10 tipi di sistemi di riscaldamento domestico e come sceglierne uno

Sistemi di riscaldamento/raffreddamento ad aria forzata

• Ideale per: HVAC multiuso che riscalda e raffredda rapidamente

Di gran lunga il sistema HVAC più comune nelle moderne case nordamericane, il sistema ad aria forzata utilizza una caldaia con una ventola che distribuisce aria calda alle varie stanze della casa attraverso una rete di condotti. I sistemi ad aria forzata sono molto rapidi nel regolare la temperatura di una stanza e, poiché i sistemi di aria condizionata possono condividere la stessa ventola e la stessa canalizzazione, questo è un sistema HVAC complessivamente efficiente.

L’installazione di un nuovo sistema HVAC ad aria forzata costa in genere tra $ 5.000 e $ 10.000. Questo si basa sulla metratura quadrata della tua casa e le case più grandi richiederanno unità più potenti che potrebbero aumentare i costi. Questi sistemi possono durare fino a 25 anni prima di dover sostituire le unità .

Fonti di combustibile:  le caldaie che alimentano i sistemi ad aria forzata possono essere alimentate a gas naturale, propano liquido (GPL), olio combustibile o elettricità.

Distribuzione:  l’aria riscaldata dal bruciatore della fornace o dall’elemento riscaldante viene distribuita tramite una rete di condotti ai registri di riscaldamento nelle singole stanze. Un altro sistema di condotti riporta l’aria alla fornace tramite ritorni di aria fredda.

Sistemi di forni ad aria a gravità

• Ideale per: sistema di riscaldamento di lunga durata con poca manutenzione

Precursori dei sistemi ad aria forzata, i forni ad aria a gravità distribuiscono anche l’aria attraverso un sistema di condotti metallici, ma anziché forzare l’aria tramite un ventilatore, i sistemi ad aria a gravità funzionano con la semplice fisica dell’aria calda che sale e dell’aria fredda che scende. Tuttavia, le regolazioni della temperatura sono lente perché i sistemi funzionano con semplici correnti di convezione.

Una fornace ad aria a gravità in un seminterrato riscalda l’aria, che poi sale nelle varie stanze attraverso dei condotti. L’aria fredda ritorna alla fornace tramite un sistema di condotti di ritorno dell’aria fredda. Le cosiddette fornaci “a polpo” che si trovano in molte vecchie case sono fornaci ad aria a gravità.

I sistemi ad aria a gravità non sono più installati e il costo della loro manutenzione dovrebbe essere minimo. In molte case più vecchie, continuano a funzionare in modo efficace.

Fonte di combustibile:  le caldaie ad aria gravitazionale possono essere alimentate da gas naturale , propano liquido (LP) o olio combustibile. Raramente sono alimentate da elettricità poiché questi sistemi sono più vecchi e l’elettricità era raramente utilizzata nella loro epoca. 

Distribuzione : l’aria condizionata circola attraverso una rete di condotti metallici. 

Sistemi di riscaldamento radiante a pavimento

• Ideale per: riscaldamento radiante moderno in regioni con inverni miti

Il moderno riscaldamento radiante a pavimento prevede tubi di plastica per l’acqua, installati all’interno di pavimenti in lastre di cemento o fissati alla parte superiore o inferiore dei pavimenti in legno. È silenzioso e generalmente efficiente dal punto di vista energetico. Tende a riscaldare più lentamente e impiega più tempo per la regolazione rispetto al riscaldamento ad aria forzata, ma il suo calore è più costante. Mentre la manutenzione può essere difficile per raggiungere i tubi nascosti, le unità di riscaldamento radiante a pavimento dovrebbero durare per diversi decenni.

Il riscaldamento radiante è diverso dal riscaldamento ad aria forzata in quanto riscalda oggetti e materiali, come mobili e pavimenti, anziché solo l’aria. La maggior parte dei sistemi radianti per l’intera casa distribuisce il calore tramite acqua riscaldata in una caldaia o uno scaldabagno. Tuttavia, i sistemi basati su caldaia non possono essere combinati con l’aria condizionata.

