Caldaie a condensazione. Pro e contro. Vantaggi e possibilità tecniche d installazione. Ing. Marco VIEL Per. Ind. Alberto PORTA. ANACI - 17 marzo 2012

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1 Caldaie a condensazione. Pro e contro. Vantaggi e possibilità tecniche d installazione. Ing. Marco VIEL Per. Ind. Alberto PORTA

2 Impianto termico GENERAZIONE Gli impianti si suddividono in due grandi categorie: centralizzati Il generatore di calore è unico per tutto l edificio. Anni e dopo il 2002 termo-autonomi Un generatore per ogni unità immobiliare Anni Le date sono molto indicative ma indicano le tendenze del mercato edilizio Ing. Marco VIEL Per. Ind. Alberto PORTA

3 Impianto termico TERMOAUTONOMO PREGI: si paga ciò che si consuma al condomino che non paga ci pensa l ente erogatore del combustibile gestione in base alle proprie necessità per temperature e orari nessuna pratica autorizzativa (CPI) DIFETTI: maggior consumo per minore efficienza dell impianto maggior costo di manutenzione (quando viene effettuata) maggior ingombro delle canne fumarie

4 Impianto termico CENTRALIZZATO old style - anni 60 PREGI: più alta efficienza dell impianto un solo costo di manutenzione una unica canna fumaria DIFETTI: costi ripartiti a millesimi orari di funzionamento comuni (14 ore - DPR 412) temperature non uniformi necessità di pratica autorizzativa CPI e ISPESL

5 Impianto termico CENTRALIZZATO con contabilizzazione - anni 2000 PREGI: più alta efficienza dell impianto un solo costo di manutenzione una unica canna fumaria possibilità di ripartizione delle spese possibilità di gestione di orari e temperature DIFETTI: pratiche autorizzative da inoltrare (CPI e ISPESL)

6 Caldaia tradizionale La caldaia è il cuore dell impianto di riscaldamento, dove il combustibile viene bruciato per scaldare l acqua che circolerà poi nell impianto. Nella caldaia è presente un bruciatore che miscela l aria con il combustibile e alimenta una camera di combustione. I fumi caldi prodotti dalla combustione scaldano quindi l acqua, il cui calore viene poi trasferito agli ambienti grazie ai sistemi di distribuzione ed emissione. Il processo di combustione oltre a generare fumi e gas produce vapore acqueo. Nelle caldaie tradizionali (anche quelle definite "ad alto rendimento") il vapore acqueo viene disperso in atmosfera attraverso il camino: la quantità di calore in esso contenuta, definito calore latente, rappresenta oltre il 15% dell'energia liberata dalla combustione Rendimento 90-95%

7 Impianto termico Caldaia a condensazione Le caldaie a condensazione sono le caldaie più moderne ed ecologiche oggi esistenti. Riescono infatti ad ottenere rendimenti molto elevati grazie al recupero del calore latente di condensazione del vapore acqueo contenuto nei fumi, come pure riduzioni delle emissioni di ossidi di azoto (NOx) e monossido di carbonio (CO). I rendimenti sono variabili fra il 98 e il 109% sul potere calorifico inferiore. Per provocare la condensazione del vapore d acqua contenuto nei prodotti della combustione è necessario che il valore della temperatura dei fumi sia al di sotto del punto di rugiada. Tale valore è funzione della temperatura dell acqua dell impian

8 Impianto termico Caldaia a condensazione

9 Impianto termico Caldaia a condensazione MAX - Caldaia condensaz. MIN - Caldaia tradizionale

10 Caldaia a condensazione VS. caldaia tradizionale Al 100% della potenza termica la differenza di rendimento fra caldaia a condensazione e caldaia tradizionale è di circa il 10%. La differenza AUMENTA con funzionamento ai carichi parziali (ovvero per il 70% della vita della caldaia). La caldaia tradizionale si accende sempre alla potenza massima, quella modulante a condensazione fornisce sempre e solo la potenza richiesta.

11 Le caldaie a condensazione sono sconsigliate nel caso di caloriferi ad alta temperatura FALSO!!! E il luogo comune più frequentemente invocato dall installatore poco aggiornato. La caldaia a condensazione ha buoni rendimenti con funzionamento con acqua a 65 C in mandata e 50 C in ritorno, perfettamente compatibile con un funzionamento efficiente di corpi scaldanti in ghisa, alluminio o acciaio. Anche nei casi estremi, come impianti esistenti con radiatori dimensionati ad altissima temperatura (esempio 80 C) è possibile lavorare con la sonda «climatica» che gestisce la temperatura di mandata in base alla temperatura esterna condensazione per il 70% del periodo di riscaldamento. Con la caldaia a condensazione in genere si riduce la portata dell acqua aumentando la differenza di temperatura fra mandata e ritorno, massimizzando il rendimento.

