Verso cosa si raffredda una casa? Non verso l'aria esterna

Nel mio appartamento a Merano il riscaldamento centralizzato del condominio funziona solo a orari fissi: dalle 05:30 alle 12:00 e dalle 15:00 alle 22:30, stagione da metà ottobre a metà aprile. Dalle 22:30 alle 05:30 nel circuito non c’è acqua calda — sette ore.

Le valvole termostatiche in quel lasso non possono fare nulla. Possono aprire una valvola, ma dietro non arriva niente.

Ne nasce una domanda semplice: quanto deve essere caldo alle 22:30 perché alle 05:30 sia ancora accettabile? La risposta mi è costata due errori, e il secondo è stato quello istruttivo.

Il primo errore era mio

La mia prima proposta era riscaldare di notte con i condizionatori — tutti e tre ne sono capaci. La risposta è arrivata subito: è la strada più cara.

Ed è giusto. I radiatori passano dal conteggio condominiale, la pompa di calore dal nostro contatore. Riscaldare elettricamente di notte significa sostituire il calore più economico con quello caro.

La proposta migliore era: riscaldare di più la notte prima e misurare quanto in fretta si raffredda.

Perché i kelvin all’ora non bastano

La misura ovvia sarebbe: 22 °C la sera, 18 °C la mattina, quindi 4 K in sette ore, cioè 0,57 K/h.

È sbagliata, e in modo sostanziale. Una stanza si raffredda in modo esponenziale, non lineare. Più si riduce la differenza con l’ambiente, più il processo rallenta. Un valore in K/h vale esattamente per quell’unica notte in cui è stato misurato, e per nessun’altra.

Conta invece la costante di tempo τ. È una proprietà dell’edificio e vale per ogni notte. Uno script la calcola dai sensori delle Shelly BLU TRV, che hanno una risoluzione di 0,01 K.

Il vero riscontro: non verso l’esterno

Qui sta l’errore che conta. Avevo dato per scontato che l’appartamento si raffreddasse verso l’aria esterna.

Non è così. È al secondo piano, con vicini riscaldati sopra, sotto e accanto. Ciò che lo circonda non è a zero gradi.

La differenza non è accademica:

Rispetto a cosa si calcola	Preriscaldamento necessario per 19 °C alle 05:30
0 °C (aria esterna)	26–36 °C — assurdo
14 °C (ambiente effettivo)	19,3–23,5 °C — fattibile

Stesso appartamento, stessa notte, stessa formula. L’unica differenza è l’ipotesi su verso cosa avvenga il raffreddamento — e decide tra un obiettivo impossibile e uno ovvio.

Per questo lo script stima quel valore limite dalla curva di raffreddamento stessa, con un metodo a tre punti, invece di riceverlo in input.

E perché la misura estiva non serve

La prima esecuzione ha restituito: l’appartamento si raffredda verso −34,7 °C, con una costante di tempo di 192 ore.

Calcolato formalmente in modo corretto. Nel merito, un’assurdità.

Il motivo: d’estate il dislivello tra interno ed esterno è solo di 3–7 kelvin. Il rumore è allora più grande del segnale. In quelle condizioni qualsiasi adattamento di curva restituisce un numero, e può essere lontanissimo dal vero.

Ora valgono limiti di plausibilità. Con un dislivello troppo piccolo lo strumento dice «non valutabile» invece di inventare cifre.

Per me è la frase più importante di tutto l’impianto. Uno strumento che restituisce sempre un numero è più pericoloso di uno che a volte tace.

Il modello per entrambe le direzioni

La costante di tempo è utile d’inverno — ma una volta noti i coefficienti dell’appartamento, lo stesso modello migliora anche la gestione del caldo d’estate. Cambia solo il segno del problema.

Adattato per stanza:

dT/dt = a · (T_est − T_int) + b · P_solare + c

        τ = 1/a          T_riposo = T_est + c/a

L’apporto solare arriva dalla potenza dell’impianto fotovoltaico. Non è un ripiego ma la scelta giusta: il pannello misura l’irraggiamento sulla stessa facciata da cui il calore entra in casa.

Con un limite esplicito: il pannello vede una facciata. Il coefficiente b significa quindi «apporto termico relativo a questo pannello». Se lo si sposta, va rimisurato.

Due decisioni imparate da errori di misura

Dati dalle statistiche di lungo periodo, non dallo storico degli stati. Lo storico sparisce dopo una decina di giorni; le medie orarie sopravvivono alla pulizia. Per una costante di tempo di 10–20 ore la risoluzione oraria è abbondante.