Esistono anche sistemi a pavimento che utilizzano cavi elettrici installati sotto i materiali del pavimento, in genere piastrelle di ceramica o pietra. Sono meno efficienti dal punto di vista energetico rispetto ai sistemi ad acqua calda e sono in genere utilizzati solo in stanze piccole come i bagni. Riscaldano principalmente il pavimento in modo da tenere i piedi caldi, ma non tanto la stanza stessa. L’installazione del riscaldamento a pavimento radiante in genere costa tra $ 1.800 e $ 6.000, mentre i costi diminuiscono gradualmente man mano che si aggiunge più metratura.

Fonti di combustibile : i sistemi di tubi di acqua calda sono solitamente riscaldati da una caldaia centrale , che può essere alimentata a gas naturale, propano liquido (LP) o elettricità. L’acqua calda può anche essere fornita da sistemi solari di acqua calda, che sono comunemente utilizzati per integrare i sistemi basati sul combustibile.

Distribuzione : gli impianti a pavimento sono solitamente distribuiti tramite acqua calda che scorre attraverso tubi di plastica.

Sistemi tradizionali di caldaie e radiatori

• Ideale per: calore radiante in tutta la casa

I sistemi tradizionali di caldaie e radiatori includono una caldaia centrale che fa circolare vapore o acqua calda attraverso tubi verso unità di radiatori posizionate strategicamente intorno alla casa. Le case più vecchie e gli edifici residenziali in Nord America spesso vengono riscaldati con questi sistemi. Il radiatore classico, un’unità verticale in ghisa solitamente posizionata vicino alle finestre, è spesso chiamato radiatore a vapore, sebbene questo termine sia talvolta impreciso.

In realtà, ci sono due tipi di sistemi utilizzati con questi vecchi radiatori. Le vere caldaie a vapore fanno circolare il vapore gassoso attraverso tubi verso singoli radiatori, che poi si condensano di nuovo in acqua e rifluiscono nella caldaia per il riscaldamento. I moderni sistemi di radiatori fanno circolare l’acqua calda ai radiatori tramite pompe elettriche. I sistemi di radiatori ad acqua calda sono molto comuni in Europa. Aspettatevi di sostituire caldaie e radiatori circa ogni 10-15 anni, il che in genere costa tra $ 3.700 e $ 8.200.

Fonti di combustibile: i sistemi caldaia/radiatore possono essere alimentati da gas naturale, propano liquido, olio combustibile o elettricità. Le caldaie originali potrebbero anche essere state alimentate a carbone. 

Distribuzione: il calore viene prodotto tramite vapore o acqua calda che circolano attraverso tubi metallici verso radiatori sagomati in modo da facilitare il trasferimento dell’energia termica. 

Radiatore a battiscopa ad acqua calda

• Ideale per: riscaldamento radiante con un sistema più piccolo rispetto ai radiatori tradizionali

Un’altra forma più moderna di riscaldamento radiante è un sistema di riscaldamento a battiscopa ad acqua calda , noto anche come sistema idronico, che utilizza anche una caldaia centralizzata per riscaldare l’acqua che circola attraverso un sistema di tubi dell’acqua. Quest’acqua scorre verso unità di riscaldamento a battiscopa a basso profilo che irradiano il calore dall’acqua nella stanza tramite sottili alette metalliche che circondano il tubo dell’acqua, solitamente in acciaio al carbonio. Questa è essenzialmente solo una versione aggiornata ed evoluta dei vecchi sistemi di radiatori verticali. I riscaldatori a battiscopa ad acqua calda possono durare per diversi decenni e in genere costano tra $ 450 e $ 1.200 per installare nuove unità o sostituirne di vecchie.

Fonti di combustibile: le caldaie per sistemi idronici possono essere alimentate da gas naturale, propano liquido (LP), olio combustibile o elettricità. Possono anche essere coadiuvate da sistemi di riscaldamento solare.

Distribuzione: l’acqua calda viene riscaldata da una caldaia e convogliata verso unità battiscopa “a tubi alettati” montate lungo le pareti. Le alette aumentano la superficie di dissipazione del calore per l’efficienza. Il calore viene distribuito per convezione naturale: l’aria riscaldata sale dall’unità battiscopa, mentre l’aria fredda scende verso l’unità per il riscaldamento.

