Come sono disposte le caldaie a gas turbocompresso per il riscaldamento

Quando si dota una casa di un sistema di riscaldamento su una caldaia a gas, il proprietario della casa deve affrontare il problema della rimozione dei prodotti di scarto della combustione. La costruzione di un vero e proprio camino comporta notevoli costi finanziari e non è sempre tecnicamente possibile realizzare un progetto. L'uso di una caldaia a gas turbocompresso aiuterà a evitare difficoltà. Questo tipo di dispositivo non necessita di canna fumaria e offre maggiore libertà di azione.

Come funziona una caldaia a gas turbocompresso

Una caldaia a gas turbo è un'unità che ha nel suo design:

• canale per l'aspirazione e lo scarico dell'aria dei prodotti della combustione;
• turbina elettrica;
• camera di combustione chiusa;
• uno o più scambiatori di calore;
• bruciatore multi-ugello;
• pompa per il pompaggio forzato del liquido di raffreddamento;
• modulo gas;
• un sistema di controllo elettronico per il funzionamento dell'impianto.

A seconda della capacità dell'unità, su di essa sono installati scambiatori di calore e un bruciatore della dimensione corrispondente. Più sono grandi, maggiori saranno le dimensioni complessive dell'installazione.

Il corpo del prodotto stesso, in cui sono installati gli elementi elencati, è realizzato in lamiera. Ha speciali fori di montaggio che consentono di fissare il dispositivo su una superficie verticale della parete.

Il principio di funzionamento dell'apparecchiatura

La caldaia turbo funziona come segue:

• Dopo aver alimentato l'unità e averla accesa, viene avviata la ventola della turbina.
• Per alcuni secondi, un sensore nel tubo determina la forza del flusso d'aria e, se tutto è in ordine, dà il comando di avviare l'accensione piezoelettrica.
• Pochi secondi dopo la comparsa di una scintilla stabile, si apre una valvola nel modulo di alimentazione del metano, permettendo a quest'ultimo di entrare nel bruciatore.
• Appare una fiamma, che inizia a riscaldare gli scambiatori di calore con acqua.
• Al raggiungimento della temperatura impostata nell'impianto, un sensore di temperatura viene attivato e dà il comando di chiudere la valvola nel modulo gas.

Questo processo continua in un cerchio in modalità automatica, l'operatore può solo regolare la temperatura richiesta del liquido di raffreddamento.

Indicatori di prestazione

Le caratteristiche prestazionali più importanti delle caldaie turbo a gas sono:

• affidabilità del prodotto;
• durata;
• sopravvivenza dell'unità.

Gli elementi strutturali più vulnerabili di qualsiasi riscaldatore sono gli scambiatori di calore e un bruciatore, che sono soggetti a un riscaldamento costante. Il primo può bruciare, mentre il secondo ostruisce periodicamente gli ugelli durante il funzionamento. Più velocemente e facilmente questi guasti vengono eliminati, maggiori sono le prestazioni del modello.

Tipi di condotti del camino e caratteristiche del loro design

Gli ingegneri di apparecchiature per caldaie a metano hanno sviluppato diversi tipi di camini che possono essere collegati a:

• tipo verticale;
• tipo orizzontale;
• design verticale a due canali.

È inoltre possibile utilizzare sempre un normale tubo di mattoni come camino, avendo precedentemente modificato il suo design in conformità con le norme per il funzionamento delle apparecchiature della caldaia.

Camino verticale

Un tubo a canale singolo è il design più semplice. Può essere realizzato in acciaio inossidabile o acciaio zincato. Tale camino è assemblato da sezioni separate di una struttura a pareti sottili o con più pareti, tra le quali è presente uno strato di isolamento. In genere, questo sistema di tubazioni ha un serbatoio di sedimentazione per la sedimentazione di fuliggine o condensa. Il collegamento delle apparecchiature che generano calore al canale viene effettuato dal lato, appena sopra l'estremità inferiore.

Condotto scarico fumi orizzontale

Il camino di tipo orizzontale può essere monocanale o bicanale, detto coassiale. Quest'ultima opzione viene spesso utilizzata per caldaie con turbina, dove l'aria viene fornita dall'esterno dell'edificio. Il sistema coassiale può essere realizzato in acciaio inox, zincato e plastica speciale. L'opzione più affidabile è un camino in acciaio inossidabile, poiché ha una maggiore resistenza all'ambiente acido derivante dal processo di combustione.

Il condotto interno del sistema a due canali è in uscita, quello esterno serve per il flusso d'aria nella camera.

Sistema verticale a due canali

Un tubo verticale con due canali viene spesso utilizzato nelle famiglie a più piani con un sistema di canna fumaria centralizzato. È possibile collegare più unità contemporaneamente a tale tubo. Un progetto di questo tipo di camino si svolge in case in cui non è desiderabile indebolire la struttura portante praticando fori nel muro o per preservare la facciata decorativa dell'edificio.

Collegamento della caldaia ad un normale camino

Nelle vecchie case con riscaldamento a stufa incorporata, è possibile utilizzare il tubo in muratura esistente come camino per l'unità di generazione del calore. Lo svantaggio di questa opzione è che il fumo, costituito da vapore e anidride carbonica, non ha una temperatura elevata, la condensa si formerà costantemente sul tubo, inizierà a congelarsi e collasserà rapidamente. Pertanto, tali strutture devono essere ulteriormente isolate.

Pro e contro delle caldaie a gas turbocompresse

L'attrezzatura della caldaia con una turbina incorporata presenta i seguenti vantaggi:

• alta efficienza che raggiunge il 95%;
• non richiede la costruzione di un camino verticale complesso come atmosferico;
• ha un maggiore livello di sicurezza, escludendo la possibilità che metano e monossido di carbonio entrino nella stanza;
• compatto e non richiede un locale caldaia separato per l'installazione, come un dispositivo atmosferico;
• dotato di un sistema di controllo automatico con la possibilità di operare da sensori di temperatura esterni.

Gli svantaggi degli impianti includono:

• volatilità dell'unità, che non può funzionare in assenza di tensione di rete;
• l'alto costo sia dell'attrezzatura stessa che dei componenti se è necessaria la riparazione.

La scelta di una caldaia atmosferica o turbocompressa dipende dalle capacità tecniche dell'edificio.

Cosa cercare quando si sceglie un dispositivo

Quando si scelgono le apparecchiature per caldaie a metano, prima di tutto, vengono determinate con una potenza termica, che sarà sufficiente per riscaldare un particolare edificio. L'altezza standard del soffitto fino a 3 metri con un isolamento medio della parete esterna presuppone un consumo di energia termica di 10 quadrati entro 1 kW. Devi anche considerare:

• La caldaia monocircuito è predisposta per il solo riscaldamento. Per avere acqua calda nel rubinetto è necessario un doppio circuito.
• I dispositivi con scambiatori di calore in rame si sono dimostrati efficaci: sono resistenti e si riscaldano rapidamente.
• Sui modelli da corsa ci sarà sempre l'opportunità di trovare componenti e un centro di assistenza.

I dispositivi moderni consentono di controllarli tramite applicazioni speciali nello smartphone.