Riscaldamento con caldaia a condensazione: come funziona, vantaggi e criticità

Funzionamento e composizione delle caldaie a condensazione

Una caldaia a condensazione è un apparecchio tecnologico sofisticato e complesso, i cui componenti principali includono:

• Camera di combustione - luogo in cui avviene la combustione del combustibile fossile, che genera il calore
• Bruciatore - elemento che eroga il gas che, a contatto con l’ossigeno contenuto all’interno della camera di combustione, brucia generando una fiamma;
• Scambiatori di calore primario e secondario: lo scambiatore di calore secondario è il cuore pulsante del sistema, consentendo infatti di raffreddare il vapore d’acqua, portandolo a una temperatura tale da farlo condensare (cioè farlo tornare liquido), ed è l’elemento che principalmente differenzia le caldaie a condensazione dalle caldaie tradizionali (Figura 1);
• Candeletta di accensione o/e rilevazione - questa candeletta emette scosse elettriche che provocano l’accensione del gas presente sul bruciatore;
• Flussostato o gruppo acqua - componenti con la funzione di comunicare alla scheda elettronica della caldaia che abbiamo aperto l’acqua del rubinetto;
• Pressostato fumi per caldaie a tiraggio forzato (camera stagna) - necessario per comunicare alla scheda elettronica che il ventilatore è in funzione, in modo da espellere i fumi combusti vengono espulsi fuori dalla canna fumaria;
• Sonda di temperatura (NTC) - per la rilevazione della temperatura e sua comunicazione alla scheda elettronica che a sua volta modulerà la fiamma al bruciatore;
• Sistema di regolazione - fondamentale per il controllo del funzionamento della caldaia.

Il principio di funzionamento delle caldaie a condensazione si basa sulla legge della termodinamica secondo la quale, quando un gas viene raffreddato, esso passa dallo stato gassoso allo stato liquido, liberando energia sotto forma di calore: processo noto come condensazione.

Nelle caldaie a condensazione, i gas di scarico, che sono prodotti dalla combustione del gas naturale o del GPL, vengono fatti passare attraverso uno scambiatore di calore (scambiatore di calore secondario) prima di essere espulsi all’esterno. Lo scambiatore di calore è progettato in modo tale da raffreddare i gas di scarico fino al punto in cui essi condensano, liberando il calore latente di condensazione.

Questo calore viene poi utilizzato per riscaldare l’acqua fredda che entra nella caldaia, riducendo così la quantità di energia necessaria per portare l’acqua alla temperatura desiderata. Il risultato è un sistema di riscaldamento molto più efficiente dal punto di vista energetico rispetto alle tradizionali caldaie a gas.

ATTENZIONE!
Il sistema di regolazione è fondamentale per garantire gli elevati rendimenti delle caldaie a condensazione per diversi motivi:
1. Adattamento alla domanda - la regolazione permette alla caldaia di adattare la sua potenza termica al carico richiesto, riducendo così le intermittenze: questo significa che la caldaia può funzionare a piena potenza quando necessario, ma può anche ridurre la sua potenza quando la domanda di calore è minore;
 2. Minimizzazione delle perdite - grazie alla regolazione, la caldaia può minimizzare le perdite di calore attraverso l’involucro, per effetto delle minori temperature dei fumi scaricati, contribuendo in questo modo al miglioramento dell’efficienza energetica della caldaia;
 3. Miglioramento del rendimento medio stagionale - la regolazione influisce sul rendimento medio stagionale della caldaia, che è il rapporto tra l’energia termica fornita dal sistema nella stagione del riscaldamento e il fabbisogno di energia primaria;
 4. Ottimizzazione dell’uso dell’energia - la regolazione consente di ottimizzare l’uso dell’energia, garantendo che la caldaia funzioni al massimo della sua efficienza.

Classificazione delle caldaie a condensazione

Le caldaie a condensazione possono essere classificate in base a diversi criteri:

• Tipo di combustibile - le caldaie a condensazione possono utilizzare gas (metano o GPL) o biomassa (legna o pellet)
• Collocazione - le caldaie a condensazione possono essere installate all’esterno o all’interno;
• Tipologia di installazione – l’installazione può essere murale o a basamento.

Le caldaie murali a condensazione da interno sono compatte e di facile installazione, di varie dimensioni a potenze nominali (sia per il riscaldamento che per la produzione di acqua calda sanitaria), e possono essere caratterizzate da un funzionamento con preriscaldato, microaccumulo e accumulo integrato. Le caldaie murali a condensazione da esterno (a incasso o no) sono invece collocabili su terrazzi o balconi, presentando il vantaggio di far recuperare spazio domestico.

Le caldaie a basamento (anch’esse da interno o esterno) hanno in genere una capacità di produzione di calore più elevata rispetto alle caldaie murali, un volume di accumulo nettamente maggiore (essendo più grandi) e possono avere una maggiore efficienza energetica rispetto alle caldaie murali.

ATTENZIONE!
Per quanto riguarda la classificazione energetica, le caldaie miste (riscaldamento + acqua calda sanitaria) vengono classificate da A+++ a D per il riscaldamento degli ambienti e da A+ a F per il riscaldamento dell’acqua.
Le lettere verdi sulle etichette energetiche indicano i modelli più efficienti dal punto di vista energetico, al contrario di quelli contrassegnati in rosso, che identificano consumi elevati.

Esistono inoltre le caldaie a doppia condensazione, le quali sono un tipo di caldaia che utilizza la tecnologia della condensazione sia per il circuito del riscaldamento sia per quello dell’acqua calda sanitaria.

Questo significa che queste caldaie sono in grado di recuperare il calore latente dei fumi di scarico non solo quando riscaldano a bassa temperatura, ma anche quando producono acqua calda sanitaria.

Questo tipo di caldaia è particolarmente utile in quelle situazioni in cui il consumo di acqua calda sanitaria è prolungato per molte ore, come nel caso di attività commerciali (ristoranti, palestre, alberghi e B&B), per le quali è consigliabile anche abbinare un accumulo o optare per una caldaia a basamento. In una famiglia normale, in cui i consumi legati alla produzione di acqua calda sanitaria sono solitamente contenuti e non si protraggono per un tempo molto prolungato, la doppia condensazione potrebbe non apportare alcun risparmio sui consumi di gas rispetto alla singola condensazione.

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