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Come Funziona il Calore Radiante con il Vento: Perché i Riscaldatori a Infrarossi Superano la Convezione all'Aperto

Come si Comporta il Calore Radiante nel Vento: Perché i Riscaldatori a Infrarossi Superano la Convezione all'Aperto

Quasi tutti hanno vissuto il momento del fungo riscaldante a gas. Ci si avvicina, gli stinchi si scaldano e tre passi più in là l'aria della sera è fredda esattamente come prima dell'accensione. Il marketing prometteva migliaia di watt, eppure appena una brezza attraversa la terrazza il calore sembra semplicemente evaporare.

Questa distanza tra potenza dichiarata e calore percepito non è un difetto del riscaldatore. È un errore nella scelta del metodo di riscaldamento per uno spazio esterno. All'interno, un riscaldatore può scaldare l'aria e lasciare che la convezione faccia il resto. All'aperto, l'aria non resta ferma abbastanza a lungo da essere utile.

Questo articolo colma il divario tra linguaggio di marketing e fisica. Vediamo perché il vento ha poca presa sull'infrarosso radiante, cosa indica davvero il codice IP sulla scheda tecnica di un riscaldatore rispetto alle installazioni reali e come abbinare l'esposizione al vento di uno spazio esterno al riscaldatore giusto, invece di tirare a indovinare sui watt.

Autore:
Rachel Glass
Collaboratori:
Guillaume Stevelinck
Pubblicato:
· Aggiornato:

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La fisica: perché il vento disperde il calore convettivo ma non quello radiante

I riscaldatori a convezione scaldano una massa d’aria accanto all’elemento. L’aria calda sale, l’aria più fredda scende a prenderne il posto e, negli ambienti interni, quel ciclo riempie la stanza. All’esterno, il ciclo non si chiude mai. Il vento trascina lateralmente l’aria riscaldata e la sostituisce con aria fresca e fredda più rapidamente di quanto il riscaldatore possa riscaldare di nuovo qualsiasi cosa. L’elemento può essere incandescente e l’ospite seduto percepisce comunque la temperatura ambiente originale.

I radiant infrared heaters fanno qualcosa di diverso. L’elemento emette energia nella banda dell’infrarosso a onda media, circa da 2 a 4 micron. L’aria è in larga parte trasparente a queste lunghezze d’onda, quindi l’energia la attraversa senza riscaldarla. L’infrarosso viaggia in un fascio direzionale dall’unità finché raggiunge una superficie solida, una persona, un piano di tavolo, una parete, e quella superficie lo assorbe. Il calore che si percepisce è il calore reirradiato dalla pelle e dai materiali, non aria riscaldata che vortica intorno.

L’analogia con il sole è abusata, ma accurata. In una giornata fredda e ventosa si sente comunque il sole sul viso perché la radiazione arriva direttamente. La brezza non può spostare via la luce solare. L’infrarosso a onda media funziona secondo lo stesso principio, a una portata molto più breve.

Il vento raffredda uno spazio esterno sostituendo aria calda con aria fredda. I riscaldatori a infrarossi sono immuni a questo effetto perché non riscaldano l’aria. Emettono energia radiante che attraversa l’aria e viene assorbita direttamente da persone e superfici.

È qui che diventano utili i dati di efficienza pubblicati. Nella nostra gamma di outdoor radiant heaters, le serie Pure+ e Next convertono almeno il 90% dell’energia in ingresso in calore radiante, la serie Spot almeno il 94% e la serie Vision l’87% o più. Sono queste percentuali a determinare se un riscaldatore funziona su una terrazza ventilata.

Convezione

Infrarosso radiante

Che cosa riscalda

L’aria intorno all’unità

Persone, arredi, superfici

Cosa fa il vento

Porta via l’aria calda

Nulla, l’aria è trasparente all’IR a onda media

Risultato tipico all’esterno

Efficace solo in zone calme e chiuse

Mantiene il calore nella zona seduta nonostante la brezza

Rilevanza indoor

Funziona bene in ambienti fermi

Funziona bene, ma la convezione è di solito più economica indoor

Una breve parentesi, perché riformula la tecnologia. La stessa banda a onda media viene utilizzata nella polimerizzazione dei rivestimenti aerospaziali e nelle linee di essiccazione industriale proprio perché deposita energia in un bersaglio senza riscaldare l’atmosfera circostante. Il riscaldamento outdoor è l’applicazione consumer di un principio di fisica industriale.

