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Impianto a soffitto radiante in edificio residenziale

Applicazioni e controlli HVAC

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Il sistema a pannelli radianti a soffitto è un impianto idronico per il riscaldamento e raffrescamento degli ambienti che ha affiancato nel tempo la versione a pavimento; in comune mantiene la caratteristica di avere una bassa differenza di temperatura tra il fluido termovettore e l’aria ambiente.

Il fluido termovettore circola all’interno di circuiti costituiti da tubazioni in metallo o in materiale plastico integrate in un controsoffitto sospeso; le serie di pannelli sono alimentate da collettori di distribuzione installati superiormente al piano dei circuiti serviti. Nelle applicazioni residenziali il controsoffitto presenta verso l’ambiente una finitura in cartongesso adatta agli edifici civili e verso l’alto uno strato di coibentazione.

L’impianto risulta invisibile e sfrutta l’intera superficie del soffitto come terminale di grande estensione per lo scambio termico prevalente a irraggiamento. Come nel caso del sistema a pavimento, i pannelli radianti a soffitto trattano solo i carichi termici di tipo sensibile; in genere la soluzione a soffitto offre una resa più elevata in raffrescamento.

L’impianto a soffitto radiante rappresentato nell’esempio serve per il riscaldamento e raffrescamento degli ambienti di un edificio a destinazione residenziale. L’impianto è di tipo combinato; abbina al sistema a pannelli radianti a soffitto una o più macchine per la ventilazione meccanica controllata degli ambienti, la cui funzione di base è il rinnovo dell’aria ambiente con recupero di calore ad alta efficienza. In questo caso, inoltre, si tratta di macchine complete per il trattamento dell’aria in ambiente, in grado di supportare il funzionamento dell’impianto in raffrescamento estivo, svolgendo anche le funzioni di deumidificazione (con abbattimento del carico latente) e di integrazione della potenza termica sensibile.

In genere queste macchine non servono un singolo ambiente, ma più ambienti o un’intera zona di un edificio; nel settore residenziale è comune ad esempio l’impiego di una macchina per la zona giorno e di una per la zona notte. La disposizione avviene tipicamente in posizione baricentrale rispetto alla zona servita, ad esempio a incasso nel controsoffitto nel disimpegno o nel corridoio.

Dispositivi Ekinex Altri componenti
A) Interruttore orario / astronomico digitale EK-TM1-TP 1) Unità VMC con deumidificazione e integrazione del raffrescamento
B) Modulo GPS EK-GPS-1 2) Contatto consenso per deumidificazione
C) Uscita binaria EK-FE1-TP 3) Contatto consenso per integrazione raffrescamento
D) Attuatore-controllore per azionamenti elettrotermici EK-HE1-TP 4) Valvola con servomotore ON / OFF
E) Termostato ambiente EK-EQ2-TP 5) Valvola stagionale (scaldasalviette) con servomotore ON / OFF
F) Sonda temperatura per misura in aria EK-STL-NTC-3435 6) Scaldasalviette
  7) Circolatore
  8) Valvola di zona (soffitto radiante) con servomotore ON / OFF
  9) Collettore di distribuzione per circuiti a soffitto radiante
  10) Sonda anticondensa
  11) Pannelli a soffitto radiante (serie)
  12) Generatore termico (fluido termovettore caldo)
  13) Generatore termico (fluido termovettore freddo)
  14) Collettore di centrale (mandata)
  15) Collettore di centrale (ritorno)
Controllo con Ekinex

L’interruttore orario / astronomico digitale EK-TM1-TP (A) provvede al consenso di funzionamento dell’impianto secondo le fasce orarie predefinite ed è costantemente sincronizzato con data e ora dal modulo GPS (opzionale) EK-GPS-1 (B).

Il termostato ambiente EK-EQ2-TP (E) provvede alla misurazione di temperatura e umidità relativa ed è installato in una posizione sensibile al flusso d’aria generato dalla macchina (1).

