Tipi di caldaie: camera aperta, flusso bilanciato e condensazione

I tipi di caldaie si classificano in base alla tipologia di combustione. Tra le più comuni troviamo le caldaie a camera aperta, a flusso bilanciato (anche dette stagne) e a condensazione. Ogni tipologia presenta specifici vincoli di installazione e caratteristiche uniche che è importante conoscere.

Primo fra tutti possiamo qualificare gli apparecchi per la tipologia della combustione. Vi sono gli apparecchi a camera aperta, quelli stagni detti anche a flusso bilanciato e quelli a condensazione. La differente natura impone vincoli di installazione.

La tipologia tra le più diffuse di caldaia è la Caldaia a Camera Aperta. Attualmente non è incentivata e oggigiorno è ancora possibile installarla ove vi siano gravi impedimenti a installare una caldaia più moderna a condensazione.

Poi abbiamo la Caldaia Stagna anche detta Caldaia a Flusso Bilanciato che dota un Estrattore Fumi il quale bilancia la combustione e rilancia i fumi verso il comignolo.

Nel panorama delle caldaie troviamo poi la caldaia a condensazione. A differenza dei precedenti modelli, questa tipologia di caldaie è sia a ventilazione forzata (detta anche bilanciata) che ad alto rendimento.

Caldaia a Camera Aperta

La caldaia a camera aperta detta anche caldaia a tiraggio naturale prende l’aria comburente dall’ambiente ed è una delle tipologie più comuni di caldaia. La camera di combustione ha un bruciatore, una cappa fumi e una sicurezza fumi. I prodotti della combustione seguono un percorso verso l’alto per via del calore, questo permette all’aria comburente di areare la camera di combustione. L’accensione può essere elettronica, bistadio a fiamma pilota o a fiamma pilota. La caldaia a camera aperta deve soddisfare requisiti per l’installazione e l’utilizzo, non possono essere installate in tutti i locali e devono avere un condotto di areazione.

L’importanza del condotto di areazione

Non avendo alcuna ventilazione forzata, la Caldaia a Camera aperta o Caldaia a Tiraggio naturale da normativa vuole un’apertura di ventilazione nel locale dove è installata, di adeguate dimensioni, non ostruita in alcun modo, questo permette di areare il locale costantemente e agevolare il tiraggio.

Il Tiraggio

Per favorire la combustione ed evitare che i gas di scarico ristagnino nel locale della caldaia il tiraggio della canna fumaria è essenziale. La misura del tiraggio viene effettuata con un apparecchio di analisi e ha scala Pascal. Il tiraggio è dipendente dalla forma della canna fumaria (quadrata o rotonda), dalla presenza di ostruzioni, dalla lunghezza o il diametro della stessa e dalla temperatura dei fumi.

• Canne fumarie rotonde agevolano il flusso dei prodotti della combustione
• Canne fumarie molto corte non si scaldano bene e diminuiscono il tiraggio
• Canne fumarie troppo lunghe favoriscono la produzione di condensa (i fumi si raffreddano)
• Diametri troppo ampi raffreddano i fumi, troppo stretti diminuiscono il tiraggio
• Più i fumi sono caldi più la canna fumaria si scalda e aumenta il tiraggio

Il tiraggio deve necessariamente essere superiore a 3 Pascal tiraggi inferiori ma superiori a 1,1 Pa corrispondono a una raccomandazione da parte del tecnico e devono essere verificati attraverso una prova indiretta (un calcolo che porta ad un’ulteriore esito positivo o negativo)

Tiraggi inferiori a 1 Pa compreso  sono insufficienti e portano a una Prescrizione.

Il locale di installazione della caldaia a camera aperta

Normativamente la Caldaia a Camera aperta o Caldaia a Tiraggio naturale è vincolata circa il locale di installazione, infatti è vietato installarla in:

• Autorimesse
• Camere da letto
• Bagni
• Sopra i fornelli

La canna fumaria ramificata

Qualora si preveda di cambiare apparecchio con una caldaia a condensazione, la canna fumaria gioca un ruolo fondamentale. Spesso infatti accade che la canna fumaria sia condivisa, ciò significa che più apparecchi a camera aperta utilizzino la canna fumaria per evacuare i prodotti della combustione. In questo caso è complicato effettuare l’intubamento del nuovo condotto di scarico per una serie di motivi:

• Il nuovo condotto di scarico per la caldaia a condensazione è in materiali plastici per resistere alla condensa piuttosto che al calore
• L’uso della canna fumaria condivisa intubata bloccherebbe gli altri apparecchi per ragioni di tiraggio

In generale si opta quindi di utilizzare un’altra canna fumaria libera oppure scaricare a parete verso l’esterno.

La Caldaia a Fiamma Pilota

La caldaia a fiamma pilota è stata per anni l’accensione più utilizzata prima dell’accensione elettronica. Invece che innescare la combustione attraverso una scintilla, la fiamma pilota rimane sempre accesa in attesa che vi sia richiesta per il bruciatore principale, portando a un considerevole consumo di gas ma semplificando notevolmente l’elettronica della caldaia. Particolare cura è dovuta alla pulizia e la manutenzione della caldaia a fiamma pilota, fino alla valutazione del saggio alla fiamma che deve essere di colore azzurro intenso e non produca il così detto nerofumo.

