RISCALDAMENTO

Riscaldamento con Caldaie a Consensazione

Le caldaie a condensazione sono tra le più moderne ed ecologiche oggi esistenti.

Riescono ad ottenere rendimenti molto elevati e riduzioni delle emissioni di NOx e CO fino al 70% rispetto agli impianti tradizionali. Le normali caldaie, anche quelle definite “ad alto rendimento”, riescono infatti ad utilizzare solo una parte del calore sensibile: il loro rendimento è infatti nell’ordine del 91-93% riferito al potere calorifico inferiore.

Il vapore acqueo generato dal processo di combustione (circa 1,6 kg per m3 di gas) viene invece 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.

La caldaia a condensazione, a differenza della caldaia tradizionale, può invece recuperare una gran parte del calore contenuto nei fumi espulsi attraverso il camino. La particolare tecnologia della condensazione consente infatti di raffreddare i fumi al di sotto del punto di rugiada, con un recupero di calore utilizzato per preriscaldare l’acqua di ritorno dall’impianto. In questo modo la temperatura dei fumi di uscita (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.

Le caldaie a condensazione utilizzano tubi di scarico in acciaio inox o addirittura in plastica: solo da questo elemento si capisce quanto sfruttino il calore che altrimenti andrebbe disperso nei fumi. Necessitano anche di un tubo per lo scarico dell’acqua di condensa che si forma toccando le pareti fredde del camino.

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 radianti 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 a pavimento (link al sito www.eurotherm.info)

Grazie alle caratteristiche costruttive della caldaia a condensazione, quando si sostituisce una caldaia tradizionale con una a condensazione è possibile sceglierne una di potenza inferiore. Se completiamo il sistema con l’integrazione di pannelli solari, ed aggiungiamo il risparmio che proviene dall’utilizzo dell’energia solare (25-30% medio), notiamo che dalla combinazione di pannelli solari + caldaia a condensazione è possibile ottenere risparmi del 50-60%. Inoltre è buona cosa per cercare di aumentare il rendimento anche su impianti esistenti, funzionanti a radiatori, aumentare la superficie radiante o addirittura sostituirla nel caso ci siano radiatori in ghisa, installando elementi in alluminio o acciaio in modo da aumentare notevolmente il rendimento alle medie temperature 40-50 °C.

Avere temperatura al pavimento intorno ai 26-27°C fa sì che si inneschi un meccanismo di scambio per irraggiamento che porta l’intera struttura a temperature prossime ai 22÷24°C.

Il corpo umano si trova così racchiuso in un involucro “tiepido” e non subisce la sensazione di freddo che si prova in locali con impianti tradizionali volgendo le spalle ad una vetrata o a un muro poco isolato.

“L’involucro tiepido” fa sì che l’uomo tolleri una temperatura dell’aria inferiore senza avvertire disagio. L’aria meno calda è anche meno secca e ciò va a favore del sistema respiratorio. Causa di infiammazioni delle mucose nasali, di laringiti e bronchiti è proprio l’eccessivo riscaldamento dell’aria, in quanto un certo grado di umidità è necessario per far funzionare correttamente le mucose del sistema respiratorio, le quali rappresentano un primo fi ltro naturale agli attacchi esterni.

Un altro grosso vantaggio è legato alla caratteristica fondamentale dell’impianto a pavimento: l’elevata inerzia termica. L’impianto consiste nel portare e mantenere in temperatura il massetto e il pavimento che vanno a coprire le tubazioni. Naturalmente portare in temperatura 6÷7 cm di massetto richiede un certo tempo tanto più elevato quanto più bassa è la temperatura esterna al momento dell’accensione.

L’inerzia dell’impianto è stata spesso considerata come un aspetto negativo mentre in realtà ha il grosso merito di ridurre le spese di esercizio. Il massetto grazie alla sua notevole capacità termica è in grado di accumulare energia e di rilasciarla gradatamente all’occorrenza. L’energia accumulata è ancora più importante se alla massa termica del massetto si aggiunge la massa dell’intera struttura dell’edificio; statisticamente è dimostrato come in strutture imponenti l’impianto a pavimento consente di avere risparmi ancora più importanti.

