Caldaie a condensazione

Che cosa sono...

A causa del costo sempre maggiore dei combustibili tradizionali (in questo caso gas e gasolio), il mercato ha portato le aziende produttrici di caldaie a creare modelli e tecnologie sempre più efficienti e meno inquinanti per il riscaldamento domestico e la produzione di acqua calda sanitaria.
Le caldaie a condensazione sono, attualmente, le più tecnologicamente ed ecologicamente avanzate:
sono in grado di ottenere rendimenti molto elevati grazie al recupero del calore latente di condensazione del vapore acqueo contenuto nei fumi, come pure riduzioni delle emissioni di ossidi di azoto (NOx) e monossido di carbonio (CO) che possono raggiungere il 70% rispetto agli impianti tradizionali.

Mentre nelle caldaie tradizionali i gas residui della combustione vengono espulsi ad una temperatura di circa 110°C, nella caldaia a condensazione i gas attraversano uno scambiatore di calore all'interno del quale il vapore acqueo si trasforma in acqua allo stato liquido, cedendo parte del calore latente di condensazione all'acqua del circuito primario.
In questo modo i gas di scarico fuoriescono ad una temperatura di 40°C e recuperano il calore altrimenti disperso. Con le caldaie a condensazione si ottiene il massimo rendimento utilizzando impianti a bassa temperatura come il riscaldamento a pavimento a pannelli radianti, aumentando notevolmente il risparmio energetico.


La caldaie a condensazione, portando ad una riduzione dei consumi di combustibile, contribuiscono a contenere le emissioni di gas serra (anidride carbonica e altri gas prodotti dalla combustione) e a ridurre il consumo di fonti non rinnovabili.

Il principio tecnico e le condizioni di usabilità nelle condizioni operative.

La caldaia a condensazione è un'apparecchiatura capace di recuperare il calore disperso nella vaporizzazione nel processo di combustione del gas. La soluzione tecnologica è articolata in due tipologie di funzionamento una a secco e l'altra umida.
Presupposto di entrambi sono una differenza positiva tra il calore dei fumi( temperatura di rugiada) e quella del liquido di trasporto del calore.
Più alto è il differenziale maggiore è il recupero del calore disperso. La cessione del calore nella tipologia secca avviene per irradiazione tra il percorso dei i fumi, appositamente studiato, ed il liquido trasportato in un serpentino.
Un generatore a condensazione, in genere, è un concentrato di alta tecnologia; oltre allo scambiatore costruito con materiali speciali in grado di resistere all'aggressione chimica delle condense, con sezione ridotta delle tubazioni rispetto ai tradizionali e superfici di scambio più estese per recuperare la maggiore quantità di calore, esistono anche altri accorgimenti tecnologici che concorrono a migliorare la sua efficacia.

L'esperienza di CITIA nell'utilizzo dei generatori per esempio trova, tra i più utili, il controllo elettronico della combustione abbinato a un bruciatore tecnologicamente avanzato, costruito con particolari materiali, premiscelato e modulabile; con geometrie costruttive particolarmente studiate della camera di combustione. Questi dispositivi ottimizzano la combustione e consentono anche di abbattere il livello degli inquinanti (NOx) emessi in atmosfera.

Da non dimenticare perciò anche la latitudine di compatibilità ambientale nella scelta della tipologia dell'impianto termico.
Si può affermare così che le condizioni di rendi mento energetico sono il risultato sistemico di tutte le componenti di un impianto e perciò solo la sperimentazione combinata delle diverse componenti risulta essere l'approccio più efficace per la scelta degli impianti.
Per queste ragioni il metodo seguito dalle imprese di CITIA è un metodo di simulazione sperimentale tecnico - economica delle diverse tipologie di impianto nella gestione con appropriati sistemi di contabilizzazione energetica. Sinteticamente, non è l'ottimizzazione singola del generatore o dell'impianto di distribuzione - emissione - regolazione bensì, la determinazione interdipendente del rendimento dell'intero sistema mediante modelli statistici a rendere opportuna la scelta. Nel grafico seguente si riproducono le condizioni di funzionamento di un impianto che brucia gas metano e che funziona con una temperatura del liquido termoconvettore bassa , situazione non facilmente ripetibile specialmente nel caso di vecchi impianti dove l'impianto di distribuzione, le condizioni di regolazione e isolamento dell'edificio non sono ottimali determinando così la necessità di alzare la quantità di energia trasportata dal liquido nei punti emissione. Alle condizioni ottimali si espone il caso di un impianto ad alta temperatura al fine di evidenziarne le differenze.

Figura 1: Recupero della condensa in funzione della temperatura esterna e della del liquido termoconvettore
All'aumentare del carico esterno ( diminuzione della temperatura o aumento dei gradi giorno) inevitabilmente aumenta la quantità di energia trasportata e perciò aumenta la temperatura del liquido dell'impianto riducendo perciò come si rileva dalla figura 6 la quantità di calore di condensa recuperato come si rileva dalla figura 4 dell'appendice B.2 della UNI 11071.

Figura 4: Appendice B.2 UNI 11071
Ne consegue come essenziale sia nella scelta e quindi nella efficienza dell'impianto termico la conoscenza sperimentale dell'impianto specialmente nel caso di impianti ristrutturati come previsto dal decreto governativo.

CITIA, CONSAPEVOLE DELLA COMPLESSITA' della "scelta" per un funzionamento efficiente dell'impianto termico di climatizzazione ha previsto nel proprio piano di marketing un servizio di AUDITING/SCELTA. a garanzia della sicurezza e del vantaggio economico del consumatore.

Il servizio erogato dalle imprese associate a CITIA sarà reso disponibile on line dalla galleria imprese in corso di allestimento nel presente sito.

Con tale servizio, gratuito e contenente un piano di offerta di risparmio energetico, si determinano le condizioni economiche ottimali in relazione alle incentivazioni del governo e alle configurazioni del servizio prestato. Riferendosi alla possibilità concreta di sommare agli incentivi economici della finanziaria 2007 quelli derivanti dalle agevolazioni IVA sui costi del contratto energia.

Le simulazioni del recupero energetico descritto da analisi statistico-descrittive sui rendimenti stagionali delle tipologie degli impianti collegati alle valutazioni economiche-finanziarie del costo delle risorse come il combustibile impiegato, la quantità di manodopera necessaria alla conduzione o manutenzione degli impianti, agli aspetti di sicurezza e ai servizi finanziari rappresentano il valore aggiunto dei servizi offerti da CITIA e dalle sue imprese associate.

Figura 3: schema di caldaia a condensazione con smaltimento delle condense
Il grafo, esemplifica l'andamento sintetico di un campione di rilevazioni effettuate dal CITIA per descrivere l'andamento del rendimento stagionale di caldaie tradizionali e caldaie a condensazione, mediando tra situazioni di impianti di distribuzione a basso e alta a temperatura di funzionamento della mandata del liquido termoconvettore.


Figura 4: classi di resistenza agli agenti acidi


Figura 2 Risultati analisi Studio CITIA rendimenti caldaie a condensazione
Gli aspetti negativi dell'alto costo delle caldaie a condensazione, anche se in parte attutito dalle recenti agevolazioni governative del 55% sono dovute all'ambiente acido per il recupero del calore latente di vaporizzazione che costringe all'utilizzo di materiali specifici inossidabili e perciò costosi.