Caldaia a condensazione a gas o non a condensazione? In cosa si differenziano questi due tipi di caldaie? Perché si parla spesso di caldaie a condensazione? Cosa significa la parola "condensazione"? Qual è il principio di funzionamento delle caldaie a condensazione? Di questi argomenti ti parleremo nel nostro articolo.
Cosa significa che una caldaia o un generatore di calore è a condensazione? Esistono in generale caldaie a gas "non a condensazione"?
✅ Dall'inizio... Nel XX secolo, il riscaldamento a gas, e quindi anche le caldaie a gas, non era ancora diffuso, in parte anche per la mancanza di infrastrutture di distribuzione del gas. Tuttavia, la tecnologia delle caldaie a gas esisteva già e veniva utilizzata e perfezionata.
☑️ Il principio di funzionamento di una caldaia a gas è semplice: l'energia termica si ottiene dalla combustione del gas, che, come ogni combustibile, ha un determinato potere calorifico. L'energia termica generata viene trasferita all'acqua tramite uno scambiatore di calore, riscaldando così l'acqua che raggiunge i nostri terminali di riscaldamento, come i radiatori, o più raramente il riscaldamento a pavimento, che all'epoca era appena agli inizi.
☑️ Per chiarire, lo scambiatore di calore in questo contesto è un componente della caldaia a gas, che è in grado di trasferire il calore prodotto dalla combustione del gas all'acqua, permettendoci di utilizzare l'acqua calda per il riscaldamento.
Già all'epoca il riscaldamento a gas era considerato decisamente meno impegnativo o addirittura privo di manutenzione, oltre che più pulito e più ecologico rispetto alle caldaie a combustibile tradizionale (carbone o legna). Tuttavia, non si trattava di caldaie a condensazione, e non si verificava il fenomeno della "condensazione". Bisognava attendere ancora un po' per l’invenzione e l’applicazione della caldaia a condensazione.
✅ Solo a cavallo tra il XX e il XXI secolo la tecnologia delle caldaie a gas è stata perfezionata introducendo il fenomeno della condensazione, rendendo così le caldaie molto più efficienti e meno costose da gestire (potevano consumare meno combustibile - gas, pur mantenendo una maggiore efficienza).
Nelle caldaie a gas tradizionali, l’energia termica si generava attraverso la combustione del gas, dopo di che i fumi di scarico venivano espulsi nell’atmosfera. Questi fumi, spesso a temperature superiori ai 100-110°C, erano anch’essi portatori di calore. Lo sviluppo della tecnologia a gas mirava a recuperare almeno in parte l'energia termica che in questo modo veniva dispersa nell'atmosfera.
✅ È così nata la tecnologia della condensazione, che permette di recuperare il calore dei fumi di scarico all'interno di un unico apparecchio compatto, accessibile economicamente per una grande parte della popolazione. Oltre alla combustione del gas (e alla generazione di calore), all'interno della caldaia a condensazione avviene anche la condensazione dei fumi, grazie alla quale l’acqua aumenta la sua temperatura tramite questo processo. Si crea così uno scambio di calore tra l’acqua e i fumi di gas, riducendo la temperatura di uscita dei fumi a soli 35-50°C, rispetto ai livelli più elevati delle caldaie tradizionali. Questa caratteristica rende le caldaie a condensazione più ecologiche, vantaggio che sarà apprezzato dai sostenitori dell'idea che l'attività umana contribuisca al riscaldamento globale. Inoltre, il recupero di calore dai fumi riduce il consumo di gas per ottenere lo stesso livello di riscaldamento, poiché questo calore viene utilizzato direttamente per riscaldare l’acqua. Un vantaggio che si può notare anche nel risparmio economico. Questo è il principio della condensazione.