Cosa significa davvero “resistente agli agenti atmosferici”: guida semplice ai gradi IP

“Resistente agli agenti atmosferici” è un’etichetta di marketing, non una specifica. Due riscaldatori con questa dicitura nelle schede prodotto possono avere ambiti di installazione completamente diversi, e l’unico modo per sapere quale appartiene al vostro spazio è il grado IP.

Un grado IP è un codice a due cifre definito da IEC 60529. La prima cifra valuta la protezione contro i solidi, inclusa la polvere. La seconda cifra valuta la protezione contro l’acqua. Più alto è il numero, maggiore è la protezione. Per i riscaldatori radianti da esterno, tre gradi coprono la maggior parte delle decisioni reali: IP24 per patii riparati, IP25 per esposizione moderata e IP65 come unico grado sicuro per installazioni completamente esposte.

Le distinzioni contano perché l’esposizione al vento raramente significa solo vento. Un sito ventilato di solito comporta pioggia spinta dal vento, talvolta aerosol salino vicino alla costa e spesso polvere sospesa sui rooftop commerciali. Il grado IP indica se l’unità resiste alle condizioni che accompagnano il vento, non solo al vento stesso.

Grado

Da cosa protegge

Migliore ambiente di installazione

IP24

Spruzzi d’acqua da qualsiasi direzione

Patii riparati, balconi coperti, terrazze commerciali con copertura

IP25

Getti d’acqua a bassa pressione da qualsiasi direzione

Esposizione moderata, copertura parziale, pioggia occasionale sospinta dal vento

IP65

A tenuta di polvere, getti d’acqua da qualsiasi direzione

Completamente esposto: rooftop, deck aperti, patii scoperti, terrazze costiere

Nella gamma, Spot 1600W, Spot 2800W e Vision 3200W sono IP24 per installazioni riparate. Next 3000W sale a IP25 per esposizione moderata. Pure+ 3000W raggiunge IP65, a tenuta di polvere e classificato per i getti d’acqua: è la soglia da superare prima di montare un riscaldatore in un punto completamente aperto agli agenti atmosferici. Vision dispone inoltre di un accessorio Weathershield opzionale che estende il suo ambito di utilizzo quando la posizione di montaggio è esposta, ma non estrema.

Abbinare il riscaldatore all’esposizione al vento

Quando si parla di riscaldamento outdoor, viene spontaneo chiedersi quale modello sia il più potente. È la domanda sbagliata. Quella corretta è che cosa lo spazio richiede al riscaldatore. La potenza conta dopo aver definito l’esposizione, non prima.

Gli spazi riparati, il patio coperto con tetto pieno, il balcone con aggetto, la pergola con copertura chiusa, filtrano gran parte del vento prima che raggiunga la zona seduta. Qui IP24 è sufficiente, e qualsiasi unità IP24 della nostra gamma di riscaldatori per patio protetti dal vento mantiene un calore confortevole. La serie Spot è adatta agli spazi piccoli e medi; Vision 3200W è la scelta orientata al design quando il riscaldatore deve scomparire nell’architettura. Distanze specifiche per pergole e orientamento del fascio sono trattati nel nostro articolo dedicato alle pergole.

Gli spazi moderatamente esposti, la terrazza parzialmente coperta, la pergola aperta, il cortile di un ristorante con una sola parete, sono il terreno in cui l’infrarosso direzionale dà il meglio. Il vento raggiunge la zona seduta, ma la pioggia viene in gran parte deviata. IP25 offre il margine di sicurezza contro qualche infiltrazione occasionale, e Next 3000W è il modello costruito per questo compito. Qui il puntamento conta più del wattaggio. Un Next 3000W diretto verso la zona seduta supera un’unità più potente orientata di traverso. La nostra gamma di riscaldatori per patio semiaperti raccoglie i modelli pensati per questa fascia di esposizione.

