Sezioni dell’articolo
- Qual è la differenza tra una caldaia a condensazione
- Caratteristiche di progettazione e principio di funzionamento
- Area di applicazione
- Principali produttori
- Installazione della caldaia a condensazione
L’industria delle apparecchiature di riscaldamento continua a deliziarsi con nuove soluzioni tecniche più avanzate. Sempre più caldaie a gas stanno entrando nel mercato, la cui prestazione dichiarata è superiore a quella delle unità standard. Oggi ci occuperemo dell’affidabilità di tali dichiarazioni..
Qual è la differenza tra una caldaia a condensazione
Le caldaie a condensazione sono tra quei pochi rappresentanti di centrali elettriche i cui indicatori di alta efficienza non sono infondati. A differenza delle caldaie per elettrodi, dei generatori di calore a cavitazione e delle celle di Meyer, una caldaia a condensazione ha davvero un’efficienza condizionata al di sopra dell’unità. Per capire le ragioni di ciò, dovresti fare una piccola escursione nella fisica termica e dare un’occhiata più da vicino alla combustione di idrocarburi.
Ogni tipo di combustibile fossile ha un potere calorifico specifico, che riflette la quantità di calore che viene generata quando un chilogrammo di sostanza viene bruciato. I dati indicati nelle tabelle dei valori calorici sono stati ottenuti in condizioni di banco ideali e in pratica possono differire, ma la linea di fondo è che c’è una quantità limitata di calore rilasciato durante la reazione di ossidazione. Allo stesso tempo, ci sono due tipi di calore di combustione: superiore e inferiore.
I prodotti formati durante la combustione del gas inizialmente contengono più energia di quella che lo scambiatore di calore della caldaia può assorbire. In gran parte a causa di un calo dell’intensità del flusso di calore con una diminuzione della differenza di temperatura, in parte a causa del tempo di contatto piuttosto breve dei gas caldi con lo scambiatore di calore. Questi problemi possono essere risolti relativamente facilmente aumentando l’area di contatto dello scambiatore di calore, ma esiste anche un terzo componente: l’energia immagazzinata dal vapore acqueo generato durante la combustione. L’energia che può essere raccolta semplicemente raffreddando i prodotti della combustione è chiamata la più bassa, ma se l’energia viene prelevata dalla condensazione del vapore acqueo, si applica il concetto del calore più elevato della combustione. La differenza tra questi valori è la base per l’eccessiva unità dell’efficienza: di conseguenza, la caldaia assorbe non solo l’intero calore calcolato della combustione, ma anche una parte dell’energia che è stata assorbita durante l’evaporazione dell’acqua durante la combustione.
Caratteristiche di progettazione e principio di funzionamento
In effetti, non esiste nulla di innovativo nella progettazione di singole unità della caldaia a condensazione. Se osservi attentamente, molte caldaie per acqua calda e vapore installate nelle caldaie degli impianti di riscaldamento urbano possono essere chiamate caldaie a condensazione. Sono uniti dalla presenza di un economizzatore, una bobina con acqua fredda attraverso la quale passano i prodotti della combustione.
Le moderne caldaie a condensazione sono famose per il fatto che le principali unità di riscaldamento e di condensazione in esse contenute sono collocate all’interno di un corpo compatto e il processo di combustione del carburante in tutte le fasi è controllato da un’elettronica intelligente. Esistono entrambe le versioni a parete con una potenza fino a 100 kW e caldaie a pavimento, la cui potenza è praticamente illimitata. La presenza di numerosi scambiatori di calore di forma complessa crea una maggiore resistenza aerodinamica, grazie alla quale la maggior parte delle caldaie a condensazione sono anche dotate di ventilatori di soffiaggio e di numerosi dispositivi tecnici aggiuntivi.
Lo scambiatore di calore della caldaia ha diversi circuiti paralleli, ad esempio in Vaillant e Buderus viene utilizzata una bobina radiale, che ricorda i tubi di convezione di Buleryan. I canali sono disposti su tre file, quelli interni e quelli centrali assorbono il calore da un bruciatore a bassa fiamma installato al centro dello scambiatore di calore. Il circuito esterno è progettato per la condensazione del vapore acqueo.
