Caldaie a gas: cosa acquistare e cosa avere?

Il riscaldamento centralizzato a gas è attualmente il metodo di riscaldamento più diffuso nelle aree prive di teleriscaldamento. L’unica limitazione è la presenza di un tubo del gas. Tuttavia, il livello di gassificazione nel paese è di quasi 2/3 e il processo è in corso. Il combustibile blu è la fonte di riscaldamento più economica e sicura, può essere utilizzato in casa per i generatori di energia, per collegare le cucine a gas, ma soprattutto per il riscaldamento e l’acqua calda.

La caldaia a gas murale Vaillant atmoTEC plus e lo scaldacqua murale VIH CK 70

BREVE CLASSIFICAZIONE DELLE CALDAIE

Prima di parlare delle caratteristiche di connessione dei diversi tipi di caldaie a gas, è opportuno citare le loro varietà fondamentali. Naturalmente, trattandosi di caldaie a gas, il combustibile può essere il gas naturale “da tubo” o il più costoso gas liquefatto “da bombola”. La prima opzione è più conveniente, ma richiede una “sciocchezza”: la presenza di un tubo con la rete del gas. Quest’ultimo è più autonomo, ma le bombole devono essere sostituite di frequente oppure è necessario installare un serbatoio di stoccaggio del gas liquido portagas , che non è comunque economico. Tuttavia, vengono utilizzate entrambe le varianti e praticamente qualsiasi caldaia a gas impostata per il gas di rete può essere facilmente riconfigurata per il gas liquefatto.

La caldaia stessa – il dispositivo in cui l’energia termica della combustione viene utilizzata principalmente per il riscaldamento. La seconda funzione possibile è la preparazione dell’acqua calda. Le caldaie per uso domestico non hanno altre funzioni. Diciamo che non si può usare per generare elettricità. Tuttavia, esistono soluzioni di questo tipo per le piccole caldaie motore Stirling , installate all’estero, ma nei prossimi anni non dovremmo contare sulla loro comparsa sul mercato del nostro paese.

La caldaia a circuito singolo è dotata di un’unica linea collegata all’impianto di riscaldamento. Se è necessaria l’erogazione di acqua calda, è possibile collegare alla caldaia a circuito singolo anche uno scaldacqua. Le caldaie a doppio circuito hanno due linee di uscita: una per il riscaldamento e l’altra per l’acqua calda sanitaria. Lo scambiatore di calore è in acciaio, rame quasi tutte le caldaie a pavimento e molte caldaie a basamento o ghisa. I più “popolari” sono gli scambiatori di calore a piastre o gli scambiatori di calore bi-termici. La caldaia a piastre trasferisce l’acqua riscaldata dal circuito di riscaldamento al circuito di ACS attraverso un pacco di piastre, mentre lo scambiatore di calore bitermico è realizzato secondo il principio “pipe-in-pipe”. Lo scambiatore di calore delle caldaie in ghisa è assemblato in sezioni separate, analogamente a un radiatore. Alcuni modelli a doppio bollitore sono dotati di una caldaia integrata.

Una caldaia a libera installazione viene solitamente utilizzata per massimizzare il comfort della preparazione dell’acqua calda o se si prevede un consumo frequente e intermittente.

Le caldaie possono essere appese a parete o a pavimento. La loro posizione è chiara dal nome. La potenza delle caldaie murali è fino a 100 kW, quella delle caldaie a basamento è quasi illimitata.

Esistono caldaie semplici a tiraggio naturale bruciatore atmosferico, camera di combustione aperta e modelli più complicati con camera di combustione chiusa bruciatore sovralimentato o tiraggio forzato .

