dei vari strati e materiali utilizzati ed un valore che nessuno tiene in considerazione fino al danneggiamento della pavimentazione, l’umidità residua accumulata sotto pavimento.
Il solo massetto alleggerito ha umidità residue superiori al 10% del peso del prodotto, umidità che sarà causa di danni negli anni.
In questa analisi non abbiamo ancora descritto quello che sarà il comfort termico dettato da un’inerzia ignota che il Q-RAD (consorzio sistemi radianti) descrive in tempi lunghissimi che rendono impossibile una regolazione dinamica efficiente ed efficace, quindi con sistemi radianti realizzati come sopra descritto si andrà incontro ad uno sfasamento termico che non riuscirà a controllare né i flussi energetici né il comfort climatico ambientale.
Quindi si potrà avere spesso, spreco energetico o pessima inerzia termica o termodinamica dell’impianto insufficiente.
A causa dell’inaffidabilità dei sistemi radianti a pavimento IDRONICI, ora si valuta sistemi molto più performanti e innovativi come quelli per irraggiamento elettrico a bassissimo voltaggio e basso consumo funzionanti a 24 Volt.

 

CONFRONTO TRA IMPIANTO IDRONICO E PER IRRAGGIAMENTO

INSTALLAZIONE E MANTENIMENTO DELL'IMPIANTO RADIANTE IDRONICO PER UN APPARTAMENTO DI MQ 100 TOTALI, COMPRESO UN LOCALE DA BAGNO DI MQ 5,50 CON AGGIUNTA DI UNO SCALDA-SALVIETTE A PARETE.

1) ESECUZIONE DI UN IMPIANTO RADIANTE A PAVIMENTO IDRONICO:
Per la realizzazione di un impianto a pavimento di tipo idronico bisogna innanzitutto considerare i seguenti materiali da installare: supporto radiante ferma tubi, tubazioni riscaldanti, pompa di calore + collettore + testine di regolazione + progettazione obbligatoria.

Da sommare anche le voci che solitamente non vengonio computate in queste tipologie di impianti:

  • Il noleggio delle caldaie elettriche per il collaudo e prova tenuta tubazioni 
  • Il collaudo meccanico termico di legge, norma uni en 1264
  • I problemi logistici derivanti dalla necessità di scaldare tutti gli impianti radianti in cantiere con caldaie elettriche, in quanto ricordiamo che in Italia non è possibile avere il gas prima dell’abitabilità dell’immobile, quindi non si possono usare caldaie a gas perché non è possibile avere in cantiere serbatoi di carburanti incendiabili
  • Vanno aggiunte le opere edili necessarie alla realizzazioe degli impianti di alimentazione a gas, scassi per caldaie o locale addetto per centrali termiche, camini di smaltimento fumi, l'assistenza di cantiere, massetti di spessore, tutti i collaudi, che comportano un allungamento dei tempi di consegna e dell'esposizione bancaria, oltre a generare una serie di costi rilevanti per gli impianti idronici.
  • NB: da non dimenticare di sommare anche il costo delle opere elettriche.
  • Oltre a questi costi ci sono da considerare i problemi logistici derivanti dalla necessità di scaldare tutti gli impianti radianti in cantiere con caldaie elettriche ed il loro costo (noleggio di c/a €. 50,00 / €.70,00 gg).

NB: Ricordiamo che in Italia non è possibile avere il gas prima dell’abitabilità dell’immobile quindi non si possono usare caldaie a gas perché non è possibile avere in cantiere serbatoi di carburanti incendiabili.

  • Tempi lunghi di cantiere per il collaudo meccanico termico: per eseguirlo si deve attendere 21 giorni se eseguito il massetto cementizio, ed 8 giorni con massetto in anidrite naturale.
    Nel caso del massetto cementizio nei grandi complessi il tempo durerà mesi.
    Tempo che ha un valore economico nell’esposizione finanziaria del cantiere.
    Il costo del collaudo termico è valutato in € 5,00 / € 7,00 al mq
  • La somma di questi svantaggi per l’imprenditore ha un’incidenza rilevante per metro quadrato (c/a €. 10,00 – €. 12,00 al mq) che vanno sommati al sistema di riscaldamento e dalla corrispondenza dei consumi energetici al progetto di efficienza energetica dell’immobile.

Nei condomini multi unità i costi di realizzo della centrale termica e mantenimento che queste comportano è elevato.

 

IMPORTANTE: ANCORA DA SAPERE 

Confrontando un impianto IDRONICO radiante a pavimento ad acqua e un impianto per irraggiamento elettrico EP WARMFLOORsi trovano numerosi vantaggi a favore dell’impianto a pavimento per irraggiamento elettrico.

