CALDAIA A CONDENSAZIONE:
Funzionamento della caldaia a condensazione
Le caldaie a condensazione sono tra le ultime innovazioni tecnologiche legate al riscaldamento, assicurano infatti un rendimento superiore rispetto ad una caldaia tradizionale, oltre ad una notevole riduzione di emissioni di ossidi di azoto e monossido di carbonio: circa il 70% in meno rispetto alle caldaie tradizionali.
La particolarità consiste nella capacità di recuperare la maggior parte del calore latente presente nei fumi prodotti dalla combustione, vapore acqueo che viene solitamente espulso tramite il camino, senza però dare origine a fenomeni corrosivi dovuti al processo di condensazione dei fumi.
In una caldaia tradizionale infatti, il calore presente nel vapore acqueo che si crea durante la combustione viene recuperato solo in parte: questo è dovuto al fatto che tali fumi, una volta raffreddati, generano una condensa acida che risulta essere corrosiva per le tubazioni.
Nella caldaia a condensazione invece, grazie anche ad uno speciale scambiatore di calore che funge anche da condensatore, i fumi in uscita possono essere raffreddati fino a raggiungere una temperatura di circa 50°/60°, temperatura ben più bassa dei 140°/160° degli impianti ad alto rendimento e dei 200°/250° degli impianti tradizionali. Questa procedura di raffreddamento permette così di recuperare gran parte del calore che altrimenti verrebbe disperso attraverso il camino, utilizzandolo per preriscaldare l'acqua di ritorno all'impianto che, così facendo, ottiene un rendimento superiore.
La condensa che si accumula durante questo processo, contenente sostanze acide, viene convogliata in un'apposita vaschetta di raccolta e deve essere smaltita in base alla norma UNI 11071. Tale norma prevede tuttavia che, per le caldaie con potenza inferiore ai 35 kW (uso domestico), la condensa possa essere smaltita direttamente attraverso lo scarico in acque superficiali (fognature).
Queste importanti caratteristiche delle caldaie a condensazione si traducono in una tangibile riduzione dei consumi, un minore inquinamento e, naturalmente, un risparmio economico.
Risparmio economico
La maggioranza delle persone, nel momento in cui decide di sostituire la propria caldaia (o più in generale per la realizzazione di un nuovo impianto di riscaldamento), è ancora piuttosto titubante sulla scelta di installare una caldaia a condensazione rispetto ad una tradizionale. Questi dubbi scaturiscono in parte dal fatto che non se ne conoscono, in maniera corretta ed approfondita, le proprietà e le qualità, ma soprattutto a causa del costo che risulta essere più elevato rispetto ad una caldaia tradizionale.
Il risparmio economico di una caldaia a condensazione è invece reale e tangibile nel corso del tempo, assicurando infatti minori consumi nell'ordine del 15-20% nell'utilizzo di acqua calda fino a 80°C, che salgono fino al 20-30% nell'utilizzo di acqua calda fino ai 60°. Le massime prestazioni tuttavia si ottengono a carico parziale, ovvero con impianti che funzionano a basse temperature (dai 30° ai 50°C), con un risparmio economico che può raggiungere anche il 40% rispetto alle caldaie tradizionali.
E' evidente quindi che, a fronte di una spesa iniziale superiore, si ottiene un risparmio distribuito nel tempo.
Inoltre, per una corretta valutazione dei costi, è importante considerare le eventuali agevolazioni fiscali previste dalla legge e disponibili nel periodo in cui si intende effettuare l'acquisto.
Il risparmio economico può essere inoltre ulteriormente incrementato, sia impiegando una serie di piccoli accorgimenti, sia integrando l'impianto con altre forme di produzione di energia, come ad esempio i pannelli solari termici o anche un sistema a pannelli radianti.
L'abbinamento con un impianto a pannelli radianti (ovvero i pannelli a soffitto, le serpentine a pavimento o a parete) permette infatti di generare un sistema integrato che consente di mantenere una temperatura costante in tutta l'abitazione, riducendo notevolmente i consumi.
La combinazione tra una caldaia a condensazione ed un impianto a pannelli solari termici, che solitamente garantisce un risparmio medio tra il 25% ed il 30%, si concretizza in un risparmio complessivo di circa il 60%.
Riduzione dell'inquinamento
L'inquinamento ambientale è un problema sempre più diffuso ed anche le più moderne tecnologie sono sempre più orientate alla risoluzione dello stesso.