Infine, l’efficienza energetica di tutte le caldaie può essere suddivisa in caldaie a convezione e a condensazione. Una caldaia convenzionale utilizza il cosiddetto potere calorifico inferiore, vale a dire. e. Solo il calore ricevuto dal mezzo di riscaldamento attraverso la combustione per convezione del combustibile. L’efficienza di queste moderne caldaie supera il 90%, mentre il calore latente, speso per l’evaporazione delle molecole d’acqua formatesi durante la reazione chimica della combustione del gas, sfugge “nel tubo” insieme ai gas di scarico caldi. La temperatura dei fumi all’uscita di queste caldaie è in media di circa 150 °C nei modelli più vecchi anche di più , mentre nelle caldaie a convezione a bassa temperatura la temperatura si aggira intorno ai 100 °C.

È chiaro che più i gas di scarico sono freddi, più calore verrà utilizzato e ogni percentuale in più di efficienza si ripagherà alla fine in molti anni di funzionamento. Ma anche complicare la progettazione dello scambiatore di calore della caldaia nel tentativo di risparmiare un “grado in più” non è sempre giustificato.

Inoltre, va ricordato che a una temperatura di circa 53-57 °C, il vapore acqueo presente nel gas inizia a condensare in un liquido, “accogliendo” le sostanze chimicamente attive. Non c’è niente di buono, questa condensa può distruggere la muratura di un camino convenzionale in un solo anno. Nel calcolo è necessario tenere conto del fatto che i gas di scarico devono essere sufficientemente caldi in modo che non si verifichi la condensazione nel camino o che il camino deve essere realizzato con materiali resistenti agli acidi, tenendo conto della condensazione e della necessità di eliminarla.

Il principio di funzionamento delle caldaie a condensazione è leggermente differente. Quando la condensa precipita, viene rilasciato ulteriore e significativo calore. Se viene assemblato e utilizzato, è teoricamente possibile raggiungere un fattore di utilizzo del 111%. Non c’è alcun errore nell’assumere un’aspettativa del 100% di effetto termico dalla tecnologia che non tiene conto del calore latente di combustione del gas. Pertanto, un altro 11% è un guadagno “inatteso”, in senso tecnico e normativo, derivante dal calore generato dalla condensazione dell’acqua.

Si tratta del calore latente di formazione del vapore, che insieme al calore inferiore dà il calore superiore di combustione. In termini di risparmio di risorse l’offerta è più che allettante. Il fattore di utilizzo reale di una caldaia di questo tipo è pari al 109-110% e, poiché la temperatura del gas è bassa inferiore a 80 °C , è possibile costruire tubi di scarico in plastica, che facilitano il montaggio. La condensa raffreddata viene scaricata nella rete fognaria. I principali svantaggi a causa dei quali questo tipo di caldaie non ha ancora soppiantato completamente i tradizionali apparecchi di riscaldamento per singoli edifici nel nostro mercato – il suo costo.

In poche parole, fino a poco tempo fa il gas era così economico che non aveva senso avere caldaie di questo tipo. Ma ora in molti Paesi – importatori di gas – le vecchie caldaie vengono lasciate arrivare alla fine della loro vita utile e sostituite da caldaie a condensazione. Con l’aumento del costo del gas in Italia, la popolarità delle “caldaie a condensazione” è destinata a crescere.

CONDIZIONI

Ci sono diversi altri elementi che compongono una caldaia moderna.

Bruciatore di caldaia. In teoria, può essere monostadio, bistadio o modulante con alimentazione controllata , con accensione manuale, a pulsante o automatica. In pratica, la maggior parte dei bruciatori delle moderne caldaie a gas è modulante, la potenza è ampiamente regolabile, il bruciatore passa al funzionamento intermittente solo quando la potenza richiesta è bassa, l’accensione e il controllo sono automatici. Alcune caldaie a basamento possono funzionare con combustibile liquido, per il quale è necessario selezionare solo il bruciatore della soffiante senza influenzare il resto dell’impianto. Tuttavia, spesso accade il contrario: si acquista una caldaia “diesel” e la si converte a gas quando se ne presenta l’occasione. Esistono anche bruciatori universali. Vengono semplicemente riadattati quando si passa a un altro tipo di carburante. Non sono molto diffusi tra le famiglie a causa del loro costo elevato.