Per prima cosa, nel caso di un impianto ad acqua il numero di passaggi da effettuare per passare dall’energia primaria è considerevole, basti pensare ad esempio: con caldaia a gas metano, tubazioni per l’alimentazione il gruppo termico, collettore e tubazioni per impianto // con pompa di calore tubazioni, collettore, tubazioni per impianto.
Ogni passaggio comporta delle perdite di energia dovute ai vari rendimenti.

Rendimento di produzione (ηp): è definito dal rapporto tra energia primaria fornita al generatore di calore ed energia in uscita dal generatore.
Esso è condizionato da vari elementi, come le perdite di calore dal mantello (il calore prodotto riscalda anche i vari componenti che compongono il gruppo termico, i quali poi cedono questo calore all’ambiente circostante), le perdite di combustione (dovuto al mancato recupero del calore contenuto nei prodotti della combustione), le perdite al camino con bruciatore spento (causate dal tiraggio naturale che si instaura a bruciatore spento, in questo caso l’aria che penetra nella caldaia assorbe parte del calore presente nella camera di combustione e lo disperde poi nell’atmosfera).

Rendimento di regolazione (ηrg): un sistema di regolazione che risponde male e in ritardo rispetto alle richieste genera variazioni della temperatura interna, con conseguente spreco di energia in quantità superiore a quella teorica definita dalla progettazione, riducendo il comfort abitativo. Il cattivo funzionamento della regolazione è dato dalle difformità dei materiali di rivestimento dell’impianto radiante.
Questo valore dipende dal tipo di regolazione impiegata, dal tipo di regolatore installato e dalle caratteristiche dell’impianto di riscaldamento.

Rendimento di distribuzione (ηd): tiene conto delle perdite di energia termica della rete di distribuzione (come le tubazioni presenti in centrale termica, le tubazioni di collegamento ai collettori dell’impianto a pavimento) verso l’esterno e quindi non utilizzabile dagli ambienti.

Rendimento di emissione (ηe): stima le dispersioni di energia verso l’esterno o verso gli ambienti non riscaldati (come ad esempio il calore ceduto alla parte del solaio sottostante le tubazioni dell’impianto a pavimento) provocato dallo stesso terminale di emissione.

NB:a causa di tutti questi passaggi l’energia necessaria per il riscaldamento con un impianto a pavimento ad acqua è molto superiore a quella poi realmente rilasciata negli ambienti.

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INSTALLAZIONE E MANTENIMENTO DEL SISTEMA PER IRRAGGIAMENTI DI UN APPARTAMENTO DI MQ 100 TOTALI, COMPRESO UN LOCALE DA BAGNO DI MQ 5,50 RISCALDATO SIA A PAVIMENTO CHE A PARETE PER RAGGIUNGERE 150W/MQ (TOTALE APPARTAMENTO DA RISCALDARE MQ 125).

2) REALIZZAZIONE DI RISCALDAMENTO PER IRRAGGIAMENTO ELETTRICO A BASSISSIMA TENSIONE E A BASSO CONSUMO EP WARMFLOOR

Impianto comprensivo di fornitura di pannello isolante, polimero riscaldante, adesivi specifici per incollaggi, cavi di alimentazione a doppio isolamento, trasformatori in classe II SELV a doppio isolamento, morsettiere con protezioni e sistema di riduzione consumi.
Le opere murarie sono irrisorie, solo scassi per le Junction Box (scatole di derivazione) nei locali previsti da progetto.

L’energia elettrica riscalda il polimero annegato nel pavimento, che cede così il calore all’ambiente con pochissima inerzia, visto che viene posato subito sotto i rivestimenti. 
(Ceramica – marmo – legno -  pavimento flottante ecc.)

Da notare il numero di passaggi è ridotto dal trasformatore ai cavi al polimero, rispetto ad un impianto radiante ad acqua, e di conseguenza l’energia primaria necessaria non è condizionata da tutti i rendimenti sopra esposti negli impianti idronici.

La soluzione elettrica comporta quindi tempi di attesa per il riscaldamento dell’ambiente molto minori rispetto ad una soluzione con l’utilizzo di acqua calda.

Basti pensare a tutti i passaggi per il riscaldamento dell’acqua, delle tubazioni ed infine del pavimento: il tempo di risposta dell’impianto non è veloce come nel caso di un impianto elettrico EP Warmfloor funzionante a 24 Volt, dove in pochi secondi il passaggio dell’elettricità nei cavi porta in temperatura il polimero riscaldante.
EP Warmfloor riscaldamento a pavimento elettrico per irraggiamento a bassissimo voltaggio, non ha bisogno di tener conto del COP in quanto a qualsiasi temperatura ha sempre la risposta immediata e il consumo è sempre molto ridotto.