Purtroppo, anche gli impianti di riscaldamento generano inquinamento. Le caldaie tradizionali, infatti, producono gas particolari, causati dalla combustione delle fonti energetiche, producendo anidride carbonica e ossidi di azoto (quest'ultimi costituiti da monossido di azoto e biossido di azoto).
L'anidride carbonica crea uno dei problemi più gravi, in termini di cambiamenti climatici: l'effetto serra; mentre gli ossidi di azoto sono particolarmente dannosi per l'apparato respiratorio, oltre a generare piogge acide, creando ingenti alterazioni delle acque e del suolo.
L'innovazione tecnologica delle caldaie a condensazione favorisce una notevole riduzione di emissioni di questi gas, con conseguente riduzione dell'inquinamento ambientale.
L'inquinamento prodotto dalle caldaie a condensazione viene infatti ridimensionato proprio grazie alla raccolta ed allo smaltimento della condensa (contenente acidi), che viene eliminata attraverso la rete fognaria, nel caso di ambientazioni domestiche. Mentre, per ambienti più ampi, vengono inseriti appositi impianti di smaltimento, generalmente due: uno per eliminare la condensa prodotta dalla caldaia, e l'altro per eliminare quella proveniente dallo scarico dei fumi.
Le caldaie a condensazione sono tra le ultime innovazioni tecnologiche legate al riscaldamento, assicurano infatti un rendimento superiore rispetto ad una caldaia tradizionale, oltre ad una notevole riduzione di emissioni di ossidi di azoto e monossido di carbonio: circa il 70% in meno rispetto alle caldaie tradizionali.
La particolarità consiste nella capacità di recuperare la maggior parte del calore latente presente nei fumi prodotti dalla combustione, vapore acqueo che viene solitamente espulso tramite il camino, senza però dare origine a fenomeni corrosivi dovuti al processo di condensazione dei fumi.
In una caldaia tradizionale infatti, il calore presente nel vapore acqueo che si crea durante la combustione viene recuperato solo in parte: questo è dovuto al fatto che tali fumi, una volta raffreddati, generano una condensa acida che risulta essere corrosiva per le tubazioni.
Nella caldaia a condensazione invece, grazie anche ad uno speciale scambiatore di calore che funge anche da condensatore, i fumi in uscita possono essere raffreddati fino a raggiungere una temperatura di circa 50°/60°, temperatura ben più bassa dei 140°/160° degli impianti ad alto rendimento e dei 200°/250° degli impianti tradizionali. Questa procedura di raffreddamento permette così di recuperare gran parte del calore che altrimenti verrebbe disperso attraverso il camino, utilizzandolo per preriscaldare l'acqua di ritorno all'impianto che, così facendo, ottiene un rendimento superiore.
La condensa che si accumula durante questo processo, contenente sostanze acide, viene convogliata in un'apposita vaschetta di raccolta e deve essere smaltita in base alla norma UNI 11071. Tale norma prevede tuttavia che, per le caldaie con potenza inferiore ai 35 kW (uso domestico), la condensa possa essere smaltita direttamente attraverso lo scarico in acque superficiali (fognature).
Queste importanti caratteristiche delle caldaie a condensazione si traducono in una tangibile riduzione dei consumi, un minore inquinamento e, naturalmente, un risparmio economico.
VANTAGGI DELLE CALDAIE A CONDENSAZIONE:
I vantaggi assicurati dall'installazione di una caldaia a condensazione sono fondamentalmente di due tipi: risparmio economico e riduzione dell'inquinamento.Risparmio economico
La maggioranza delle persone, nel momento in cui decide di sostituire la propria caldaia (o più in generale per la realizzazione di un nuovo impianto di riscaldamento), è ancora piuttosto titubante sulla scelta di installare una caldaia a condensazione rispetto ad una tradizionale. Questi dubbi scaturiscono in parte dal fatto che non se ne conoscono, in maniera corretta ed approfondita, le proprietà e le qualità, ma soprattutto a causa del costo che risulta essere più elevato rispetto ad una caldaia tradizionale.
Il risparmio economico di una caldaia a condensazione è invece reale e tangibile nel corso del tempo, assicurando infatti minori consumi nell'ordine del 15-20% nell'utilizzo di acqua calda fino a 80°C, che salgono fino al 20-30% nell'utilizzo di acqua calda fino ai 60°. Le massime prestazioni tuttavia si ottengono a carico parziale, ovvero con impianti che funzionano a basse temperature (dai 30° ai 50°C), con un risparmio economico che può raggiungere anche il 40% rispetto alle caldaie tradizionali.
