caldaie-a-condensazione

Tra i tipi di generatori in commercio si possono individuare 3 categorie di caldaie a gas:

  • Caldaie ad alto rendimento
  • Caldaie tradizionali
  • Caldaie a condensazione

La principale differenza tra le caldaie tradizionali e quelle a condensazione consiste nel recupero del calore dei fumi di combustione.
Le normali caldaie, comprese quelle ad alto rendimento, utilizzano solo una parte del calore ricavabile dai fumi di combustione perché ne evitano la condensazione in quanto possibile causa di corrosione dei condotti di evacuazione e delle parti del generatore stesso.

Quando la temperatura dei fumi di combustione scende sotto il punto di rugiada (circa a 56° C per i fumi prodotti dalla combustione di metano) il vapore acqueo prodotto comincia a condensare (ossia a tornare dallo stato gassoso allo stato liquido) liberando il cosiddetto calore latente.

Una caldaia tradizionale, come detto, utilizza solo parte del calore latente generato dalla combustione del gas, poiché il vapore acqueo viene disperso in atmosfera attraverso il camino/la canna fumaria.

Negli impianti a condensazione, invece, si sfrutta proprio questo potenziale: viene recuperato parte del calore latente dei fumi prima che vengano espulsi. I fumi di combustione vengono convogliati all’interno di uno scambiatore che sottrae il calore latente generato dalla condensazione, sfruttando il fatto che l’acqua di ritorno (l’acqua che rientra in caldaia dopo essere passata per i radiatori per cedere all’ambiente il suo calore) dall’impianto di riscaldamento è più fredda di quella di mandata ed utilizzandolo, quindi, per pre-riscaldarla. La temperatura dei fumi di scarico sarà, quindi, minore rispetto ad una caldaia tradizionale.

Con questo metodo, la temperatura dei fumi, una volta sottratto il calore latente, si mantiene sullo stesso valore della temperatura di mandata, compreso tra i 40° e i 60°C (nei generatori a condensazione più efficienti, la temperatura dei fumi può essere addirittura inferiore alla temperatura di mandata dell’acqua), valore molto inferiore ai 140/160° delle caldaie ad alto rendimento o ai 200° di quelle tradizionali.

Le caldaie a condensazione riescono a sfruttare l’energia termica dei fumi in quanto realizzate con materiali resistenti all’acidità della condensa (pH 4-5). Questo significa che per ottenere la corretta temperatura dell’acqua di riscaldamento la caldaia a condensazione utilizza meno combustibile, dando luogo sia ad un risparmio immediato che ad un minore inquinamento in termini di emissioni.

 

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    1. Entrata del gas
    2. Entrata dell’aria
    3. Uscita fumi
    4. Ritorno dai radiatori
    5. Mandata ai radiatori
    6. Acqua condensata

 

La caldaia a condensazione è un generatore a tenuta stagna e, come detto sopra, i fumi di scarico espulsi tramite camino/canna fumaria sono a bassa temperatura poiché tutto il calore disponibile viene trattenuto. Quindi, di fatto, il calore prodotto dalla condensazione dei fumi anziché diventare un prodotto di scarto viene trasformato in energia utile senza utilizzare altro combustibile.

Il sistema di combustione delle caldaie a condensazione consiste in una miscela di aria e gas prodotto all’interno del dispositivo e controllato elettronicamente, miscela che soffia sul bruciatore in maniera diretta e continua e che garantisce un rendimento costante all’impianto di riscaldamento, senza sprechi o dispersioni. Il risparmio in termini di consumo è determinato anche da una serie di altri fattori collaterali:

  • Temperatura dell’acqua immessa nel circuito dell’impianto di riscaldamento: più bassa è la temperatura del circuito maggiore sarà il risparmio energetico ottenuto;
  • L’isolamento termico dell’edificio affinché il generatore, specie se collegato ad un impianto a termosifoni, lavori ad una temperatura non troppo elevata (in generale i radiatori in un impianto tradizionale hanno una temperatura di esercizio tra i 70 e gli 80°C);
  • La tipologia di impianto di riscaldamento: con un impianto a pannelli radianti, la cui temperatura media oscilla tra i 25 e i 30°C, la spesa energetica può ridursi anche del 20-25%, contro il 5-10% ottenuto con un impianto a termosifoni.

