Come aumentare il rendimento di una caldaia a gas fai da te: i migliori modi per migliorare l'efficienza della caldaia

I proprietari di caldaie a gas non avranno voglia di pagare più del dovuto per il riscaldamento degli ambienti. Ma nessuno accetterà una scarsa efficienza dell'apparecchio di riscaldamento, che comporta un peggioramento delle condizioni di vita, non è vero?

Inoltre, spesso la situazione può essere risolta, e per di più da soli. Ma per farlo è necessario avere conoscenze su come aumentare il rendimento di una caldaia a gas fai da te. È proprio di questo che parleremo nel nostro articolo, esaminando le cause della diminuzione del rendimento e i migliori metodi per eliminarle.

Cause della diminuzione del rendimento e loro eliminazione

Molte cause diverse portano a una scarsa efficienza delle caldaie a gas. Pertanto, la procedura per aumentare il rendimento deve iniziare con la loro individuazione.

Il compito è facilitato dal fatto che tutte le cause rientrano in sole tre categorie.

Che sono:

• Combustione incompleta chimica — si verifica a causa di una generale mancanza di ossigeno nel focolare, di una scarsa miscelazione dell'aria con le sostanze combustibili provenienti dal combustibile, o di una bassa temperatura nel focolare stesso. Di conseguenza, si ha una combustione incompleta del gas e, quindi, viene prodotta meno calore. Le cause di tale combustione incompleta possono ridurre il rendimento di ben il 7%.
• Combustione incompleta meccanica — si verifica quando una parte del combustibile, per vari motivi, tra cui una scarsa miscelazione con l'aria, sfugge al processo di miscelazione con l'aria e non partecipa alla combustione, ma viene trasportata nel camino. Ciò porta a una riduzione del rendimento del 3-7%.
• Perdite di calore totali. A esse porta un funzionamento scorretto non della caldaia stessa, ma di altri elementi del sistema che influenzano direttamente l'efficienza dell'apparecchio di riscaldamento. Ad esempio, radiatori, ventilazione. E spesso le perdite di calore totali portano alla maggiore riduzione del rendimento della caldaia.

Conoscere le sfumature aiuterà a identificare la causa e a migliorare l'efficienza.

I produttori nelle schede tecniche indicano tradizionalmente il rendimento dei loro generatori di gas. Ma, in generale, tale cifra è di riferimento e massima possibile. Se l'apparecchiatura di riscaldamento raggiunga o meno il valore indicato in fabbrica dipende in gran parte dal proprietario, dalle sue conoscenze e competenze.

Metodo n. 1 — eliminazione della combustione incompleta chimica

Poiché il segno della combustione incompleta chimica è una combustione incompleta del carburante, determinare come aumentare l'efficienza in questo caso è semplice. Per farlo, è sufficiente eseguire un'ispezione visiva degli elementi strutturali della caldaia. Di conseguenza, si riveleranno significativi depositi di prodotti di combustione sulle superfici dello scambiatore di calore, del bruciatore a gas e del corpo termoisolante.

Qualsiasi caldaia a gas fa parte dell'impianto di riscaldamento. Pertanto, in gran parte la sua efficienza dipende non dalle proprie impostazioni, condizioni tecniche e produttività, ma dalla potenza, dalle condizioni, dalla corretta scelta e installazione di altri elementi strutturali. Ad esempio, dai radiatori del riscaldamento.

Le cause della mancanza di ossigeno che portano alla combustione incompleta chimica sono diverse.

Le principali sono:

• ostruzione del camino e/o dei condotti di ventilazione;
• lavori di avviamento e messa in servizio non adeguati durante il collegamento della caldaia.

Sulle superfici dei canali dei sistemi di evacuazione dei fumi si deposita una quantità significativa di fuliggine e altri prodotti della combustione. Con il tempo, ciò porta a un rallentamento del processo di scarico dei gas di scarico dalla camera di combustione della caldaia. Di conseguenza, entra meno aria pulita, causando una combustione incompleta.

