Il colore di un calorifero e le sue capacità di riscaldamento

Il colore della superficie di un calorifero è rilevante per la sua capacità di riscaldamento?

Margherita Iannetta
16 settembre 2003
Per calorifero si intende, generalmente, qualunque impianto centralizzato per il riscaldamento delle abitazioni, e per efficienza si intende il rapporto tra l'energia fornita al calorifero e la quantità di calore utilizzata per riscaldare gli ambienti interessati.

Questa efficienza dipende da vari fattori legati al tipo di calorifero utilizzato; per esempio in una stufa elettrica, alla fine, tutta l'energia assorbita dalla rete viene trasformata in calore e ceduta alla stanza; diverso è il caso dei cosiddetti caloriferi a termosifone in cui, un fluido, generalmente acqua, viene riscaldato in caldaia, fatto circolare all'interno di tubi che lo trasportano nelle abitazioni, ove cede calore agli ambienti interessati mediante gli elementi terminali, i cosiddetti radiatori.

L'efficienza totale dipende dal modo in cui nella caldaia si trasferisce calore al fluido circolante (che dipende sia dalla differenza tra la temperatura della fiamma e quella dei fumi espulsi sia dall'isolamento della caldaia), dalle perdite di quella parte del sistema che non contribuisce a riscaldare gli ambienti interessati (che dipendono dalla temperatura del fluido) e dal modo in cui il calore viene ceduto dai radiatori all'abitazione.

Il colore dei radiatori influenza il modo in cui il calore viene ceduto dai radiatori all'abitazione, detta TH la temperatura assoluta del fluido interno e TA quella dell'ambiente da riscaldare, il flusso di energia termica ceduta dal radiatore all'ambiente dipende sia da TH sia da TA.

In particolare si hanno due fenomeni in concorrenza:

  1. parte del calore fluisce per conduzione, riscalda le masse d'aria immediatamente vicine ai radiatori e viene diffuso nell'ambiente per convezione (cioè il moto ascensionale delle masse d'aria riscaldate, dovuto alla differenza di densità rispetto alle masse d'aria vicine, genera una circolazione di aria nell'ambiente);
  2. il resto dell'energia termica viene ceduta all'ambiente per irraggiamento. Il flusso di calore di tipo (1) è proporzionale a TH - TA ; non dipende dal colore ed assai poco dallo stato della superficie. Il flusso di tipo (2) è proporzionale a TH 4 - TA 4, dipende dal colore, dal materiale superficiale e dallo stato della superficie; cosicché a parità di TH una superficie nera opaca irraggia di più di una superficie chiara e lucida.
Nelle normali condizioni d'uso di un impianto casalingo, una frazione notevole dell'energia termica viene ceduta all'ambiente per irraggiamento.

Poiché una temperatura troppo alta dei radiatori è fisiologicamente poco gradevole, aumentare la parte irraggiata, che dipende anche dal colore, permetterebbe di riscaldare maggiormente senza aumentare la temperatura del fluido e quindi, poiché l'efficienza degli altri componenti del calorifero resterebbe invariata, permetterebbe di aumentare l'efficienza totale del calorifero.

Giulio Calvelli Dipartimento di Fisica "Galileo Galilei", Università di Padova

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