La caldaia a condensazione

Una caldaia a condensazione è un tipo di caldaia che recupera l'energia termica contenuta nei fumi di scarico della combustione, raggiungendo così dei rendimenti più elevati, superiori al 90%.

Nota. La prima caldaia a condensazione è stata immessa sul mercato nel 1989 dal costruttore Junkers. Oggi è un segmento di prodotto del mercato a cui partecipano quasi tutte le marche del settore.

un esempio di caldaia a condensazioneDal punto di vista estetico una caldaia a condensazione potrebbe sembrare simile a una caldaia normale. La tecnologia, le caratteristiche tecniche e il rendimento sono però molto diversi.

Come funziona una caldaia a condensazione

Una caldaia a condensazione è generatore di calore a elevata efficienza, alto rendimento termico e bassi consumi di gas.

In genere è una caldaia a tiraggio forzato e pre-miscelazione del combustibile (es. gas metano) con l'aria.

lo schema di funzionamento di una caldaia a condensazione

L'aria e il gas entrano nella camera stagna della caldaia dove si trova il bruciatore che accende la combustione ( punto 1 ).

Il calore riscalda lo scambiatore metallico dove passa l'acqua della mandata del riscaldamento. L'acqua si riscalda e prosegue la sua circolazione verso i radiatori (termosifoni) della casa.

la combustione riscalda il primo scambiatore

La combustione genera dei fumi di scarico ad alta temperatura ( punto 2 ).

Nota. In una caldaia tradizionale questi fumi verrebbero subito dispersi all'esterno tramite la canna fumaria.

Nella caldaia a condensazione i fumi di scarico sono aspirati da un elettroventilatore (tiraggio forzato) in una seconda camera.

i fumi della combustione passano in una seconda camera

Nella camera di aspirazione si trova un secondo scambiatore dove passa l'acqua fredda di ritorno dall'impianto termico della casa.

In questa seconda camera i fumi si raffreddano fino a 56°.

E' detto "punto di rugiada" della combustione del gas metano, perché a questa temperatura il vapore acqueo contenuto nei fumi torna allo stato liquido tramite il fenomeno fisico della condensazione.

Il vapore si condensa in acqua sullo scambiatore e libera il calore latente ( punto 3 ). In questo modo, si riscalda l'acqua fredda che scorre all'interno dello scambiatore.

il raffreddamento dei fumi scende al punto di rugiada (56°C) e il vapore acqueo si condensa tornando allo stato liquido

Questo scambio ulteriore di calore consente alla caldaia di raggiungere un rendimento termico superiore rispetto a una caldaia normale.

Una volta aspirati, i fumi sono espulsi all'esterno della caldaia tramite la canna fumaria ( punto 4 ).

I fumi di scarico hanno una temperatura di circa 40°C.

Nota. La temperatura dei fumi di scarico di una caldaia a condensazione (40°C) è molto più bassa rispetto a una caldaia tradizionale(>200°C) o a una caldaia ad alto rendimento non a condensazione (>150°C).

i fumi di scarico e la condensa sono espulsi all'esterno della caldaia

Infine, l'acqua formata per condensazione dal vapore acqueo viene raccolta in basso per essere espulsa dal corpo della caldaia.

Nota. Essendo la condensa un acqua molto acida, la caldaia a condensazione utilizza degli scambiatori e componenti molto più resistenti all'acidità (pH>4) rispetto alle caldaie normali o ad alto rendimento.

Qual è la differenza tra caldaia a condensazione e caldaia ad alto rendimento?

Anche una caldaia ad alto rendimento sfrutta il calore contenuto nei fumi di scarico per riscaldare l'acqua.

Tuttavia, in una caldaia ad alto rendimento la temperatura dei fumi di scarico non scende mai al di sotto del punto di rugiada. La temperatura dei fumi è superiore ai 150°C.

Quindi, nelle caldaie ad alto rendimento non si forma acqua per condensazione.

la differenza tra caldaie a condensazione e caldaie a elevato rendimento energetico

Questo non consente alla caldaia di sfruttare il calore latente contenuto nel vapore acqueo dei fumi di scarico.

Per questa ragione una caldaia ad alto rendimento ha un rendimento termico minore rispetto a una caldaia a condensazione.

D'altra parte, non formandosi l'acqua per condensazione, una caldaia a rendimento elevato può essere costruita anche utilizzando componenti più economici meno resistenti all'acidità dell'acqua.

Anche per questo motivo il costo di una caldaia a rendimento elevato è inferiore rispetto a una caldaia a condensazione.

 


 

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