E' evidente quindi che, a fronte di una spesa iniziale superiore, si ottiene un risparmio distribuito nel tempo.
Inoltre, per una corretta valutazione dei costi, è importante considerare le eventuali agevolazioni fiscali previste dalla legge e disponibili nel periodo in cui si intende effettuare l'acquisto.
Il risparmio economico può essere inoltre ulteriormente incrementato, sia impiegando una serie di piccoli accorgimenti, sia integrando l'impianto con altre forme di produzione di energia, come ad esempio i pannelli solari termici o anche un sistema a pannelli radianti.
L'abbinamento con un impianto a pannelli radianti (ovvero i pannelli a soffitto, le serpentine a pavimento o a parete) permette infatti di generare un sistema integrato che consente di mantenere una temperatura costante in tutta l'abitazione, riducendo notevolmente i consumi.
La combinazione tra una caldaia a condensazione ed un impianto a pannelli solari termici, che solitamente garantisce un risparmio medio tra il 25% ed il 30%, si concretizza in un risparmio complessivo di circa il 60%.
Riduzione dell'inquinamento
L'inquinamento ambientale è un problema sempre più diffuso ed anche le più moderne tecnologie sono sempre più orientate alla risoluzione dello stesso.
Purtroppo, anche gli impianti di riscaldamento generano inquinamento. Le caldaie tradizionali, infatti, producono gas particolari, causati dalla combustione delle fonti energetiche, producendo anidride carbonica e ossidi di azoto (quest'ultimi costituiti da monossido di azoto e biossido di azoto).
L'anidride carbonica crea uno dei problemi più gravi, in termini di cambiamenti climatici: l'effetto serra; mentre gli ossidi di azoto sono particolarmente dannosi per l'apparato respiratorio, oltre a generare piogge acide, creando ingenti alterazioni delle acque e del suolo.
L'innovazione tecnologica delle caldaie a condensazione favorisce una notevole riduzione di emissioni di questi gas, con conseguente riduzione dell'inquinamento ambientale.
L'inquinamento prodotto dalle caldaie a condensazione viene infatti ridimensionato proprio grazie alla raccolta ed allo smaltimento della condensa (contenente acidi), che viene eliminata attraverso la rete fognaria, nel caso di ambientazioni domestiche. Mentre, per ambienti più ampi, vengono inseriti appositi impianti di smaltimento, generalmente due: uno per eliminare la condensa prodotta dalla caldaia, e l'altro per eliminare quella proveniente dallo scarico dei fumi.
MANUTENZIONE:
Affinché l'impianto di riscaldamento possa sfruttare al massimo l'energia presente nel combustibile, garantire una maggiore sicurezza per gli utenti e rispettare l'ambiente, è necessario effettuare regolari interventi di controllo e manutenzione. Se dovessero venir meno le verifiche e le manutenzioni, la caldaia (tradizionale o a condensazione) potrebbe essere soggetta a corrosioni, incrostazioni e possibili depositi di materiale, causando così possibili malfunzionamenti dell'impianto stesso.
Il caldaista incaricato alla manutenzione, ha l'obbligo di controllare il corretto funzionamento dell'impianto, nei tempi e nelle modalità riportate sul libretto di istruzioni fornito dal produttore della caldaia. Le operazioni di controllo sono indicate su tale libretto e riassunte nell'allegato H, solitamente devono essere effettuate una volta l'anno, mentre l'analisi dei fumi di combustione una volta ogni due anni, salvo indicazioni specifiche.
Terminato l'intervento, il manutentore ha il dovere di compilare i vari moduli che riportano le operazioni effettuate e rilasciare la regolare ricevuta, che verrà poi conservata insieme alla documentazione dell'impianto dal responsabile della caldaia.
Gli interventi di manutenzione devono essere eseguiti da ditte abilitate secondo la legge 46/90, ed il successivo DM 37/2008.
Il libretto della caldaia (o libretto di impianto)
Il libretto di impianto viene fornito unitamente all'installazione della caldaia e contiene tutti i dati dell'impianto stesso, i dati dell'installatore e del responsabile dell'impianto. Descrive inoltre nel dettaglio tutta la componentistica della caldaia, le operazioni di manutenzione eseguite, le verifiche ed eventuali controlli effettuati dagli Enti Locali.
La prima compilazione del libretto è eseguita dall'installatore, in caso di nuovo impianto, o dal responsabile, per gli impianti già esistenti. L'installatore, inoltre, ha l'obbligo di riportare sul libretto, all'atto della messa in funzione del nuovo impianto, tutte le analisi di combustione effettuate.
