Come funzionano le caldaie a condensazione? Quale è il loro rendimento energetico? Come devono essere installate?

Come funzionano le caldaie a condensazione? In che cosa differiscono da quelle tradizionali? Le percentuali di rendimento energetico dei sistemi a condensazione, valutate in base alla temperatura raggiunta. Uno sguardo alla normativa, per comprendere la corretta installazione delle caldaie a condensazione, uno al mercato, per definirne il prezzo.

Le caldaie a condensazione sfruttano il potere calorifero prodotto dalla combustione del carburante, ma ad esso aggiungono anche il potere termodinamico del vapore, generato durante la bruciatura. In questo modo, questi modelli di caldaia garantiscono un rendimento energetico che è superiore anche del 100% rispetto all'efficienza delle caldaie tradizionali.
Mentre quest'ultime sfruttano esclusivamente il calore derivante dalla combustione, disperdendo il vapore acqueo, il quale potrebbe danneggiare il sistema, le caldaie a condensazione riutilizzano questi vapori ad alta temperatura, al fine di aumentare l'efficienza termica. 

COME SONO STRUTTURATE LE CALDAIE A CONDENSAZIONE?

La caldaia a condensazione raffigura uno dei sistemi di riscaldamento più moderno ecologico presente sul mercato, in quanto, oltre al riutilizzo del vapore acqueo come fonte di calore da integrare alla combustione, essa riduce nettamente le emissioni di ossidi di azoto e monossido di carbonio, fino a raggiungere il 70% in meno, rispetto alle caldaie tradizionali.
La struttura di una caldaia a condensazione consiste nei seguenti indispensabili elementi compositivi:

  • un contenitore di acqua o di altro liquido, riscaldato dalla combustione del gas o del gasolio;
  • una canna fumaria che elimina i fumi prodotti dalla combustione;
  • un sistema di raffreddamento.

L'impiego del vapore acqueo, all'interno delle caldaie a condensazione, avviene subito dopo il raffreddamento, generato da un particolare sistema; in questo modo, il vapore ritorna allo stato liquido e il calore emesso viene reinserito all'interno dell'impianto di riscaldamento.
In ciò sta la vera peculiarità della caldaia a condensazione, la quale evita che il vapore acqueo si disperdi nell'aria, attraverso la canna fumaria, impedendo il suo riutilizzo.

COME FUNZIONANO LE CALDAIE A CONDENSAZIONE?

La caratteristica principale delle caldaie a condensazione è il recupero del calore latente, ovvero quello generato dal vapore acqueo, durante il processo di combustione. Il risparmio si attesta intorno all'1,6 kg per m³ di gas, il quale non viene disperso nell'ambiente, ma viene riutilizzato per il riscaldamento.
Le caldaie a condensazione sfruttano il calore prodotto dalla combustione, il quale viene recuperato da uno speciale scambiatore e poi utilizzato per il riscaldamento; i fumi di scarico vengono raffreddati, fino al punto di condensare il vapore acque contenuto al loro interno e trasformati in liquidi.

Funzionamento di una caldaia a condensazione
(Funzionamento di una caldaia a condensazione)

Questa tipologia di caldaia consente di sfruttare la temperatura più bassa dell'acqua di ritorno rispetto a quella di mandata. Nella caldaia a condensazione, dunque, la temperatura dei fumi è sempre inferiore, ai 140/160 °C, tipica dei generatori tradizionali ad alto rendimento, ma anche di 200-250°C, attestata nei generatori tradizionali.

COME DEVE ESSERE INSTALLATA UNA CALDAIA A CONDENSAZIONE? UNO SGUARDO ALLA NORMATIVA

In commercio esistono differenti modelli di caldaie a condensazione, tuttavia, per quelli con portata inferiore ai 35kw, non è necessario eseguire interventi di muratura negli edifici.
Nel caso in cui si eseguisse una sostituzione, l'unico elemento da ripristinare sarebbe la stessa caldaia e la canna fumaria, poiché entrambe devono essere realizzate con un particolare materiale resistente alla corrosione della condensa.
La canna fumaria di una caldaia a condensazione, infatti, vengono costruite con l'impiego di un materiale specifico, ovvero il propilene saturo, il quale garantisce un'ottima resa, anche se soggetto a corrosione da parte del vapore acqueo.

Componenti di una caldaia a condensazione
(Componenti di una caldaia a condensazione)

Secondo il Decreto legge Crescita-bis, emanato nel dicembre, 2012, per le installazioni di caldaia a condensazione è concesso lo scarico dei fumi a parete, purché rispettino le prescrizioni della normativa UNI 7219-3:2008. Tutti gli altri sistemi termici, invece, sono obbligati a  utilizzare le canne fumarie o qualsiasi tipologia di sbocco sopra il tetto dell'immobile.
Effettuare la manutenzione periodica delle caldaie a condensazione permette di garantire una regolare funzionalità della stessa: intervenire accuratamente sulla caldaia permette di verificare che le componenti siano nella loro propria collocazione e che ogni aspetto della combustione avvenga senza irregolarità, come nel caso di sbalzi di pressione, perdite di acqua o di gas.