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✅ Le caldaie a gas tradizionali, nelle migliori condizioni teoriche, raggiungevano un'efficienza convenzionalmente fissata intorno al 100% verso la fine del XX secolo. Tuttavia, nella pratica, la loro efficienza raramente si avvicinava a quel 100% e oscillava generalmente tra l’80% e il 90%. Con il tempo e l'usura, l'efficienza continuava a diminuire, aumentando così il consumo di combustibile: era necessario più gas per produrre la stessa quantità di calore, e ancora più energia termica veniva persa attraverso i fumi emessi nell'atmosfera. Come si comporta una caldaia di nuova generazione, ovvero a condensazione, in confronto? Supera spesso il convenzionale 100% di efficienza, raggiungendo valori intorno al 110-111%.
☑️ In pratica, rispetto a una caldaia di vecchio tipo, il consumo di combustibile di una caldaia a condensazione è inferiore di circa il 15-20%. Considerando che le vecchie caldaie a gas sono per lo più ormai molto usurate, sostituirle con una caldaia a condensazione può ridurre il consumo di gas anche di un terzo.
✅ È importante ricordare la necessità di effettuare controlli periodici delle caldaie a gas. Questa manutenzione è obbligatoria per legge per garantire la sicurezza, ma è utile anche per mantenere l'efficienza della caldaia e ridurre il consumo di gas. Per le caldaie a condensazione si consiglia di fare un controllo annuale.
✅ In primo luogo, l'introduzione di nuove caldaie non a condensazione sul mercato non è più consentita: sono disponibili solo i modelli che i rivenditori avevano già in stock (a seguito delle normative pro-ecologiche dell'Unione Europea).
Naturalmente, una tecnologia più avanzata comporta generalmente un costo iniziale maggiore, e questo vale anche per le caldaie a condensazione, che risultano essere circa il 40-60% più costose. Oggi è sempre più difficile trovare caldaie a gas convenzionali, non a condensazione (ossia caldaie con camera di combustione aperta), ma è ancora possibile, con un prezzo che parte da circa 550-580 €, IVA inclusa.
☑️ Tuttavia, considerando gli attuali prezzi del gas, vale la pena riflettere se l'acquisto di una caldaia con camera di combustione aperta sia realmente conveniente, poiché, non essendo a condensazione, comporta un consumo annuo di combustibile superiore di circa il 15-20%. In alcuni paesi, a causa dell’elevato consumo di combustibile, è stato vietato l'installazione di caldaie a gas obsolete. In Italia, invece, possono ancora essere vendute, ma solo quelle prodotte in precedenza, poiché non è consentito introdurre nuovi modelli sul mercato. Di fatto, questa tecnologia poco efficiente è stata bloccata dalle normative nazionali, una decisione originata da una direttiva dell’Unione Europea.
Recentemente, i media hanno riportato che, nell’ambito del Green Deal, l'Unione Europea prevede di vietare l’installazione di caldaie a gas, comprese le più avanzate caldaie a condensazione. Le motivazioni alla base di tali politiche sono oggetto di discussione: alcune ipotesi suggeriscono un legame con il fallimento dei piani per la costruzione di un hub energetico per l’Europa e la conseguente crisi degli approvvigionamenti orientali di gas, a causa del conflitto tra Russia e Ucraina e dell'abbandono dei progetti Nord Stream e Nord Stream 2.
✅ Tuttavia, ciò che ci interessa qui è capire se effettivamente l’Unione Europea intenda proibire il riscaldamento a gas. Molti commentatori sostengono che questo divieto non è probabile, quantomeno non a breve termine. L'abbandono della rete infrastrutturale del gas, in cui gli stati membri hanno investito milioni di euro, non è realistico. Secondo molti esperti, se mai tale scenario si concretizzasse, sarebbe in un futuro talmente lontano da riguardare le generazioni future, non la nostra.
☑️ L'idea di un divieto assoluto del riscaldamento a gas appare, per il momento, semplicemente irrealistica.