Al fine di razionalizzare il consumo di carburante, l’elettronica della caldaia prepara una miscela gas-aria con un rapporto medio di 1:13, regolando la fornitura di gas e la velocità della ventola del ventilatore. Allo stesso tempo, l’aria viene fatta passare attraverso i canali situati vicino al guscio del blocco riscaldante e al percorso del fumo, grazie ai quali i prodotti della combustione vengono ulteriormente raffreddati..
L’elettronica registra anche la caduta di pressione nel secondo circuito e commuta la valvola a tre vie, indirizzando il refrigerante verso lo scambiatore di calore sanitario secondario. Pertanto, la caldaia a condensazione può funzionare solo in una delle modalità e quando il secondo circuito viene riscaldato, l’effetto di condensazione non viene praticamente pronunciato.
Area di applicazione
Le caldaie a condensazione sono progettate per funzionare a una temperatura del liquido di raffreddamento abbastanza bassa. Di norma, ciò non supera i 40 ° C nella linea di ritorno a 60 ° C nella fornitura. Il rapporto ideale è considerato di 30/50 ° C, ma per un funzionamento stabile in tali modalità, è necessario che il sistema di riscaldamento sia inizialmente progettato con l’aspettativa che il generatore di calore sarà rappresentato da un tipo specifico di caldaia.
Come minimo, è necessaria una rete più sviluppata di radiatori, il cui trasferimento di calore dipende direttamente dalla temperatura del liquido di raffreddamento. La pratica mostra che per raggiungere gli stessi valori di calore dissipato sui radiatori, il numero totale delle loro sezioni deve essere aumentato di almeno il 25%. Ma allo stesso tempo, l’inerzia del sistema è molto meno critica: la caldaia a condensazione funziona quasi ininterrottamente, quindi non ci sono sbalzi di temperatura nei locali riscaldati. Per questo motivo, questo tipo di unità di riscaldamento è raccomandato per l’uso in case a telaio con un basso bilancio energetico, ma non a causa dell’efficienza superiore all’unità, ma a causa della modalità operativa specifica.
È anche ovvio che, a causa delle basse temperature del mezzo di riscaldamento, le caldaie a condensazione sono ideali per il funzionamento in sistemi di riscaldamento a pavimento liquido. In tali casi, l’uso di una tale fonte di calore è più che giustificato: l’organizzazione di un’unità termostatica non è necessaria e la bassa temperatura nella linea di ritorno garantisce elevate prestazioni dello scambiatore di calore a condensazione. Allo stesso tempo, la conformità ai requisiti di base per l’inerzia del sistema è garantita dalla presenza di un riscaldamento a pavimento sufficientemente massiccio.
Principali produttori
Vi sono molte controversie sull’opportunità di acquistare una caldaia a condensazione. Da un lato, sul viso, sebbene non significativo, ma comunque un aumento dell’efficienza. D’altra parte, a causa di condizioni di temperatura più delicate, aumenta la durata dell’unità di riscaldamento. Con la differenza tra caldaie convenzionali e a condensazione dello stesso produttore nel 20-30% e una durata di servizio di circa 20 anni o più, questa tecnica ripaga pienamente nella maggior parte dei casi.
Nel segmento di prezzo superiore, le caldaie a condensazione sono rappresentate principalmente da produttori europei: Bosch, Buderus, Viessmann, Vaillant. Vi è poca differenza fondamentale in termini di affidabilità, efficienza e facilità d’uso tra loro, quindi, alla fine, il consumatore parte dal prezzo e dalla disponibilità, nonché dalle attuali offerte commerciali. Con un costo di circa 60-100 mila rubli, la potenza media delle caldaie a condensazione premium è di circa 25 kW.
