LIA GIOVANNI

Negli usi civili le caldaie utilizzate si distinguono in base alla potenza termica in gioco, per gli appartamentini condominiali con riscaldamento autonomo, in considerazione della ridotta se non completa assenza di spazi necessari alla posa in opera di caldaie di altro tipo, l'uso di caldaie del tipo murale.

CALDAIE MURALI

Sono generalmente realizzate con uno scambiatore in acciaio e consentono la necessaria compattezza dimensionale; gli scambiatori utilizzati in questi tipi di caldaia sono in acciaio atto a resistere alle temperature di fiamma ed alla inevitabile corrosione legata al processo di combustione. Questo tipo di generatore di calore è in molti casi dotato di bollitore di ridotte dimensioni per la produzione di acqua calda sanitaria ed alta capacità di scambio o, in molti casi, dotato di scambiatore sanitario a scambio rapido a forma di bollitore a serpentina di piccole dimensioni detto boilerino o scambiatore a piastre (produzione acqua calda di tipo istantaneo). Le caldaie murali si suddividono in base alla tipologia in tre tipi:

• Tipo A: a camera aperta con canna fumaria a tiraggio naturale: deve essere collocata in locali areati (con assoluta esclusione di bagni, camere di letto e di locali dove siano presenti camini privi di autonoma presa d'aria) o preferibilmente all'aperto al fine di prevenire la formazione nei locali di ossido di carbonio per carenza di ossigeno.

• Tipo B: a camera chiusa con canna fumaria a tiraggio forzato: poiché stagna l'aria di combustione viene prelevata dall'esterno attraverso una tubazione e la caldaia può quindi essere collocata in qualsiasi locale (con l'unica esclusione delle autorimesse), purché ventilato (al solo fine di prevenire concentrazioni di gas a seguito di perdite dalle giunzioni).

Anche per effetto della normativa vigente (Legge 10/91 e DPR 412) tendente anche a garantire la necessaria sicurezza relativamente allo scarico dei prodotti di combustione, il mercato italiano si è andato evolvendo sull'installazione di caldaie a camera stagna a tiraggio forzato. In questo tipo di caldaia la combustione avviene in una camera chiusa (stagna) rispetto all'ambiente circostante, ciò comporta la necessità di prelevare aria comburente direttamente dall'esterno tramite apposite condotte, con conseguente necessità di dotare la caldaia stessa di un elettroventilatore con funzione di prelievo dell'aria esterna e per forzare (tiraggio forzato) l'espulsione dei prodotti di combustione verso il camino che li disperde. Se da un lato quest'ultimo tipo di caldaia garantisce la sicurezza (ai fini dell'eventuale travaso di gas di combustione all'interno degli ambienti), dall'altro fa insorgere altre problematiche legate allo scarico dei prodotti della combustione ed alle relative condotte di fumisteria che risultando essere in pressione e che devono necessariamente garantire (anche nel tempo) le necessarie doti di tenuta. Le caldaie murali possono essere del tipo per installazione interna o adatte all'installazione esterna in appositi armadi di contenimento.

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Un'evoluzione tecnica di questo tipo di caldaia si è avuto con l'introduzione sul mercato delle caldaie a condensazione. Questo tipo di generatore di calore ha la prerogativa di recuperare il calore di condensazione ed è caratterizzato da rendimenti termici eccezionali, con un'emissione di ossido di carbonio e di altri residui pericolosi assai contenuto. Queste caldaie sono quasi sempre del tipo a tiraggio forzato con combustione realizzata premiscelando l'aria al combustibile e rappresentano il futuro nella realizzazione di generatori di calore. Riescono ad ottenere notevoli risparmi di combustibile anche con i termosifoni tradizionali, ma ottimizzano il loro rendimento soprattutto se abbinate a soluzioni ad irraggiamento come i pannelli radianti.

Le caldaie a condensazione

sono le caldaie più moderne ed ecologiche oggi esistenti. Riescono infatti ad ottenere rendimenti molto elevati grazie al recupero del calore latente di condensazione del vapore acqueo contenuto nei fumi, come pure riduzioni delle emissioni di ossidi di azoto (NOx) e monossido di carbonio (CO) che possono raggiungere il 70% rispetto agli impianti tradizionali. Le normali caldaie, anche quelle definite "ad alto rendimento" (rendimento è nell'ordine del 91-93%, riferito al potere calorifico inferiore), riescono infatti ad utilizzare solo una parte del calore sensibile dei fumi di combustione a causa della necessità, prettamente tecnologica (durata dell'installazione stessa), di evitare la condensazione dei fumi.

