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Funzionamento caldaia

Conoscere i componenti fondamentali di una caldaia ed il suo funzionamento di base può essere di supporto per un corretto utilizzo per prevenire malfunzionamenti.
Pubblicato il

Sempre più efficienti e sicure le caldaie a gas sono il componente principale dei sistemi di riscaldamento nella maggior parte degli edifici, esse integrate con altri sistemi permettono anche lo sfruttamento delle fonti rinnovabili di energia, in particolare, quelle a condensazione che recuperano calore dalla condensa dei fumi di scarico, stanno ormai sostituendo in maniera definitiva le caldaie standard.

La conoscenza di massima delle funzioni basilari di una caldaia, che saranno descritte di seguito può essere di supporto per un corretto utilizzo e per la prevenzione o l'interpretazione dei più comuni malfunzionamenti.

I modelli di caldaie più diffusi, a servizio degli appartamenti standard con dimensioni ordinarie, hanno potenze nominali di 24 kW, 28 kW e 32 kW e sono a camera stagna e tiraggio forzato.

La camera stagna definisce l'involucro che contiene la camera di combustione nella quale brucia il gas, con specifici rapporti stechiometrici, con l'aria ottenuti con la ventilazione forzata che contribuisce anche alla espulsione dei fumi prodotti.


Circuiti idrici e gas caldaia


In ogni caldaia è possibile distinguere due tipi di circuiti basilari: il circuito idraulico ed il circuito gas. Altri componenti comuni a tutte le caldaie sono:
il pannello dei comandi, la scheda elettronica e diversi accessori ed optional, forniti dalle case produttrici per far fronte alle varie esigenze di installazione, funzionamento ed integrazione con i diversi tipi di impianti, le dimensioni di una caldaia sono, generalmente, di circa 80 cm di altezza, circa 40 cm di larghezza e 20 cm profondità.

circuito riscaldamentoCompatibilmente con i circuiti descritti e per realizzare le connessione con gli impianti di riscaldamento e acqua calda sanitaria, nella parte inferiore di una caldaia è possibile distinguere un attacco per l'alimentazione gas (all'estermità del tubo giallo), un'uscita per l'acqua calda sanitaria, un'entrata per l'acqua fredda, un'uscita corrispondente con la mandata dell'impianto di riscaldamento ed un ritorno dello stesso impianto. Mandata e ritorno impianto sono alle estremità rossa e blu nella figura a lato.

Gli attacchi hanno misure standard, per il gas e l'impianto di riscaldamento sono di 3/4" mentre sono di 1/2" per l'acqua sanitaria, infine, è naturalmente presente un cavo per l'alimentazione elettrica della scheda di controllo della caldaia.

Il circuito idraulico nella caldaia può essere visto come un unico circuito che lavora in maniera esclusiva per il riscaldamento (attivo nella figura a lato) o per la produzione di acqua calda sanitaria (attivo nella figura sotto), esso è suddiviso in due sotto-circuiti, quello di riscaldamento collegato allo scambiatore termico in camera di combustione (scambiatore primario, in alto nelle immagini) e quello per la produzione di acqua calda sanitaria collegato ad uno scambiatore secondario (in basso nelle immagini), quest'ultimo scambia energia termica tra il primario e l'acqua fredda proveniente dalla rete idrica.


Funzionamento caldaia, riscaldamento e acqua calda sanitaria


I due sotto-circuiti idrici sono separati da una valvola a tre vie controllata dalla scheda della caldaia, in modo tale che uno solo alla volta dei due lavora, alla produzione di acqua calda sanitaria è attribuita una priorità maggiore rispetto alla funzione di riscaldamento.

Sul sotto-circuito di riscaldamento è presente un gruppo circolatore che mette in moto l'acqua nell'impianto e che nelle caldaie più evolute è ad inverter, ossia, in grado di modulare i giri e quindi i consumi di energia elettrica in funzione della richiesta di energia termica dall'utenza.

Una valvola di sicurezza, generalmente tarata a 3 bar, ed un pressostato, sono i dispositivi che inibiscono il funzionamento del circolatore, e quindi della caldaia, qualora la pressione sul circuito di riscaldamento raggiunga valori eccessivi rispetto a quelli di normale funzionamento, la circolazione dell'acqua nell'impianto è preliminare all'avvio della combustione.