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✅ Le caldaie a condensazione, ossia quelle dotate della tecnologia di condensazione, sono dotate di una cosiddetta camera di combustione chiusa, a differenza dei modelli più datati. Ciò significa che l'aria necessaria alla combustione non viene prelevata dal locale in cui la caldaia è installata, il che è considerato da molti un vantaggio. Questo è vantaggioso perché rende la caldaia neutra rispetto alla qualità e alla composizione dell'aria all'interno della casa. Tuttavia, ciò richiede l’immissione di aria dall’esterno direttamente nella camera di combustione, operazione solitamente effettuata tramite appositi condotti di ventilazione. Di conseguenza, nella posizione in cui si prevede di installare la caldaia, è necessario considerare questa esigenza. Inoltre, la caldaia deve espellere i residui dei gas combusti attraverso il collegamento a un camino, mentre i residui di condensa prodotti durante la condensazione vengono scaricati direttamente nella rete fognaria. Tutto questo va pianificato durante la progettazione e l'installazione della caldaia a condensazione nella sala caldaia.
✅ Sì, in ogni caso, indipendentemente dal tipo di caldaia a gas, è necessaria la ventilazione per motivi di sicurezza. Sebbene le caldaie con camera di combustione chiusa siano generalmente considerate più sicure, è prudente installare un sistema di ventilazione. In caso di eventuali perdite o altri guasti (considerando l’utilizzo nel lungo termine), la ventilazione protegge da un'eccessiva concentrazione di gas nella sala caldaia, che potrebbe comportare rischi di esplosione.
La caldaia a condensazione è comunque una caldaia a gas, una tecnologia sicura da utilizzare, ma richiede un rispetto rigoroso delle normative di sicurezza e delle raccomandazioni di utilizzo.
✅ Una scelta molto comune: desideriamo un sistema di riscaldamento automatico, ma temiamo che, in caso di inverni rigidi, i costi possano essere elevati. Il gas è un combustibile influenzato dalle tensioni politiche, come hanno dimostrato le recenti oscillazioni dei prezzi tra il 2022 e il 2024.
In genere, in questi casi si divide l’impianto in due sezioni, creando il cosiddetto sistema aperto e chiuso. In breve, il sistema aperto è quella parte dell'impianto di riscaldamento che ha un punto di contatto con l’aria, poiché al punto più alto del circuito si trova un vaso di espansione aperto. Questo vaso è parzialmente riempito d’acqua dell’impianto e, in caso di aumento della pressione, il livello dell’acqua si alza (il vaso è progettato in modo che l’acqua fuoriesca solo in caso di surriscaldamento o di un pericoloso aumento di pressione, che il vaso aperto dovrebbe neutralizzare).
La restante parte dell’impianto, ossia il sistema chiuso, è completamente sigillata e non ha componenti aperti. Al posto del vaso di espansione aperto ha un vaso di espansione a pressione chiuso e, per proteggere l’impianto, è dotato di una valvola di sicurezza che lo tutela dalle pressioni elevate.
✅ Nel sistema aperto è consigliabile mantenere la caldaia a eco-pellet, carbone o simili, poiché queste fonti di calore, per vari motivi, funzionano meglio e in modo più sicuro con un vaso di espansione aperto. Spesso si raccomanda di lasciare anche il camino in questa parte aperta dell'impianto (se viene collegato al sistema insieme a una caldaia a gas e un camino con scambiatore d’acqua). Perché proprio nel sistema aperto? Perché queste fonti di calore sono meno regolabili e meno controllabili: non possono essere arrestate immediatamente né raffreddate rapidamente come una caldaia a gas. Rimangono calde per un po', e quindi il vaso di espansione aperto permette di scaricare l'acqua in eccesso in caso di surriscaldamento del sistema o di un pericoloso aumento di pressione, stabilizzando la pressione e prevenendo danni all’impianto.
✅ Le caldaie a gas, invece, sono consigliate per lavorare nei sistemi chiusi, così come, ad esempio, le caldaie elettriche.
