Cos'è il carico termico?
Il carico termico (detto anche carico termico di progetto) descrive la potenza termica che un edificio richiede alla temperatura esterna più fredda prevista per mantenere una temperatura interna definita. È il parametro centrale per il dimensionamento degli impianti di riscaldamento.
L'idea di base
Immagini il Suo edificio come una vasca da bagno:
- L'acqua defluisce = il calore si disperde (attraverso pareti, finestre, ventilazione)
- L'acqua affluisce = il riscaldamento fornisce calore
- Il livello dell'acqua resta costante = la temperatura ambiente rimane stabile
Il carico termico risponde alla domanda: Quanto calore deve fornire il riscaldamento affinché gli ambienti restino caldi quando fuori fa più freddo?
La normativa: DIN EN 12831
Il calcolo del carico termico è standardizzato nella norma europea DIN EN 12831:
| Parte | Contenuto |
|---|---|
| DIN EN 12831-1 | Carico termico dei locali (norma principale) |
| DIN EN 12831-3 | Produzione di acqua calda sanitaria |
| DIN/TS 12831-1 Allegato 1 | Integrazioni nazionali per la Germania |
La norma definisce procedure di calcolo standardizzate, dati climatici e condizioni al contorno, affinché i carichi termici siano comparabili e riproducibili.
Le due componenti del carico termico
Il carico termico è composto da due componenti principali:
1. Dispersioni per trasmissione (ΦT)
Calore che "fluisce" all'esterno attraverso l'involucro edilizio:
- Attraverso le pareti esterne
- Attraverso finestre e porte
- Attraverso tetto e solaio verso il cantinato
- Attraverso i ponti termici
Formula: ΦT = Σ (U × A × fT) × (θi - θe)
- U = Trasmittanza termica (W/m²K)
- A = Superficie dell'elemento costruttivo (m²)
- fT = Fattore di correzione (es. per il terreno)
- θi = Temperatura interna (°C)
- θe = Temperatura esterna di progetto (°C)
2. Dispersioni per ventilazione (ΦV)
Calore perso attraverso il ricambio d'aria:
- Infiltrazione: Perdite d'aria incontrollate
- Ventilazione naturale: Apertura manuale delle finestre
- Ventilazione meccanica: Impianti di ventilazione (con/senza recupero di calore)
Formula: ΦV = V × n × ρ × cp × (θi - θe)
- V = Volume del locale (m³)
- n = Tasso di ricambio d'aria (1/h)
- ρ × cp = 0,34 Wh/(m³K) per l'aria
Il carico termico totale
Il carico termico di progetto di un locale risulta da:
ΦHL = ΦT + ΦV + ΦRH
| Simbolo | Significato |
|---|---|
| ΦHL | Carico termico di progetto del locale |
| ΦT | Dispersioni per trasmissione |
| ΦV | Dispersioni per ventilazione |
| ΦRH | Potenza aggiuntiva per la ripresa (opzionale) |
Il carico termico dell'edificio è la somma dei carichi termici di tutti i locali – tuttavia possono essere applicati fattori di contemporaneità.
Perché il carico termico è così importante?
Il carico termico determina in modo decisivo:
1. Dimensionamento del generatore di calore
| Carico termico | Raccomandazione |
|---|---|
| 5 kW | Piccola pompa di calore o caldaia a condensazione |
| 10 kW | Pompa di calore di media taglia |
| 15+ kW | Grande pompa di calore o sistema in cascata |
Riscaldamento sovradimensionato: Cicli frequenti, funzionamento inefficiente, usura accelerata
Riscaldamento sottodimensionato: L'edificio non raggiunge la temperatura desiderata con il freddo intenso
2. Dimensionamento dei terminali di emissione
Ogni locale necessita di radiatori in grado di coprire il proprio carico termico individuale. Il carico termico del locale determina:
- Tipo di radiatore (Tipo 11, 21, 22, 33...)
- Dimensioni del radiatore (lunghezza × altezza)
- Numero di radiatori
3. Temperatura di mandata
Quanto più basso è il carico termico specifico (W/m²), tanto più bassa può essere la temperatura di mandata:
| Carico termico specifico | Temperatura di mandata tipica |
|---|---|
| < 40 W/m² | 35-45 °C (ideale per pompa di calore) |
| 40-60 W/m² | 45-55 °C (bassa temperatura) |
| > 60 W/m² | 55-70 °C (tradizionale) |
Temperatura esterna di progetto: Il caso di dimensionamento
Il carico termico viene calcolato per il caso più freddo previsto. La temperatura esterna di progetto dipende dalla località:
| Regione | Città esempio | Temperatura esterna di progetto |
|---|---|---|
| Zone miti | Colonia, Düsseldorf | -10 °C |
| Media montagna | Francoforte, Stoccarda | -12 °C |
| Prealpi | Monaco, Augusta | -14 °C |
| Zone montane | Oberstdorf | da -16 °C a -18 °C |
Consiglio pratico: La temperatura esterna di progetto si trova nella DIN/TS 12831-1 Allegato 1 oppure può utilizzare il nostro Calcolatore del carico termico, che determina automaticamente i valori corretti.
Carico termico vs. fabbisogno di calore
Questi due concetti vengono spesso confusi:
| Termine | Unità | Significato | Analogia |
|---|---|---|---|
| Carico termico | kW | Potenza istantanea | Potenza del motore |
| Fabbisogno di calore | kWh/a | Energia annuale | Chilometri annuali |
Il carico termico è una potenza – indica quanto deve essere potente il riscaldamento.
Il fabbisogno di calore è una quantità di energia – indica quanta energia viene consumata nell'arco dell'anno.
Fattori che influenzano il carico termico
Il carico termico dipende da molti fattori:
Involucro edilizio
- Standard di isolamento (valori U degli elementi costruttivi)
- Qualità dei serramenti (vetri, telai)
- Tenuta all'aria (valore Blower-Door)
- Ponti termici (giunzioni, attraversamenti)
Geometria dell'edificio
- Compattezza (rapporto S/V)
- Orientamento (lato nord/sud)
- Ombreggiamento (edifici adiacenti, alberi)
Utilizzo
- Temperatura interna (20 °C standard, bagno spesso 24 °C)
- Modalità di ventilazione (meccanica/manuale)
- Fonti di calore interne (persone, apparecchi)
Il calcolatore del carico termico
Il nostro Calcolatore del carico termico esegue il calcolo completo secondo DIN EN 12831-1:
- Inserire la località → Vengono determinati i dati climatici
- Definire l'edificio → Elementi costruttivi e valori U
- Creare i locali → Carichi termici dei singoli locali
- Ottenere il risultato → Carichi termici dei locali e dell'edificio
Calcoli subito: Determini il carico termico del Suo edificio con il nostro Calcolatore del carico termico gratuito.
Articoli di approfondimento
- Dispersioni per trasmissione – Dispersioni attraverso l'involucro edilizio
- Dispersioni per ventilazione – L'influenza del ricambio d'aria
- La trasmittanza termica spiegata – Il parametro più importante degli elementi costruttivi
- Ponti termici – Le dispersioni nascoste
Fonti
- DIN EN 12831-1:2017-09 – Valutazione energetica degli edifici – Procedura per il calcolo del carico termico di progetto
- DIN/TS 12831-1 Allegato 1 – Integrazioni nazionali