La caldaia

        La caldaia è il cuore dell’impianto, dove il combustibile viene bruciato per scaldare l’acqua o l’aria (fluido termovettore) che circolerà poi nell’impianto.
        È composta, in generale, da un bruciatore che miscela l’aria con il combustibile ed alimenta una camera di combustione (il focolare), da una serie di tubi attraverso i quali i fumi caldi prodotti dalla combustione scaldano il fluido termovettore e da un involucro esterno di materiale isolante protetto da una lamiera (mantello isolante).

Ogni caldaia è caratterizzata da:
  • una potenza termica del focolare, che indica la quantità di energia che il combustibile sviluppa in un’ora nella camera di combustione
  • una potenza termica utile, cioè l’energia effettivamente trasferita, per ogni ora, al fluido termovettore.




1: Caldaia - Rete di distribuzione - Radiatori
L'impianto di riscaldamento
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        L’energia contenuta nel combustibile viene per la maggior parte trasferita al fluido termovettore, ed in piccola parte dispersa verso l’esterno dal corpo stesso della caldaia (attraverso il mantello isolante) e soprattuttto dai fumi che fuoriescono, ancora caldi, dal camino.
        Più vicini sono i valori della potenza al focolare e della potenza utile, minori sono le perdite di calore e quindi migliore è il rendimento della caldaia.
        La legge prevede, per ciascun tipo di caldaia di nuova installazione, un valore minimo del rendimento utile sia per il funzionamento a regime che per il funzionamento al 30% della potenzialità massima.

        La seguente tabella mostra, a titolo di esempio per ciascun tipo di caldaia, alcuni valori per i rendimenti minimi di legge che possono servire da confronto per valutare le prestazioni di una caldaia.
        La scelta della potenza e del tipo di caldaia da installare dipende dalle caratteristiche dell’edificio, dall’ubicazione e dalla sua destinazione d’uso.
        È una scelta importante che deve essere fatta da un professionista qualificato ed attento ai problemi energetici. Infatti, una caldaia di tipo standard più grande del necessario spreca energia: specialmente nelle stagioni intermedie, essa raggiunge rapidamente la temperatura prefissata e quindi ha lunghi e frequenti periodi di spegnimento durante i quali disperde il calore dal mantello e attraverso il camino. Quindi, se si considera l’intera stagione di riscaldamento, la sua efficienza globale non è elevata, cioè il suo rendimento stagionale è basso.
        Per rispettare i valori di rendimento imposti dalle nuove norme, le caldaie più recenti come le “modulanti”, quelle a “temperatura scorrevole” e le caldaie a condensazione permettono di mantenere una buona efficienza anche nelle stagioni intermedie.
        Se la potenza necessaria a scaldare l’edificio supera i 350 kW, è necessario installare due o più caldaie. In questo modo si evita che caldaie molto grandi lavorino, in particolare nelle stagioni intermedie, a basso regime e quindi con bassi valori di rendimento.
        Per produrre anche acqua calda per usi sanitari è necessaria una caldaia con potenza molto superiore a quella sufficiente al solo riscaldamento. Per evitare sovradimensionamenti, nelle nuove installazioni, non è più ammessa la produzione di acqua calda effettuata dalla stessa caldaia destinata al riscaldamento, con l’eccezione degli impianti individuali.
        Evidenti motivi di sicurezza impongono che ogni caldaia debba essere installata in un locale idoneo, di dimensioni adeguate e con un ricambio d’aria sufficiente a reintegrare l’ossigeno consumato dalla combustione. Esistono precise norme per tutti i locali caldaia e, quando la potenza termica è maggiore di 116 kW (100.000 kcal/h), è necessario un Certificato di Prevenzione Incendi rilasciato dai Vigili del Fuoco.
        Le caldaie individuali di nuova installazione possono essere di tipo stagno o atmosferiche (dette anche a fiamma libera). Le caldaie di tipo stagno sono costruite in modo che l’aria necessaria alla combustione viene presa dall’esterno tramite un tubo e i fumi vengono evacuati sempre all’esterno; per questo motivo non ci sono preclusioni sul locale di installazione. Le caldaie atmosferiche, invece, per la combustione utilizzano l’aria del locale in cui sono poste ed è per questo motivo che il locale deve essere adeguatamente ventilato e, se poste all’interno dell’abitazione, non possono essere installate in bagno o in camera da letto.
        Le caldaie atmosferiche individuali a gas già esistenti possono rimanere installate all’interno dell’abitazione, purché nella stanza ci siano prese d’aria, non ostruibili, praticate in una parete esterna o verso locali adiacenti dotati, a loro volta, di prese d’aria esterna (escluse le camere da letto e i garage). Le dimensioni di queste prese d’aria devono essere calcolate da un tecnico tenendo conto di tutti gli altri eventuali apparecchi di combustione installati nel locale. In caso di nuova installazione di caldaie atmosferiche in locali abitati, dovrà essere realizzata, nelle modalità previste dalle norme tecniche, un’apertura di sezione libera non inferiore a 0,4 mq (es. 40x100 cm).
        Scarico dei fumi. Tutti i combustibili, bruciando, rilasciano nell’aria una certa quantità di sostanze inquinanti, ed è per questo che le caldaie installate in edifici plurifamiliari, sia centralizzate che individuali, devono essere collegate ad una canna fumaria che arrivi fin sopra il colmo del tetto.
        Nel caso di impianti individuali è possibile evacuare i fumi di più caldaie con la stessa stessa canna fumaria, ma questa deve essere adeguatamente progettata e le caldaie allacciate devono avere caratteristiche simili.
        Negli impianti individuali già esistenti e negli edifici monofamiliari anche nuovi è consentito mantenere lo scarico individuale a parete.
        Lo scarico a parete può essere utilizzato nei tre casi seguenti:
  • Nella sostituzione di generatori di calore individuali;
  • Nelle singole ristrutturazioni di impianti termici individuali già esistenti, siti in stabili plurifamiliari, qualora nella versione iniziale non dispongano già di camini o canne fumarie o sistemi di evacuazione dei fumi con sbocco sopra il tetto dell’edificio;
  • Nuove installazioni di impianti termici individuali in edifici “storici”, in precedenza mai dotati di alcun tipo di impianto termico, a condizione che non esista camino, canna fumaria o sistema di evacuazione dei fumi.

