Il fenomeno della condensazione nei generatori di calore

La caldaia a condensazione è una tecnologia ormai consolidata, ampiamente ritenuta un buon investimento per il risparmio energetico. Il punto del progettista termotecnico

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.

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. Per favorire la condensazione del vapor d’acqua contenuto nei fumi è necessario progettare impianti di riscaldamento aventi basse temperature di ritorno.

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.

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.

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.

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 (foto 3)

In 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.