In ogni caso, con una caldaia a condensazione si può ottenere un risparmio energetico medio fino al 35% rispetto ad una caldaia tradizionale; tale percentuale può arrivare e superare il 50% se il generatore a condensazione viene combinato con un sistema solare termico per la produzione di acqua sanitaria in quanto il fabbisogno energetico complessivo viene ulteriormente ridotto, specie se installato, come già detto, in un immobile ben coibentato.

Alla luce di quanto detto finora si può evincere che una caldaia a condensazione non sia sempre la migliore soluzione per ogni realtà immobiliare.

Per un’unità immobiliare di piccole dimensioni con un classico impianto a radiatori, una caldaia tradizionale può essere preferibile così come nel caso di un’unità che non viene riscaldata per molte ore durante il giorno. Il risparmio di combustibile dovuto all’installazione di un generatore a condensazione ci sarebbe comunque, tuttavia il tempo di ammortamento e recupero dell’elevato costo iniziale di acquisto e installazione diviene molto lungo e di conseguenza finisce con il costituire uno svantaggio più che un vantaggio.

Il maggiore e più immediato vantaggio da un generatore a condensazione si avrà quando la superficie da riscaldare è di maggiore dimensione e se si tiene il riscaldamento acceso per molte ore a bassa temperatura.

In ambiti differenti rispetto a quello residenziale, ad esempio nell’industriale e nel terziario, la caldaia a condensazione risulta meno conveniente rispetto alla cogenerazione e alla pompa di calore.

Infine, oltre che dall’ambito di applicazione, la convenienza delle caldaie a condensazione dipende anche dalla zona climatica in cui è situato l’immobile: in una zona fredda nella quale l’uso del riscaldamento è intensivo e continuativo questi generatori trovano il loro ambiente ottimale per massimizzare la loro efficienza. Rimane comunque indiscutibile il valore nettamente superiore del rendimento rispetto ai generatori a gas di tipo tradizionale. Infatti, laddove questi riescono ad ottenere un valore medio circa del 70% (arrivando all’85% in nei casi di caldaie ad alto rendimento), i generatori a condensazione hanno un’efficienza che si avvicina e che può superare il 100%.

I generatori a condensazione garantiscono, inoltre, una notevole riduzione di emissioni di ossidi di azoto NOx e monossido di carbonio CO fino al 70% in meno rispetto alle altre tipologie di caldaia. La loro tecnologia consente di mantenere costante il valore di anidride carbonica presente nei fumi al variare della potenza del bruciatore: minori consumi significano anche minori emissioni di particolato atmosferico (PM10 e PM2.5).

Sul mercato esistono particolari tipologie di generatori con funzioni aggiuntive:

  • La caldaia ad accumulo conserva l’acqua calda prodotta in un serbatoio di capacità variabile, generalmente tra i 60 e i 200 litri circa, e può essere utile nel caso vi sia la necessità di consumare grandi quantità di acqua calda poiché, a differenza delle caldaie a produzione istantanea che iniziano a scaldare l’acqua solo dal momento dell’attivazione (ossia quando viene richiesta acqua calda ad esempio all’apertura di un rubinetto), permette di avere l’acqua calda sin da subito in quanto accumulata nel serbatoio di accumulo e immediatamente pronta per l’uso;
  • La caldaia a micro-accumulo, analogamente alla sopracitata caldaia ad accumulo, dispone anch’essa di un serbatoio per la conservazione dell’acqua calda prodotta, ma di dimensioni ridotte più adatte al normale uso domestico di un’abitazione di medie dimensioni; durante l’utilizzo della riserva d’acqua essa funziona come una comune caldaia istantanea così da garantire la continuità nell’erogazione;
  • Generatori a condensazione alimentati a biomassa (generalmente pellet e legna) la cui tecnologia ottimale, necessaria per ottenere equilibrio tra recupero dei fumi e caratteristiche tipiche della combustione delle biomasse legnose (temperatura, emissioni, etc.), è tuttavia ancora in fase di sviluppo e i cui costi sono ancora piuttosto elevati.

La caldaia a condensazione, a differenza delle altre caldaie a gas, presenta alcune differenze che incidono sulla progettazione e il funzionamento dell’impianto di evacuazione dei prodotti della combustione, che può essere realizzato in uno dei seguenti modi:

  • In camino/canna fumaria collettiva operante in depressione;
  • In camino operante in pressione positiva rispetto all’ambiente di installazione, collocato all’esterno dell’unità abitativa e non addossato ad essa;
  • Tramite un condotto per intubamento funzionante con pressione positiva;
  • Tramite un condotto per intubamento operante in depressione;
  • Diretto a parete (nei casi consentiti) o a tetto con terminale.

