Nuove caldaie a condensazione: la progettazione deve essere ecocompatibile

Anche in Italia le normative più recenti in tema di riscaldamento e riqualificazione degli impianti sono orientate a una sempre maggior attenzione all’efficienza energetica, in linea con i trend e le misure adottate a livello internazionale. L’obiettivo è rispettare gli impegni che anche il nostro paese ha assunto a dicembre 2015, nel corso della Conferenza Internazionale di Parigi sui cambiamenti climatici, la COP 21, di contenere il Global warming al di sotto della soglia dei 2°C rispetto ai livelli preindustriali e di conseguenza ridurre le emissioni di CO₂. Assistiamo così a un’evoluzione legislativa che è passata dalla regolamentazione della potenza installata alla quantificazione dell’energia consumata, con la richiesta, in aggiunta, del ricorso a una quota di energia rinnovabile. La normativa che ha il maggior impatto sul settore del riscaldamento e climatizzazione nel nostro paese è la nuova direttiva ErP, in vigore dal 26 settembre 2015, che recepisce la Direttiva Europea 2009/125/CE e impone l’obbligo di etichettatura energetica e del rispetto dei requisiti di progettazione ecocompatibile anche agli impianti di riscaldamento. L’etichetta energetica di prodotto e di sistema è obbligatoria per quasi tutte le tipologie d’impianti: caldaie a gasolio e a gas, pompe di calore e nuovi impianti di cogenerazione con potenza <70 kW (fino a 50 kWe per i cogeneratori) e dal 1° gennaio 2016 anche per gli impianti di VMC (Ventilazione Meccanica Controllata) fino a 1000 m³/h, i turbodiffusori e gli impianti di ventilazione industriale. Per gli impianti di potenza compresa tra i 70 e i 400kW, i turbodiffusori e gli impianti di ventilazione industriale l’etichetta energetica non è obbligatoria, perché è sufficiente la certificazione EcoDesign. Per il momento rimangono escluse dalla normativa le biomasse, in quanto considerate energie rinnovabili ma dal 2018 inizieranno a entrare in vigore anche i regolamenti specifici per questa tipologia di generatori.

Inevitabile evoluzione

Le nuove normative hanno l’obiettivo di una sempre maggiore efficienza energetica, di sensibilizzare l’intera filiera: produttore, progettista d’impianti, installatore e utente finale, e di permettere la quantificazione e il confronto dell’efficienza degli impianti in modo assolutamente trasparente. Mentre crescevano sensibilità e attenzione delle istituzioni e dei consumatori nei confronti della tutela ambientale e della salute ed evolveva la normativa in materia di risparmio energetico e di inquinamento, l’industria investiva nella R&S di nuove generazioni di caldaie a gas destinate al riscaldamento domestico fino ad arrivare alle attuali caldaie a condensazione. Da settembre 2015 è obbligatorio installare questa nuova tipologia di caldaia a gas in accordo alla direttiva Europea 2005/32/CE,  entrata in vigore nell’agosto del 2005 e recepita in Italia con il D. L. n. 201 del 6 novembre 2007. Tale direttiva, soprannominata “Eco-Design”, stabilisce le regole per la definizione dei requisiti tecnici ai quali i produttori devono attenersi, già in fase di progettazione, per incrementare l’efficienza energetica e ridurre l’impatto ambientale dei prodotti durante tutto il loro ciclo di vita. Sebbene le caldaie a gas tradizionali potranno essere installate fino all’esaurimento delle scorte, a partire dal 26 settembre 2015 i produttori non possono più mettere in commercio modelli che non siano a condensazione. In Europa, la tendenza sarà sempre più orientata al miglioramento del rendimento energetico per favorire lo sviluppo, la valorizzazione e l’integrazione delle fonti rinnovabili e la diversificazione energetica, privilegiando di conseguenza le tecnologie a minore impatto ambientale. Nello sviluppo delle nuove caldaie, le linee guida di Hoval sono andate in questa direzione. Infatti, il loro plus sta nell’elevato rendimento energetico che è ulteriormente aumentato se la caldaia viene, ad esempio, abbinata a pannelli solari termici all’interno di un sistema integrato. Migliorando il rendimento attraverso l’abbinamento di sistemi a energia fossile con sistemi a energia rinnovabile, si riducono le emissioni e si raggiungono classi di efficienza elevate. Ad esempio, un impianto con caldaia a condensazione abbinata a un impianto solare termico per la produzione di acqua calda sanitaria può raggiungere la classe di efficienza A++)

