Efficientamento Energetico

Utilizzare il clima per scaldare casa?

Conviene utilizzare il clima per scaldare casa?
Sfortunatamente, è una domanda che mi viene posta troppo spesso. Prima di elencare quelli che possono essere i motivi per cui non ne vale la pena, facciamo un breve cappello per capire da dove arriva la domanda.

I motivi che ho avuto modo di vedere più spesso che fanno optare per “staccarsi dal gas”, o almeno ridurne drasticamente l’utilizzo, sia questo Metano, GPL o altra tipologia, sono diversi e vanno dall’aumento del costo del Metano, (ricordate la pubblicità “il metano, ti dà una mano”?) dovuto alla guerra, alla spinta green degli ultimi anni, associando all’installazione dei climatizzatori un impianto fotovoltaico. Ma ne vale veramente la pena? E soprattutto, possono i climatizzatori sostituire una caldaia? Per rispondere a questa domanda dobbiamo partire dal concetto di comfort.

Partiamo da due esempi che spiegano il concetto e poi lo andiamo ad approfondire. Se stiamo in una stanza a 20°C e 50% di umidità relativa (condizioni ottimali standard invernali con le quali vengono progettati gli impianti di riscaldamento) ma una delle pareti della stanza è vetrata, o comunque ha molte finestre, con serramenti vecchi e vetri non basso emissivi il risultato è che il nostro livello di comfort non sarà ideale, perché il nostro corpo, pur essendo immerso in un fluido (l’aria) a temperatura e umidità ideali (in inverno nell’esempio), percepisce “il freddo proveniente dalla parete vetrata” (nella realtà la parete vetrata risucchia la nostra energia emanata tramite irraggiamento). Stesso discorso quando siamo all’aria aperta. A chi non è mai capitato di uscire in una bella giornata di fine inverno quando l’aria è fresca, anche solo 10°C, ma splende un forte sole e ritrovarsi in maniche corte per il caldo, salvo poi rimettere il giaccone appena andato via il sole?

Questo perché, a differenza di quello che si possa pensare, il comfort non è garantito dalla temperatura ambiente. Ma è garantito dal carico termico sulla superficie del nostro corpo. In breve, la temperatura che percepiamo dall’aria e da tutto quello che ci circonda (muri, armadi, finestre, termosifoni, fornelli, ecc). Com’è possibile percepire dagli esempi sopra, se anche la temperatura dell’aria è bassa ma quella di ciò che ci circonda è alta, e viceversa, potrebbe non essere un problema.

Perché le condizioni ideali degli ambienti sono 20°C in inverno e 26°C in estate, sempre al 50% di umidità relativa? Perché in inverno stiamo tipicamente più coperti che in estate (a meno di non essere dei tedeschi in vacanza, loro stanno sempre in maglietta e pantaloncino che sia estate o inverno). Con i vestiti addosso disperdiamo meno energia e quindi abbiamo bisogno di meno energia nell’ambiente per stare al caldo. Quando invece in estate, maglietta e pantaloncini, ci capita di entrare in locali con temperature di 20-22°C sentiamo subito freddo, eppure è la stessa temperatura che abbiamo in inverno a casa!

Per finire questo sproloquio, serve ancora capire come la distribuzione della temperatura dal pavimento al soffitto incida sul comfort. Considerando sempre di trovarci immersi in un fluido (l’aria) e di percepirne la temperatura, siamo anche sensibili alle differenze di temperatura che si vengono a creare sul nostro corpo. Ad esempio, se abbiamo i piedi al caldo e la testa al freddo, ossia i piedi percepiscono una temperatura ambiente di 22°C e la testa di 17-18°C, ci sentiremo al caldo ed il nostro grado di comfort sarebbe al massimo. Se invece fosse il contrario sentiremmo freddo, pur avendo la testa al caldo.

Sull’esistenza della grandezza che misura il comfort e che è chiamata PMV (Predicted Mean Vote) e di quella che misura il discomfort chiamata PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied) torneremo poi.

Concentriamoci ora sulla possibilità di utilizzare i climatizzatori per scaldare casa. Dopo tutto quello che abbiamo detto la risposta diventa più facile di quello che si possa pensare.

Consideriamo il funzionamento percepito di un climatizzatore. Dal telecomando lo accendo, lui aspetta un attimo, il tempo di scaldare il gas, e poi inizia a prendere aria dall’ambiente, scaldarla e reimmetterla in ambiente utilizzando il ventilatore centrifugo che ha all’interno. Prima di tutto, sentire l’aria che si muove sul nostro corpo può portare a due diversi risultati: se siamo abbastanza vicini al climatizzatore per sentire l’aria calda che viene immessa in ambiente possiamo arrivare addirittura a sentire caldo; al contrario, se siamo lontani, il risultato è che siamo sul nostro corpo aria tiepida/fredda che ci fa sentire freddo. Inoltre, dato che l’aria calda è più leggera dell’aria fredda, finché tutta l’aria nella stanza non viene riscaldata, avviene una stratificazione che ci porta ad avere la testa al caldo e i piedi al freddo. Per far fronte a questo problema i produttori di climatizzatori hanno introdotto il movimento delle alette in verticale in modo da miscelare l’aria e limitare la stratificazione. Limitato il problema della stratificazione (che comunque sussiste) ci troviamo di fronte al terzo problema: la temperatura degli oggetti che ci circondano. Sembrerà stupido, ma tenere i termosifoni accessi per diverse ore al giorno porta a scaldare l’ambiente e tutto quello che c’è dentro. In questo modo anche gli oggetti rilasciano calore che contribuiscono sia a creare comfort ambiente sia a limitare il raffreddamento della casa quando spegniamo l’impianto. Accendendo il climatizzatore per poche ore questo riesce a scaldare l’aria ma non gli oggetti all’interno dell’ambiente. Risultato, appena lo spegniamo sentiamo subito freddo.

Pertanto, per far sì che un climatizzatore possa sostituire l’impianto di riscaldamento a termosifoni o pannelli radianti, va tenuto accesso parecchie ore al giorno al fine di: scaldare tutta l’aria presente in ambiente ed evitare la stratificazione; e riscaldare tutti gli oggetti presenti in ambiente. Inoltre, va installato in modo da evitare di subire il flusso d’aria diretto, perché porterebbe solo discomfort. Rimane l’ultima domanda, implicita in tutto il ragionamento, conviene? La risposta non può essere certa, quindi farò un esempio un articolo che mette a confronto diverse tecnologie per il riscaldamento.