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Funzionamento caldaia

NEWS Impianti di riscaldamento01 Ottobre 2013 ore 13:30
Conoscere i componenti fondamentali di una caldaia ed il suo funzionamento di base può essere di supporto per un corretto utilizzo per prevenire malfunzionamenti.

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: Commenti e opinioni


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  • 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
  • Hsh2009
    Hsh2009
    Martedì 31 Ottobre 2017, alle ore 12:03
    Salve,
    riporto testualmente...
    "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."

    Mi accade che sotto la doccia, quindi con acqua calda aperta, i termosifoni non eroghino calore, fin quando non si chiuderà l'erogazione dell'acqua stessa.
    E che quindi la contemporaneità nei due servizi non è possibile.
    Ne deduco che la spiegazione è quella sopra, ma vorrei avere conferme in merito per capire bene se dipende dalla mia caldaia o se rappresenta la regola generale di funzionamento delle caldaie.

    Ringrazio per l'attenzione.
    rispondi al commento
    • Pasquale
      Pasquale Hsh2009
      Giovedì 2 Novembre 2017, alle ore 09:09
      Ha inteso perfettanente. In concomitanza con l'accensione dell'impianto di riscaldamento, l'acqua calda sanitaria ha la priorità assoluta. Cordiali saluti.
      rispondi al commento
  • Michele Zabatta
    Michele Zabatta
    Lunedì 1 Maggio 2017, alle ore 09:31
    C'è un particolare che non mi convince:La caldaia prevede il termostato a un valore massimo della temperatura dell'acqua, cioè è necessario impostare un valore oltre il quale la caldaia smette di riscaldare l'acqua.
    Ma esattamente cosa succede?
    Si ferma solo il riscaldamento dell'acqua o si ferma anche la pompa?
    Inotre tutte le caldaie prendono la stessa decisione?
    rispondi al commento
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