Sistemi di riscaldamento a pompa di calore

• Ideale per: riscaldamento e raffreddamento senza canalizzazioni in climi miti

La più recente tecnologia di riscaldamento (e raffreddamento) domestico è la pompa di calore , che utilizza un sistema simile ai condizionatori d’aria per estrarre calore dall’aria e rilasciarlo in casa tramite un’unità di trattamento dell’aria interna. I sistemi domestici standard sono pompe di calore ad aria che estraggono calore dall’aria esterna. Esistono anche pompe di calore geotermiche o geotermiche che estraggono calore dalle profondità del terreno, nonché pompe di calore ad acqua che si affidano a uno stagno o a un lago per il calore. 

L’installazione di una pompa di calore può costare in media tra $ 4.202 e $ 7.673, a seconda delle dimensioni e del tipo di cui hai bisogno. Questo costo è anche associato ad altri tipi di sistemi di riscaldamento che utilizzano pompe di calore, come i mini-split senza condotti e i sistemi di riscaldamento ibridi.

Fonti di combustibile: le pompe di calore sono solitamente alimentate dall’elettricità, ma sono disponibili anche modelli a gas naturale. 

Distribuzione : il calore (e il raffreddamento) sono forniti da unità montate a parete che soffiano aria attraverso serpentine dell’evaporatore realizzate in rame o alluminio, collegate a una pompa esterna che estrae o assorbe calore dall’esterno. 

Sistemi di riscaldamento a resistenza elettrica

• Ideale per: riscaldamento supplementare in stanze meno utilizzate

I sistemi di resistenza elettrica come i termoconvettori sono un’opzione popolare per il riscaldamento supplementare in scantinati finiti, uffici domestici e stanze stagionali come verande e verande a tre stagioni. Questi riscaldatori non sono comunemente utilizzati per i sistemi di riscaldamento domestico primari, principalmente a causa dell’elevato costo dell’elettricità.

Come il calore radiante a pavimento, i riscaldatori elettrici radianti riscaldano gli oggetti nella stanza anziché solo l’aria. I riscaldatori elettrici sono facili ed economici da installare, in genere costano tra $ 450 e $ 1.200 e non richiedono condotti, pompe, unità di trattamento dell’aria o altre apparecchiature di distribuzione. Le unità sono economiche, non hanno parti mobili e non richiedono praticamente alcuna manutenzione. 

Esistono due tipi principali di termoconvettori: a convezione (tradizionale) e idronici. I termoconvettori sono costituiti da un’asta metallica con alette che, quando viene applicata l’elettricità, l’asta e le alette riscaldano e forniscono calore alla stanza. Idronici sono tubi metallici riempiti con un liquido che si riscalda quando viene applicata l’elettricità e mantiene il calore più a lungo, ma impiegano più tempo a riscaldarsi e sono tre o quattro volte più costosi delle unità a convezione.

Oltre ai tradizionali termoconvettori a battiscopa, ci sono termoconvettori elettrici radianti che riscaldano tramite radiazione. Questi sono solitamente installati vicino al soffitto e sono diretti verso gli occupanti della stanza, fornendo un calore più concentrato rispetto a quello che si ottiene con le unità a battiscopa. I termoconvettori radianti sono anche più efficienti dal punto di vista energetico rispetto alle unità a battiscopa. 

Fonti di combustibile: i sistemi di resistenza elettrica sono collegati ai circuiti elettrici della casa, utilizzando la corrente elettrica principale, che può essere alimentata a carbone.

Distribuzione : i termoconvettori a battiscopa sfruttano la convezione naturale per far circolare il calore nella stanza. I termoconvettori a parete e molti termoconvettori speciali (come i termoconvettori a battiscopa) solitamente hanno ventole interne che soffiano aria calda.

