Che cos'è un sistema di riscaldamento?
Un sistema di riscaldamento mantiene caldo un edificio quando fuori fa freddo. Sono anche usati per fornire calore artificiale per la conservazione o per creare un clima artificiale per animali e piante. Sono utilizzati per case, uffici, fabbriche e magazzini. Il termine sistema di riscaldamento implica che esiste più di una fonte di calore o un mezzo per spostare il calore all'interno dell'edificio.
Lo sviluppo di un sistema di riscaldamento per qualsiasi tipo di edificio è un nuovo fenomeno per la maggior parte delle aree del mondo. Nei tempi antichi, le case erano riscaldate da un unico incendio noto come un focolare. Situato nel mezzo della casa, era anche usato per cucinare. Il calore aggiuntivo era fornito da abiti spessi e un buon isolamento. Gli archeologi e gli storici credono che gli animali siano stati portati in casa per fornire ulteriore calore corporeo in inverno.
Il primo sistema di riscaldamento fu sviluppato dai romani. Chiamato ipocausto, il sistema prevedeva che il fumo caldo circolasse sotto il pavimento in modo che il calore aumentasse naturalmente. L'ipocausto ha funzionato sollevando il primo piano da terra e sostenendolo con colonne di pietra. I romani avrebbero poi diffuso fumo da una fornace. Il sistema era utilizzato sia in case private di ricchezza che in bagni pubblici come quello trovato nella Villa romana di Chedworth in Inghilterra.
Oltre all'ipocausto, prima dell'era moderna esisteva solo un altro sistema di riscaldamento in Europa. L'élite della Germania e dell'Europa orientale ha fatto uso di Kachelofen, o stufe calde in inglese. Hanno catturato il calore da una fornace e lo hanno rilasciato in una stanza.
La maggior parte delle case moderne in zone temperate, dove ci sono inverni distinti, utilizzano sistemi di riscaldamento centralizzato. Questo è un sistema organizzato di radiatori o riscaldatori di accumulo progettati per riscaldare l'intero edificio. Tali sistemi sono spesso combinati con caratteristiche di isolamento come doppi vetri, doppio mattone, cavità e isolamento del sottotetto.
I radiatori emettono una quantità costante di calore a seconda del livello di calore impostato. Alcuni radiatori possono essere montati su timer per risparmiare energia. Offrono una fonte di calore quasi immediata a una casa, ma possono essere costosi se utilizzati nelle ore di punta. Le ore di punta per l'elettricità, il gas e l'acqua sono di giorno.
I riscaldatori di accumulo funzionano accumulando calore elettrico durante le ore non di punta, quindi rilasciando il calore ad orari specifici durante il giorno successivo. Ciò consente di risparmiare sui costi ed è migliore per l'ambiente rispetto a gas e altri riscaldatori. Il principale svantaggio è che non offrono un'immediata fonte di calore.
Il gas o l'elettricità vengono utilizzati per riscaldare l'acqua in un sistema di riscaldamento mediante radiatori. L'acqua viene riscaldata in una caldaia centrale, di solito al piano superiore in un armadio di aerazione o nel soppalco. L'acqua calda viene quindi pompata attorno a un sistema chiuso di tubi che consente ai radiatori di emettere calore.
In alternativa al sistema di tubature dell'acqua, un sistema di riscaldamento può applicare gas o elettricità direttamente al riscaldatore. Questi emettono calore riscaldando una bobina. Alcuni emettono solo calore passivamente dalla bobina mentre altri impiegano un ventilatore per soffiare calore nella stanza.
I riscaldatori a ventilazione assistita sono spesso una delle funzioni di un condizionatore d'aria (AC). Il metodo AC per riscaldare una stanza è popolare in paesi come il Giappone, che non hanno sistemi di riscaldamento centralizzato o isolamento nonostante gli inverni freddi. Una forma avanzata di un sistema di riscaldamento AC è il riscaldamento, la ventilazione, l'aria condizionata (HVAC) e può anche includere controlli computerizzati per l'illuminazione.