Migliorare l'efficienza nel caso indicato è possibile effettuando la pulizia dei condotti del camino, del sistema di ventilazione, delle superfici dei bruciatori e di altri elementi sporchi della struttura. Per evitare problemi simili in futuro, è necessario eseguire regolarmente un attento controllo dello stato dei tubi e della caldaia. Questa procedura deve essere eseguita prima dell'inizio di ogni stagione di riscaldamento. Per maggiori informazioni sulla manutenzione delle caldaie a gas, ne abbiamo parlato qui.

Lavori di avviamento e messa in servizio inadeguati o la loro mancata esecuzione possono portare al fatto che l'elettronica non riesca a selezionare le modalità operative ottimali, ad esempio per gestire la dimensione della fiamma. Di conseguenza, il gas non brucerà completamente, soprattutto nella fase di accensione.

Eliminare questa causa e quindi aumentare l'efficienza è possibile eseguendo i necessari lavori di avviamento e messa in servizio.

Metodo n. 2 — eliminazione della combustione incompleta meccanica

Spesso, diverse cause possono portare a una combustione incompleta del gas a causa della combustione incompleta meccanica e alla conseguente perdita di efficienza.

Sebbene i processi di combustione nelle caldaie a gas siano più efficienti rispetto alle loro controparti a combustibile solido, una parte del carburante non brucia comunque. Questo fenomeno è chiamato 'combustione incompleta' ed è una delle cause principali della riduzione dell'efficienza della caldaia a gas.

Le principali sono:

• tiraggio elevato;
• regolazione errata della potenza della caldaia.

Il tiraggio elevato si forma in caso di prestazioni eccessive del sistema di evacuazione dei fumi. Di conseguenza, i prodotti della combustione vengono rimossi a una velocità tale che il gas non riesce a bruciare.

Risolvere la causa della combustione incompleta in questo caso è abbastanza semplice. Per farlo è sufficiente chiudere una parte del condotto di evacuazione dei fumi utilizzando un limitatore di tiraggio. Se tale dispositivo non è previsto o ha perso la sua funzionalità, per aumentare il rendimento è necessario installarlo o sostituirlo. Con i moderni condotti modulari per fumi è semplice. In caso contrario, non si otterrà il risultato desiderato.

La regolazione errata della potenza della caldaia si manifesta spesso sotto forma del fenomeno chiamato ciclaggio. Esso rappresenta una modalità di funzionamento in cui i cicli di accensione/spegnimento si verificano troppo frequentemente. E poiché l'alimentazione del gas all'accensione della caldaia è massima, una parte significativa di esso non riesce a bruciare.

La situazione è aggravata dal fatto che l'elettronica è sempre programmata in modo che il comando agli elementi piezoelettrici per iniziare la produzione della scintilla venga impartito con un certo ritardo. Questo viene fatto per garantire un'accensione di qualità.

Aumentare il rendimento nell'ultimo caso si può fare rapidamente e senza alcuna spesa. Basta entrare nel menu di servizio della propria caldaia a gas. Quindi, utilizzando il pulsante «—», impostare un valore di potenza inferiore.

In alcuni casi, è possibile aumentare il rendimento della propria caldaia a gas mediante le impostazioni del menu di servizio. Ma bisogna ricordare che per la maggior parte queste sono di tipo fine e quindi aumenteranno l'efficienza dell'apparecchio di riscaldamento solo del 3-8%. Per accedere al menu di servizio è necessario inserire un codice speciale impostato dal produttore.

Il rendimento raggiungerà valori ottimali se la potenza della caldaia e la potenza termica totale dei radiatori saranno approssimativamente uguali. I dati necessari sulle caratteristiche operative dell'apparecchiatura possono essere ottenuti dai loro fogli tecnici o dal produttore, dal rivenditore.