Nel funzionamento in riscaldamento o raffrescamento, alla richiesta del termostato l’attuatore-controllore EK-HE1-TP (D) provvede al comando in apertura della valvola di zona (8) del soffitto radiante. Laddove necessario, al termostato (E) può essere collegata una sonda di temperatura NTC aggiuntiva (F) per effettuare la regolazione in base a un valore pesato di temperatura.

Alla commutazione stagionale in raffrescamento, l’attuatore-controllore (D) comanda in chiusura la valvola stagionale (5) per evitare di alimentare gli scaldasalviette con fluido termovettore freddo. I contatti per il consenso all‘integrazione del raffrescamento (2) e alla deumidificazione (3) sono attivati dall’uscita binaria EK-FE1-TP (C). L’integrazione del raffrescamento è attivata quando la temperatura misurata dal termostato ambiente (E) supera di un valore di offset predefinito (ad esempio: 1,5 °C) il valore di setpoint. La deumidificazione è attivata quando l’umidità relativa misurata dal termostato ambiente (E) supera il valore di soglia predefinito in sede di progetto (ad esempio: 50%).

Al termostato ambiente (E) può essere collegata una sonda per la rilevazione della formazione di condensa (10) nel funzionamento in raffrescamento; questo accorgimento permette di portare in sicurezza l’impianto, chiudendo i circuiti interessati mediante la valvola di zona (8) nel caso le condizioni termoigrometriche dessero luogo all’inizio di condensazione sulle superfici raffrescate.

La supervisione opzionale Delégo (non rappresentata nello schema) consente di monitorare e controllare tutto l’impianto domotico mediante una App per smartphone.

Focus sul termostato ambiente EK-EQ2-TP

Il termostato ambiente EK-EQ2-TP (E) permette la misurazione della temperatura e dell’umidità relativa della massa d’aria ambiente mediante i sensori integrati con possibilità di invio dei valori sul bus KNX.

La misurazione dell’umidità relativa amplia significativamente le funzioni di climatizzazione degli ambienti e consente di incrementarne comfort e sicurezza di esercizio. Grazie al calcolo della temperatura di rugiada, è possibile adottare delle strategie attive di protezione dalla formazione di condensa quando si utilizzano impianti a pannelli radianti per il raffrescamento estivo. In combinazione con gli attuatori-controllori Ekinex per le funzioni HVAC, l’apparecchio consente di svolgere una climatizzazione completa indipendente per ogni ambiente o zona, aggiungendo alla funzione di regolatore per riscaldamento e raffrescamento la possibilità di controllare efficacemente la deumidificazione e l’umidificazione degli ambienti.

Il display permette inoltre di visualizzare una serie di informazioni quali:

  • temperatura (misurata e setpoint in °C o °F);
  • umidità relativa (misurata e setpoint in %);
  • concentrazione di CO2 (ricevuta dal bus KNX in ‰);
  • temperatura percepita (calcolata in base all’indice Humidex in °C);
  • temperatura esterna (ricevuta dal bus KNX o da sonda NTC collegata in °C o °F).
Utilizzo degli ingressi configurabili

Grazie ai due ingressi configurabili presenti sul retro dell’apparecchio, il termostato consente di realizzare delle funzioni aggiuntive che possono incrementare il comfort e il risparmio energetico, senza dover prevedere ulteriori dispositivi bus di ingresso.

Se configurato come analogico, all’ingresso è consentito esclusivamente il collegamento di sonde di temperatura di tipo NTC con valore caratteristico di resistenza 10 kΩ a 25°C, ß = 3435 (gamma Ekinex EK-STx-10K-3435 con x = E, I, C, L).

Configurazione ingresso Applicazione
Digitale (DI) contatto apertura finestra
contatto tasca portatessera
sonda anticondensa
Analogico (AI) sensore temperatura batteria fancoil
sensore temperatura ambiente
sensore temperatura antistratificazione
sensore temperatura superficiale pavimento
sensore temperatura esterna
sensore generico temperatura NTC