Le installazioni completamente esposte sono un problema diverso. Rooftop bar, deck aperti, terrazze costiere e cortili scoperti ricevono insieme vento, pioggia spinta dal vento, sale e polvere. IP65 è l’unica classificazione appropriata, ed è per questo che il riscaldatore radiante Pure+ 3000W è la specifica più completa per questo scenario. Involucro a tenuta di polvere, guarnizione resistente ai getti d’acqua e Red Dot Design Award lo rendono specificabile quando il riscaldatore è parte dell’architettura, invece di essere nascosto in un intradosso.

Un breve promemoria: la classificazione IP definisce l’ambito d’installazione, ma non la potenza. Area di copertura, altezza di montaggio e densità di watt nella zona seduta determinano se il riscaldatore scelto scalda le persone di fronte:

  • L’altezza di montaggio determina l’apertura del fascio sul piano della seduta.

  • La densità di watt per metro quadrato determina il calore percepito.

  • L’area totale di copertura determina quante unità servono.

Per i gruppi hospitality orientati al brand, c’è un punto collegato che merita attenzione. L’infrarosso elettrico non produce combustione diretta nel punto d’uso, un aspetto che si inserisce bene nei framework di rendicontazione ESG, dove i riscaldatori a gas per patio compaiono sempre più spesso come voce critica.

Specificare il riscaldamento outdoor per l'ospitalità e gli spazi commerciali esposti

L'esposizione al vento è il problema dell'ospitalità che quasi nessuno affronta davvero sul web più ampio. Rooftop bar, terrazze fronte mare e sale da pranzo aperte sono gli spazi esterni con il fatturato più alto e quelli più duri per le apparecchiature di riscaldamento. I progettisti che lavorano su questi brief hanno bisogno di più di “resistente alle intemperie”.

Alcune note pratiche tratte dal lavoro di specifica su progetti esposti di riscaldamento per hotel e ristoranti:

  • IP65 è non negoziabile nelle installazioni completamente esposte. Una classificazione inferiore invalida l'installazione la prima volta che la pioggia spinta dal vento raggiunge l'involucro.

  • Posizioni di montaggio più alte e siti esposti richiedono di solito modelli a maggiore potenza con una portata del fascio più forte. La geometria spinge verso l'alto nella gamma, non verso il basso.

  • L'orientamento direzionale è la leva più importante all'aperto. Un Next 3000W puntato su una zona di seduta supera un'unità omnidirezionale con il doppio della potenza che irradia nell'aria ambiente.

  • Un riscaldamento in 15 secondi conta negli ambienti di servizio. Il calore raggiunge l'ospite prima che si sieda, eliminando ogni rituale di preriscaldamento prima di ogni turno.

  • Le specifiche completamente elettriche eliminano la linea del gas, la canna fumaria e il calcolo della ventilazione di combustione. L'approvazione del sito tende a essere più rapida nei fit-out di ospitalità urbana ad alta densità.

La disciplina di installazione resta necessaria. Un elettricista abilitato, un RCD o GFCI sul circuito e la distanza dalle superfici combustibili secondo il manuale. Distanze di montaggio e dettagli di carico sono nella nostra guida all'installazione, non qui, ma il principio è costante: il riscaldatore merita la sua classificazione IP solo se l'installazione la rispetta.

Il Punto Chiave: il Vento è una Questione di Fisica, non di Potenza

Il riscaldamento outdoor non fallisce perché il riscaldatore è debole. Fallisce quando il riscaldatore scalda un mezzo, l'aria, che il vento continua a sostituire.

L'infrarosso radiante aggira il problema perché riscalda direttamente persone e superfici. IP24, IP25 e IP65 indicano quale versione di quel riscaldatore radiante è adatta a quale tipo di spazio. Abbinate prima il grado di protezione all'esposizione, poi scegliete il modello più adatto all'ambiente.

Le decisioni successive riguardano dimensionamento e montaggio. Pubblichiamo efficienza radiante, classificazioni IP e portata del fascio per ogni modello, così la scelta del riscaldamento outdoor può basarsi sulla fisica, non sulle promesse.

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