In maniera analoga sul circuito sanitario un flusso-stato inibisce l'accensione della caldaia se non rileva il flusso, ossia, la circolazione dell'acqua che altrimenti raggiungerebbe temperature pericolosamente alte.


circuito idricoLa capacità dei circolatori di mettere in movimento una certa quantità di acqua, vincendo con la pressione le resistenze offerte dall'impianto, è espressa dalla curva portata / prevalenza fornita dal costruttore.

La portata esprime i litri per ora di acqua messi in movimento dal circolatore, mentre, la prevalenza che diminuisce all'aumentare della portata è espressa in m.c.a. (metri di colonna d'acqua). Un metro di colonna d'acqua è la pressione esercitata da una colonna di acqua alta 10 metri su una superficie di un metro quadrato, corrispondente anche ad 1 bar o 100 kPascal.

Mediamente i circolatori per le caldaie descritte hanno curva con portate e prevalenze che hanno rispettivamente range da 0 – 1500 litri per ora e 0 – 5 m.c.a. Anche il flussostato, sul circuito sanitario è caratterizzato da una portata ed una prevalenza che sono, generalmente, di circa 2 litri per minuto e circa mezzo bar.

L'attivazione della modalità di riscaldamento per una caldaia avviene a seguito di un segnale che giunge alla scheda di controllo e che può essere generato da un termostato ambiente, da un sensore o un dispositivo di controllo e o regolazione che può agire anche in remoto, la temperatura dell'acqua per il riscaldamento può variare, generalmente, in un range tra 30°C e 85°C.

Successivamente alla richiesta di riscaldamento viene alimentato il gruppo circolatore ed attivato dopo che la scheda ha ricevuto i segnali del suo corretto funzionamento, dopo pochi secondi viene attivata la ventilazione e prodotta la combustione. Infine, osserviamo che queste due ultime operazioni, in caso di richiesta di acqua calda sanitaria, vengono effettuate solo dopo che la scheda ha rilevato dal flusso-stato la circolazione di acqua, la valvola a tre vie ha disabilitato il circuito di riscaldamento ed è stato spento il circolatore.