Negli ultimi due casi è comunque obbligatorio installare generatori di calore individuali con basse emissioni inquinanti (norma tecnica UNI EN 297).

        Libretto di uso e manutenzione. È un documento importante che va conservato con cura. È diviso in due parti, una per l’utilizzatore, l’altra per l’installatore e il manutentore e fornisce molte utili indicazioni quali i valori di rendimento della caldaia, le specifiche elettriche per il collegamento di termostati ambiente, le principali operazioni di manutenzione. È altresì importante conservare i libretti di uso e manutenzione degli altri componenti l’impianto termico come ad esempio: cronotermostati, valvole termostatiche, valvole a tre vie motorizzate, addolcitori ecc….
La rete di distribuzione

        È costituita essenzialmente dall’insieme delle tubazioni di mandata e di ritorno che collegano la caldaia ai termosifoni. Generalmente, negli impianti di riscaldamento di edifici civili, l’acqua calda (tra i 50 ed i 90°C) partendo dalla caldaia, percorre le tubazioni di mandata, riscalda i radiatori e quindi l’ambiente, e ritorna a temperatura più fredda alla caldaia stessa.
        Per limitare le dispersioni, le tubazioni della rete di distribuzione debbono essere protette da un adeguato strato di materiale isolante, il cui spessore, fissato dalla normativa, dipende dal diametro della tubazione, dal tipo di isolante, e dalla parete che attraversa. A titolo di esempio la seguente tabella indica lo spessore minimo di materiale isolante (in questo caso poliuretano espanso con conduttività termica utile di 0,034 W/m°C) che deve rivestire le tubazioni di un impianto nei tre casi previsti dalla normativa:

  • tubazioni poste all’esterno o in vani non riscaldati o in murature esterne non isolate
  • tubazioni verticali poste in murature isolate
  • tubazioni poste in strutture tra ambienti riscaldati.
Impianti a colonne montanti (a distribuzione verticale)