Palestre, chiese, capannoni riscaldati a pavimento portano a spese di gestione sorprendenti. La spiegazione di questo fenomeno, che potrebbe apparire inverosimile, sta nella componente radiante dell’impianto a pavimento: esso è in grado di irraggiare e portare in temperatura tutte le superfici che racchiudono il locale, compresi soffitti a notevole altezza.

L’irraggiamento avviene anche a distanza elevata e istantaneamente: basti pensare al Sole che irradia la Terra anche se milioni di chilometri ci dividono! Il risultato dell’accumulo termico è che variazioni repentine di temperatura esterna non vengono neppure avvertite all’interno dell’edificio riscaldato a pavimento e l’impianto continua a richiedere in centrale termica quasi la stessa quantità di energia.

Ciò è dovuto alla lentezza nel raffreddamento del massetto (il tempo di raffreddamento di qualsiasi materia è sempre molto più elevato di quello del riscaldamento forzato). Questo significa che mentre un impianto di tipo tradizionale si trova a dover rispondere prontamente alla maggiore richiesta di potenza termica, l’impianto a pavimento funziona quasi a potenza costante e ridotta. Il risparmio sta quindi nell’assenza di variabilità del carico (il rendimento di un generatore di calore è seriamente compromesso nelle variazioni di carico!).

Naturalmente i vantaggi dell’accumulo termico cadono se i locali riscaldati non hanno una frequenza di utilizzo almeno settimanale.

Aria a temperatura inferiore uniforme nel volume del locale impedisce che si inneschino quei fastidiosi moti convettivi causa di circolazione delle polveri negli ambienti riscaldati a radiatori.

Tali moti sono causati dalla dilatazione delle molecole d’aria le quali si riscaldano quando sono vicine al radiatore aumentando di volume, tendono a salire perché più leggere per poi ridiscendere dopo essersi raffreddate.

Eliminare i moti convettivi significa garantire maggiore igiene in un ambiente più salubre, in quanto non c’è movimento di polveri che sono spesso la causa di fastidiose allergie. Eliminare il movimento di polveri significa anche ridurre lo spolverio sopra i mobili.

(caldaie a condensazione)
L’impianto a pavimento ha anche vantaggi energetici grazie alla bassa temperatura di alimentazione dell’impianto, che mediamente risulta essere compresa tra i 30÷38°C. Temperatura di mandata e conseguentemente temperatura di ritorno contenute consentono di utilizzare generatori di calore ad elevato rendimento.

Con l’impianto a pavimento, la temperatura superficiale del pavimento si porta a valori superiori a quella che si avrebbe con impianti tradizionali. Ciò porta ad eliminare la spiacevole sensazione di “freddo ai piedi” tipica dei locali a piano terreno di edifici riscaldati a radiatori o ventilconvettori.

Si tenga presente che la temperatura superficiale del pavimento è determinata dal fabbisogno termico del locale da riscaldare e che, con il grado di isolamento dei nuovi edifici e le dispersioni limitate del dopo-crisi energetica, essa si mantiene ben al di sotto dei 29°C, che è il limite fisiologico imposto da normativa per evitare i problemi di gonfiore alle gambe riscontrati con i vecchi impianti.

Ai vantaggi legati al comfort e al risparmio energetico si aggiungono anche alcune considerazioni pratiche. I collettori da cui si distribuiscono i tubi di riscaldamento possono essere alimentati con condotte di adduzione realizzate lungo le pareti interne dell’edificio. Non c’è infatti l’obbligo in questo tipo di impianto di porre corpi scaldanti nelle zone periferiche più fredde degli ambienti da riscaldare.

Negli impianti a pannelli radianti gli interventi di manutenzione sono praticamente inesistenti; il merito va dato anche alla tubazione utilizzata per gli anelli: si tratta di tubi in materiale plastico e quindi non soggetto a rotture derivate da fenomeni di corrosione. Infine, l’impianto di riscaldamento a pavimento è un impianto “invisibile”.

Non c’è l’obbligo della presenza di antiestetici radiatori o mobiletti a ventilconvettori. Trattandosi questi ultimi di elementi che inevitabilmente ingombrano rendendo inutilizzabili alcune porzioni di pareti, la loro assenza fa guadagnare i locali in estetica e spazio.

L’arredatore così non ha più limiti nella sua fantasia e può tradurre in realtà le soluzioni più belle e comode per le nostre case. Particolare da non trascurare: radiatori e/o ventilconvettori vanno puliti e periodicamente controllati e riverniciati!