Potenza termica per radiatori e termosifoni in kw

Conoscere la potenza termica di un termosifone o un radiatore in kw serve per il corretto dimensionamento di un impianto. Ogni azienda che produce termosifoni riporta nelle specifiche tecniche la potenza termica o resa termica in kw dei singoli elementi del radiatore. In questo articolo vediamo in calcolo della potenza termica in kw e come cambia in base al termosifone scelto.

Un progettista di impianti termici come prima cosa effettua il calcolo del fabbisogno termico delle stanze di casa da riscaldare. Definito il fabbisogno termico procede con il calcolo dei termosifoni necessari ed al loro dimensionamento in termini di elementi per radiatore in base alla potenza termica di ogni singolo elemento espressa in kw (kilo watt) o kcal/h (kilo calorie per ora). Vediamo alcuni aspetti teorici per la potenza termica e poi faremo un esempio di calcolo.

Potenza termica nominale

Quando dobbiamo calcolare il dimensionamento dei termosifoni oltre al fabbisogno termico ci servono queste due informazioni:

  • Potenza termica nominale termosifone
  • Temperatura di esercizio del termosifone

Questi dati servono al progettista o all’esperto di riscaldamento perché la potenza termica del radiatore in kW deve installato un una stanza deve essere uguale o maggiore al fabbisogno termico della stanza. Vediamo in cosa consiste la potenza tecnica nominale per un radiatore o termosifone (termini analoghi per indicare un corpo scaldate modulare).

Potenza termica nominale: rappresenta la potenza termica di un corpo scaldante in condizioni normali a “Delta T” di 50° C definita come P50. La formula del Δt è la differenza tra la temperatura media della superficie del corpo scaldante e la temperatura dell’aria dell’ambiente da scaldare. Questa potenza è anche detta resa termica. L’unità di misura utilizzata sono i Watt.

Vediamo cosa vuol dire e come si calcola. La resa termica di un radiatore o potenza termica di un termosifone si calcola mediate delle prove effettuate nel rispetto della norma UNI EN 442 “Radiatori e convettori – Parte 2: Metodi di prova e valutazione“. Nella norma di riferimento per condizioni normali si definisce un valore fisso di Δt pari a 50° C.

La formula del “Delta T” per il calcolo della potenza è data dalla differenza di queste due temperature:

  • Temperatura media della superficie del corpo scaldante.
  • Temperatura dell’aria dell’ambiente da scaldare.

La temperatura media della superficie del corpo scaldante è approssimata per semplicità di calcolo alla differenza della temperatura dell’acqua entrate e di quella uscente dal radiatore. Mentre la temperatura dell’aria dell’ambiente da scaldare è pari a 20° C come prescritto dal DPR 412/93 “Norme per la progettazione, l’installazione, l’esercizio e la manutenzione degli impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi di energia”, sebbene con due gradi di tolleranza.

Di conseguenza per avere un Δt pari a 50° C la temperatura media dell’acqua deve essere di 70° C. Ecco il procedimento in formule.

Definito il Δt si può fare il calcolo della potenza nominale di un radiatore conoscendo due parametri tecnici forniti dal produttore per ogni modello di termosifone:

  • n = esponente caratteristico
  • Km = coefficiente Km

Ecco la formula.

Alcuni costruttori utilizzano un “delta T” di 60° C, esponendo quindi la potenza in P60 e non P50. Se non presente nelle specifiche tecniche, la formula per il passaggio a P50 è la seguente, dove l’esponente n è una caratteristica del radiatore e viene fornito in genere dal produttore.

Se devi far dimensionare un impianto di riscaldamento contatta degli esperti progettisti e tecnici di termo tecnica e fai fare un sopralluogo. Solo in questo modo potrai scegliere la corretta potenza dei termosifoni di casa.

