Considerazioni generali sull`applicabilità delle - Gas

PER CHI VUOLE APPROFONDIRE -­‐ CALDAIE A CONDENSAZIONE In sede di sopralluogo il Tecnico specializzato approfondirà gli aspetti di competenza per la valutazione di
fattibilità dell’intervento, la preventivazione, l’installazione e manutenzione degli impianti, la gestione delle
pratiche di accesso alle agevolazioni fiscali.
Considerazioni generali sull’applicabilità delle Caldaie a condensazione
L’installazione della Caldaia a condensazione è sempre stata considerata una scelta da associare ad
impianti radianti, naturalmente funzionanti a basse temperature, limitandone quindi ingiustamente la loro
diffusione anche a causa di imprecise informazioni tecniche che, associandone l’installazione a corpi
scaldanti di grande dimensione, ne riteneva proibitiva l’adozione.
Finalmente, se pur in ritardo, le pressanti esigenze di risparmio energetico e del contenimento
dell’inquinamento hanno indirizzato le attuali scelte politiche verso l’adozione delle tecnologie legate
all’utilizzo delle Caldaie a condensazione, già ampiamente sperimentate nel corso dell’ultimo ventennio con
il riconoscimento di apprezzabili risultati nel comparto anche da parte della nostra Società
Per l’opportunità fornita dal precitato Decreto attuativo della Normativa vigente, segue lo sviluppo delle
tematiche legate alla promozione ed installazione delle caldaie a condensazione.
Il fenomeno della condensazione applicato alla Caldaia individuale
•
Come ormai ben noto agli addetti ai lavori e ormai sempre più anche ai Clienti finali, la caldaia a
condensazione recupera il calore sensibile dissipato dall’alta temperatura dei fumi (circa 11%) ed il
calore latente dissipato (circa 9%) di condensazione del vapore prodotto dalla combustione di
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combustibili gassosi ( circa 1,6 lt di condensa ogni m di gas metano) attraverso uno scambiatore in
controcorrente, posto all’uscita della camera di combustione, che provvede al recupero termico dai
fumi indirizzati al camino.
Senza trascurare la minor perdita del calore dissipato (circa 2%) dal mantello stesso
dell’apparecchio.
L’insieme dei recuperi termici determina un sensibile incremento del rendimento nella produzione del
calore, tendente a sfruttare l’intero potere calorifico superiore del gas e non limitandosi al solo potere
calorifico inferiore.
•
Attualmente il normale rendimento medio delle caldaie tradizionali riferito al P.C.I. (Potere calorifico
inferiore del gas) si attesta su valori intorno al 90%, contro il rendimento, ragionevolmente ottenibile,
di una caldaia a condensazione pari al 108-109%.
•
Nell’ambito della combustione del metano, la condensazione del vapore acqueo sviluppato inizia
quando i fumi vengono raffreddati ad una temperatura sotto i 57°C (valore della temperatura ridotto
a meno della metà della normale temperatura fumi in espulsione delle caldaie tradizionali),
terminando alla temperatura di 48°C.
Conseguentemente il rendimento del generatore aumenta al diminuire dei valori termici di
temperatura di ritorno del fluido termovettore nell’impianto, per poi stabilizzarsi al massimo possibile
anche con un ulteriore abbassamento della temperatura.
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Adattamento impianto di riscaldamento esistente per l’installazione
della Caldaia a condensazione
Considerazioni di ordine tecnico e gestionale per il risparmio energetico
L’applicazione di una caldaia a condensazione su impianti esistenti può determinare un risparmio
energetico, rispetto ad una caldaia tradizionale, che orientativamente, nelle diverse modalità di
funzionamento dell’impianto, sono così sintetizzati:
- con radiatori ad alta temperatura con interruzione di funzionamento
- con radiatori in funzionamento continuo
- con radiatori a media temperatura dotati di dispositivi di modulazione
10-15%
14-18%
25-30%
Il corretto funzionamento della Caldaia a condensazione, in sostituzione della caldaia di tipo tradizionale,
deriva dall’applicazione di specifici adattamenti impiantistici.
Come sopra illustrato, la condizione di funzionamento ottimale è legata quindi all’abbassamento della
temperatura del fluido termovettore nei radiatori dell’impianto di ritorno alla caldaia, che quanto più si
avvicinerà ai 40-45°C tanto più sarà adeguata ad ottenere l’obiettivo della condensazione completa.
La potenza nominale del radiatori non differisce in modo sostanziale al variare dei materiali con cui sono
realizzati (ghisa, alluminio o acciaio). Essi forniscono calore all’ambiente in cui sono installati sottraendolo al
fluido termovettore che entra alla temperatura di mandata ed esce raffreddato alla temperatura di ritorno. La
quantità di calore ceduta in ambiente risulta inoltre proporzionale alla differenza fra la temperatura media del
fluido (di mandata e ritorno) e la temperatura dello stesso ambiente da riscaldare.