Opzioni più economiche sono fornite al mercato delle apparecchiature di riscaldamento da BAXI, Ariston, Demrad e produttori simili. Le caldaie hanno una durata relativamente più breve, principalmente a causa del design imperfetto dello scambiatore di calore e dell’acciaio di bassa qualità. Le opzioni più economiche sono fornite da Protherm e Ferroli, le apparecchiature di questa classe sono disponibili al prezzo di circa 35 mila rubli con una potenza di circa 20 kW. Di norma, le caldaie a basso costo non hanno un circuito secondario e un rivestimento galvanico dello scambiatore di calore, resistente alla condensa aggressiva. Le caldaie economiche sono fornite con elettronica meno avanzata e, in generale, in termini di affidabilità sono molto inferiori ai rappresentanti del segmento di prezzo medio.
Installazione della caldaia a condensazione
Le regole per l’installazione, la messa in servizio e la manutenzione delle caldaie a condensazione si basano su standard e principi che si applicano anche agli apparecchi a gas convenzionali. L’apparecchiatura è accompagnata da un manuale di installazione e funzionamento dettagliato, ti forniremo solo le differenze e le sfumature chiave che richiedono la conformità obbligatoria.
L’installazione della caldaia può essere montata a parete e a pavimento, non vi è alcuna differenza fondamentale in questo, è sufficiente osservare i rientri minimi consentiti da pareti e altri oggetti fissi per la possibilità di riparare l’apparecchiatura. Si applicano anche i requisiti standard per l’infiammabilità di pareti e fondazioni..
Le caldaie a condensazione hanno una camera di combustione chiusa isolata dall’ambiente della stanza. Generalmente, per installazioni con una potenza superiore a 100 kW è richiesta la fornitura d’aria all’ambiente. Il sistema di rimozione dei gas di combustione è rappresentato da una canna fumaria coassiale sigillata secondo DIN 18160, di norma viene utilizzata la dimensione standard 70/100. I camini delle caldaie standard non sono adatti, devono essere utilizzati solo sistemi speciali. Inoltre, nel determinare la configurazione del condotto di scarico, è indispensabile rispettare i requisiti di progettazione dei camini indicati nel manuale di installazione..
Quando si utilizza una caldaia a gas con una capacità di 20-25 kW, si formano circa 30 litri di condensa al giorno. L’attrezzatura ha un tubo di scarico con un sifone incorporato; un tubo con un certo foro nominale minimo deve essere posato da esso al punto di scarico più vicino nella fognatura. Se si utilizza combustibile liquido o si consiglia il fornitore di gas, la condensa deve essere scaricata attraverso un neutralizzatore.
Il collegamento della caldaia è standard: il gas viene alimentato da una doga rigida attraverso un tubo flessibile a soffietto con l’installazione obbligatoria di una valvola a sfera per gas con un blocco del fuoco. Alimentazione monofase, collegamento del conduttore di protezione richiesto. Le caldaie di alta qualità hanno una protezione integrata contro sovraccarichi e sovratensioni; per apparecchiature più economiche, potrebbe essere necessaria la stabilizzazione. È inoltre necessario prestare attenzione al fatto che molte caldaie dispongono di terminali aggiuntivi per il collegamento di una pompa di ricircolo ACS, sensori di temperatura, una valvola del gas e altri dispositivi ausiliari..
Per la maggior parte, le caldaie a condensazione includono tutti gli accessori necessari per il funzionamento stabile del circuito di riscaldamento generale, tra cui un gruppo di sicurezza, un vaso di espansione e una pompa di circolazione. Se l’installazione di tali dispositivi non è prevista dalle istruzioni, non è necessario montarli, altrimenti le modalità operative del sistema potrebbero essere disturbate. Quando si progetta il riscaldamento, si consiglia di fare riferimento alle ultime pagine del manuale, in cui vengono determinati gli schemi di commutazione della caldaia consentiti in sistemi di diverse configurazioni..
Quali sono i principali vantaggi delle caldaie a condensazione a gas rispetto ad altre opzioni disponibili sul mercato?
Quali sono i principali vantaggi delle caldaie a condensazione a gas e come posso scegliere quella più adatta per le mie esigenze?