GENERATORI DI CALORE: tutte le tipologie di caldaie a combustione

Tra i generatori di calore più utilizzati troviamo le caldaie, la cui tipologia più diffusa nel nostro territorio è quella che utilizza gas metano come vettore energetico. Vengono classificati per tipologia (A, B, C) e per il processo di combustione che avviene.

Tipologie:

tipoA

 

Tipo A: questo tipo di caldaie prendono il comburente ed espellono i fumi nello stesso locale in cui sono installate. Questo tipo di caldaia è pericolosa per l’uomo, in quanto vi è un rischio di avere una stanza senza ossigeno e satura di fumo.

 

 

tipoB

 

Tipo B: prendono il comburente dall’ambiente in cui sono installati ma espellono i fumi attraverso un camino. Anche in questo caso vi è un rischio per l’uomo i quanto una stanza rischia di essere senza ossigeno.

 

 

tipoC

 

Tipo C: Il comburente viene preso dall’esterno ed i fumi prodotti dalla combustione espulsi attraverso una canna fumaria.
Risulta essere la tipologia più sicura.

 

Bruciatore

Grazie a questo componente avviene la miscelazione tra comburente e combustibile. Tramite le fiamme del bruciatore avviene infatti il processo di combustione.

Hanno diverse classificazioni, la prima in base al tipo di regolazioni e funzionamento:

  • monostadio: detti anche generatori ON-OFF, sono in grado di generare soltanto la potenza massima;
  • multistadio: sono in grado di generare la potenza massima, minima, e anche altri stadi intermedi;
  • modulanti: sono in grado di modulare la loro potenzialità tra quella massima e minima.

 

tipi_bruciatori

Classificati per la modalità con cui viene immesso il comburente:

a. bruciatore atmosferico, con tiraggio naturale, in cui l’aria viene aspirata per effetto camino;

b. ad aria soffiata, se l’immissione dell’aria avviene in modo forzato grazie ad un ventilatore posto a monte;

c. ad aria aspirata, se l’immissione dell’aria avviene in modo forzato grazie ad un ventilatore posto a valle;

a                                         b                                  c

bruciatore_aria_aspiratabruciatore_aria_soffiatabruciatore_atmosferico

 

 

 

 

 

Possiamo suddividere i bruciatori a seconda del tiraggio del camino in questo modo:

X,a,b  a= definisce la tipologia 1,2,3.

Nello specifico:

1 -> a tiraggio naturale in cui l’aria si sposta come in natura per effetto del tempo e della  pressione, senza ventilatore;

2 -> a tiraggio forzato, un ventilatore nella canna di uscita provoca lo spostamento del fumo nella direzione che si preferisce;

3 -> ad aria soffiata, una pompa permette di spingere l’aria fuori, spostandola a forza dove si preferisce.

In base alla miscela utile per la combustione abbiamo due tipologie:

  • premiscelato, in cui la miscela di gas e aria, utili per la combustione, viene preparata in precedenza, così da avere una combustione dosata con proporzioni ottimali per una quantità controllata di gas/aria nel bruciatore;
  • non premiscelato: semplice meccanismo per cui aria comburente e gas vengono miscelati totalmente a livello delle zone di combustione, con proporzioni non ottimali.

La chiusura o meno del comburente crea una diversificazione per cui, una volta spenta la caldaia, la valvola si chiude, impedendo così all’aria di entrare nuovamente nella camera di combustione.

Luogo di installazione

Possiamo avere due tipologie di caldaie:

  • da interno: installata all’interno del locale, richiedono meno manutenzione e sono molto durature poiché essendo protette non son soggette agli agenti atmosferici;
  • da esterno: posizionata all’esterno dell’abitazione, richiede più manutenzione poiché non al riparo da agenti atmosferici.

Tra la tipologia da interno si differenziano:

  • murale da interno, installata a parete;
  • da interno a basamento, per abitazioni di grandi dimensioni, utile per fornire elevate quantità di calore. Permettono un riscaldamento omogeneo, dura nel tempo poiché non soggetta ai fattori ambientali esterni, non rischiando quindi che lo scarico di condensa si congeli a temperature molto basse.

Per la tipologia da esterno:

  • murale da esterno, viene controllata a distanza da una centralina di comando, permette una regolazione della temperatura maggiore e concede meno sprechi;
  • murale da esterno ad incasso, può essere a parte, su parete ma anche su pavimentazione. Grazie alla sua struttura metallica, resiste agli agenti atmosferici, in modo che possa resistere nel tempo.

Tipo di materiale e peso

Il peso delle caldaie può variare in base al tipo di materiale usato per realizzarle e dal produttore cui ci si rivolge.

Principalmente possiamo suddividere in:

  • Caldaie a basamento in ghisa, molto più pesanti e ingombranti, con una potenza termica molto alta, superiore a 100 kW (anche 200/300 kW) e con un peso che può variare tra 350 a 800 kg.
  • Murali a condensazione in acciaio inox, con una potenza nominale termica tra 20 e 50 kW per un peso lordo inferiore ai 100 kg.

Contenuto d’acqua

Per contenuto d’acqua si intende la quantità di fluido che può essere racchiusa all’interno del corpo caldaia, che può variare in base al tipo di caldaia da pochi litri (circa 10) a quelle ad alto contenuto d’acqua.

Esistono due tipologie:

  • A basso contenuto d’acqua, in cui lo scambiatore è molto compatto, la caldaia risulta leggera, poco ingombrante e facile da trasportare. Proprio per questa sua struttura compatta però, la sua manutenzione e pulizia diviene scomoda. A suo vantaggio ha però una buona modulazione ed un alto rendimento;
  • Ad alto contenuto d’acqua, con dimensioni ingombranti e pesanti, risultano avere un corpo scambiatore con passaggi lunghi con una parte impiantistica più semplice che rende più facile la manutenzione. Ha una bassa perdita di carico lato d’acqua che permette cosi di avere una pompa più piccola e di ridurre i costi di installazione e consumi elettrici.  Il problema delle dimensioni, con conseguente pesantezza, spesso viene risolto dalle case costruttrici con assemblaggio e saldatura sul posto d’installazione.

Funzionamento

Il funzionamento varia in base al tipo di caldaia, che può essere:

caldaia_tradizionale

 

  • tradizionale: un combustibile di natura diversa (gas, metano, legna, pellet, …), viene inserito nella camera di combustione. Nel bruciatore troverà, nella giusta quantità, l’ossigeno, permettendo cosi la combustione per il riscaldamento con una formazione di vapore acqueo che si disperderà con fumi e parte di calore attraverso camini e/o canne fumarie. Proprio per questa dispersione il consumo è maggiore.

 

 

caldaia_condensazione

  • a condensazione (55°C): il funzionamento è simile a quella tradizionale, con una differenza sostanziale sul risparmio di energia e una riduzione di dispersione dei fumi di scarico. Con questo sistema, infatti, i fumi di scarico e vapore acqueo condensato, prima che vengano espulsi, vengono riutilizzati per alimentare la caldaia grazie ad uno scambiatore. Viene sfruttato il principio per cui l’acqua di ritorno dell’impianto di riscaldamento è più fredda di quella di mandata, riutilizzando così il calore latente e poter pre-riscaldare.

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