Pertanto la potenza erogata da un corpo scaldante è pressoché identica al manifestarsi delle diverse
temperature di alimentazione, mantenendo costante la temperatura media del fluido ed abbassando
la temperatura di ritorno agendo sulle portate dei singoli radiatori come di seguito illustrato a titolo
di esempio. Nella pratica risulta facilmente constatabile al tatto la differenza di temperatura sul radiatore che
si percepisce gradatamente sempre più fredda all’avvicinarsi alla tubazione di ritorno:
Fabbisogno Temperatura Temperatura
termico
Mandata
Ritorno
radiatore
55°C
45°C
860 W
60°C
40°C
65°C
35°C
∆T
10
20
30
Temperatura Portata Portata
media
H2 O
lt/h
50°C
100%
86
50°C
50%
43
50°C
33%
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In conclusione è possibile semplicemente ridurre la portata del fluido termovettore di alimentazione
senza aumentare la dimensione dei corpi scaldanti, per ottenere temperature di ritorno
sufficientemente basse, tali da consentire una completa condensazione del vapore acqueo
contenuto nei fumi, massimizzando così il rendimento di produzione della caldaia.
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Altre condizioni rilevabili che favoriscono l’impiego delle caldaie a
condensazione sugli impianti esistenti
Attualmente le caratteristiche prestazionali degli impianti possono risultare ampiamente sovradimensionate
per la quasi totalità della stagione termica a causa delle attuali tendenze climatiche volte all’innalzamento
delle temperature e per l’applicazione delle temperature minime di progetto previste dalle norme in materia
estremamente cautelative.
In particolare è facilmente rilevabile l’esistenza di corpi scaldanti sovradimensionati determinati da
progettazione approssimata o dalle consuetudini progettuali degli anni passati, indirizzate ad aumentare la
potenza utile installata per aspetti di messa a regime dell’impianto e per l’applicazione di abbondanti margini
di sicurezza, ben superiori al necessario per il funzionamento ad alta temperatura.
Inoltre la differenza fra il fabbisogno termico reale e la maggiore potenza nominalmente fornita dal radiatore
ad alta temperatura può essere ulteriormente amplificata da altri differenti fattori pratici, come i successivi
interventi volti contenere il fabbisogno termico dei locali, l’installazione di doppi vetri e di infissi a taglio
termico, la sostituzione di corpi scaldanti obsoleti con tipologie più efficienti e potenti a parità di ingombro.
Gli impianti esistenti ad alta temperatura sono in larga massima caratterizzati anche da funzionamenti
discontinui e non correttamente modulati in funzione delle condizioni climatiche .
In conclusione per quanto sopra esposto, le caldaie a condensazione a potenza modulata e temperatura scorrevole,
funzionanti con idonee portate di fluido termovettore ed equipaggiate di adeguati sistemi di regolazione, ormai
dotazione di serie per questa categoria di generatori, possono essere abbinate ai radiatori già installati e normalmente
dimensionati, garantendo lo sfruttamento ed i vantaggi della condensazione per gran parte della stagione di
funzionamento, se non per l’assoluta totalità del periodo di riscaldamento.
Per contro in sede di valutazione di fattibilità, occorre tenere ben presente che, il miglioramento delle
prestazioni energetiche e la riduzione delle dispersioni termiche nei moderni edifici di recente costruzione,
hanno determinato l’installazione di corpi scaldanti, per gli impianti ad alta temperatura, di dimensioni
talmente contenute e ridotte che difficilmente si prestano all’adozione del sistema a condensazione.
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Quadro Normativo di riferimento
Norma UNI 11071
"Impianti a gas per uso domestico asserviti ad apparecchi a condensazione e affini. Criteri per la
progettazione, l'installazione, la messa in servizio e la manutenzione."
UNI 9615
Calcolo delle dimensioni interne dei camini. Definizioni, procedimenti di calcolo fondamentali.
Canne Fumarie
UNI 10641
Canne fumarie collettive e camini a tiraggio naturale per apparecchi di tipo C con ventilatore nel circuito
di combustione.
UNI 10640
"Canne fumarie collettive ramificate per apparecchi di tipo B a tiraggio naturale" Sintesi: La presente
norma prescrive i criteri per la progettazione e la verifica delle dimensioni interne delle canne fumarie
collettive ramificate (CCR) di nuova installazione per l'evacuazione dei prodotti della combustione di più
apparecchi a gas di tipo B sovrapposti, a tiraggio naturale, con interruttore di tiraggio, aventi portata
termica nominale del focolare non maggiore di 35 kW
UNI 10845
Sistemi per l'evacuazione dei prodotti della combustione asserviti ad apparecchi alimentati a gas. Criteri
di verifica, risanamento e intubamento."
Ambito di applicazione: Verifica della funzionalità dei sistemi in esercizio; verifica di idoneità e
adeguamento, risanamento e ristrutturazione di sistemi esistenti.
Norme europee
EN 1443 Camini – Requisiti generali (giugno 05)
EN 12391-1 Camini - Esecuzione di camini metallici e condotti –
Parte 1 - sistema di camini (gennaio 06)
EN 13384-1 Camini - Metodi di calcolo termico e fluido dinamico –
Parte 1: Camini asserviti ad un solo apparecchio (giugno 04)
EN 13384-2 Camini - Metodi di calcolo termico e fluido dinamico –
Parte 2: Camini asserviti da più apparecchi da riscaldamento (giugno 04)
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