Il responsabile dell'impianto
La figura del responsabile dell'impianto è solitamente ricoperta dallo stesso titolare della caldaia oppure dall'amministratore, nel caso di condomini, o dal proprietario dello stabile nel caso non ci fosse un amministratore.
Il responsabile può delegare un terzo responsabile, delegato dall'amministratore o dal proprietario dell'abitazione, con le qualifiche necessarie ad esercitare tale compito.
CLIMATIZZATORI INVERTER:
I condizionatori si dividono in due grandi famiglie:
- quelli chiamati solo freddo
- quelli detti a pompa di calore.
La differenza sostanziale è che quelli a pompa di calore, oltre a raffreddare l'aria in estate, in inverno possono anche riscaldare invertendo il ciclo di funzionamento aspirando l'aria esterna e sottraendone il calore per poi immetterlo nell'ambiente (più bassa è la temperatura esterna più basso sarà il rendimento).
On-off e inverter
Un'ulteriore distinzione è quella relativa alla loro alimentazione e al loro funzionamento. Sotto questo punto di vista, ci sono due grandi famiglie:
- condizionatori d'aria on-off
- condizionatori d'aria ad inverter.
La tecnologia dei condizionatori on-off è molto semplice ed è meno costosa, ma ha un consumo elevato, perché il compressore, appena viene acceso l'apparecchio, va subito alla massima potenza e vi resta, a prescindere da quanta ne possa effettivamente servire, per poi fermarsi quando è stata raggiunta la temperatura impostata e ripartire quando la temperatura non è più tale. I condizionatori ad inverter invece hanno una tecnologia detta "modulante": viene impiegata solo la potenza necessaria per raggiungere il valore di temperatura impostato. La potenza del compressore inizialmente è massima per poi diminuire gradualmente fino al raggiungimento di tale valore, e poi viene impiegato solo il minimo necessario per mantenerlo, senza però fermarsi.
Se il condizionatore viene fatto funzionare per molte ore (per esempio di notte) è economicamente conveniente il modello inverter, in caso contrario il maggior costo rispetto al sistema on-off non viene ammortizzato, poiché la funzione modulante interviene soltanto nel momento in cui si sta per raggiungere la temperatura desiderata.
I vantaggi di una macchina inverter rispetto ad una macchina di pari potenza ma con tecnologia on-off derivano, principalmente, dalla capacità della macchina inverter di adattarsi alla variazione dei carichi termici delle condizioni micro-climatiche dell'ambiente in cui è installata, minimizzando in tal modo i consumi di energia elettrica.
La scomparsa dei climatizzatori con tecnologia on-off e di potenza termica nominale minore o uguale a 12 kW deriva dall'attuazione di un preciso piano energetico europeo, identificato semplicemente come piano strategico 20/20/20, descritto dalla Direttiva 2009/28/CE.
Quest'ultima ha definito tre obiettivi per l'Unione Europea da raggiungere entro il 2020: la riduzione del 20% dell'immissione di anidride carbonica in ambiente, l'incremento del 20% di energie rinnovabili e la riduzione del 20% dei consumi energetici.
La necessità di ridurre i consumi e le immissioni di anidride carbonica in ambiente, per le macchine di climatizzazione, hanno rivoluzionato anche le etichette energetiche ed i coefficienti che ne descrivono le prestazioni.
Ricordiamo che sono attualmente in vigore le detrazioni fiscali per il risparmio energetico (65%), si possono applicare ad interventi eseguiti su edifici di qualsiasi categoria catastale, basta che siano esistenti e già dotati di impianto di riscaldamento: abitazioni, uffici, negozi e quant'altro. Nel caso di pompe di calore, la condizione per accedervi è che si tratti di sistemi ad alta efficienza, come nel caso dei condizionatori ad inverter, e che la loro installazione costituisca una sostituzione dell'impianto di riscaldamento esistente.
SCOP, SEER e nuove etichette energetiche per macchine inverter
Da circa una decina di anni le prestazioni energetiche delle macchine di climatizzazione, invernale ed estiva, sono state rispettivamente descritte dai coefficienti COP (Coefficient of Performance) ed EER (Energy Efficiency Ratio) che descrivono il rapporto tra l'energia termica resa e quella elettrica assorbita da una macchina in condizioni standard di funzionamento.
Per la realizzazione del piano energetico 2020/20 il COP e l'EER sono stati sostituti, con l'attuazione della direttiva europea di eco-design ERP (Energy Related Products), dai coefficienti SCOP e SEER.