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Funzionamento caldaia
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Alert Commenti
  • Franco
    Franco
    Martedì 24 Ottobre 2023, alle ore 10:44
    Da qualche giorno quando apro l’acqua fredda da tutti i rubinetti della casa esce calda.
    Infatti stranamente ho notato che l’acqua passa dalla caldaia (cosa che non dovrebbe succedere a quanto leggo).
    Quale può essere il problema?
    rispondi al commento
    • Pasquale
      Pasquale Franco
      Giovedì 26 Ottobre 2023, alle ore 09:33
      L'errore principale sta nel fatto che l'acqua fredda di tutta la casa, passa dalla caldaia.
      Il motivo potrebbe essere il cattivo funzionamento della valvola a tre vie controllata dalla scheda della caldaia.
      Cordiali saluti.
      rispondi al commento
  • Rdostuni
    Rdostuni
    Lunedì 9 Maggio 2022, alle ore 18:26
    Possiedo una caldaia Lamborghini iXinox 24c appena installata, ed è ora impostata per la sola produzione di acqua sanitaria.
    Il “difetto” riscontrato è che la temperatura dell’acqua sanitaria è discontinua.
    Pur in presenza di una flusso costante di acqua calda (cioè con rubinetti ad apertura fissa e con un flusso costante di acqua miscelata), l’acqua calda ciclicamente si raffredda per una decina di secondi, poi sento “riattivarsi” la caldaia e la temperatura torna a salire.
    Resta a temperatura per alcuni minuti, e poi subisce un nuovo calo di temperatura, etc.
    Grazie per la risposta.
    rispondi al commento
    • Pasquale
      Pasquale Rdostuni
      Lunedì 16 Maggio 2022, alle ore 12:58
      Le cause possono essere tante. La prima è legata alla scarsa pressione dell'acqua all'interno del circuito della caldaia che deve essere tra 1,0 e 1,5 bar; la seconda è lo scambiatore che potrebbe essere parzialmente ostruito calcare; la terza è di verificare il corretto funzionamento della pompa di circolazione; la quarta è la valvola a tre vie da tenere sotto esame per il calcare e l'usura del tempo. Un'altra concausa in aggiunta alle precedenti sono i filtri dei rubinetti intasati di calcare. Se a verifiche fatte il problema si ripropone, si consiglia la posa in opera di un miscelatore termostatico che regola il normale flusso dell'acqua assicurando una temperatura costante durante tutto il tempo di erogazione oltre a dare un buon ritorno sotto il profilo economico legato ai consumi energetici. Cordiali saluti.
      rispondi al commento
  • Slakkary
    Slakkary
    Lunedì 3 Gennaio 2022, alle ore 22:17
    Buonasera, ho un Immergas del 2009, ultimamente hanno sostituito il pressostato dei fumi, da qualche mese, sto notando con frequenza causa che adesso si accende il termo che non viene più data precedenza ai sanitari quando parte il termo, trovandomi così in situazione spiacevole mentre faccio la doccia.
    Quale potrebbe essere il problema e la soluzione?
    rispondi al commento
    • Pasquale
      Pasquale Slakkary
      Martedì 4 Gennaio 2022, alle ore 10:37
      Di solito in questi casi è la valvola a tre vie che non funziona a dovere. Cordiali saluti.
      rispondi al commento
  • Anto
    Anto
    Giovedì 27 Maggio 2021, alle ore 21:31
    Ho da poco installato a muro senza ancora collegarla a corrente una caldaia ferma da un po' di anni.
    Ho aperto l'acqua ingresso caldaia perché ho delle perdite da due termosifoni nell impianto di riscaldamento.
    Arrivato a 2 bar ed aspettato 15 minuti ho visto che la pressione è rimasta invariata,quindi impianti tiene deduco.."Sposto un miscelatore da acqua fredda a calda e noto che la pressione scende all Interno della caldaia".
    Forse perché la valvola a tre vie essendo la caldaia "spenta" è rimasta aperta o magari bloccata?
    rispondi al commento
    • Pasquale
      Pasquale Anto
      Venerdì 28 Maggio 2021, alle ore 11:47
      Se non nota gocciolamenti della caldaia è probabile dedurre una perdita di carico dell'impianto dell'acqua calda. Provi a riportare la pressione nell'impianto e a tenere i rubinetti chiusi: se la pressione continua a scendere c'è una perdita nelle tubazioni sottotraccia. Cordiali saluti.
      rispondi al commento
      • Anto
        Anto Pasquale
        Venerdì 28 Maggio 2021, alle ore 22:34
        Se apro di nuovo l'acqua ingresso caldaia e la pressione mi sale, come infatti ho provato a verificare, non dovrebbe riguardare solo la pressione dell'impianto di riscaldamento?
        Come dicevo sopra, aprendo l'acqua calda da un miscelatore dove esce acqua molto poca e non calda perché la caldaia è praticamente spenta è possibile che i due impianti acqua calda sanitaria e riscaldamento siano collegate?
        Non credo proprio.
