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Caldaie a condensazione: dei fumi si risparmia sul costo del gas

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Caldaie a condensazione: dei fumi si risparmia sul costo del gas
12
RISPARMIO ENERGETICO
MATERIALI E TECNOLOGIE
Caldaie a condensazione:
Grazie alla condensazione
del vapore acqueo, queste
caldaie consentono di
utilizzare meglio l’energia dei
fumi in uscita per ottenere
rendimenti migliori. Tutto ciò
si traduce in minori spese
per il riscaldamento. Per la
sostituzione della vecchia
caldaia si può godere degli
incentivi della Finanziaria
con il recupero del calore
dei fumi
si risparmia
sul costo del gas
1 Con l’installazione
di una caldaia a condensazione
potete risparmiare sui costi
del riscaldamento. In caso, poi,
essa venga a sostituire una caldaia
tradizionale, oltre al beneficio
del risparmio economico, potete
godere delle agevolazioni fiscali
della Finanziaria: comma 347
(si veda “Vivere La Casa in
Campagna”, n. 01/08 primavera,
pagg. 30-34). Foto Arca Caldaie
LE SPESE per il riscaldamento degli ambienti e dell’acqua sanitaria incidono sempre di più sulle
famiglie. Per ridurle si possono installare le caldaie a condensazione (1), che
rappresentano l’evoluzione delle caldaie
“tradizionali”.
Per aumentare il rendimento
delle caldaie sono nate
le caldaie a condensazione
Le caldaie “tradizionali”, pur avendo
rendimenti nominali (cioè in determinate condizioni previste dalla normativa) abbastanza elevati, evidenziano
un importante calo di rendimento soprattutto nel funzionamento ai carichi
parziali (quando, cioè, è necessaria
meno energia per riscaldare l’edificio,
come, ad esempio, con temperature
dell’aria esterna superiori a 0° C) con
un conseguente aumento dei costi di
gestione.
Le perdite di calore si concentrano in
gran parte al camino per le elevate
temperature dei fumi di scarico e per
dispersione attraverso il mantello (corpo) della caldaia (2).
Si intuisce che tanto più bassa è la temperatura dei fumi al camino tanto maggiore è il rendimento. Pertanto, le prime
migliorie apportate alla caldaie tradizionali riguardarono la riduzione della
temperatura di evacuazione dei fumi di
scarico attraverso un maggior numero
di passaggi dei fumi nel mantello.
Per ottenere, però, ulteriori miglioramenti di rendimento si dovette pensare
al recupero di una parte dell’energia
contenuta nei fumi di scarico attraverso
le caldaie a condensazione (3).
La tecnica della condensazione
I fumi di scarico contengono prevalentemente anidride carbonica e vapore
acqueo, prodotti dalla combustione di
metano o gasolio; poiché nel vapore acqueo è contenuta energia, per recuperare
questa energia presente nei fumi di scarico si è pensato di condensare il vapore
qui presente: la condensazione, infatti, è
Autunno 2008
un cambiamento di fase (da gassoso a liquido) durante il quale si libera calore.
Per ottenere ciò all’uscita dalla caldaia i
fumi devono trovare una superficie sufficientemente fredda (al massimo 57° C)
a contatto con la quale condensare: le
gocce di acqua che si formano vengono
raccolte ed evacuate dalla caldaia negli
scarichi delle acque bianche.
I problemi che inizialmente limitarono
la diffusione delle caldaie a condensazione sono stati risolti grazie:
alla presenza del tiraggio forzato che
consente di gestire fumi con temperature basse;
all’utilizzo di scambiatori di calore di
adeguate geometrie costruiti con materiali resistenti alla corrosione che
consentono la formazione e la raccolta
delle condense.
Vantaggi di una caldaia
a condensazione rispetto
ad una “tradizionale”
Rendimento a carico nominale (cioè
in determinate condizioni previste dal-
la normativa) più elevato grazie alla
riduzione delle perdite di calore nei
fumi, delle perdite per dispersione e al
recupero di parte del calore latente del
vapore acqueo;
migliori rendimenti anche a carico
parziale (quando, cioè, è necessaria
meno energia per riscaldare l’edificio,
come, ad esempio, con aria esterna a
temperature superiori a 0° C): questo
avviene perché diminuisce la temperatura di ritorno dell’acqua nella caldaia
e ciò favorisce il fenomeno della condensazione. Per parecchie ore nell’arco
della stagione di riscaldamento il carico
termico (cioè la potenza termica necessaria
entrata
per far fronte alle esi- gas o gasolio
genze di riscaldamento
dell’edificio nei giorni più freddi dell’anno) è inferiore a quello di progetto:
alle nostre latitudini anche fino al 90%;
da questo consegue un notevole vantaggio in termini di rendimento medio
stagionale.
