Una caldaia a condensazione è una caldaia a gas che attua la condensazione del vapore acqueo presente nei fumi di scarico. Rispetto a una tradizionale caldaia a gas, il calore latente di condensazione contenuto nei fumi viene recuperato e riutilizzato favorendo una maggiore efficienza energetica. Il recupero del calore latente dei fumi avviene prima della loro espulsione, e viene utilizzato per preriscaldare l’acqua che ritorna dai radiatori. La temperatura dei fumi di scarico è di conseguenza inferiore rispetto alle caldaie tradizionali, con ulteriore riduzione delle sostanze nocive emesse. Le caldaie a condensazione sono quindi pensate per minimizzare i consumi, arrivando a sfruttare anche il calore dei fumi emessi dalla combustione. 

Quando avviene la combustione del gas per surriscaldare l’acqua, viene prodotto anche del vapore acqueo, che viene disperso nell’aria attraverso i fumi di scarico. Questo vapore mischiato ai fumi è anche acido e corrosivo, e nelle vecchie caldaie raggiungeva temperature anche superiori ai 200°C. Grazie ai nuovi materiali costruttivi e agli accorgimenti tecnici, le moderne caldaie a condensazione hanno migliorato la gestione dei fumi di scarico, abbassandone la temperatura fino alla condensazione del vapore in essi contenuto, ottenendo lo sfruttamento del loro calore residuo per pre-riscaldare l’acqua in ingresso alla caldaia.

Le caldaie a condensazione sono quindi particolarmente efficienti in quegli impianti che lavorano a basse temperature di esercizio, cioè quando la temperatura di mandata all’impianto di riscaldamento è inferiore ai 50°C. Per impianti che operano a temperature tradizionali, l’efficienza della caldaia a condensazione diminuisce ma rimane comunque maggiore rispettosi alle caldaie tradizionali.

La caldaia a condensazione è quindi ideale con impianti di riscaldamento dotati di ampie superfici radianti come i pannelli a soffitto, pannelli a pavimento o pannelli a parete, che hanno beasse temperature dell’acqua di mandata. Possono funzionare anche in presenza di impianti di riscaldamento tradizionali, soprattutto nei periodi di freddo meno rigido e con temperature di esercizio più basse. Il risparmio sui consumi del gas è comunque elevato anche con termosifoni tradizionali, a maggior ragione se questi hanno installate valvole termostatiche.

Caldaie a condensazione, i vantaggi rispetto alle caldaie tradizionali

Le caldaie a condensazione rappresentano oggi una delle migliori soluzioni per il comfort domestico, proprio perché utilizzano il calore latente dei fumi, consentendo di risparmiare sull’utilizzo del gas di riscaldamento e riducendo le dispersioni nocive nell’atmosfera. Questa soluzione ha quindi un doppio vantaggio di riduzione dei consumi e delle emissioni dannose. Sfruttando appieno il potenziale del gas consumato, il rendimento caldaia a condensazione può portare a un risparmio tangibile e reale sulla bolletta del gas fino al 35%. Prendendo in considerazione il risparmio e gli incentivi fiscali, nella maggior parte dei casi può risultare conveniente sostituire la vecchia caldaia tradizionale. 

Le detrazioni offerte dallo stato sono di diversi tipi: per efficienza energetica, per interventi di ristrutturazione di edifici, per il conto termico, ovvero un contributo in conto capitale erogato dai gestori di servizi energetici che promuovono la sostenibilità ambientale. Le caldaie a condensazione costituiscono una delle più efficienti tecnologie nel settore energetico, le prestazioni e l’efficienza sono considerevoli, come anche l’affidabilità. Grazie ad una corretta termoregolazione dell’ambiente si possono coniugare comfort e risparmio energetico. La miglior caldaia a condensazione è una caldaia a gas più performante ma anche più sostenibile, la tecnologia della condensazione infatti permette un abbassamento delle emissioni nocive quali monossido di carbonio e anidride carbonica. Le caldaie a condensazione possono essere combinate con l’azione di un impianto solare termico da cui si può ottenere un ulteriore apporto gratuito di energia termica, le esperienze mostrano che questa azione combinata riduce notevolmente la bolletta energetica. 

Le caldaie tradizionali utilizzano il calore dei fumi di combustione solo in parte, in quanto occorre evitare la condensazione dei fumi stessi che causerebbero corrosione. Il vapore acqueo che si crea durante il processo di combustione e il suo calore si disperdono quindi in atmosfera lungo la canna fumaria e il camino. Nella caldaia a condensazione invece, si recupera parte del calore dei fumi prima che essi vengano espulsi e viene utilizzato per preriscaldare l’acqua in ingresso di ritorno dall’impianto termico. Di conseguenza l’acqua in ingresso raggiunge una temperatura maggiore e necessita di minor apporto di calore (quindi minore consumo di gas) per raggiungere la temperatura di esercizio, aumentando il rendimento di combustione e una riduzione delle emissioni di NOx e CO. 

Come funziona una caldaia

La caldaia serve principalmente a scaldare l’acqua che scorre nei corpi scaldanti per il riscaldamento, come anche l’acqua calda sanitaria per uso domestico. Nella caldaia si sottrae calore ai gas prodotti dalla combustione per darlo all’acqua del riscaldamento, di conseguenza quanto più la caldaia riesce a raffreddare i gas di scarico, tanto più calore può conferire all’acqua dell’impianto. Quando il combustibile viene bruciato, passa attraverso uno scambiatore di calore, ovvero un dispositivo che sottrae il calore ai fumi di combustione per trasmetterlo all’acqua, che a sua volta lo passa ai radiatori che  riscaldano l’ambiente. Il tipico scambiatore di calore consiste in una serpentina che viene riscaldata dai gas di combustione e che viene attraversata dall’acqua fredda in ingresso, che si riscalda assorbendo il calore della serpentina.