I sistemi per l’evacuazione dei prodotti della combustione di un generatore a condensazione sono da preferirsi in materiale plastico. Tuttavia esistono anche condotti in INOX adeguati che devono essere idonei al funzionamento a umido (classe W) in quanto devono essere in grado di sopportare il costante attraversamento del vapore acqueo e devono in ogni caso rispettare i requisiti di carattere generale prescritti dalla norma UNI EN 14471.

Nei casi di sostituzione del generatore in immobili già dotati di canna fumaria collettiva si può ricorrere a un sistema intubato facendo passare dei tubi di materiale plastico, quale PVC, all’interno del condotto esistente, fino ad arrivare allo sbocco sul tetto; tale operazione è diffusa nell’ambito della ristrutturazione di un impianto domestico. Per caldaie a condensazione al di sotto dei 35 kW a gas si possono usare anche tubi sintetici solo se marchiati CE, oltre i 35 kW a condensazione il condotto deve in ogni caso essere incombustibile.

Se si installano apparecchi a condensazione appartenenti alla classe di NOx meno inquinante, si potrà sempre derogare dall’obbligo di scarico a tetto purché si rispettino le distanze indicate dalla UNI 7129/2015 (distanze dei terminali da balconi, finestre, aperture di aerazione/ventilazione, piano di calpestio, etc.). Tale deroga dovrà essere evidenziata con una documentazione tecnica firmata e asseverata da un tecnico abilitato, da allegarsi alla dichiarazione di conformità dell’impianto redatta a fine lavori dall’installatore.

Ciò può avvenire nel caso di distacco della singola utenza da un impianto di riscaldamento centralizzato, di trasformazioni da centralizzato ad autonomo, o per la ristrutturazione della totalità degli impianti autonomi appartenenti allo stesso edificio.

Tutte le caldaie a condensazione devono essere collegate ad uno scarico della condensa di combustione, rispettando la UNI 7129/2015, Parte 5 – Sistemi per lo scarico delle condense (in sostituzione della UNI 11071/2003), che non impone più lo scarico delle condense direttamente nelle fognature, ma lascia aperte altre possibilità di scarico purché nel rispetto della legislazione vigente (il sistema di scarico può essere collegato ad un impianto di smaltimento reflui domestici).

In generale, per gli impianti con potenza nominale inferiore ai 35 kW si possono scaricare le condense senza la previa neutralizzazione dell’acidità contenuta dovuta ai fumi, questo perché le altre acque che vengono scaricate nella fognatura insieme alla condensa sono fondamentalmente basiche e possono neutralizzare l’acidità della condensa così come l’insieme dei prodotti del lavaggio domestico.

Le norme, in ogni caso, vietano a prescindere dal valore di PH, la possibilità di miscelazione della condensa con l’acqua potabile. Per le caldaie di portata termica superiore ai 35 kW si fa riferimento invece alla UNI 11528/2014, la quale prevede che per gli impianti di portata termica nominale maggiore di 200 kW sia sempre necessario il trattamento di neutralizzazione.

Per gli impianti di portata termica nominale compresa tra i 35 e i 200 kW viene invece fatta una distinzione in relazione alla destinazione d’uso dell’impianto: nell’ambito residenziale va fatto riferimento al numero di appartamenti serviti, mentre in quello non residenziale al numero di utilizzatori. Il neutralizzatore passivatore è, generalmente, un filtro a carbone attivo di tipo basico in grado di trattenere gli ioni responsabili dell’acidità della condensa.

La caldaia a condensazione ha basse emissioni inquinanti e consumi inferiori rispetto a una caldaia tradizionale e affinché queste caratteristiche si conservino nel tempo la manutenzione deve essere regolare: il controllo e la pulizia del generatore vanno eseguiti annualmente, mentre ogni due anni va effettuata la verifica del rendimento di combustione con l’analisi dei fumi.