Nelle caldaie non a condensazione, il vapore acqueo generato dal processo di combustione (circa 1,6 kg per m3 di gas) viene quindi disperso in atmosfera attraverso il camino: la quantità di calore in esso contenuta, definito calore latente, rappresenta ben l'11% dell'energia liberata dalla combustione ma non riesce ad essere recuperata.

La caldaia a condensazione, a differenza della caldaia tradizionale, può invece recuperare una gran parte del calore latente contenuto nei fumi espulsi attraverso il camino. La particolare tecnologia della condensazione consente infatti di raffreddare i fumi fino a farli trasformare tornando allo stato di liquido saturo (o in taluni casi a vapore saturo umido), con un recupero di calore utilizzato per preriscaldare l'acqua di ritorno dall'impianto. In questo modo la temperatura dei fumi di uscita (che si abbassa fino a 40 °C) mantiene sempre lo stesso valore della temperatura di mandata dell'acqua, ben inferiore quindi ai 140-160 °C dei generatori ad alto rendimento ed ai 200-250 °C dei generatori di tipo tradizionale.

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VANTAGGI ECONOMICI

Con le caldaie a condensazione si raggiungono risparmi nell'ordine del 15-20% sulla fornitura di acqua calda a 80 °C, a 60 °C del 20-30%. Le prestazioni migliori sono quelle a carico parziale, ovvero il riscaldamento di un edificio, dove con radiatori tradizionali consentono risparmi del 25-30%. Esse infine esprimono il massimo delle prestazioni (risparmi del 40% e oltre) quando vengono utilizzate con impianti che funzionano a bassa temperatura (30-50 °C), come ad esempio con impianti radianti (pannelli a soffitto, serpentino a pavimento o serpentino a parete). Grazie alle caratteristiche costruttive della caldaia a condensazione, quando si sostituisce una caldaia tradizionale con una a condensazione è possibile sceglierne una di potenza nominale minore. Se si completa il sistema con l'integrazione di pannelli solari, ed si aggiunge il risparmio che proviene dall'utilizzo dell'energia solare (25-30% medio), è possibile notare che dalla combinazione di pannelli solari e caldaia a condensazione si ottengono risparmi sull'ordine del 50-60%.

CALDAIE A BASAMENTO

Questo tipo di caldaia, assai più ingombrante rispetto alla precedente è generalmente dotata di bollitore ad alta capacità che richiede per la sua collocazione i necessari spazi; può essere del tipo a camera aperta o a camera stagna. Generalmente le caldaie a camera aperta vengono installate in un locale adibito a centrale termica, mentre nel caso di collocazione all'interno dell'unità abitativa (per effetto della normativa di sicurezza vigenti) si provvede all'installazione di caldaie a camera stagna. La superiore capacità del bollitore garantisce una maggiore possibilità di utilizzo contemporaneo di più punti di prelievo di acqua calda sanitaria. Lo scambiatore di questo tipo di caldaia può essere in acciaio (es. nelle caldaie murali) o ad elementi di ghisa. Per il funzionamento a gasolio o a combustibile liquido (gasolio) o solido (legno o pellets), data la conformazione diversa della camera di combustione, la struttura è generalmente realizzata in acciaio con bollitore incorporato o meno, in funzione delle esigenze dello stabile. Per il civile (salvo usi particolari), le caldaie sono generalmente a tubi di scarico con temperature di funzionamento inferiore a 100 °C. Il mercato negli ultimi anni ha subito una brusca accelerata, sia per effetto delle normative di sicurezza e risparmio energetico, sia per una evoluzione tecnologica relativa al controllo della combustione ed alla termoregolazione. Le soluzioni che offre il mercato sono le più disparate. Si tratta in questo caso di adottare la migliore tecnologia in funzione degli ambienti da riscaldare, degli spazi a disposizione, del tipo di distribuzione e della tipologia di impianto che si intende realizzare.

VALVOLE TERMOSTATICHE PER RADIATORI

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