La Condensazione
La riduzione della spesa energetica degli edifici e' l'argomento dominante per le scelte dei materiali ma anche e soprattutto per le scelte riguardanti gli impianti, tra le varie tecniche e tecnologie disponibili in questa direzione spiccano le caldaie a condensazione sia per il riscaldamento che per la produzione di acqua calda sanitaria.
Il fenomeno della condensazione riguarda i fumi di scarico delle caldaie che raffreddandosi in fase di espulsione consentono la condensazione del vapore acqueo in essi contenuto.
E' durante il passaggio di fase dallo stato di vapore a quello liquido che viene ceduta una quantità di calore (calore latente di condensazione) recuperata, ed utilizzata dalla caldaia per l’acqua da riscaldare, a mezzo di appositi scambiatori in grado di raffreddare i fumi fino a circa 50° C.
Una minore temperatura dei fumi in uscita dalla caldaia, generalmente 100 °C per le caldaie standard, permette di ridurre anche la quantità di calore disperso attraverso il mantello della stessa caldaia.
Rendimenti delle caldaie a condensazione
Per la valutazione dei maggiori rendimenti delle caldaie a condensazione rispetto a quelle standard si considera il potere calorifero del combustibile utilizzato, il potere calorifero definisce la quantità di calore prodotto a seguito della combustione completa di un volume di gas combustibile.
Si parla di potere calorifero inferiore non tenendo conto dei fenomeni di condensazione del vapore acqueo dei fumi di scarico e del recupero del calore ad essi associato mentre il potere calorifero superiore tiene conto anche di tale calore.
Per un combustibile, quanto maggiore è la differenza tra potere calorifero inferiore e potere calorifero superiore, tanto maggiore è la quantità di calore recuperabile con la tecnica della condensazione e tanto maggiore il rendimento di una caldaia a condensazione, rispetto ad una standard che utilizza lo stesso combustibile.
Per i principali combustibili la differenza tra potere calorifero superiore ed inferiore risulta:
metano [11%]
gasolio [6%]
butano [8,4%]
Il recupero del calore dalla condensazione è sfruttabile compatibilmente con le temperature di funzionamento dell’impianto termico, i vantaggi maggiori si ottengono dal far lavorare in simbiosi caldaie a condensazione ed impianti a basse temperature, con acqua di mandata a 40/45°C e temperature dell’acqua di ritorno a 30/35 °C inferiori alla temperatura che consente la condensazione del vapore nei fumi di scarico che per il metano è di circa 60°C.
Per i vecchi impianti di riscaldamento progettati per lavorare con temperature dell’acqua in mandata e ritorno rispettivamente di 80/85°C e 70/75°C, la tecnica della condensazione può essere utilizzata nel periodo invernale meno rigido, quando l’impianto può lavorare con temperature nettamente inferiori a quelle di progetto.
La possibilità di utilizzare la tecnica della condensazione anche per gli impianti vecchi è resa praticabile anche dal fatto che tali impianti erano generalmente sovradimensionati come numero di elementi, quindi offrivano ed offrono una superficie maggiore di quella necessaria per le temperature di progetto.
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Tali impianti possono quindi lavorare a temperature più basse essendo, in generale, il calore prodotto proporzionale alla temperatura della superficie radiante e alla sua estensione.
L'impianto ideale per lo sfruttamento a pieno delle potenzialità di una caldaia a condensazione è un impianto a pannelli radianti, i più diffusi sono quelli a pavimento.
Tali impianti, grazie alla notevole estensione della superficie radiante consentono di ridurre la temperatura dell’acqua in mandata a circa 35°C minimizzando in tal modo i consumi di gas metano e massimizzando il recupero di calore dalla condensazione del vapore nei fumi di scarico.
Condensazione, basse temperature e comfort
Il binomio condensazione ed impianti a basse temperature consente di ottenere anche altri vantaggi oltre a quelli sopra descritti di profilo economico.
Si riducono i fenomeni di stratificazione dell’aria con l’abbattimento di salti o gradienti termici negli ambienti che risultano riscaldati in maniera uniforme.
Si eliminano e/o riducono notevolmente una serie di fenomeni fastidiosi, sopratutto per le persone particolarmente sensibili alla qualità dell’aria, come i moti convettivi dell’aria, praticamente nulli per gli impianti a pannelli radianti, con conseguente minore o nulla la circolazione della polvere negli ambienti.
Si annullano i fenomeni di combustione del pulviscolo dell’aria frequenti in presenza di corpi radianti ad elevata temperatura come i vecchi termosifoni in ghisa, si annulla il fenomeno della secchezza dell’aria nel caso di impianti a pannelli radianti essendo il calore trasmesso per radizione.
Maggiori informazioni sulle caldaie a condensazione
www.immergas.com
www.ariston.com
www.berettaclima.com
ing. Vincenzo Granato
IMMOBILIARE
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