Il sistema EP Warmfloor prevede, come opzionale, anche una gestione dei consumi e controllo carichi, denominato EP Energy Saver Pack, con questo sistema si riducono i consumi del 30% della potenza installata.
Con questo sistema, è possibile accendere e spegnere tramite cronotermostati o sonde di temperatura, locale per locale al fabbisogno.

Con questo sistema di impianto di riscaldamento elettrico, il consumo di corrente, paragonando al consumo di gas con un impianto idronico, si ha un risparmio circa del 30%.

PS:si rammenta che EP Warmfloor è un riscaldamento sano, ecologico, non rilascia gas dannosi, e importante da non sottovalutare, è esente da manutenzioni.
I sistemi 
EP Warmfloor sono ad elevata affidabilità e "semplicità", consentono la progettazione dell'impianto e la realizzazione con pochissimi passaggi.

NB: l’impianto eseguito con EP WARMFLOOR non ha manutenzione e ancora più importante, zero emissioni nocive nell’ambiente.

Se si installa un impianto fotovoltaico con accumulo, il costo energetico può essere annullato completamente.

INSTALLANDO IL SISTEMA EP WARMFLOOR, NON SERVE ESEGUIRE:

Il collaudo tenuta tubazioni
Il collaudo meccanico termico previsto dalla norma uni en 1264 per gli impianti radianti.
E tutti quei svantaggi dell'idronico

CONFRONTO DEI COSTI DI MANUTENZIONE E SOSTITUZIONE DEGLI IMPIANTI

1.    Impianto Idronico con caldaia:

Dopo 10 anni dall’installazione si sono sostenute spese per un totale di circa € 5.000,00 (controllo biennale della caldaia e dei fumi, eventuali sostituzioni delle testine, eventuale sostituzione caldaia, eventuali sostituzioni meccaniche, ecc.)
Dopo 20 anni dall’installazione si sono sostenute spese per un totale di circa € 10.000,00 (controllo biennale della caldaia e dei fumi, eventuali sostituzioni delle testine, sostituzione della caldaia, eventuali sostituzioni meccaniche ecc.)

       Impianto Idronico con pompa di calore:

Dopo 10 anni dall’installazione si sono sostenute spese per un totale di circa € 2.500,00
Dopo 20 anni dall’installazione si sono sostenute spese per un totale di circa € 5.000,00

2.    Sistema per irraggiamento elettrico EP Warmfloor

Dopo 10 anni dall’installazione il costo è rimasto uguale come installato
Dopo 20 anni dall’installazione il costo è rimasto uguale come installato

RIEPILOGO:

Da quanto esposto diviene piuttosto complesso determinare l’incidenza del costo di un impianto radiante idraulico per l’Imprenditore edile.

Se poi cominciamo a sommare tutto quanto detto sulla qualità del sistema costruttivo degli impianti radianti idronici e di quanto questo incida sull’efficacia termica e sui consumi, allora le differenze divengono importanti tanto per il costruttore quanto per il suo cliente.

Per i tecnici progettisti l’utilizzo dei sistemi EP Warmfloor consentirà di progettare in efficienza energetica con la certezza che il risultato in opera rispecchierà il reale fabbisogno energetico di cui necessita l’edificio.

Questo sarà possibile anche grazie ad un corso di studi, avviati presso il CNR, che hanno lo scopo di definire alcune delle variabili stimate e di comparare i risultati ottenuti con quanto in arte nota.

 

OPERARE SOLO SUGLI INVOLUCRI E SUI SISTEMI DI PRODUZIONE DI ENERGIA, SENZA CURARSI DEI TERMINALI TERMO ENERGETICI E’ LA CAUSA DELLA DIFFICOLTA’ A RAGGIUNGERE IL COMFORT TERMICO AMBIENTALE, CHE INSIEME AI CONSUMI E’ L’ALTRO OBBIETTIVO FONDAMENTALE DELLE CASE AD ALTA CLASSIFICAZIONE ENERGETICA.

IL PRIMO MODO DI RISPARMIARE RESTA SEMPRE QUELLO DI OTTIMIZZARE ED EVITARE GLI SPRECHI DATI DA TECNOLOGIE DAI RISULTATI INCOGNITI.