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Trasformazione da Kcal/h a watt e viceversa

Solo due parole per parlare di come trasformare i Kcal/h (chilocalorie per ora) in Watt e viceversa, per poi passare in Kwatt. Le equivalenze da utilizzare che useremo nell’articolo sono le seguenti:

  • 1 W = 1/1,163 kcal/h = 0.85984523 kcal/h
  • 1 kcal/h = 4186,8/3600 W = 1,163 W
  • 1 kwatt = 1000 W
  • 1 kcal/h = 0,001163 W

Nel corso del capitolo la prima equivalenza viene approssimata a 1 W = 0.860 kcal/h

Potenza termica effettiva

La potenza o resa termica nominale è un valore del radiatore in condizioni standard o nominali. Nella realtà ci sono alcuni elementi che possono far variare la potenza nominale con il radiatore installato ed in uso. Questa potenza termica effettiva dipenda da diversi fattori:

  • La temperatura del’acqua diversa
  • Altitudine e pressione atmosferica
  • Verniciatura del radiatore
  • Dove installiamo il radiatore (sotto una mensola, in una nicchia, in un mobiletto, …)
  • Attacchi per l’acqua diversi da quelli di prova
  • Circuito monotubo o bitubo

Tutti questi fattori correttivi vengono calcolati per definire la potenza termica effettiva.

F è il fattore correttivo che tiene in considerazione tutte le variabili che abbiamo esposto. Per fare un corretto calcolo è necessario rivolgersi ad un professionista di termo tecnica.

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Potenza e resta termica radiatori in ghisa, alluminio e acciaio

Veniamo ad una classica domanda la resta termica di un radiatore in ghisa è superiore ad una in alluminio? Oppure quali sono le differenze di potenza termica tra radiatore in alluminio, acciaio o ghisa?

La risposta è non ci sono differenza. La potenza termica non dipende dal materiale del radiatore. Il materiale influisce su altre caratteristiche come l’inerzia termica ma non sulla resa. Quindi la potenza termica di un radiatore in acciaio può essere uguale ad uno in ghisa o alluminio ma hanno un’inerzia termica diversa. Viceversa non c’è modo di ipotizzare che due radiatori dello stesso materiale, esempio in ghisa, di due produttori diversi, sebbene con dimensioni simili hanno la stessa potenza termica. E’ necessario vedere sempre le specifiche tecniche.

Esempio di calcolo della potenza termica

Prendiamo un elemento di un radiatore in alluminio con altezza 90 cm, lunghezza e profondità di 8 cm. Sulla sulla scheda troviamo l’esponente caratteristico n pari a 1,34 ed il coefficiente Km di 0,862. Facciamo dei calcoli.

  • Potenza P50 (Δt 50°C) = 0,862 x (50)^1,34, = 163 watt o 140 Kcal/h
  • Potenza P60 (Δt 60°C) = 0,862 x (60)^1,34, = 208 watt o 180 Kcal/h

Per la conversione da Watt in kCal/h (chilocalorie per ora) abbiamo usato questa relazione: 1 Watt = 0,860 Kcal/h o viceversa 1 Kcal/h = 1,163 Watt.

A questo punto possiamo calcolare il numero di elementi del termosifoni per scaldare una stanza. Ipotizziamo che abbiamo una stanza di 12 mq con un’altezza di 3 metri pari ad un volume di 36 mc. La nostra casa si trova in una zona climatica con un coefficiente termico di 35 Kcal/mc. Un metodo semplificato del calcolo del fabbisogno termico porta un valore di 1.260 Kcal (36 mc x 35 Kcal/mc) e trasformando in Watt otteniamo 1.465,38 watt.

Volendo installare un solo termosifone dobbiamo prevedere almeno 9 elementi (1.465 watt / 163 watt) per il radiatore considerando la potenza a Delta T 50°C. Poi considerando anche altri Fattori correttivi possiamo arrivare a 12 elementi. Queste sono valutazioni devono essere fatte da un tecnico professionista che puoi contattare gratis.

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