A volte capita che la potenza della caldaia risulti notevolmente inferiore al corrispondente parametro totale dei radiatori. In questo caso, il rendimento può essere aumentato incrementando la potenza dell'unità di riscaldamento. Ciò può essere fatto anche autonomamente, accedendo al menu di servizio.

È possibile modificare le caratteristiche operative delle caldaie, poiché hanno un valore di potenza massimo e minimo. E vengono fornite impostate su una potenza media.

Metodo n. 3 — riduzione delle perdite di calore

Le perdite di calore complessive sono le cause che portano più spesso a un basso indice di rendimento della caldaia. E non a caso gli specialisti affermano che l'efficienza dell'apparecchio di riscaldamento stesso dipende per ben l'80% dalla correttezza della scelta, dell'installazione e della potenza dei radiatori.

Modifica della potenza termica totale

Allo stesso tempo, le manipolazioni con gli elementi indicati dei sistemi di riscaldamento sono costose. Ma bisogna ricordare che senza di essi la caldaia non raggiungerà i valori massimi di rendimento.

Cioè, se con i metodi descritti nelle sezioni precedenti dell'articolo non si è riusciti a portare l'efficienza dell'apparecchio di riscaldamento ai valori ottimali, allora si dovrà rimediare eseguendo una serie di procedure sui radiatori.

Di qualche punto percentuale, la caldaia a gas diventerà più efficiente dopo la pulizia delle superfici esterne del bruciatore a gas, dello scambiatore di calore dai prodotti della combustione, dalla polvere incrostata e da altri tipi di sporco.

Tra queste:

• modifica della potenza termica totale;
• installazione corretta.

Questo metodo per aumentare il rendimento della caldaia a gas, come la modifica della potenza termica totale dei radiatori esistenti, è piuttosto complesso. Ma bisognerà usarlo se non si è riusciti a ottenere il risultato desiderato con le regolazioni dell'apparecchio di riscaldamento, soggetto a cicli di accensione/spegnimento.

Il metodo consiste nell'aggiunta di radiatori al sistema di riscaldamento – uno o più. Oppure sostituzione dei radiatori esistenti con modelli più potenti.

Ciò viene fatto per pareggiare la potenza della caldaia con il corrispondente valore totale dei radiatori. Al fine di eliminare gli avvii/arresti frequenti della caldaia. Il che porta ad un aumento del rendimento, ad una riduzione dell'usura dell'apparecchiatura e del consumo di gas non economico.

Si deve ricorrere al metodo descritto anche nei casi in cui la bassa potenza totale non permette di aumentare la produttività della caldaia per migliorare il rendimento. Tale necessità si verifica quando la temperatura del fluido termovettore raggiunge i 70-75 °C. Il fatto è che con questo riscaldamento dell'acqua, sulle superfici dei radiatori iniziano a bruciare particelle di polvere, il che non crea condizioni confortevoli per l'abitazione.

E la cosa peggiore è che a tale temperatura inizia un'elevata usura degli elementi costruttivi dell'impianto di riscaldamento in plastica polimerica, ampiamente utilizzati negli ultimi anni. Di conseguenza, invece dell'atteso aumento del rendimento, si può ottenere una perdita del fluido termovettore, e anche in più punti.

Nella foto è mostrato un camino ostruito da fuliggine e altri prodotti della combustione. E anche a prima vista è chiaro che in queste condizioni l'apparecchiatura non potrà garantire il rendimento atteso. Pertanto, è necessario controllare regolarmente lo stato del sistema di ventilazione e del camino. E affrontare la procedura non in modo formale, ma con piena responsabilità. Poiché da ciò dipende l'efficienza dell'intero sistema di riscaldamento.

Verifica del corretto posizionamento dei radiatori

Se la regolazione della caldaia non aiuta a migliorare l'efficienza e la potenza dell'apparecchiatura è simile e sufficiente per riscaldare gli ambienti, allora bisogna prestare attenzione al posizionamento dei radiatori. Poiché la loro efficienza sarà ottimale se vengono rispettati una serie di requisiti.