12 Le caldaie a condensazione hanno una durata limitata per problemi di corrosione da condensa acida. Altro luogo comune.. magari più giustificato alla luce delle PRIME caldaie a condensazione. I materiali costituenti le nuove caldaie sono collaudati e sperimentati. Acciaio INOX, leghe di Alluminio / Magnesio / Silicio sono in grado di resistere all attacco dell acido Solforico, uno dei prodotti dalla condensazione del vapore con molecole di zolfo presenti come impurità nel gas metano.

13 Le caldaie a condensazione richiedono il trattamento della condensa che deve essere neutralizzato. FALSO!!! Ennesimo luogo comune da sfatare, almeno per le abitazioni. Una caldaia a condensazione da 30 kw crea una condensa di circa 3,3 l/h. Nell arco delle 24 ore, ipotizzando un funzionamento non a pieno carico, produrrà dai 15 ai 25 litri di condensa con PH pari a 4 (LEGGERMENTE acido). Gli scarichi domestici sono caratterizzati da un PH basico per effetto della presenza dei fosfati dei detersivi; la commistione delle acque di condensa con le acque reflue potrebbe portare, semmai, dei benefici.

14 Le caldaie a condensazione sono delicate e vanno adeguatamente protette dalla sporcizia dell impianto. VERO!!! Gli scambiatori fumi/acqua hanno sezioni nette di passaggio ridotte, proprio per aumentare l'efficienza di scambio e massimizzare l'effetto condensazione fumi. Le impurità (sporcizia fango calcare - ruggine) tendono a ridurre il passaggio dell'acqua, creando così gradienti elevatissimi di temperatura, che combinati con la condensazione, mettono in crisi la struttura stessa dello scambiatore che può addirittura deformarsi fino alla rottura. Interventi possibili: Defangatore e disaeratore Scambiatore di calore a piastre Trattamento dell acqua

15 Le caldaie a condensazione. ALTO CONTENUTO D ACQUA Pregi: nessun circuito primario (se senza scambiatore) funzionamento a portata variabile grandi superfici non soggetta ad intasamento Difetti: dimensioni elevate caldaia a basamento non installabili all esterno

16 Le caldaie a condensazione. BASSO CONTENUTO D ACQUA Pregi: dimensioni ridotte caldaia murale installabili in esterno Difetti: circuito primario a portata costante superfici di passaggio ridotte generatore da proteggere

17 Le caldaie a condensazione. Grazie alle caratteristiche costruttive della caldaia a condensazione: modulazione sonde (gestione climatica) programmi di gestione della temperatura maggiore rendimento a pieno carico maggior rendimento ai carichi parziali nella sostituzione di una caldaia tradizionale si ha una diminuzione dei consumi molto variabile, dal 15% al 50% (nel caso di passaggio da gasolio a metano).

18 Altri sistemi: pompa di calore ad aria La pompa di calore è una macchina in grado di trasferire calore da un corpo a temperatura più bassa ad un corpo a temperatura più alta, utilizzando energia elettrica o chimica (metano). La resa di una pompa di calore è misurata dal coefficiente di prestazione (COP) dato dal rapporto tra energia resa (alla sorgente di interesse) ed energia consumata (di solito elettrica). Un valore del COP pari, ad esempio, a 3 indica che per ogni kwh d'energia elettrica consumato, la pompa di calore renderà 3 kwh di calore. COP

19 Altri sistemi: pompa di calore geotermica Impianto con pompa di calore geotermica. Nell esempio 9 trivellazioni di profondità 100 m ciascuna. Mediamente potenza prelevabile dal terreno è 5 kw / 100 m COP 3.5-5

20 Impianto termico Generazione Tipologie di impianti di generazione del calore: caldaia tradizionale Rendimenti combustione: 95% caldaia a condensazione Rendimenti combustione: 109 % pompa di calore aria / acqua COP medio 3,5 pompa di calore terra / acqua COP medio 4, Caldala Condens PDC aria PDC geot. Efficienza elettrica 0,41 kwh