QUALE RISPARMIO ENEGETICO RIESCE A GARANTIRE LA CALDAIA A CONDENSAZIONE?

Il risparmio effettivo di una caldaia a condensazione non è un parametro che può essere stabilito con certezza, in quanto il suo rendimento dipende fortemente dalla caratteristiche dell'impianto stesso, dall'indice di efficienza termodinamica e dal rendimento effettivo in calore. Qualora la caldaia venisse abbinata ad un impianto di riscaldamento preesistente, a questi fattori vanno aggiunte le caratteristiche di quest'ultimo.

Interno di una caldaia a condensazione
(Interno di una caldaia a condensazione)

Nel caso in cui si utilizzi la caldaia a condensazione, abbinata a vecchi impianti con radiatori ad acqua, il sistema non garantirebbe un grande risparmio in termini di combustibile. Tuttavia, un risparmio notevole è garantito nel caso in cui la caldaia a condensazione viene abbinata a moderni impianti di riscaldamento: in questo modo, l'acqua in circolo nei radiatori può arrivare ad un massimo di 50°C e il risparmio garantito è pari al 25-30%. Nei vecchi impianti di riscaldamento, invece, la temperatura dell'acqua può arrivare anche a 90°C, aumentando, così, l'impiego di energia necessaria.

In generale è possibile affermare che, minore è la temperatura raggiunta dai fumi, maggiore sarà la quantità di condensa del vapore acqueo, di conseguenza, più efficiente sarà la caldaia: i sistemi a condensazione, infatti aumentano il loro rendimento quando lavorano con un carico parziale.
In questo modo, considerando le varie fasce di temperatura, il risparmio energetico garantito dalla caldaia a condensazione si attesta alle seguenti percentuali:

  • del 15-20% con acqua calda a 80 °C,
  • del 20-30% con acqua calda a 60 °C ,
  • del 40 % con acqua calda a bassa temperatura (30-50°C).

L'abbinamento della caldaia a condensazione con i pannelli solari, inoltre, può assicurare un risparmio economico addirittura del 50-60%.
La caldaia a condensazione, dunque, garantisce dalla sua parte una serie di aspetti vantaggiosi, tra i quali i seguenti:

  • consente un risparmio sui costi dell'energia grazie al minor consumo di combustibile;
  • garantisce un impatto ambientale nettamente inferiore, grazie all'emissione di fumi con una temperatura inferiore;
  • non ha un impatto ambientale dannoso, in quanto le emissioni di  azoto e monossido di carbonio sono iferiori del 70% rispetto a quelli di un impianto tradizionale.

Acquistare una caldaia a condensazione, in questo periodo, conviene, in quanto essa viene inserita all'interno dei possibili lavori di miglioria energetica, dunque può godere delle detrazioni fiscali del 55%.

QUANTO COSTANO LE CALDAIE A CONDENSAZIONE?

Nonostante le caldaie a condensazione risultino tra i sistemi di riscaldamento più innovativi, ecologici e economici, non deve essere sottovalutato il loro costo di acquisto e di installazione.
Il costo delle caldaie a condensazione, infatti, è mediamente superiore rispetto ai modelli tradizionali e sebbene negli ultimi anni tale prezzo si è abbassato di molto, fino a raggiungere i 1000€, esso rimane comunque alto.

QUALE È IL GIUSTO UTILIZZO DELLE CALDAIE A CONDENSAZIONE? QUALI GLI IMPIEGHI?

Come per ogni cosa, la caldaia a condensazione non sempre risulta essere la scelta più adeguata, in quanto, il suo utilizzo, se non è eseguito attentamente non garantisce la resa energetica favorevole tipica di questi sistemi.
Le caldaie a condensazione, ad esempio, vengono sconsigliate a coloro i quali non riescono a mantenere i termosifoni a basse temperature, in quanto, esse sono in grado di garantire migliori regimi solo a queste condizioni.
Le caldaie a condensazione, invece, sono indicate per le case provviste di un ottimo isolamento, all'interno delle quali, dunque, non è necessario regolare il termostato a temperature molto alte, garantendo così un ottimo risparmio energetico: ciò, tuttavia, dipende fortemente dalla grandezza della casa.
L'installazione delle caldaie a condensazione, in ultimo, è consigliata all'interno di abitazioni popolate, per le quali è richiesta un'accensione continua.

Autore

Dott.ssa Sara Tomasello

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