I radiatori devono trovarsi:

• nei punti degli ambienti dove le perdite di calore sono più significative, ad esempio vicino alle finestre;
• a 12 cm dal pavimento;
• a 10 cm dal davanzale, inoltre deve coprire il radiatore per 2/3;
• a 2 cm dal muro.

Se vengono rispettati i requisiti elencati, si verificherà una convezione naturale. In questo caso, una piccola parte del calore viene spesa per riscaldare le pareti e bloccare le dispersioni termiche, mentre tutta l'energia rimanente serve a risolvere il compito principale: il riscaldamento degli ambienti. In tale situazione, il carico sulla caldaia sarà minimo, aumentando significativamente il rendimento.

Si ricordi che un radiatore installato con un dislivello superiore a 1° influirà sul rendimento di qualsiasi caldaia a gas. Inoltre, se gli apparecchi installati in modo errato sono più di uno, non sarà possibile compensare questo problema con alcuna regolazione della caldaia. L'unica soluzione corretta sarà quella di eliminare le imperfezioni, anche se ciò comporta dei costi.

Tuttavia, in caso di elevate dispersioni termiche dovute alla bassa efficienza energetica dell'edificio, non sarà possibile ottenere un'elevata efficienza del sistema di riscaldamento. Ad esempio, la maggior parte del calore si disperde attraverso vecchie finestre con fessure, pareti non isolate, porte e tetti.

Cioè, in questi casi, a causa di fessure, correnti d'aria e altri difetti, l'efficienza anche delle caldaie moderne cala di decine di percentuali. Non è possibile compensare con regolazioni o altri metodi. In una situazione del genere, bisogna considerare la sostituzione delle finestre, l'isolamento termico delle pareti, del pavimento o del soffitto, o meglio – tutto insieme.

Metodo n. 4 — manutenzione e lavaggio dello scambiatore di calore

Raggiungere e mantenere un'alta efficienza di qualsiasi caldaia a gas non è possibile con azioni spontanee (dopo aver rilevato la sua bassa efficienza), ma eseguendo sistematicamente determinate procedure: la manutenzione tecnica dell'unità di riscaldamento. Si consiglia di informarsi sulle peculiarità della scelta di una compagnia del gas e sulla stipula di un contratto di manutenzione per la caldaia a gas.

Tale complesso di operazioni consiste in ispezioni e lavori di verifica. Consentiranno di individuare e correggere eventuali imperfezioni che riducono il rendimento già nelle fasi iniziali. Ciò escluderà non solo la riduzione dell'efficienza, ma anche l'usura della caldaia e di altri elementi del sistema di riscaldamento.

Si presti particolare attenzione alla pulizia dello scambiatore di calore. Il motivo è che sulle sue superfici interne si forma abbastanza rapidamente una patina. Assomiglia al calcare che si deposita sulla superficie di un normale bollitore. Di conseguenza, dopo un certo tempo, la caldaia a gas ha bisogno di più tempo per riscaldare il fluido termovettore alla temperatura desiderata. Cioè, si verifica una riduzione del rendimento; inoltre, in caso di intasamento, si verifica un surriscaldamento dello scambiatore di calore, che può portare al suo guasto prematuro.

Nella foto si vede che i canali dello scambiatore di calore sono ostruiti da carbonati (depositi salini). Ciò porta a una significativa riduzione del rendimento e al guasto prematuro della caldaia. È possibile evitare queste conseguenze negative se si esegue regolarmente la pulizia dei canali.

La pulizia della caldaia a gas può essere eseguita in tre modi.

Vale a dire:

• pulizia manuale (metodo meccanico);
• con una soluzione speciale per il lavaggio dello scambiatore di calore della caldaia (metodo chimico);
• metodo idrodinamico.

