Condensazione

 

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Le caldaie a condensazione sono caldaie in grado di ottenere rendimenti molto elevati grazie al recupero del calore latente di condensazione del vapore acqueo contenuto nei fumi e alla riduzione delle emissioni di ossidi di azoto (NOx) e monossido di carbonio (CO) che può raggiungere il 70%.

Le normali caldaie, anche quelle definite “ad alto rendimento” (rendimento del 91-93%, riferito al potere calorifico inferiore), riescono a utilizzare solo una parte del calore sensibile dei fumi di combustione a causa della necessità di evitare la condensazione dei fumi che dà origine a fenomeni corrosivi. Il vapore acqueo generato dal processo di combustione (circa 1,6 kg per m³ di gas) viene quindi disperso in atmosfera attraverso il camino: la quantità di calore in esso contenuta, definito calore latente, rappresenta ben l’11% dell’energia liberata dalla combustione ma non riesce a essere recuperata.

La caldaia a condensazione, invece, può recuperare una gran parte del calore latente contenuto nei fumi espulsi attraverso il camino. La particolare tecnologia della condensazione consente infatti di raffreddare i fumi fino a farli tornare allo stato di liquido saturo (o in taluni casi a vapore umido), con un recupero di calore utilizzato per preriscaldare l’acqua di ritorno dall’impianto. In questo modo la temperatura dei fumi di uscita (che si abbassa fino a 40 °C) mantiene sempre lo stesso valore della temperatura di mandata dell’acqua, ben inferiore quindi ai 140~160 °C dei generatori ad alto rendimento e ai 200~250 °C dei generatori di tipo tradizionale.

I fumi scaricati a bassa temperatura non permettono il tiraggio naturale del camino e vanno espulsi grazie alla prevalenza del bruciatore (e del ventilatore) della caldaia; abbiamo quindi una linea fumi in pressione che deve essere perfettamente a tenuta rendendo problematico lo scarico di più caldaie in un unico camino.

Nelle brochure tecniche dei differenti produttori di caldaie a condensazione solitamente si legge che esse raggiungono rendimenti superiori al 100%. Tali valori, che sono fisicamente impossibili, non indicano alcuna violazione dei principi basilari della Termodinamica ma conseguono da un calcolo del rendimento volutamente “errato”: esso infatti è basato sul potere calorifico inferiore del combustibile utilizzato anziché sul potere calorifico superiore (come invece si dovrebbe fare, essendoci condensazione del vapore acqueo dei fumi) in modo da ottenere dei valori che siano omogenei e, quindi, confrontabili con i rendimenti delle caldaie tradizionali.

Vantaggi economici

Si raggiungono risparmi nell’ordine del 15~20% sulla fornitura di acqua calda a 80 °C, e del 20~30% a 60 °C.

Le prestazioni migliori sono quelle a carico parziale, ovvero il riscaldamento di un edificio, dove con radiatori tradizionali consentono risparmi del 25~30%

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. Se si completa il sistema con l’integrazione di pannelli solari, e si aggiunge il risparmio che proviene dall’utilizzo dell’energia solare (25~30% medio), è possibile notare che dalla combinazione di pannelli solari e caldaia a condensazione si ottengono risparmi sull’ordine del 50~60%.