Funzionamento caldaia a condensazione

Le migliori caldaie a condensazione utilizzano serpentine per lo scambio del calore realizzate con metalli resistenti all’acidità delle condense (pH= 4,5): i materiali principalmente usati sono acciaio inox (in particolare AISI 304L o AISI 316L) e lega alluminio-silicio, con eventualmente magnesio. Per un maggiore risparmio energetico, la temperatura dell’acqua in ingresso ad una caldaia a condensazione deve essere più bassa rispetto alle caldaie convenzionali. 

La maggior parte dei modelli di caldaia a condensazione presenta un bruciatore a premiscelazione che aumenta l’efficienza della caldaia e contemporaneamente riduce le emissioni di monossido di carbonio, CO2 e NOx, ma questi benefici si ottengono solo con un attento controllo dell’eccesso d’aria. A differenza delle caldaie convenzionali, i fumi scaricati non sfruttano il tiraggio naturale del camino, ma sono espulsi attraverso un ventilatore inserito nel sistema di scarico, il che potrebbe rendere problematico lo scarico di più caldaie in un unico camino. Le canne fumarie possono essere in polipropilene saturo (PPS), acciaio inox resistente all’umido oppure in alluminio speciale. È presente anche un sistema di scarico della condensa che generalmente avviene nello scarico fognario. 

In una caldaia a condensazione si trovano l’attacco del tubo per il gas, il raccordo in entrata per l’acqua fredda, il raccordo d’uscita per l’acqua sanitaria e quello per la mandata all’impianto di riscaldamento (con relativo ingresso): oltre a queste connessioni c’è anche il cavo di alimentazione elettrica che aziona la pompa di circolazione e alimenta la scheda che controlla il funzionamento della caldaia. Il ciclo della caldaia si definisce un circuito chiuso per il riscaldamento e un circuito aperto per l’acqua sanitaria, che viene riscaldata e consumata.

Il circuito di riscaldamento è collegato ad uno scambiatore primario termico, mentre quello per l’acqua sanitaria è connesso ad uno scambiatore secondario, adibito a scambiare l’energia tra il primario e l’acqua fredda che proviene dalla rete idrica. I due circuiti sono separati da una valvola a tre vie comandata dalla scheda elettronica, al circuito dell’acqua calda sanitaria è generalmente data la priorità, e in questi casi interrompe il riscaldamento durante il suo utilizzo.

Collegato al circuito di riscaldamento c’è la pompa di circolazione che spinge l’acqua nell’impianto, nei sistemi più evoluti la pompa funziona a corrente continua ed è attivata da inverter, che è in grado di modulare giri e consumo energetico. La valvola di sicurezza e il pressostato servono invece a bloccare il circolatore e la caldaia, in caso si verifichi un innalzamento eccessivo della pressione. La circolazione dell’acqua precede la combustione, il flussostato sospende quindi l’avvio della caldaia sino a quando non viene rilevata la circolazione dell’acqua.

Quando la scheda elettronica attua il funzionamento, si avvia l’apertura del gas che arriva al bruciatore, viene combusto e si immette nella camera di combustione. Il gas è miscelato ad ossigeno e viene acceso da un dispositivo d’accensione (tipo candeletta o piezo) e bruciando inizia a scaldare l’acqua nei tubi. Lo scambiatore primario assorbe calore per cederlo al sistema di riscaldamento, mentre il secondario scalda l’acqua proveniente dalla rete idrica. I fumi di questa combustione vengono in parte spinti nella canna fumaria per essere immessi nell’aria, ma in buona parte vengono recuperati dal sistema per riscaldare ulteriormente. I fumi emessi avrebbero temperature elevatissime e tanta energia termica andrebbe sprecata, grazie a questo recupero hanno invece una temperatura minore rispetto a quelli che emette una caldaia tradizionale.

Prezzi caldaie, i fattori che incidono sul costo caldaia a condensazione

Grazie al decreto che ha proibito ai produttori di immettere sul mercato gli obsoleti modelli di caldaie a gas tradizionali, ora sono in commercio esclusivamente migliore caldaie a condensazione. Questa normativa ha provocato l’aumento delle installazioni nelle case degli italiani, consentendo un progressivo calo dei prezzi delle caldaie e il relativo prezzo caldaia a condensazione. Nonostante l’alta efficienza, anche una migliori caldaia a condensazione ha un prezzo che rimane comunque maggiore rispetto a quello di una caldaia a gas metano tradizionale, ma con la detrazione fiscale del 65% si  può abbattere oltre la metà del costo caldaia a condensazione.

Il fattore che incide maggiormente sul prezzo delle caldaie a condensazione è la potenza, che dipende dall’ampiezza degli ambienti da riscaldare e la necessità di produrre anche acqua calda sanitaria. Nel caso del riscaldamento la scelta della potenza dipende anche dalla zona climatica e dall’isolamento termico della casa. La potenza per un appartamento medio è di 7-12 kW per il riscaldamento e di 20-35 kW per l’acqua calda. L’acqua sanitaria richiede di più potenza in quanto circola in un circuito aperto, diversamente dall’acqua in circolo nell’impianto di riscaldamento.

La caldaia condensazione ha una tecnologia che si è diffusa rapidamente, quindi i costi di installazione caldaia a condensazione sono calati in modo costante e consistente. Il prezzi delle caldaie gas sono diversi per ogni tipologia, anche se la più diffuse sono le caldaie murali a condensazione. I prezzi caldaia a condensazione base sono mediamente compresi tra alcune centinaia e il migliaio di Euro, ma ci sono caldaie prezzi più alti, nel caso delle più evolute si toccano cifre che superano le due migliaia di Euro.

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