Sistemi di riscaldamento ibridi

• Ideale per: regioni con temperature stagionali variabili e inverni miti

Un sistema ibrido combina le prestazioni di una pompa di calore elettrica e di una caldaia a gas. È un sistema efficiente dal punto di vista energetico che sfrutta la pompa di calore nella maggior parte delle temperature. Le pompe di calore non distribuiscono tanto calore quanto la caldaia del sistema. La pompa di calore non riscalda bene una casa quando le temperature scendono sotto i 40 gradi Fahrenheit. Tuttavia, quando le temperature scendono sotto quel punto, il sistema è programmato per accendere la caldaia a gas per fornire più calore.  

Fonti di combustibile: la pompa di calore utilizza l’elettricità e la caldaia è alimentata a gas .

Distribuzione: una pompa di calore aspira aria ambiente nella sua unità e attraverso una serie di processi la riscalda e la spinge fuori nella casa attraverso la conduttura della casa. Il ventilatore della caldaia a gas spinge l’aria calda attraverso la conduttura. 

Mini-Split senza condotti

• Ideale per: ampliamenti di stanze o aree remote di una casa; regioni con temperature miti

Un tipo popolare di pompa di calore ad aria è il sistema mini-split o senza condotti. Questo ha un’unità compressore esterna relativamente piccola e uno o più gestori dell’aria interna che sono facili da aggiungere alle aggiunte di stanze o alle aree remote di una casa. Molti sistemi di pompa di calore sono reversibili e possono essere commutati in modalità aria condizionata in estate. Le pompe di calore possono essere efficienti dal punto di vista energetico, ma sono adatte solo per climi relativamente miti; sono meno efficaci in climi molto caldi e molto freddi. 

Questi sistemi durano solitamente 15 anni o più e costano circa $ 2.000 a $ 14.500 o più a seconda di vari fattori

Fonti di carburante:

Un sistema mini-split senza condotti funziona a elettricità. Il sistema non crea calore, trasporta semplicemente aria tra i componenti.

Distribuzione:

I due componenti principali per pompare calore nella tua casa includono un componente del condensatore esterno che cattura e rilascia calore dall’aria in un’unità interna più piccola montata a parete chiamata zona. L’unità interna aspira aria calda e la rimanda al condensatore come aria fredda.

Sistemi di riscaldamento a legna

Ideale per: case che preferiscono una fonte di riscaldamento economica

I sistemi di riscaldamento a legna includono:

• Stufe a legna
• Stufe a pellet
• Forni e caldaie a legna per esterni
• Stufe/riscaldatori in muratura

Le stufe a legna devono essere sottoposte a manutenzione per mantenere una combustione costante del riscaldamento a legna per riscaldare la casa. Una stufa a pellet funziona quando il serbatoio della stufa è pieno di pellet. Una stufa a pellet può anche essere controllata termostaticamente.

L’installazione di una stufa a legna può costare in media da $ 325 a $ 4.000 e l’installazione di una stufa a pellet da $ 1.000 a $ 3.100

Le caldaie a legna per esterni variano da $ 8.000 a $ 14.000, costando in media $ 6.000 per un piccolo sistema e $ 12.000 in media per un sistema grande. Le grandi caldaie costano fino a $ 20.000.

Le stufe in muratura prefabbricate possono essere acquistate a partire da circa $ 8.000 e le costruzioni in loco costano circa $ 20.000.

Fonti di carburante:

• Le stufe a legna, le caldaie e i forni da esterno, nonché le stufe in muratura, utilizzano tutti ceppi di legna.
• Le stufe a pellet utilizzano pellet ricavati da legno compresso o altri materiali organici e richiedono una pulizia minore rispetto alle tradizionali stufe a legna.

Distribuzione:

• Le stufe a legna tradizionali trasferiscono calore all’aria in una stanza muovendosi su una superficie calda. L’aria riscaldata inizia quindi a circolare in una stanza e sale.
• Le stufe a pellet riscaldano l’aria con un ventilatore a convezione o un ventilatore di distribuzione, a seconda del tipo di stufa. In generale, il ventilatore della stufa aiuta a distribuire il calore del fuoco all’interno della stufa attraverso la circolazione di aria calda.
• Le stufe/riscaldatori in muratura immagazzinano il calore della legna che brucia a intermittenza e lo irradiano lentamente nella casa per 18-24 ore