Il progetto di design

Poiché l’obiettivo di UltraGas è spingere al massimo l’efficienza energetica in modo da garantire un elevato risparmio di energia consumata, in fase progettuale si è reso necessario studiare i dettagli tecnici che potevano consentire il raggiungimento di tale obiettivo. Per aumentare la trasmissione del calore, permettendo il massimo scambio termico e il miglior utilizzo dell’energia, è stata studiata una speciale tecnologia a tubo composito che aumenta di cinque volte la superficie dello scambiatore di calore aluFer, esclusivo brevetto dell’azienda, rispetto al tubo senza profili. Per aumentarne l’efficienza, la caldaia è stata progettata in modo da mantenere separati gli attacchi del ritorno per alta e bassa temperatura. In questo modo aumenta l’effetto della condensazione e, di conseguenza, l’efficienza della caldaia con un minor consumo di energia e minori costi di esercizio. Anche il bruciatore modulante UltraClean, un bruciatore ad irraggiamento con tessuto metallico in Fecralloy (una particolare lega di ferro/cromo), predisposto per adattare in modo continuo la potenza al fabbisogno di calore, contribuisce a ottimizzare i consumi, le emissioni di CO₂ e NOx  e il risparmio energetico con rendimenti normalizzati fino al 109% ed emissioni di 35 mg/kWh. Inoltre, disporre di un elevato contenuto d’acqua, senza bisogno di una quantità minima di portata d’acqua circolante nella caldaia (pari a 0) e lavorare quindi con differenze elevate di temperatura fra mandata e ritorno, favorisce la condensazione. Un dettaglio quest’ultimo che consente d’inserire la caldaia in sistemi integrati di riscaldamento più complessi, in quanto essa stessa può svolgere la funzione di accumulo d’acqua tecnica e di separatore idraulico. Per essere inserita in contesti residenziali o industriali, di qualsiasi tipo e dimensione, la caldaia è stata realizzata in vari modelli con potenze diverse: dalla caldaia singola di 15 kW alla potente caldaia doppia da 2000 kW e fino a 8000 kW con l’applicazione in cascata, mentre per la realizzazione d’impianti speciali l’azienda ha pensato di predisporre anche una versione scomposta da saldare direttamente presso la centrale termica o le cabine termiche pre-assemblate e pronte all’uso. «Abbiamo voluto realizzare una caldaia per rispondere all’esigenza di avere un impianto di riscaldamento estremamente efficiente ma economicamente vantaggioso anche in termini di sostenibilità – spiega Gunther Kob, responsabile Sviluppo Combustibili Fossili dell’azienda – Grazie al sistema di combustione UltraClean, le emissioni di sostanze nocive sono, infatti, ridotte al minimo, mentre con la struttura della caldaia, particolarmente robusta, abbiamo voluto garantire anche resistenza e lunga durata». Come tutte le caldaie Hoval di nuova generazione, anche UltraGas^® è dotata dell’innovativo sistema di regolazione Hoval TopTronic^®E, un dettaglio tecnico importante che, collegando l’impianto a Internet e a stazioni di previsioni meteorologiche, regola automaticamente il funzionamento dell’impianto. Si ottiene quindi produzione di calore e consumo di energia in base alle reali necessità e all’andamento delle condizioni climatiche esterne, evitando consumi in eccesso, sprechi e costi aggiuntivi. Inoltre, da casa o dall’ufficio, si può gestire il riscaldamento direttamente on demand da smartphone in remoto, in modalità touch, per adattarlo alle esigenze quotidiane o settimanali.  Un’altra peculiarità “green” di questo dispositivo di regolazione è l’ottimizzazione della gestione dell’impianto, compresa la manutenzione straordinaria e ordinaria. Infatti il sistema è in grado di fornire dati sul funzionamento e l’efficienza dell’impianto, sui consumi e sui costi. In caso di malfunzionamento, che spesso può generare un eccesso di consumo, il dispositivo è in grado di riconoscere in automatico quando è necessario un intervento di assistenza tecnica e di avvisare contemporaneamente utente e centro di assistenza Hoval sia sulla centralina che sullo smartphone. Così si riconoscono precocemente eventuali guasti e la programmazione degli interventi può essere effettuata in modo più funzionale. Volendo incrementare ulteriormente la sua efficienza, la caldaia può essere abbinata ad altri componenti: caldaie a pellet, pompe di calore aria/acqua, sistemi solari, bollitori eccetera, tutti gestiti a livello centrale dal sistema di regolazione TopTronic^®E. In questo modo si aumentano e ottimizzano le potenzialità di ciascun componente in un sistema integrato, il cui obiettivo finale è la massima riduzione dei consumi, e di conseguenza delle emissioni, in ottica di tutela dell’ambiente.

Estetica e funzionalità

L’estetica ha giocato un ruolo importante nella progettazione della caldaia UltraGas. Per ridurne il l’impatto visivo, è stata realizzata con una forma compatta, linee morbide e ingombro ridotto, tanto da poter quasi essere considerata un complemento d’arredo. Infatti, la tipologia costruttiva verticale consente alla caldaia di svilupparsi in altezza, mantenendosi compatta e su una ridotta superficie di appoggio. Realizzata in acciaio inox e alluminio, è stata progettata per adattarsi in modo flessibile alle necessità dei vari ambienti in cui può essere collocata: nei casi d’installazione in spazi particolarmente angusti, per esempio, è stata prevista una versione “scomposta”, che consente di assemblare in loco i singoli componenti.

Sostenibilità a tutti i livelli

Hoval s’impegna da sempre a garantire un funzionamento duraturo e vantaggioso dei suoi prodotti in nome del risparmio economico. Grazie allo sviluppo di tecnologie all’avanguardia, produce sistemi tra i più efficienti nel loro ambito consentendo non solo di risparmiare in termini economici ma anche di salvaguardare l’utilizzo di preziose risorse naturali e di ridurre le emissioni di CO₂. Gli eventuali maggiori costi d’investimento iniziale sono ammortizzati dagli elevati risparmi già dopo poco tempo. «Il nostro obiettivo – spiega Peter Gerner, Ceo del settore riscaldamento – non sarà mai proporre i prezzi più bassi. Piuttosto vogliamo offrire ai nostri clienti il migliore rapporto qualità/prezzo in relazione alla durata dei nostri prodotti. Tutto ciò con soluzioni di sistema intelligenti, consulenza competente e assistenza affidabile».