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Impianti
di riscaldamento residenziali, comunità, commerciali:
- impianti autonomi;
- impianti centralizzati con e senza contabilizzatori di calore;
- impianti a pavimento e tradizionali con caldaie a condensazione.
Impianti di riscaldamento industriali:
- centrali termiche ed impianti con caldaie a vapore di grande-media-bassa
pressione;
- impianti con tubi e nastri radianti a gas.
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CALDAIA
A CONDENSAZIONE ECOFLAM
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| Che
cosa è una caldaia a condensazione? |
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La
caldaia a condensazione prende il nome dal fatto che al suo interno
i fumi condensano, cioè scambiano il loro contenuto di calore
fino a raffreddarsi al punto che il vapore d'acqua contenuto in essi
si trasforma in acqua allo stato liquido. Per tale ragione il calore
viene ceduto per mezzo di superfici di scambio termico superiori rispetto
a caldaie convenzionali di pari potenza.
Ovviamente deve essere costruita con materiali resistenti alla corrosione
dell'acqua di condensa, ecco quindi che tali caldaie sono principalmente
in lega di alluminio o in acciaio inossidabile.
Il vapore contenuto nei fumi di una caldaia a gas si trasforma in acqua
quando la temperatura di questi scende al di sotto della cosidetta "temperatura
di rugiada", che è circa 60°C.
La caldaia a condensazione è munita di un apposito scarico della
condensa raccolta.
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| Perché
conviene rispetto ad un altro tipo tradizionale? |
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Perchè
a parità di energia ceduta, consuma meno combustibile; infatti,
ricordiamo che:
- la temperatura dei fumi di una caldaia a condensazione può
variare tra i 45°C e gli 80°C a seconda della temperatura dell'acqua
di caldaia, per cui la perdita di calore sensibile dei fumi è
molto ridotta;
- il cambiamento di stato dell'acqua presente nei fumi dallo stato di
vapore a quello liquido comporta la cessione di una certa quantità
di calore, detto calore latente di condensazione, pari a circa 2260kJ/kg
(540kcal/kg), che ovviamente viene sfruttato per riscaldare l'acqua
dell'impianto;
- la combustione di un metro cubo di metano dà luogo teoricamente
a circa undici metri cubi di fumi, dei quali due di vapore acqueo, che,
se fatto condensare, genera circa 1,6 litri d'acqua.
La quota proporzionale di energia teoricamente recuperabile tramite
la condensazione dei fumi è molto consistente, pari a circa il
10,5%, dovuta al calore latente di condensazione, cui va aggiunto un
ulteriore 6-7% legato al recupero di calore sensibile dei fumi (non
più a 150-200°C, ma a 45-80°C), per un totale massimo
teorico di 16-17 punti percentuali.
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CONFRONTO
PERDITE DI ENERGIA
(riferite al potere calorifero superiore)
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| 20÷25% |
18÷20% |
4÷6% |
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caldaie
classiche
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caldaie
alto rendimento
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Bluette
104
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| I
rendimenti utili tipici di una caldaia ad alto rendimento moderna
variano tra il 90-92%, mentre la caldaia a condensazione raggiunge normalmente
valori superiori al 100%, variabili in genere tra il 97% ed il 105%, fino
ad un massimo di 108% (a seconda della temperatura dell'acqua dell'impianto). |
| Perchè
una caldaia a condensazione può avere un rendimento superiore al
100%? Non è una affermazione che contrasta con il principio di conservazione
dell'energia? |
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Il
rendimento termico di una caldaia si riferisce per convenzione al potere
calorifico inferiore del combustibile, perciò è bene chiarire
il significato di tale termico.
Potere calorifico inferiore e superiore di un combustibile
Il potere calorifico di un combustibile rappresenta la quantità
di energia che si può ricavare dalla combustione di una sua unità
di misura, e si esprime in kJ/kg (o kcal/kg) se si tratta di un combustibile
liquido o solido, oppure in kJ/m³ (o kcal/m³) se si tratta
di un combustibile gassoso.
Si distinguono il potere calorifico inferiore e quello superiore, con
la differenza che il potere calorifico superiore comprende il calore
latente di vaporizzazione dell'acqua contenuta nei fumi, cioè
la quota di energia ricavabile, nel caso ad es. della combustione del
metano, dalla condensazione di quei 2 metri cubi di vapore citati in
precedenza, corrispondenti a circa 1,6 kg di acqua.
Il potere calorifico inferiore rappresenta perciò la massima
energia sfruttabile da una caldaia convenzionale, mentre nel caso di
una caldaia a condensazione consente di scambiare quasi tutto il calore
sensibile dei fumi, ed inoltre di recuperare una parte del calore latente
di questi, guadagnando una preziosa quantità di energia da trasferire
all'acqua di caldaia, energia che altrimenti sarebbe andata dispersa.
Se si riferissero i rendimenti delle caldaie al potere calorifico superiore,
una caldaia convenzionale avrebbe un rendimento di circa 80-82%, mentre
quella a condensazione il 93-95% (in accordo con il principio di conservazione
dell'energia).
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CONFRONTO
FRA RENDIMENTI UTILI
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Riferiti
al
potere calorifico
INFERIORE
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Riferiti
al
potere calorifico
SUPERIORE |
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| A
quali impianti si può abbinare una caldaia a condensazione? |
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La
caldaia a condensazione esprime il massimo delle prestazioni per temperature
dell'acqua dell'impianto relativamente basse, ad es. 30-50°C, cioè
impianti a pannelli radianti, ma si dimostra facilmente che il recupero
energetico è molto consistente (dell'ordine del 7-10%) anche
in caso di impianti tradizionali a radiatori, dal momento che la temperatura
media dell'impianto nell'arco della stagione del riscaldamento è
di circa 40-60%, variabile in funzione della zona climatica.
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RISCALDAMENTO
INDUSTRIALE: IMPIANTI A VAPORE
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