EREDI CECCONI ADRIANO - impianti riscaldamento - contabilizzazione del calore

L'energia termica nel consumo di energia delle abitazioni private ha un ruolo determinante: riscaldamento e acqua calda costituiscono più dell'85% del consumo di energia privato.
Per elettrodomestici e luce invece si consuma molto meno di quanto si pensi.
Il riscaldamento è infatti la maggiore causa di inquinamento delle nostre città, ogni anno nel nostro Paese, per riscaldare le abitazioni,bruciamo circa 14 miliardi di m3 di gas, 6,5 miliardi di litri di gasolio. oltre 2,4 milioni di tonnellate di combustibili solidi.
Basta pensate che un m3 di gas metano per bruciare ha bisogno di mc 9,56 di aria (20,9% di ossigeno e 79,1% di azoto) e produce m3 1 di CO2 e mc 7,56 di azoto e mc 2 di acqua
Così facendo si immettono nell'atmosfera circa 370.000 tonnellate di sostanze inquinanti, come ossido di zolfo, di azoto e di carbonio.
Sono cifre che si commentano da sole, e che ci spingono ad impegnarci per migliorare la situazione, senza sacrifici e senza rinunciare al comfort a cui siamo abituati.
È dunque evidente che soprattutto negli edifici convenzionali, si ha un notevole spreco di energia dovuto all'isolamento termico insufficiente e ad una tecnologica del riscaldamento obsoleta.
Leggi e normative tengono conto di queste circostanze: oggi gli edifici di nuova costruzione devono soddisfare elevati standard di isolamento termico.
Per gli edifici nuovi, la normativa sull'isolamento termico limita il fabbisogno annuo di calore di riscaldamento o il coefficiente di trasmissione termica per i componenti esterni.
Il sovradimensionamento di caldaie vecchie, molto comune quando l'energia costava poco, comporta, insieme alla temperatura acqua di caldaia costantemente alta e all'isolamentotermico insufficiente per i parametri odierni, dispersioni troppo elevate.
Nel concetto di "ammodernamento degli impianti di riscaldamento" un ruolo determinante sulla dalla valutazione del consumo energetico degli impianti vecchi e nuovi. Riscaldare a basso consumo energetico significa ottenere il massimo guadagno di calore di riscaldamento con la minima energia primaria.

Come illustrato nella figura, per le caldaie vecchie a temperatura costante con fattori di carico del 10-15% la quota di dispersioni durante i tempi di mantenimento è molto alta.
Se poi nell'edificio vengono prese successivamente delle misure per l'isolamento termico, il fabbisogno di calore diminuisce nuovamente.
Di conseguenza diminuisce anche il fattore di carico dell'impianto di riscaldamento.
Per le caldaie vecchie ciò significa che l'aumento della quota di dispersioni per mantenimento annulla in parte il risparmio derivante dall'isolamento termico.

Le caldaie a bassa temperatura e a condensazione moderne presentano un andamento del rendimento stagionale completamente diverso da quello delle vecchie caldaie. Funzionano con temperatura acqua di caldaia proporzionale, che di volta in volta viene adeguata al fabbisogno attuale dell'edificio. Il fatto che gli impianti di riscaldamento vengono azionati prevalentemente a carico parziale, dunque con un fattore di carico notevolmente inferiore al 50%, ha determinato lo sviluppo delle caldaie a bassa temperatura
Le caldaie a bassa temperatura hanno anche un rendimento stagionale fino al 95% che può essere ottenuto riducendo le dispersioni attraverso le superfici di una quota annuale dall'1 al 3%.
Quindi corrispondono soltanto a 1/10 le dispersioni attraverso le superfici delle vecchie caldaie funzionanti con temperatura di caldaia costante. Decisiva per le dispersioni è la temperatura proporzionale della caldaia, oltre all'isolamento termicoa ad alta efficacia è decisamente positivo per le caldaie di concezione moderna.
Un funzionamento con temperatura acqua di caldaia ridotta in funzione del fabbisogno presuppone l'impiego di una regolazione moderna per calcolare il carico termico relativo e utilizzarlo come valore pilota per la temperatura acqua di caldaia
Di particolare rilevanza per le caldaie a condensazione è l'aumento del grado di rendimento a carico parziale.
Con fattori di carico bassi, dovuti alle temperature del ritorno ridotte, il recupero di calore per condensazione è particolarmente evidente e comporta un aumento considerevole del rendimento stagionale.
La spiegazione è la seguente: durante la combustione del gas metano si crea dell'acqua che nelle caldaie convenzionali viene espulsa sotto forma di vapore acqueo attraverso il camino (nel migliore dei casi per ogni mc di gas combusto si hanno ca. 1,6 kg di acqua).
Per le caldaie a bassa temperatura la condensazione del vapore acqueo non è positiva poiché la caldaia e l'impianto gas di scarico non sono strutturalmente adatti per la condensazione.
Le caldaie a bassa temperatura sono dunque dimensionate in modo da mantenere una temperatura minima dei gas di scarico.
Diverso è per le caldaie a condensazione: qui la condensazione è voluta, le caldaie e gli impianti gas di scarico hanno particolari caratteristiche di costruzione e i materiali sono resistenti ai danni causati dall'acqua di condensa. Grazie alla condensazione all'interno della caldaia è dunque possibile riguadagnare il calore latente che si trova nel vapore acqueo del gas di combustione. Mentre per le caldaie a bassa temperatura il calore latente di evaporazione si perde attraverso il camino, per le caldaie a condensazione il calore viene sfruttato mediante la condensazione.

Per poter a confrontare i diversi sistemi di riscaldamento, come valore di riferimento viene preso in considerazione il potere calorifico inferiore del combustibile.
Dato che il valore del potere calorifico inferiore si riferisce a una combustione completa senza condensazione, risulta che le caldaie a condensazione possono raggiungere un rendimento stagionale superiore al 100% poiché grazie alla condensazione del vapore acqueo possono
sfruttare il potere calorifico superiore.
È evidente che la condensazione migliora al diminuire della temperatura acqua di caldaia. Di conseguenza si ha un rendimento stagionale maggiore per fattori d'utilizzo minori, temperature del ritorno più basse.
Le caldaie a condensazione sono adatte per impianti di riscaldamento a radiatori e a pavimento.
Poiché la temperatura del punto di rugiada per la formazione dell'acqua di condensa è di ca. 57°C con combustione a gas metano, anche nei sistemi di riscaldamento convenzionali (dimensionati per 75/60°C) è possibile utilizzare la tecnica della condensazione anche con temperature esterne nettamente inferiori a 0°C. Anche per queste applicazioni si ottengono rendimenti stagionali notevolmente superiori al 100%.