Ma «permanente» non vale nemmeno per le statistiche: su questa istanza sono andate perse due volte. Chi costruisce un modello su mesi di dati dovrebbe salvare i dati grezzi separatamente.

Confrontare il calendario con il rilevamento di presenza. Una curva di raffreddamento presa da una notte in cui invece c’era qualcuno falsa tutto — e il calendario da solo non lo sa con certezza.

La trappola che si blocca da sola

Ora la parte che mi ha sorpreso di più.

La testina termostatica della cucina è accanto alla colonna montante. Questa riscalda il sensore. Appena il condominio riscalda, la cucina segnala 23–25 °C.

L’automazione di arrivo porta tutte le valvole a 21 °C. La testina confronta 21 con 24 — e tiene la valvola chiusa.

E lo fa proprio durante le fasce di riscaldamento, cioè quando si potrebbe riscaldare. Di notte, quando il sensore scende a 22,5, nel circuito non c’è acqua.

Una retroazione che si blocca da sola: la testina chiude perché si sta riscaldando, e apre quando riscaldare è impossibile.

Nella cameretta lo stesso tipo di sensore legge in media 1,12 K in meno. In cucina legge 2–4 K in più. Non è un guasto, è la posizione di montaggio.

Tre vie d’uscita, ordinate onestamente

1. Quella giusta: un sensore ambiente dedicato in cucina, il cui valore viene scritto regolarmente nell’ingresso di temperatura esterna della testina. Così regola sulla stanza invece che sulla colonna. Richiede hardware sul posto.
2. Ripiego a distanza: impostare la calibrazione a −3. La testina calcola allora 24 − 3 = 21 e apre. Ma lo scarto non è costante — oscilla con l’escursione giornaliera di 2,25 K.
3. La variante più economica, senza alcuna tecnica: impostare in cucina semplicemente 24 invece di 21 °C. Più onesto di una calibrazione che simula una precisione che il sensore non ha.

Che l’opzione 3 sia seriamente in lista non è una battuta. Descrive la situazione in modo corretto invece di toglierla di mezzo con un calcolo.

Il guadagno che non era in lista

E ora la svolta. Il sensore della cucina è inutilizzabile come misura ambiente — ma come misura del circuito condominiale è esattamente ciò che mancava al modello di preriscaldamento.

Finora un avviso nel vano scale diceva quando si riscalda. Ora è misurabile quando arriva davvero acqua calda — e ogni giorno.

Così la domanda «a quanti gradi dobbiamo portarci» si potrà calcolare sugli orari reali di commutazione invece che su un foglio appeso.

Lo stesso meccanismo si ripete: nell’ingresso non riscaldato un sensore non regola proprio nulla. Fornisce però il punto più freddo della casa — e con esso una misura diretta di ciò verso cui la casa si raffredda. Esattamente il valore che il metodo a tre punti finora doveva stimare dalla curva.

Cosa significa per il preriscaldamento

L’automazione di arrivo alza tutte le valvole alle 16:00. Dopo una notte misurata è chiaro: se serva o no dipende dal tempo di quel giorno, non dall’orario. Con clima mite le valvole aprono su un circuito freddo — e nel farlo raffreddano leggermente le stanze.

Non è un motivo per cambiare l’automazione: il circuito è freddo solo quando è comunque mite, e allora il preriscaldamento non serve a nessuno.

Ma la mia motivazione iniziale era troppo ottimistica. Diceva: «le 16:00 cadono in piena fascia di riscaldamento, quindi arriva acqua calda».

Corretto sarebbe: arriva acqua calda, a condizione che quel giorno la regolazione condominiale richieda calore.

E quindi?

Tre cose che vanno oltre questo appartamento:

1. Non chiedere quanto in fretta si raffredda, ma verso cosa. Per una casa con vicini riscaldati la temperatura esterna è il riferimento sbagliato — e la differenza tra «preriscaldare a 26 °C» e «preriscaldare a 20 °C» è proprio quell’ipotesi.
2. Misura d’inverno, non d’estate. Senza un dislivello sufficiente il risultato è rumore, per quanto pulito sia il calcolo.
3. Un sensore nel posto sbagliato non è inutile — sta misurando altro. Prima di scollegarlo, chiediti che cosa misuri davvero. A volte è proprio la grandezza che ti mancava.

Il modello non è finito. Mancano sensori e manca una stagione di riscaldamento come base dati. Quanto scritto qui è lo stato, non il risultato.