I bruciatori rimovibili hanno una gamma standard di dimensioni di collegamento e, in linea di principio, una marca di caldaia può spesso essere abbinata a un’altra. In pratica, però, è meglio assemblare la caldaia e il bruciatore da un’unica azienda, oppure scegliere il bruciatore raccomandato dal produttore della caldaia. Il motivo è semplice: la caldaia e il bruciatore hanno bisogno di una manutenzione periodica, non ha senso chiamare due specialisti diversi per questo.

Gruppo di sicurezza. Sono costituiti da manometro, sfiato automatico e valvola di sicurezza. Manometro per controllare la pressione nel sistema, la valvola è necessaria per rilasciare la pressione quando viene superata. La pressione massima per un sistema di riscaldamento individuale nella Federazione Russa è di 3 bar. Ma anche una caduta di pressione al di sotto di un certo valore è indesiderabile. Come minimo, l’acqua della caldaia deve essere rabboccata e cali frequenti segnalano la presenza di una perdita nel sistema di riscaldamento a circuito chiuso. Sia l’acqua che l’antigelo contengono sempre una certa quantità di ossigeno disciolto, che fuoriesce dal liquido sotto forma di bolle quando la temperatura e la pressione aumentano. Lo sfiato dell’aria serve solo per rimuovere l’aria dal sistema, mentre per reintegrare il liquido nel sistema si utilizza un rubinetto o una valvola speciale.

Pompa di circolazione. Adatto a far circolare il fluido nel sistema di riscaldamento. A differenza dei sistemi a circolazione naturale, consente di installare la caldaia in qualsiasi punto dell’impianto, non solo in quello più basso. In questo modo si ottiene una distribuzione della temperatura molto più rapida.

serbatoio di espansione. Progettato per compensare l’espansione del fluido nel sistema quando viene riscaldato. Per i sistemi di riscaldamento chiusi completamente ermetici si utilizzano serbatoi chiusi, che si trovano nel corpo della caldaia o vicino ad essa. I serbatoi aperti collegati all’atmosfera sono installati nel punto più alto del sistema idronico e solo nei sistemi a circolazione naturale.

Modulo idraulico. Tipicamente comprende elementi di un gruppo di sicurezza, termometri, pompa di circolazione, valvola a tre vie e altri raccordi, assemblati e pronti per un rapido collegamento alla caldaia e ai circuiti di riscaldamento e acqua calda sanitaria. Questo elemento è facoltativo, ma è conveniente in termini di assemblaggio del sistema. Fornito in un involucro isolato, montato a parete. non è necessario di per sé, tutti gli elementi possono essere assemblati separatamente, ma il suo utilizzo semplifica l’installazione.

Controlli. Il blocco con i dispositivi di regolazione della temperatura è quasi sempre un complesso circuito elettronico per il controllo della caldaia e del bruciatore, associato ai relativi elementi e sensori, con un display LCD. Anche quando la caldaia non viene utilizzata, ma è collegata, l’elettronica si occupa di tutte le principali operazioni di manutenzione, tra cui la protezione antigelo riscaldamento dell’impianto di riscaldamento se la temperatura dell’acqua nella caldaia scende al di sotto dei 5 °C , la protezione della pompa di circolazione e della valvola a tre vie accensione periodica per evitare “incastri” , lo spegnimento in caso di emergenza. Nel caso semplice, l’unità di controllo mantiene la temperatura impostata. Se sono installati i sensori e i dispositivi appropriati, funziona in modalità dipendente dalle condizioni atmosferiche. Con la complicazione dello schema si possono programmare diverse modalità di funzionamento, il collegamento in cascata e il controllo dei vari elementi del sistema, ecc. d.