        Eppure tenendo aperto il rubinetto sul caldo e uscendo acqua molto poca come dicevo prima la pressione indicata sulla caldaia scende.
        rispondi al commento
        • Pasquale
          Pasquale Anto
          Martedì 1 Giugno 2021, alle ore 11:18
          È del tutto normale che all'erogazione dell'acqua calda la pressione si abbassa per poi ritornare sui valori impostati. La tenuta dell'impianto, invece, va verificata con i rubinetti d'acqua calda chiusi e l'impianto di riscaldamento spento per 5 o 6 ore; se il livello di abbassa va cercata la perdita. Cordiali saluti.
          rispondi al commento
  • Henrix
    Henrix
    Mercoledì 10 Marzo 2021, alle ore 13:42
    Volevo sapere se la priorità per ACS è una caratteristica di tutte le caldaie che assolvono la funzione riscaldamento e ACS, anche le più vecchie, oppure ci sono modelli che non usano la priorità ACS?
    In questo caso come può essere verificata questa circostanza nella scheda tecnica?
    rispondi al commento
    • Pasquale
      Pasquale Henrix
      Giovedì 11 Marzo 2021, alle ore 15:46
      Tutte le caldaie a doppia funzione (produzione di acqua calda e riscaldamento) danno una prevalenza all'acqua sanitaria, bloccando parzialmente o in toto la circolazione della pompa. Cordiali saluti.
      rispondi al commento
  • Luigi
    Luigi
    Lunedì 11 Gennaio 2021, alle ore 22:01
    Se io apro il miscelatore del lavandino su acqua fredda, l'acqua che esce passa attraverso la caldaia o solamente quando il miscelatore è su acqua calda?
    rispondi al commento
    • Pasquale
      Pasquale Luigi
      Mercoledì 13 Gennaio 2021, alle ore 12:04
      L'acqua fredda è un impianto a parte, non passa per la caldaia. Se sposta il miscelatore sull'acqua calda si aziona automaticamente lo scambiatore della caldaia e da un'altra tubazione la fa passare nel circuito riscaldandola. Cordiali saluti.
      rispondi al commento
  • Tino
    Tino
    Domenica 6 Dicembre 2020, alle ore 23:47
    La mia è una caldia Immergas
    Ho notato che in modalità riscaldamento continua ad accendersi e spegnersi a brevi intervalli e i termosifoni sono appena tiepidi.
    rispondi al commento
    • Pasquale
      Pasquale Tino
      Mercoledì 9 Dicembre 2020, alle ore 09:20
      Potrebbe essere un problema del cronotermostato che non funziona bene o che è programmato ad una temperatura più bassa, quindi tende a mantenerla costante con accensioni di breve durata. Cordiali saluti.
      rispondi al commento
  • Roberto25
    Roberto25
    Venerdì 4 Gennaio 2019, alle ore 15:22
    Congratulazioni per l'argomento spiegato in parole semplici e capibili e chiedo scusa per la domanda da vero neofita, non addetto ai lavori.
    Non capisco l'ultimo passaggio ".....ed è stato spento il circolatore."
    Pensavo che la richiesta di a.c.s. disabilitasse il circuito del riscaldamento, ma comunque lasciasse attivo il circolatore, quanto meno per far circolare l'acqua,come si vede dallo schema grafico, dallo scambiatore primario allo scambiatore secondario.
    rispondi al commento
    • Pasquale
      Pasquale Roberto25
      Sabato 26 Gennaio 2019, alle ore 21:12
      La Sua osservazione e' pertinente. Le caldaie di recente produzione (ultimi 10 anni), non spengono la pompa del riscaldamento anche quando il bruciatore viene "impegnato" per l'acqua calda. Cordiali saluti.
      rispondi al commento
  • Paolo
    Paolo
    Domenica 18 Novembre 2018, alle ore 22:34
    Posseggo una caldaia Saunier Duval  Thelia 614/23.
    Funziona per i sanitari, ma ieri  ho provato ad accendere i termosifoni. visto il freddo  arrivato, ma ho notato che va in blocco. ho aperto un po la macchina per cercare di capire  ed alla fine  ho riscontrato  che la pompa circolatore  funziona solo  con richiesta acqua calda sanitari  mentre per il riscaldamento  non gira, ovviamente portandomi la caldaia in ebbolizione e andando in blocco.
    Qual e'  il problema ?  
    rispondi al commento
    • Pasquale
      Pasquale Paolo
      Martedì 20 Novembre 2018, alle ore 18:31
      In primis vanno verificate tutte le condizioni che portano la caldaia al funzionamento invernale come, ad esempio: la conversione della manopola della caldaia sul riscaldamento, il termostato in funzione con la temperatura impostata sia superiore a quella dell'ambiente, i termosifoni senz'aria all'interno, la pressione che dia almeno ad 1 Bar, ecc. Se dalle verifiche effettuate non si hanno risultati, cioè funziona solo l'acqua calda è probabile che sia lo scambiatore o la pompa. In entrambi i casi va interpellata l'assistenza tecnica. Cordial saluti.
      rispondi al commento
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