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I sistemi di questo tipo vengono collegati tramite un BPHE, cioè uno scambiatore di calore a piastre. Questo dispositivo trasferisce il calore dal sistema della caldaia a gas all'altro circuito senza mischiare i due sistemi. Inoltre, accorcia il circuito della caldaia a gas, bilanciando la pressione all'interno del sistema e migliorandone così il funzionamento. Il corretto funzionamento dello scambiatore di calore con la caldaia a gas richiede una scelta appropriata del dispositivo - su come selezionarlo correttamente abbiamo scritto qui.
✅ No. È solo una linea guida generale basata sulla pratica comune nel nostro paese, ma ha ragioni ben fondate, come menzionato sopra. ☑️ Il criterio principale per decidere se una caldaia debba funzionare in un sistema chiuso o aperto è la raccomandazione del produttore. Se si hanno piani specifici per l’installazione della caldaia, è consigliabile controllare attentamente le sue specifiche prima dell’acquisto. ☑️ Esistono caldaie a gas progettate per sistemi aperti e caldaie a eco-pellet pensate per sistemi chiusi, anche se si tratta di casi meno comuni.
Un ulteriore vantaggio del sistema chiuso per le caldaie a gas è che il contatto dell’acqua dell'impianto con l'aria, nel tempo, causa corrosione. Si ritiene che il sistema chiuso con vaso di espansione a membrana sia più sicuro per le caldaie a gas più delicate.
Foto 2 - Scambiatore di calore con isolamento termico e kit di montaggio a parete per scambiatori, progettato per collegare un sistema chiuso con uno aperto. Immagine di proprietà di Nordic Tec.
La foto mostra un modello a 50 piastre della serie di scambiatori Ba-32.
✅ È possibile farlo, sebbene sia diffusa l'opinione che il gas sia adatto solo alle nuove costruzioni, il che ha un fondo di verità. Il gas è un combustibile relativamente economico solo in impianti nuovi o modernizzati, idealmente in case ben isolate e di nuova costruzione, che richiedono meno energia per il riscaldamento (e hanno minori dispersioni termiche). Inoltre, si dice spesso che le caldaie a gas siano particolarmente efficienti in impianti basati sul riscaldamento a pavimento (anche senza termosifoni), poiché l'acqua viene riscaldata solo a temperature di circa 30-35°C, rispetto ai 50-60°C necessari per i radiatori. Questo è vero. Ma veniamo al punto.
Un vecchio impianto, se non possiamo modernizzarlo subito, è spesso fonte di impurità e calcare. Questo non è positivo per la durata della nostra caldaia. In queste circostanze, si consiglia di isolare l’impianto dalla caldaia a gas, configurando un circuito chiuso più corto per la caldaia stessa, collegato all'impianto tramite uno scambiatore a piastre. Questo proteggerà la caldaia e, al tempo stesso, bilancerà la pressione di lavoro della caldaia (simile a un giunto idraulico).
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Non sempre, spesso il separatore idraulico non è necessario. La maggior parte delle caldaie è dotata di una pompa integrata che garantisce la circolazione. Tuttavia, anche con la presenza di pompe di circolazione nell'impianto, nei sistemi estesi le pressioni nelle varie sezioni non sono uniformi e questo può ostacolare il corretto funzionamento di una caldaia a condensazione. La circolazione dell'acqua generata dalla caldaia non è sufficiente se l’impianto è troppo ampio. Per questo motivo, se si verificano tali problemi, è consigliabile bilanciare il sistema creando un circuito breve per la caldaia.
Teoricamente, questo si può fare utilizzando uno scambiatore di calore, come descritto sopra, ma in tal caso si creano due circuiti separati e non comunicanti. Se non vi sono motivi specifici per installare uno scambiatore a piastre (ad esempio, per separare la caldaia da un vecchio impianto potenzialmente contaminato, o per mantenere una caldaia a carbone o a combustibile solido nella stessa installazione), si può utilizzare un separatore idraulico. Questo dividerà il sistema, ma permetterà il mescolamento dell’acqua, creando un breve circuito quasi-indipendente per la caldaia in cui la pressione si bilancia, assicurando un funzionamento efficiente ed efficace della caldaia.
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