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Che cos'è una caldaia a condensazione

Che cos'è una caldaia a condensazione

Che cos'è una caldaia a condensazione

14 settembre 2016 - Articolo

CHE  COS’E’ UNA  CALDAIA  A  CONDENSAZIONE?

La caldaia a condensazione è una caldaia in grado di ottenere rendimento termodinamico superiore al 90% (potere calorifico inferiore) del combustibile utilizzato anziché sul potere calorifico superiore alla potenza nominale grazie al recupero del calore latente di condensazione del vapore acqueo contenuto nei fumi della combustione. Vi è inoltre una conseguente riduzione delle emissioni di NOx e CO2.
Le normali caldaie, anche quelle definite "ad alto rendimento" (91-93% alla potenza termica nominale), utilizzano solo una parte del calore sensibile dei fumi di combustione perché occorre evitare la condensazione dei fumi, che dà origine a fenomeni corrosivi.
Il vapore acqueo generato dal processo di combustione (circa 1,6 kg/m³ di gas) viene quindi disperso in atmosfera attraverso il camino: la quantità di calore in esso contenuta, definito calore latente, rappresenta l'11% dell'energia liberata dalla combustione, in tali caldaie non è recuperata. La caldaia a condensazione, invece, può recuperare gran parte del calore latente dei fumi prima che vengano espulsi con il camino. La tecnologia della 'condensazione' consente infatti di togliere calore ai fumi fino a farli tornare o allo stato di liquido saturo o, in taluni casi, di vapore umido, con un recupero di calore utilizzato per preriscaldare l'acqua di ritorno nella caldaia. In questo modo la temperatura dei fumi in uscita (che può attestarsi sui 30 °C) è prossima alla temperatura dell'acqua in ingresso (con scambiatori particolarmente performanti anche meno), inferiore ai 140~160 °C dei generatori normali ad alto rendimento e ai 200~250 °C dei generatori tradizionali. È possibile lavorare con tali temperature dei fumi, quindi condensare, in quanto le caldaie a condensazione utilizzano scambiatori di calore realizzati con metalli resistenti all'acidità delle condense.
I fumi scaricati a bassa temperatura non sfruttano però il tiraggio naturale del camino e vanno espulsi grazie al ventilatore inserito a monte del bruciatore; abbiamo quindi una linea fumi in pressione che deve essere a tenuta, per cui è problematico lo scarico di più caldaie in un unico camino. Inoltre nella maggior parte dei casi le caldaie a condensazione presentano un bruciatore di tipo premiscelato che ha il vantaggio di mantenere costante il valore di anidride carbonica presente nei fumi al variare della potenza del bruciatore e di avere ridotte emissioni di monossido di carbonio e di NOx. Con tale assetto è costante la temperatura di condensazione del vapore acqueo nei fumi, circa 55 °C. Nei (rari) casi in cui la caldaia a condensazione non abbia il bruciatore premiscelato il rischio è che al diminuire della potenza (modulazione di fiamma) diminuisca il punto di condensazione del vapor d'acqua rendendo di fatto impossibile la condensazione dei fumi e di conseguenza il recupero del calore latente. Quindi una caldaia a condensazione è una caldaia che "può" condensare i vapori di combustione; la condizione è che la temperatura dell'acqua in ingresso sia più bassa della temperatura relativa alle caldaie convenzionali. La più conveniente è l'accoppiata di caldaia a condensazione con impianto di riscaldamento con punto di lavoro a bassa temperatura, che resta acceso più a lungo rispetto al tempo di accensione di una caldaia convenzionale, che dà acqua in ingresso alla caldaia a temperature di 35/40 °C.La prima caldaia a condensazione a gas (IGNIS) risale al 1961.

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