È inevitabile: qualunque impianto va incontro ad usura e decadimento: i consumi aumentano e il rendimento cala, e si prospetta l’eventualità di un cambio di caldaia. Una scelta importante come questa pone sempre davanti ad un bivio cruciale: che tu scelga una caldaia a condensazione caratterizzata dall’alta efficienza energetica e che riesce a sfruttare il calore latente presente nei fumi di scarico, a biomasse, o una pompa di calore, ci sono importanti fattori da tenere in considerazione, a partire dal luogo di installazione per finire con la classe di efficienza energetica. La ricerca di un prodotto deve essere calibrata con attenzione, come quella del professionista qualificato deputato a sviluppare e realizzare il progetto.

Andiamo ad esaminare, con una rapida carrellata, quali sono le caldaie più diffuse e le loro caratteristiche di maggiore richiamo:

Le caldaie a condensazione sono prodotti estremamente affidabili e dal costo di gestione piuttosto limitato. Sono noti per la loro capacità di ridurre al minimo le emissioni nocive di ossidi di azoto e monossido di carbonio: una caldaia molto più green, quindi, ed un prodotto estremamente interessante se si considera che può portare ad un risparmio dei consumi anche del 30%.

Le pompe di calore, funzionando ad energia elettrica, limitano anch’esse le emissioni, soprattutto di CO2, rispetto ai vecchi impianti di riscaldamento a gas e a metano; hanno inoltre un rendimento energetico molto alto che genera un conseguente risparmio per le tasche dell’utente.

Le caldaie a biomasse: ecco un’altra tipologia in rapida diffusione, innanzitutto per il suo rendimento energetico che consente un risparmio notevole, ma anche per le emissioni radicalmente ridotte e soprattutto perché i combustibili a biomassa legnosi, al contrario dei combustibili fossili, sono una risorsa rinnovabile.

Se le caldaie a condensazione a biomasse e le pompe di calore rappresentano un florido presente, è anche vero che il settore della climatizzazione invernale è fortemente innovativo e alla continua ricerca di nuove tecnologie volte a massimizzare l’efficienza energetica dei fabbricati

, ma soprattutto con l’intento di ridurre il consumo di combustibile e la emissione in atmosfera di CO₂. Molto si è fatto negli ultimi anni nell’evoluzione dei sistemi in pompa di calore ma, di fatto, i produttori di caldaie hanno parallelamente messo a punto sistemi molto interessanti e che sfruttano tecnologie di fatto ancora poco conosciute tra le quali:

• Sistemi di riscaldamento ad idrogeno
• Sistemi di riscaldamento a zeolite
• Sistemi di riscaldamento a doppia condensazione

Sistema di riscaldamento ad idrogeno

L’idrogeno è un importante vettore energetico, in quanto gas altamente infiammabile. Da alcuni anni è uno dei combustibili che il settore automobilistico sta utilizzando per sviluppare nuovi motori ad emissioni zero. In modo equivalente, anche il settore del riscaldamento sta valutando tale soluzioni da adottare per l’alimentazione di generatori di calore.

L’idrogeno è un elemento che non esiste allo stato libero in natura, ma ve ne è una quantità illimitata ovunque vi sia acqua; allo stato elementare, esso esiste sotto forma di molecola biatomica H₂ e in condizioni di pressione atmosferica e temperatura ambiente è un gas incolore, inodore, insapore ed altamente infiammabile. È inoltre l’elemento più leggero e più abbondante presente nell’universo. Inoltre, nella sua composizione, è un vettore energetico privo di carbonio, garantendo di fatto che non vi sia generazione di anidride carbonica CO₂ al termine del ciclo di combustione.

Un’ulteriore peculiarità che rende particolarmente interessante l’uso dell’idrogeno anche nell’uso in impianti di riscaldamento, è l’assenza di fiamma durante la combustione che arriva ad una temperatura di circa 300°C, evitando sostanzialmente la formazione degli ossidi di azoto NOx, molto inquinanti e dannosi per la salute.

Attraverso un processo di elettrolisi dell’acqua è possibile produrre idrogeno, ottenendo come unico scarto ossigeno allo stato puro.

Sono in fase di realizzazione delle unità di riscaldamento a condensazione caratterizzate da un innovativo bruciatore catalitico a idrogeno.  Quest’ultimo è alimentato da una miscela di idrogeno gassoso, che ha funzione di combustibile, e aria, che funge da comburente. All’interno del canale di reazione un agente catalizzatore  permette all’idrogeno di combinarsi con l’ossigeno in una molecola di acqua, liberando calore da poter utilizzare per lo scambio con l’acqua dell’impianto, attraverso uno scambiatore di calore. La temperatura dell’acqua così riscaldata è ideale per alimentare impianti termo-sanitari, o impianti radianti a bassa temperatura.

Sistema di riscaldamento a zeolite

La zeolite è un minerale altamente igroscopico costituito da alluminosilicati cristallini, in grado di assorbire acqua o altre sostanze a basso peso molecolare e rilasciarle nuovamente una volta riscaldate, senza mai perdere la loro caratteristica struttura cristallina nel corso di questi processi. È la zeolite il minerale utilizzato come sistema di generazione del calore all’interno di alcuni nuovi generatori di calore.

Questo minerale attrae e cattura l’acqua all’interno delle sue cavità dove l’energia cinetica contenuta viene trasformata in calore. La temperatura raggiunta è di circa 80°C e se portata a 120° C, l’acqua immagazzinata viene espulsa dal minerale sintetico sotto forma di vapore.

L’acqua proveniente da un sistema solare viene inviata ad un serbatoio sottovuoto, nel quale viene fatta evaporare producendo vapore freddo. Quest’ultimo viene poi assorbito dalla zeolite nella quale le pietre riescono a portare l’acqua a 120°C, temperatura alla quale vaporizza e viene espulsa dal minerale. Il vapore prodotto viene dunque convogliato verso l’impianto di riscaldamento; a questo punto la zeolite è pronta per essere nuovamente attivata dal vapore freddo e può ripartire il ciclo descritto in precedenza.

Di fatto, questa tecnologia garantisce un consumo di combustibile pari ad un terzo rispetto al consumo di un normale generatore di calore a condensazione.

Sistemi di riscaldamento a doppia condensazione

Le caldaie a doppia condensazione sono caratterizzate da due circuiti indipendenti: uno per il riscaldamento ed uno per la produzione di acqua calda sanitaria. Questa soluzione tecnica permette di recuperare il calore latente dei fumi sia per il riscaldamento a bassa temperatura, ma anche durante la produzione di acqua calda sanitaria.

L’adozione di tale tecnologia garantisce un’efficienza per la produzione di acqua calda sanitaria fino al 20% maggiore rispetto ad una caldaia tradizionale.