L’energia prodotta dal generatore viene in parte dispersa nell’ambiente esterno (le perdite di un sistema di generazione). Esistono diverse tipi di perdite:
- perdite al mantello: è la prima tra le perdite di un sistema di generazione sono costituite dal calore scambiato per irraggiamento e convezione sia dalle superfici bagnate (dove passa il fluido termovettore) che da quelle non bagnate (telaio della caldaia). Esistono due tipi di perdite del mantello a bruciatore acceso e a bruciatore spento. Per ridurre tali perdite occorre isolare il mantello adeguatamente, scaldare l’acqua il meno possibile, non sovradimensionare il generatore e, ove possibile, installarlo in ambienti protetti (all’interno degli ambienti riscaldati o in centrali termiche). Le perdite al mantello sono minime per caldaie di tipo C installate al’interno dei locali riscaldati mentre sono massime per quelle di tipo B installate in ambienti esterni.
- perdite al camino: Le perdite di un sistema di generazione che riguardano il camino possono essere di tre tipi:
- a bruciatore spento: sono dovute al tiraggio del camino che aspira aria dalla caldaia (e quindi ambiente interno se la caldaia è interna) verso l’esterno. Si possono ridurre applicando delle serrande al bruciatore, sigillare gli ingressi d’aria nel generatore, abbassare la temperatura dei fumi o inserire dei regolatori di tiraggio sul camino
- a bruciatore acceso: sono dovute al calore sensibile contenuto nei prodotti di combustione che vengono scaricati all’esterno (perdite di combustione o dei fumi). Per ridurle occorre migliorare il più possibile la combustione per evitare che particelle di combustibile incombusto venga espulso durante la combustione e abbassare la temperatura dei fumi il più possibile (o con caldaie scorrevoli a basse temperature oppure con caldaie a condensazione). Le perdite al camino sono minime per caldaie con bruciatori ad aria soffiata con chiusura dell’aria comburente all’arresto mentre sono massime per bruciatori atmosferici con altezza camino maggiore di 10 mt
- perdite per prelavaggio della camera di combustione: sono dovute alla grande quantità di aria che viene immessa in camera di combustione in fase di accensione. Per ridurle occorre diminuire accensioni e spegnimenti continui (non sovradimensionare la caldaia oppure applicare dei timer che ne impediscono la riaccensione frequente).
Prova fumi e rendimento caldaia
Attraverso l’analisi della prova fumi si verifica il rendimento della caldaia e quindi le perdite al camino a bruciatore acceso. Se tali perdite sono troppo alte si analizza il funzionamento della caldaia per capire dov’è il problema.
Le caldaie standard producono dei fumi ad alte temperature (e quindi perdite al camino alte) che di fatto costituiscono il loro limite costruttivo. Se consideriamo il rendimento nominale al 100% del carico, il 5% del PCI viene disperso nelle perdite al mantello, il 10% nei fumi e l’85% del PCI viene quindi fornito all’impianto. Le temperature dei fumi (aldilà del tipo di sistema di distribuzione ed emissione) non scendono mai sotto i 120 °C per evitare che si verifichino delle condense che andrebbero a corrodere la caldaia stessa.
Le caldaie a bassa temperature permettono di lavorare con temperature dell’acqua molto più basse e quindi anche dei fumi diminuendo drasticamente le perdite a bruciatore acceso.
Le caldaie a condensazione oltre a lavorare a basse temperature (e quindi basse temperature dei fumi e basse perdite al camino a bruciatore acceso) permettono infine di recuperare il calore latente del vapore acqueo contenuto nei fumi (che viene generato durante la condensazione dei fumi).
Il fluido termovettore di ritorno, prima di entrare di nuovo in caldaia incontra i fumi raffreddandoli fino a portare la temperatura del vapore acqueo al punto di rugiada (54 °C) sprigionando quindi il calore latente del vapore e diminuendo le perdite al camino (temperatura dei fumi bassa) raggiungendo quindi rendimenti nominali fino al 108%. Da 56 °C a 70 °C si recupera solo il calore sensibile, sotto i 56 °C anche quello latente… e più scendono le temperature dei fumi più aumenta il calore latente recuperato (che non sarà mai comunque il 100%).
Se consideriamo il rendimento nominale al 100% del carico, il 2% del PCI viene disperso nelle perdite al mantello (caldaie di nuova generazione ben coibentate), il 2% nei fumi, viene recuperato fino all’8% del calore latente del vapore acqueo riuscendo così ad ottenere fino ad un 104% (100%-2%-2%+8%) del PCI che viene fornito all’impianto.
Le perdite di un sistema di generazione influiscono sull’efficienza energetica del tuo immobile e vengono tenute in considerazione quando si calcola un Attestato di Prestazione Energetica.