Lo SCOOP ed il SEER (Seasonal Coefficient of Performance) differiscono, principalmente dai loro predecessori, per l'estensione del calcolo (il rapporto tra l'energia termica resa e quella elettrica assorbita) all'intera stagione di riscaldamento e di raffreddamento.
Precisamente, lo SCOOP viene calcolato come il rapporto tra l'energia termica richiesta durante la stagione invernale ed il consumo annuo di energia elettrica, analogamente viene calcolato il SEER per il rendimento in rinfrescamento.
In tal modo, le prestazioni descritte dai coefficienti SCOOP e SEER sono più realistiche, e vicine al comportamento reale delle macchine di climatizzazione, rispetto ai vecchi coefficienti COOP ed EER.
La maggiore accuratezza dei nuovi coefficienti deriva dal fatto che con essi si tiene conto delle diverse temperature nominali negli edifici per le diverse regioni geografiche, delle variazioni nel tempo dei carichi termici che devono essere abbattuti dai climatizzatori e dalle possibili modalità di funzionamento della macchina che sono principalmente: accesa, spenta, a pieno carico, a carico parziale e stand-by.
I nuovi fattori qualificativi delle prestazioni delle macchine di condizionamento hanno, quindi, definito anche nuove etichette energetiche con le relative nuove classi. Le nuove etichette energetiche tengono conto, in misura maggiore rispetto alle vecchie, della rumorosità delle macchine.
Le case produttrici dovrebbero descrivere le prestazioni delle macchine di climatizzazione anche in funzione della fascia climatica di riferimento, tuttavia gi obblighi sussistono solo le regioni appartenenti alla fascia di clima temperato. Per il riscaldamento sono previsti tre differenti valori di descrizione dell'efficienza energetica in funzione della regione climatica in cui viene installata la macchina di climatizzazione.
È bene evidenziare che non ha senso fare confronti tra classi energetiche definite su diverse fasce climatiche, inoltre, non è possibile fare confronti nemmeno tra i nuovi ed i vecchi fattori che descrivono le prestazioni.
In funzione delle etichette dei nuovi climatizzatori, che stanno sostituendo definitivamente quelli con tecnologia on-off, sono ridefiniti i limiti prestazionali delle macchine; per il raffrescamento non è possibile commercializzare macchine con prestazioni al disotto della classe energetica D, mentre, in riscaldamento la soglia minima di riferimento è la A.
Come funziona il condizionatore ad inverter?
Il funzionamento della tecnologia ad inverter permette di ridurre la potenza elettrica assorbita dal compressore una volta raggiunta la temperatura desiderata, in maniera da mantenere la stessa costante.
La tecnologia di questi condizionatori è detta modulante perché, durante il loro funzionamento, la potenza necessaria diminuisce in funzione del raffreddamento ottenuto a mano a mano, fino ad arrivare al minimo necessario per il mantenimento della temperatura impostata, con un notevole risparmio energetico.
La tecnologia inverter conviene?
Il condizionatore ad inverter è più silenzioso, come è intuibile, poiché una volta che l'ambiente è in temperatura rallenta, in un certo senso, la marcia e quindi è meno rumoroso rispetto a quello on/off che continua il suo funzionamento al massimo regime o si spegne completamente.
Oltre a questo fattore e al maggiore comfort ambientale, la tecnologia inverter promette un maggior risparmio energetico di ca. il 30%-40%, per cui tutte le case produttrici stanno puntando su questi modelli.
In realtà, per essere precisi, è opportuno segnalare che per ottenere tali indici di risparmio energetico è necessario che l'apparecchio sia mantenuto in funzionamento in attività continuata per almeno sei ore.
Quindi, se è vero che, a fronte di una spesa maggiore, questi apparecchi possono permettere un minor consumo di energia e quindi un risparmio economico, è altrettanto vero che questi vantaggi vanno messi in relazione alle abitudini familiari.
Una famiglia in cui, ad esempio, i componenti sono frequentemente fuori casa e non amano tenere l'aria condizionata accesa per tutta la notte, potrebbe non ottenere un reale vantaggio economico. Non si può, quindi, dare una risposta univoca. altrettanto vero che questi vantaggi vanno messi in relazione alle abitudini familiari.
Una famiglia in cui, ad esempio, i componenti sono frequentemente fuori casa e non amano tenere l'aria condizionata accesa per tutta la notte, potrebbe non ottenere un reale vantaggio economico. Non si può, quindi, dare una risposta univoca.