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 RISPARMIO ENERGETICO MATERIALI E TECNOLOGIE 13 perdite per dispersione al mantello RISPARMIO ENERGETICO MATERIALI E TECNOLOGIE 14 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: [email protected] Internet: www.cosmogas.com 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] Internet: www.unicalag.it Non si occupano direttamente della manutenzione, ma hanno centri di assistenza in tutta Italia. Contattando la ditta o consultando il sito internet è possibile conoscere i rivenditori di zona. Vaillant - Via Benigno Crespi, 70 20159 Milano - Tel. 02 697121 - Fax 02 69712500. E-mail: [email protected] Internet: www.vaillant.it Si occupano anche della manutenzione. Contattando la ditta è possibile conoscere i rivenditori di zona.