 

ANALIZZANDO I CONSUMI DEI DUE TIPI DI RISCALDAMENTO A PAVIMENTO

Va precisato che i dati relativi agli impianti radianti idronici sono del tutto teorici e da verificare sempre a consuntivo.

I valori riportati sono quelli medi indicati da produttori ed associazioni tecniche di settore. Purtroppo i dati energetici riportati non sono valori fissi ma dati approssimativi derivanti da condizioni standard, in cui la variabile del cantiere e degli operatori interviene sostanzialmente e non viene considerata.
NB: Al contrario, le operazioni effettuate per il calcolo ed il dimensionamento del sistema di riscaldamento per irraggiamento elettrico sono rigorose e facilmente determinabili in fase di progettazione con il sistema costruttivo messo a punto da EP WARMFLOOR

ESEMPIO CALCOLO

APPARTAMENTO TIPO CON UN LOCALE DA BAGNO: 100 MQ
CLASSE ENERGETICA: B
ZONA: BRESCIA
FABBISOGNO ENERGETICO CASA CLIMA: 50 KWH/MQ/ANNO
ZONA CLIMATICA: E
COSTO MEDIO ENERGIA ELETTRICA: 0,20 €/kwh

CONFRONTO:

1.    Impianto radiante IDRONICO

2.    Sistema per irraggiamento elettrico EP Warmfloor

       

1.     Impianto radiante idronico

Ipotizzando che si usi una pompa di calore e che questa riesca ad avere un rendimento medio teorico COP 1/2,5 (calcolato a + 12°C) avremo i seguenti costi energetici:

Ricordiamo che questo è un dato puramente teorico che in realtà non si riesce a garantire.

Nella definizione dei consumi per il calcolo sono stati stimati le 13 ore di esercizio al giorno necessarie all’impianto idronico (da QRAD) per raggiungere la temperatura in ambiente desiderata.

Ipotizziamo di utilizzare una pompa di calore con COP di 1/2,5=0,4 (40%) dichiarato.

Tale COP viene calcolato secondo la formula: , dove TA è la temperatura ambiente, e la TE è la temperatura esterna.

Nella totalità dei casi, la TA è la temperatura del liquido all’interno dei tubi, il quale dovrà essere molto maggiore della Temperatura reale dell’ambiente. Infatti, il pacchetto costruttivo sovrastante l’impianto idronico, richiede molto tempo prima di fare raggiungere all’ambiente la temperatura desiderata.

Si ha quindi una riduzione significativa della prestazione del sistema in quanto richiede molto più tempo per ottenere la temperatura desiderata.
Calcolato con una temperatura esterna di -5 °C, il COP si riduce a 1/1,1

Il valore di COP come prescritto dalla scheda tecnica della pompa di calore perde quindi efficacia.

Otteniamo così un conteggio di consumo pari a:

IMPIANTO SEMPRE IN MANUTENZIONE

 

2.     Sistema per irraggiamento elettrico EP Warmfloor

Il calcolo eseguito si intende con impianto tutto acceso, per 10 ore.

EP Warmfloor, dopo un tempo iniziale, circa 45 / 50 minuti, che il sistema entri a regime, abbiamo una prima riduzione dei consumi circa del 15%, per auto modulazione del polimero.
Eventuale risparmio energetico ed economico con EP Energy Saver Pack, abbiamo un’ulteriore riduzione dei consumi circa del 30%.

Non avrebbe senso, per questo tipo di sistema parlare di COP, in quanto, per ogni KW di potenza fornita abbiamo 1 KW di potenza termica erogata, quindi esso si attesterebbe ad un valore di 1/1.
Però inserendo il sistema EP Energy Saver Pack otteniamo così un conteggio di consumo pari a:

IMPIANTO SENZA MANUTENZIONE E LO ACCENDI QUANDO VUOI

 

I sistemi EP Warmfloor sono ad elevata affidabilità e “semplicità”, consentono la progettazione dell’impianto e la realizzazione con pochissimi passaggi.

NB: l’impianto eseguito con EP WARMFLOOR non ha manutenzione e ancora più importante, zero emissioni nocive nell’ambiente.

Se si installa un impianto fotovoltaico, il costo energetico può essere annullato completamente.

Da valutare inoltre, che con il sistema di riscaldamento EP WARMFLOOR, non ci sono emissioni nocive per la salute ambientale, rispettando così il protocollo di Kyoto e naturalmente la casa eco sostenibile senza il pericoloso GAS

Con l’installazione di questi nuovi sistemi, funzionanti con energie rinnovabili, avremmo un valore aggiunto all’immobile.

“Nel futuro il riscaldamento sarà per irraggiamento“ (Albert Einstein)

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