Precauzioni nell’installazione
Per ottenere il massimo risultato
in termini di efficienza energetica il
valore della temperatura di ritorno
dell’acqua alla caldaia, dopo aver circolato nell’impianto di riscaldamento, dev’essere il più basso possibile.
Per questo motivo sono avvantaggiati
gli impianti di riscaldamento operanti
a bassa temperatura (a soffitto o pavimenti radianti, ventilo-convettori o
termoconvettori).
Buoni risultati si ottengono anche con
impianti ad alta temperatura (ad esempio, con i radiatori) se si regola la temperatura dell’acqua di mandata in base
alla temperatura dell’aria esterna rilevata da una sonda climatica. La temperatura dell’acqua che circola nell’impianto
sarà tanto più bassa tanto più alta è la
temperatura dell’aria esterna rilevata
dalla sonda climatica (che è un termometro) (accorgimento valido anche con
sistemi a bassa temperatura).
La condensa del vapore acqueo che
si forma nello scambiatore della caldaia
è acida: pH 4÷5 nel caso del metano,
pH 2÷4 per il gasolio. Va quindi valutata da parte del progettista la necessità o meno di un impianto di neutralizzazione della condensa:
− per le caldaie installate in abitazioni
civili e di potenza inferiore a 35 kW non
è richiesto alcun trattamento delle condense acide (Norma 11071 appendice
B): questo perché le acque di scarico pro-
mantello
camino
mandata dell’acqua
all’impianto
di riscaldamento
bruciatore
2 Nelle caldaie “tradizionali” le maggiori
perdite di calore si hanno nel mantello
e al camino. La circolazione dei fumi
è indicata dalle frecce rosse/viola
Disegno Albano Moscardo
dotte quotidianamente in un’abitazione
sono leggermente basiche e di portata
sufficiente a neutralizzare le condense
acide provenienti da una caldaia di potenza 35 kW funzionante 8 ore al giorno
(cioè vengono entrambe eliminate in
fognatura e si neutralizzano);
− nel caso risultasse necessaria la neutralizzazione (ad esempio, in presenza
di caldaie a gasolio o di potenza superiore a 35 kW) va predisposto un serbatoio
ingresso acqua fredda di ritorno
dall’impianto di riscaldamento
da riempire periodicamente con idrolito
di magnesio o carbonato di calcio. Si
può dimensionare il serbatoio in modo
da far coincidere il riempimento periodico con la manutenzione (una volta
all’anno).
Qualora vi sia un tratto di tubazione ove
circola esclusivamente acqua di condensa senza diluizione alcuna, vanno
scelti adeguati materiali resistenti alla
corrosione per le tubazioni di scarico
(ad esempio, tubi in grès, tubi rigidi in
PVC, tubi di acciaio inossidabile, ecc.).
Dall’analisi chimica dell’acqua, nel caso
in cui si rilevasse un’elevata durezza
LA MANUTENZIONE
DELLA CALDAIA
La manutenzione di una caldaia a condensazione (come anche di una
tradizionale) ha lo scopo di prolungarne la vita conservando valori di
rendimento accettabili. Le principali problematiche che si riscontrano
nelle caldaie sono: le corrosioni, le incrostazioni e i depositi in genere.
Una manutenzione periodica dell’impianto assicura: risparmio energetico,
risparmio economico, rispetto per l’ambiente, garanzia di sicurezza. Tale
manutenzione deve sempre essere eseguita da una ditta in possesso dei
requisiti stabiliti dalla legge n . 46/90 (i nominativi si trovano sulle Pagine
gialle alla voce “riscaldamento o “caldaie”). Ciò significa che:
per gli impianti a combustibile gassoso (metano e GPL) di potenza
inferiore a 35 kW (cioè quelli che si utilizzano comunemente nelle abitazioni), in assenza di indicazioni un controllo completo con prova della
combustione è da ritenersi sufficiente ogni 2 anni, anche se gran parte dei
costruttori suggerisce un controllo una volta all’anno;
per gli impianti di potenza uguale o superiore a 35 kW e per tutti
gli impianti a combustibile liquido (gasolio) indipendentemente dalla
potenza, un controllo completo con prova della combustione dev’essere
effettuato una volta all’anno.
Autunno 2008
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perdite
per dispersione
al mantello
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dell’acqua, potrebbe emergere la necessità di inserire un addolcitore sull’alimentazione idrica dell’impianto.
Costi di una caldaia
a condensazione
Se da un lato il costo della caldaia è
reperibile dai listini dei produttori,
quello che può variare molto
è il costo dell’installazione e
degli eventuali interventi
di rifacimento del sistema
di distribuzione del calore
finalizzati al miglioramento
a
dell’efficienza energetica.
