Caldaie a condensazione. Il rendimento

Nelle brochure tecniche dei differenti produttori di caldaie a condensazione solitamente si legge che esse raggiungono rendimenti superiori al 100%. Tali valori, che in teoria sarebbero fisicamente impossibili, non indicano alcuna violazione dei principi basilari della Termodinamica ma conseguono da un calcolo del rendimento volutamente “errato”: esso infatti è basato sul potere calorifico inferiore del combustibile utilizzato anziché sul potere calorifico superiore (come invece si dovrebbe fare, essendoci condensazione del vapore acqueo dei fumi) in modo da ottenere dei valori che siano omogenei e, quindi, confrontabili con i rendimenti delle caldaie tradizionali.

Ciò è dovuto al fatto che quando ci riferiamo al potere calorifico di un combustibile noi prendiamo in considerazione il potere calorifico inferiore, che è calcolato sottraendo al potere calorifico del combustibile il calore della vaporizzazione dell’acqua prodotta dalla combustione.
Vediamo di capire meglio questo concetto.
Se noi volessimo far evaporare dell’acqua dovremmo fornire calore, tale calore potrebbe essere recuperato facendo condensare il vapore su una superficie più fredda, la superficie si riscalderebbe, il vapore si raffredderebbe e l’acqua cambierebbe nuovamente stato ritornando allo stato liquido.
Supponendo quindi di avere del vapore acqueo nei fumi di combustione, noi possiamo recuperare il calore di questo vapore facendolo appunto condensare.
Ma da dove arriva il vapore?
Se brucio del metano (usiamo il metano solo per semplicità, ma il discorso vale per tutti i combustibili) la reazione di combustione è la seguente:
CH4 (metano) + 2O2 (ossigeno) = CO2 (anidride carbonica) + 2H2O (acqua)

quindi l’acqua sotto forma di vapore è un prodotto della combustione, ed è facendo condensare quell’acqua che riusciamo a recuperare ulteriore calore che aumenta il rendimento della caldaia.

Esistono ormai caldaie a condensazione che funzionano con tutti i tipi di combustibile (metano, GPL, gasolio, pellet ) a patto che il processo di combustione possa essere controllato con
precisione, per cui al momento è esclusa la legna.
Il rendimento della caldaia non si esaurisce con il discorso della condensazione, ma implica anche l’utilizzo della stessa in condizioni ottimali.
Le condizioni ottimali sono una caratteristica della caldaia e si verificano con il funzionamento
continuo della stessa, evitando ripetuti cicli di accensione e spegnimento.
E’ allora possibile pensare di utilizzare più caldaie
di piccole dimensioni (generalmente 2 o 3) che vadano in funzione al variare delle esigenze di riscaldamento in relazione alla temperatura esterna.

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