La caldaia ad accensione elettronica

Con il passare degli anni la fiamma pilota va via via scomparendo per far posto alla più moderna caldaia a accensione elettronica, nella caldaia tradizionale a camera aperta può apparire dunque la dicitura Jono che si interpreta con Ionizzazione che è appunto la corrente misurata in milliampere prodotta dalla fiamma che attraversa l’elettrodo di rilevazione. Ad occuparsi dell’accensione e rilevazione della caldaia a camera aperta vi sono centralini appositi, schede elettroniche cui ricordiamo il Centralino di Accensione e Rilevazione BRAHMA TM 11 che si occupa del bruciatore in generale.

Caldaia a Flusso Bilanciato

Lato fumi, la Caldaia Stagna anche detta Caldaia a Flusso Bilanciato ha temperature molto elevate (circa 100-160 gradi) così da permettere al vapore acqueo generato dall’ossidazione del metano, il raggiungimento del comignolo senza condensare. La caldaia a camera stagna ha un’ottimo bilanciamento della combustione con rapporti Gas:Aria praticamente perfetti. la caldaia di tipo C può da normativa essere installata in Bagni e camere da letto a differenza delle caldaie tradizionali a camera aperta

Eventuali problemi di condensa

Qualora le tubazioni lato fumi della Caldaia Stagna anche detta Caldaia a Flusso Bilanciato raggiungano lunghezze importanti o numerosi gomiti e tratti orizzontali, i fumi tenderanno a raffreddarsi lungo il percorso con la possibilità di deteriorare le tubazioni e lo Scambiatore primario della caldaia, ossidandoli. Nella caldaia a camera stagna o caldaia a flusso bilanciato di tipo C non è raro trovare danni da condensa, questi sono più evidenti laddove le canne fumarie raggiungono lunghezze o tratti privi di pendenza.

I punti della caldaia tradizionale a flusso bilanciato più soggetti a deterioramento da condensa sono soprattutto: La tubazione di ritorno dell’impianto di riscaldamento e la parte iniziale dello scambiatore primario. A lungo andare questa condensa può bucare la camera di combustione con conseguente richiesta di riparazione o nel peggiore dei casi, trattandosi di caldaie tradizionali molto datate, con la sostituzione dell’apparecchio stesso.

L’estrattore fumi o ventola fumi

E’ effettivamente improprio parlare di ventola fumi, infatti il componente che comunemente chiamiamo ventola si trova a valle del bruciatore e prende il nome di estrattore fumi. Il compito dell’estrattore fumi della caldaia a camera stagna è di evacuare i prodotti della combustione e al contempo introdurre nuovo comburente (aria) all’interno della camera di combustione. Spesso il guaio di questi componenti è la vicinanza al foro di entrata dell’aria comburente, la quale sporca di pulviscolo i due cuscinetti a sfera che sostengono l’albero che trasmette il moto alla girante dell’estrattore. Di conseguenza la vita media di questo componente è di circa 20 anni se correttamente pulito e lubrificato ogni occasione. Infatti l’attrito generato da cuscinetti a sfera sporchi produce spesso rumori acuti e anomali fino a portare l’estrattore al blocco totale.

Caldaia a condensazione

Nel panorama delle caldaie di ultima generazione troviamo sicuramente la caldaia a condensazione. Questa tipologia di caldaia ha eccezionali rendimenti ma produce una quantità considerevole di condensa che deve necessariamente essere scaricata nel comune scarico e al riparo dal possibile recupero. Se vi interessa sapere il funzionamento nei particolari della caldaia a condensazione vi suggeriamo di leggere l’articolo Come funziona la caldaia a condensazione.

Il problema della condensa

In virtù degli alti rendimenti della caldaia a condensazione, per contro, la caldaia produrrà un quantitativo di condensa notevole. L’ossidazione del metano produce naturalmente vapore acqueo e le basse temperature dovute al recupero del calore dei fumi faranno si che la caldaia produca litri di condensa, soprattutto nel periodo invernale.

Scarico della condensa

La normativa ci indica che la condensa deve essere scaricata senza possibilità di accesso da parte dell’utente finale, quindi la tubazione dovrà, a partire dalla caldaia, arrivare allo scarico più vicino. Quindi la condensa non può in alcuno modo essere recuperata in taniche o contenitori o esser riutilizzata.

La natura acida della condensa

Dal momento che la condensa viene a contatto con ossidi e metalli della caldaia, raggiunge un certo grado di acidità che nel lungo periodo più portare alla corrosione dei tubi che attraversa. Fermo restando che buona parte degli impianti di scarico moderni siano in materiale plastico e resistente alla corrosione, tuttavia può essere utile utilizzare un abbattitore di acidità che porti il PH della condensa alla neutralità.