        Gli impianti a colonne montanti sono costituiti da un anello, formato da una tubazione di mandata e una di ritorno, che percorre la base dell’edificio. Dall’anello si dipartono delle colonne montanti che alimentano i vari radiatori posti sulla stessa verticale ai vari piani dell’edificio.
        Fino a pochi anni fa tale tipologia era molto diffusa perchè consentiva di realizzare economie in fase di costruzione; più difficilmente però permette di ottimizzare la gestione dell’impianto specialmente quando si hanno diverse utilizzazioni delle varie zone dell’edificio.
Impianti a zone (a distribuzione orizzontale)

        Gli impianti a zone sono realizzati in modo che ad ogni zona dell’edificio, ad ogni piano o ad ogni singolo appartamento è dedicata una parte della rete di distribuzione. Con questo tipo di impianto è possibile gestire in maniera diversificata le varie zone, non riscaldando, ad esempio, quelle che in un dato periodo, non sono occupate.
        Per questo tale tipologia impiantistica è consigliabile in tutti gli edifici nuovi o nelle ristrutturazioni, laddove esistono zone con diverse utilizzazioni come, ad esempio, nel caso di edifici destinati in parte ad uffici o negozi ed in parte a residenze.
I radiatori

        Sono i terminali dell’impianto, attraverso i quali il calore contenuto nell’acqua viene ceduto all’ambiente da riscaldare. Sono chiamati comunemente termosifoni o piastre e costituiscono la parte più visibile ed accessibile dell’impianto.

        Possono essere costruiti in ghisa, in acciaio o in alluminio. I radiatori in ghisa mantengono più a lungo il calore e continuano ad emetterlo anche quando, ad esempio, l’impianto è spento; di contro sono più ingombranti e impiegano più tempo a diventare caldi. Quelli in alluminio e in acciaio hanno il pregio di scaldarsi rapidamente e di avere un minore ingombro ma tendono a raffreddarsi piuttosto in fretta.
        La caratteristica fondamentale di ogni radiatore è la superficie di scambio termico con l’ambiente, detta anche impropriamente, superficie radiante: più è grande, maggiore è la quantità di calore che il radiatore può cedere all’ambiente. I modelli più recenti sono dotati di alette e di setti interni che ne aumentano la superficie di scambio. A seconda del tipo, quindi, radiatori con uguali dimensioni esterne possono avere prestazioni diverse.

        Nel caso di alloggi abitati saltuariamente, invece dei radiatori, sono più indicati i convettori ventilati (o ventilconvettori), nei quali l’aria che si scalda a contatto con le superfici calde viene mossa da un ventilatore azionato elettricamente. Questo fa si che aumenti la rapidità con la quale si scalda l’aria ambiente.
        Quasi tutti i radiatori sono dotati, generalmente nella parte superiore, di una valvola termosifone e, talvolta, di una valvola per la fuoriuscita dell’aria.
        La valvola termosifone può essere utilizzata per chiudere il radiatore, e non sprecare energia, quando non si abita una stanza, oppure quando si aprono le finestre con il riscaldamento acceso.
        Se i radiatori non si scaldano può darsi che si sia formata una bolla d’aria all’interno che non permette all’acqua di circolare. In questo caso basta aprire la valvola di sfiato dell’aria fino a quando non esce un pò d’acqua.

        I modelli più recenti sono dotati di un’altra valvola, posta normalmente nella parte inferiore in corrispondenza della tubazione di ritorno, chiamata detentore. Su di essa si agisce quando si vuole equilibrare l’impianto consentendo, ad esempio, un maggiore afflusso d’acqua calda ai radiatori dei piani più alti.
Due semplici consigli per non sprecare energia

  1. Qualunque sia il tipo di radiatore è importante non ostacolare la circolazione dell’aria; è sbagliato quindi mascherare i radiatori con copritermosifoni o nasconderli dietro le tende
  2. Se il radiatore è posto su una parete che dà verso l’esterno, ad esempio nel vano sottofinestra, è consigliabile inserire tra questo e il muro un pannello di materiale isolante con la faccia riflettente rivolta verso l’interno.


fonte: enea.it
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