La caldaia a condensazione è una tecnologia ormai consolidata, ampiamente ritenuta un buon investimento per il risparmio energetico. Il punto del progettista termotecnico
Le caldaie a condensazione recuperano il calore latente dei fumi grazie al fenomeno della condensazione, offrendo rendimenti elevati e tempi di ritorno contenuti. L’articolo approfondisce le condizioni per farle condensare correttamente, i materiali necessari, il ruolo della regolazione climatica e le differenze tra generatori ad alto e basso contenuto d’acqua.
Perché la condensazione è così diffusa
L’affidabilità e la garanzia di risparmio energetico delle caldaie a condensazione ne ha consentito la diffusione massiccia in ambito edilizio.
Questi generatori di calore, generalmente a gas metano, sono in grado di recuperare il calore latente contenuto nei prodotti della combustione attraverso il fenomeno della condensazione.
La loro diffusione, relativamente recente, nasce dalla necessità di abbinare a sistemi radianti a pavimento generatori in grado di produrre acqua di riscaldamento a bassa temperatura.
Il binomio caldaia a condensazione e pannelli radianti a pavimento risulta ormai consolidato nell’edilizia attuale.
Condensazione e temperature di ritorno
Come sopra descritto il fenomeno della condensazione consente di recuperare parte del calore latente presente nei prodotti della combustione.
Tale fenomeno avviene però con determinate condizioni di temperatura di ritorno dell’impianto di riscaldamento, solitamente al di sotto dei 55 °C per il gas metano (punto di rugiada dei fumi).
Per favorire la condensazione del vapor d’acqua contenuto nei fumi è necessario progettare impianti di riscaldamento aventi basse temperature di ritorno.
Materiali e gestione della condensa
Le caldaie a condensazione sono costituite da scambiatori in acciaio o in alluminio–silicio resistenti all’acido prodotto in fase di condensazione.
Anche la canna fumaria, solitamente intubata in asola tecnica o esterna, dovrà essere realizzata con materiali resistenti alla corrosione acida (come ad esempio acciaio inox AISI 316L o polipropilene PPs).
Alla base dell’impianto occorre prevedere una rete di raccolta della condensa sia per la caldaia che per la canna fumaria.
Nelle centrali termiche, con generatori di una certa potenzialità termica, viene previsto un neutralizzatore di condensa utile a trattare chimicamente la condensa acida prima del suo smaltimento attraverso la rete di scarico.
Come si evitava la condensazione nelle caldaie tradizionali
Storicamente, nei generatori tradizionali, il fenomeno della condensazione era da evitarsi in quanto gli scambiatori di calore non erano progettati per resistere alla corrosione.
A scongiurare tale fenomeno vi era una pompa detta “anti‑condensa” interposta tra la mandata ed il ritorno dell’impianto.
La sua funzione era quella di far ricircolare una piccola portata d’acqua calda per evitare temperature di ritorno in caldaia al di sotto della soglia di condensazione.
Regolazione climatica e ulteriore risparmio
Per consentire un ulteriore risparmio energetico è utile abbinare alle caldaie a condensazione una regolazione di base del tipo climatico.
La regolazione climatica consente di variare la temperatura di mandata dell’impianto di riscaldamento in funzione delle condizioni climatiche esterne.
La rilevazione delle condizioni climatiche esterne avviene con una sonda di temperatura installata su una parete con esposizione nord (o comunque lontano da fonti di calore dirette).
Una regolazione climatica assume particolare importanza con generatori di calore di questo tipo, in considerazione del fatto che nelle stagioni intermedie (mezze stagioni) il fenomeno della condensazione sarà quasi sempre garantito.
Applicazioni e tipologie di generatori a condensazione
L’applicazione di questa tecnologia interessa sia contesti di grande entità, come ad esempio apparati condominiali, sia piccole costruzioni indipendenti (ville).
A tal proposito in commercio esistono svariati tagli di potenza per soddisfare qualsiasi richiesta progettuale.
A prescindere dalla potenzialità termica i generatori di calore si suddividono in due primarie tipologie:
- generatori ad alto contenuto d’acqua – basamento
- generatori a basso contenuto d’acqua – solitamente pensili
Investimento e tempo di ritorno
relazione al loro costo, i generatori di calore a condensazione forniscono ottime garanzie di risparmio energetico e, nel caso di sostituzione di caldaie obsolete esistenti, il tempo di ammortamento è quasi sempre inferiore ai 10 anni.
Installazione e distribuzione dell’aria
Le unità di ventilazione meccanica vengono solitamente installate orizzontalmente e collocate assieme alle canalizzazioni per la diffusione dell’aria in un controsoffitto.
L’alternativa è costituita da unità installabili verticalmente da collocare in un vano tecnico o in un ripostiglio.
Completano l’impianto le canalizzazioni per la distribuzione dell’aria immessa ed estratta dall’ambiente interno.
Solitamente in ambito civile l’estrazione dell’aria avviene dai locali cucina e bagno, mentre l’immissione in tutti gli altri locali come soggiorno, camere ecc.; questo garantisce l’ottimale bilanciamento delle portate di ventilazione per il corretto funzionamento.
VMC come parte integrante dell’impiantistica
Viste le problematiche del caso, la recentissima tendenza in ambito edilizio è quella di integrare questi sistemi all’interno dell’impiantistica consueta, così da rendere l’impianto di ventilazione meccanica con recupero di calore non più un esclusivo optional ma un elemento fondamentale per:
- preservare le murature interne
- garantire agli utenti finali l’ottimale comfort abitativo
- migliorare la prestazione energetica dell’edificio.