Il libretto d’impianto di un generatore a condensazione, oltre ai dati dell’impianto stesso, deve riportare anche quelli dell’installatore, le operazioni necessarie per il regolare funzionamento della caldaia, l’indicazione delle verifiche e dei controlli necessari e la cronistoria delle analisi di combustione effettuate. I moduli dove si elencano gli interventi effettuati (in una apposita sezione) devono essere compilati dopo ogni controllo da chi fa la manutenzione e conservati dal responsabile d’impianto.

La prova fumi di combustione del generatore è necessaria per verificare il corretto funzionamento della caldaia. Tale prova, effettuata a caldaia pulita, determina i valori di tiraggio e temperatura dei fumi a favore della sicurezza del proprio ambiente, misura i valori inquinanti (CO, CO2) e verifica i parametri che favoriscono il risparmio energetico come il rendimento, le tarature e la suddetta temperatura dei fumi.

Oltre alle apposite sezioni del Libretto d’impianto, in occasione degli interventi di manutenzione deve essere compilato anche il Rapporto di efficienza energetica per apparecchi di climatizzazione invernale con potenza utile nominale superiore ai 10 kW e per quelli estivi con potenza maggiore di 12 kW con o senza produzione di acqua calda sanitaria.

Negli ultimi anni, vista anche la crescente diffusione di questa tipologia di generatori, il prezzo d’acquisto di una caldaia a condensazione è diminuito, ma rimane comunque maggiore rispetto a quello di una caldaia di tipo tradizionale. Nel conteggio del costo non si deve tenere conto soltanto della spesa per il solo acquisto del generatore, ma anche di:

  • Costi di manodopera per l’installazione;
  • Costi connessi all’installazione:
    • Per la realizzazione dello scarico della condensa;
    • Per la realizzazione del sistema di trattamento della condensa;
  • Costo della nuova canna fumaria (o dell’adeguamento di quella esistente nel caso di sostituzione dell’apparecchio) e della relativa installazione;
  • Costi di smaltimento del vecchio impianto (sempre nel caso della sostituzione);
  • Costi di manutenzione.

Grazie alle disposizioni e alle proroghe introdotte dalla legge di bilancio 2017 (Legge n. 232 del 11 dicembre 2016), per l’acquisto e l’installazione di una caldaia a condensazione è possibile usufruire di alcune agevolazioni fiscali.

In particolare ci sono due diversi tipi di detrazione:

  1. La detrazione IRPEF pari al 50% delle spese sostenute: la detrazione del 50%, in 10 rate annuali di uguale importo, riguarda l’acquisto e l’installazione di una nuova caldaia che sostituisca quella esistente o la riparazione con innovazioni, il tutto nel contesto e all’interno degli interventi di manutenzione straordinaria, restauro/risanamento conservativo e ristrutturazione edilizia;
  2. La detrazione (ecobonus) del 65%, attuabile nel caso di riqualificazione energetica globale del fabbricato, confermata fino al 31 Dicembre 2017.

La Legge di Stabilità entra nel merito degli interventi precisando che non sono agevolabili le spese effettuate in corso di costruzione dell’immobile e definendo i parametri per poter detrarre le spese:

  • La caldaia deve andare a sostituire l’impianto di climatizzazione invernale di un edificio esistente e già riscaldato, sostituendosi integralmente o parzialmente a un impianto esistente con contestuale regolazione del sistema di distribuzione del riscaldamento esistente;
  • Il valore massimo della detrazione fiscale è di 30.000 €.

Per la sostituzione della caldaia con una nuova caldaia a condensazione si potrà utilizzare o l’una o l’altra detrazione, a seconda delle proprie circostanze, e non saranno cumulabili. Il portale E.N.E.A. è il sito istituzionale di riferimento per poter trasmettere in via telematica la pratica di richiesta delle detrazioni fiscali al 65% per gli interventi di risparmio energetico.

Oltre alle detrazioni si può usufruire anche di altre agevolazioni fiscali quali l’IVA ridotta al 10% sulle prestazioni di servizi, fra cui anche la fornitura e posa di una nuova caldaia, esclusivamente nell’ambito degli interventi di manutenzione straordinaria, restauro/risanamento conservativo e ristrutturazione edilizia; tuttavia l’applicazione dell’IVA agevolata, in caso di fornitura di beni significativi (tra cui le caldaie), e all’interno della casistica di un intervento di sostituzione completo, si applica soltanto sulla manodopera dell’intervento (la prestazione) risultante dalla differenza fra l’intero costo dell’intervento e il costo del bene (il generatore stesso).

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