Infatti, tra gli interventi per
cui è prevista la detrazione
del 55% già nella legge finanziaria 2007 (vedi “La Casa”,
marzo 2007, pag. 35) e successivamente prolungata anche per
il triennio 2008-2010 (vedi “Vivere La
Casa in Campagna”, n. 1/08 primavera,
pagg. 30-34) ci sono anche gli interventi di sostituzione, integrale o parziale,
di impianti di climatizzazione invernale
con impianti dotati di caldaie a condensazione e contestuale messa a punto
del sistema di distribuzione: l’adeguamento dell’impianto può portare a migliori risultati in termini di efficienza
energetica ma con aumenti di costi.
La normativa prevede, tra l’altro, l’obbligo di installazione di valvole di regolazione termostatiche su ogni radiatore nel
caso la distribuzione del calore avvenga
con questo corpo scaldante.
La valvola termostatica
g
b
d
c
f
3 Nel bruciatore [a] avviene la combustione tra aria (comburente) e gas (combustibile);
i fumi [ b] prodotti dalla combustione cedono calore all’acqua di ritorno dall’impianto
che entra attraverso i tubi [c] e passa nello scambiatore/condensatore [d]; se l’acqua
ritorna a temperatura sufficientemente bassa, nello scambiatore/condensatore condensa
parte del vapore acqueo presente nei fumi. I fumi escono dal camino [e], mentre
la condensa formatasi viene evacuata dalla tubazione di scarico [f]. L’acqua riscaldatasi
attraverso lo scambiatore, dopo aver lambito le pareti della camera di combustione
(qui in arancione), viene mandata all’impianto di riscaldamento [g]. Fonte Ici Caldaie
INDIRIZZI UTILI
Arca Caldaie - Via 1° Maggio,16 46030 San Giorgio (Mantova) - Tel. 0376
273511 - Fax 0376 374646. E-mail: arca@
arcacaldaie.com
Internet: www.arcacaldaie.com
Non si occupano direttamente della manutenzione, ma hanno centri di assistenza
esterni.
Contattando la ditta è possibile conoscere
i rivenditori di zona.
Cosmogas - Via Leonardo da Vinci,
16 - 47014 Meldola (Forlì-Cesena) - Tel.
0543 498383 - Fax 0543 498393. E-mail:
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Si occupano anche della manutenzione.
Contattando la ditta è possibile conoscere
i rivenditori di zona.
Ferroli - Via Ritonda, 78/A - 37047
San Bonifacio (Verona) - Tel. 045 6139411
consente la regolazione della temperatura in ogni singolo ambiente: si chiude
mano a mano che la temperatura ambiente si avvicina a quella impostata. In
questo modo si risparmia energia.
Data, quindi, l’incertezza dei costi da sostenere che si differenzieranno caso per
caso, a titolo di esempio diciamo che il
costo complessivo per la sostituzione
di una caldaia “tradizionale”
con una a condensazione (con
potenza nominale tra 25÷35
kW) senza particolari opere
di adeguamento dell’impianto in un’abitazione singola
e
monofamiliare può variare
dai 3.000 ai 5.000 euro.
Nel caso di nuova abitazione
gli importi si riducono.
- Fax 045 6100933. E-mail: [email protected]
Internet: www.ferroli.it
Si occupano anche della manutenzione.
Contattando la ditta o consultando il sito
internet è possibile conoscere i rivenditori
di zona.
Ici Caldaie - Via G. Pascoli, 38 37059 Campagnola di Zevio (Verona) - Tel.
045 8738511 - Fax 045 8731148. E-mail:
[email protected]
Internet: www.icicaldaie.com
Si occupano anche della manutenzione.
Contattando la ditta o consultando il sito
internet è possibile conoscere i rivenditori
di zona.
Sime - Via Garbo, 27 - 37045 Legnago (Verona) - Tel. 0442 631111 - 0442
631210 - Fax 0442 631274. E-mail: info@
sime.it
Internet: www.sime.it
Autunno 2008
Per concludere, se con una
caldaia “tradizionale” (con
potenza nominale tra i 25 e i
35 kW) in una casa di circa 160
m2 in zona climatica “E” (corrispondente a diverse località
del nord Italia) si spendono
1.600 euro all’anno, con una
a condensazione e un impianto di riscaldamento a radiatori della stessa potenza si spendono
1.200-1.300 euro.
Togliendo dall’investimento la detrazione fiscale, ne consegue un tempo di
ritorno dell’investimento di 4-5 anni.
Valerio Fabbretti
Progettista di impianti tecnologici
AGGIORNATI AL 17 GIUGNO 2008
Contattando la ditta è possibile conoscere
i rivenditori di zona.
Unical AG - Via Roma, 123 - 46033
Casteldario (Mantova) - Tel. 0376 57001
- Fax 0376 660556. E-mail: [email protected]
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in tutta Italia.
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Vaillant - Via Benigno Crespi, 70 20159 Milano - Tel. 02 697121 - Fax 02
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