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Perché la caldaia a condensazione?

24/01/2018

La caldaia serve a fornire calore all’acqua che scorre nei radiatori o altri corpi scaldanti. La caldaia a condensazione è una caldaia a gas o a gasolio che utilizza serpentine per lo scambio del calore realizzate con metalli resistenti all’acidità delle condense; esse sono in grado di ottenere un rendimento termodinamico superiore al 90% del combustibile utilizzato grazie al recupero del calore latente di condensazione del vapore acqueo contenuto nei fumi, con una conseguente riduzione delle emissioni di NOx e CO2. La prima caldaia a condensazione a gas risale al 1961 (Ignis).

 

Le normali caldaie, anche quelle definite "ad alto rendimento" (91-93% alla potenza termica nominale), utilizzano solo una parte del calore sensibile dei fumi di combustione perché occorre evitare la condensazione dei fumi, che dà origine a fenomeni corrosivi. Il vapore acqueo generato dal processo di combustione (circa 1,6 kg/m³ di gas) viene quindi disperso in atmosfera attraverso il camino: la quantità di calore in esso contenuta, definito calore latente, rappresenta l'11% dell'energia liberata dalla combustione ed in tali caldaie non è recuperata.

La caldaia a condensazione invece recupera parte del calore latente dei fumi espulsi con il camino. La tecnologia della condensazione consente di raffreddare i fumi fino a farli tornare allo stato di liquido saturo (o a vapore umido), con un recupero di calore utilizzato per preriscaldare l'acqua di ritorno.

I fumi scaricati a bassa temperatura non permettono però il tiraggio naturale del camino e vanno espulsi attraverso il ventilatore inserito a monte del bruciatore; abbiamo quindi una linea fumi in pressione che deve essere a tenuta, per cui è problematico lo scarico di più caldaie in un unico camino.

Nella maggior parte dei casi le caldaie a condensazione presentano un bruciatore di tipo premiscelato che mantiene costante il valore di anidride carbonica presente nei fumi al variare della potenza del bruciatore e di avere ridotte emissioni di monossido di carbonio e di NOx). Se la caldaia a condensazione non possiede il bruciatore premiscelato il rischio è che al diminuire della potenza (modulazione di fiamma) diminuisca il punto di condensazione del vapor d'acqua rendendo impossibile la condensazione dei fumi e quindi il recupero del calore latente.

La più conveniente è l'accoppiata di caldaia a condensazione con impianto di riscaldamento a bassa temperatura, che resta acceso più a lungo rispetto al tempo di accensione di una caldaia convenzionale, che eroga acqua in mandata a temperature di 35/40°C.

 

Ricapitolando i vantaggi nell’utilizzo di una caldaia a condensazione rispetto ad una normale:

  • Si raggiungono risparmi nell'ordine del 15-20% sulla fornitura di acqua calda a 30-35°C, mentre se la temperatura richiesta è a 80°C, il risparmio si attesta intorno al 6-7%.

  • Se installata a vecchi impianti preesistenti funzionanti a radiatori con acqua calda a 70-80 °C, il risparmio energetico raggiunge circa l'8%.

  • Le prestazioni migliori sono quelle a carico parziale, ovvero il riscaldamento di un edificio, dove con radiatori tradizionali consentono risparmi del 25~30%, a patto però di usare acqua a temperatura più bassa di quella convenzionale, fatto che a sua volta richiede radiatori di dimensioni maggiori.

  • Esprimono il massimo delle prestazioni (risparmi del 40% e oltre) quando vengono utilizzate con impianti che funzionano a bassa temperatura (30~50°C), come ad esempio con impianti radianti (pannelli a soffitto, serpentino a pavimento o serpentino a parete).

  • Quando si sostituisce una caldaia tradizionale con una a condensazione è possibile sceglierne una di potenza nominale minore (necessario comunque un calcolo termotecnico). Se si completa il sistema con l'integrazione di pannelli solari termici è possibile ottenere risparmi maggiori di combustibile, sempre che si usi per il riscaldamento acqua temperatura al di sotto dei 50-55°C.

  • Si deve sempre considerare che una caldaia a condensazione ha un rendimento minimo del 97-98% ed uno massimo del 106-108% (tale rendimento può superare 100, con un massimo di circa 111, essendo convenzionalmente definito in riferimento al Potere Calorifico Inferiore) mentre una caldaia tradizionale ha un rendimento massimo del 93-94%. Nella modulazione ai carichi parziali la forbice tra i due rendimenti si dilata fino al 20% poiché il rendimento delle caldaie a condensazione aumenta mentre il rendimento delle caldaie tradizionali diminuisce sensibilmente causa la non perfetta miscela aria-gas.

  • Le caldaie a condensazione con bruciatore premiscelato consentono una modulazione maggiore rispetto alle caldaie tradizionali

 

Si possono inoltre considerare i vantaggi tecnici:

  • Disponibile in più “taglie” adattabile alle diverse esigenze

  • Modulazione di potenza

  • Rendimento medio stagionale

  • Basso consumo elettrico ed esercizio silenzioso

  • Flessibilità del posto di installazione

  • Montaggio rapido e semplice

  • Semplicità di manutenzione con diagnosi integrata

  • Semplicità d’uso grazie alla visualizzazione chiara e alla possibilità di espansione modulare

  • Possibilità di combinazione con tutti i componenti presenti nel sistema-caldaia comunicando grazie ad una centralina altamente tecnologica. In questo modo le caldaie si connettono agli altri dispositivi, integrandosi anche con l’uso di fonti rinnovabili.

 

Tali informazioni sono naturalmente indicative in quanto il risparmio ottenibile è dipendente dalla tipologia (e bontà) della caldaia precedentemente installata, nonché dell'impianto.

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