Per la pulizia meccanica, dopo aver interrotto l'erogazione del gas e drenato il fluido termovettore, si procede allo smontaggio della caldaia, che termina con la rimozione dello scambiatore di calore.

Successivamente, con l'uso di raschietti, spazzole e un comune aspirapolvere, si rimuovono i depositi dai suoi canali interni. Durante questa operazione è necessario prestare attenzione e cautela, poiché lo scambiatore di calore può essere facilmente danneggiato.

Dopo aver completato la pulizia, si rimonta la caldaia e si verifica la tenuta dello scambiatore di calore e dei suoi collegamenti.

La pulizia con il metodo chimico (tramite una soluzione detergente) è una procedura più semplice ed efficace. Ma lo scambiatore di calore dovrà comunque essere rimosso. Successivamente, al suo interno viene versato un prodotto specifico che riesce a eliminare anche i depositi più ostinati (ferro trivalente, carbonato di calcio). Dopo aver scaricato l'acido, i suoi residui dallo scambiatore di calore devono essere rimossi con acqua, facendola circolare con un booster attraverso lo scambiatore.

L'unico svantaggio significativo del metodo chimico di pulizia dello scambiatore di calore è la necessità di utilizzare un'attrezzatura speciale (booster)

Il lavaggio idrodinamico è il metodo più semplice per pulire una caldaia a gas al fine di aumentare il rendimento. Poiché non è necessario smontare l'apparecchiatura e tutto ciò che occorre è pompare acqua normale (con aggiunta di abrasivi) nel sistema di riscaldamento e farla circolare, con un aumento graduale della pressione. Per eseguire la procedura sono necessari una pompa e degli appositi ugelli.

È necessario effettuare la pulizia dello scambiatore di calore almeno una volta ogni 2 anni, il che aiuterà a mantenere il rendimento della caldaia a gas a un livello costantemente elevato.

Il metodo più accessibile per pulire il fluido termovettore è il metodo meccanico – pulizia manuale delle spazzole

Il metodo più accessibile per rimuovere i depositi dallo scambiatore di calore è la sua pulizia con spazzole e altri materiali a disposizione. Ma il metodo considerato più efficace e meno laborioso è l'uso di soluzioni speciali

Metodo n. 5 — pulizia del fluido termovettore

Un altro metodo accessibile per aumentare l'efficienza dell'impianto di riscaldamento è l'installazione di filtri nel sistema di riscaldamento.

Si consiglia di iniziare la suddetta procedura con un'analisi della qualità del fluido termovettore, in particolare di laboratorio. Sarà necessario spendere del denaro, ma così si saprà esattamente quali filtri utilizzare.

Oggi vengono attivamente utilizzati i seguenti tipi:

• di pulizia grossolana;
• di pulizia fine;
• magnetici.

La prima tipologia (filtri di grossolana purificazione) è efficace se nel fluido termovettore sono presenti particelle di sporco grandi (da mezzo micron). I filtri di fine purificazione servono a purificare l'acqua se in essa si trovano sospensioni con particelle molto piccole. Spesso i prodotti di entrambi i tipi vengono utilizzati insieme.

Filtri magnetici gestiscono con successo la pulizia del fluido termovettore da particelle metalliche. Non proteggono le caldaie a gas da altri tipi di contaminanti.

La pulizia del fluido termovettore, insieme al lavaggio dell'apparecchiatura di riscaldamento, consente di ottenere un notevole aumento dell'efficienza. E, cosa più importante, tale risultato sarà stabile per tutta la durata di vita della caldaia.

Misure di sicurezza nell'aumento del rendimento

Ancora 20-30 anni fa il prezzo dei vettori energetici nello spazio post-sovietico era basso, quindi nessuno prestava attenzione a un parametro come il rendimento. Dopotutto, tutto poteva essere risolto dalla produttività. Invece, quando il gas ha iniziato ad aumentare di prezzo e le tecnologie moderne non erano ancora disponibili, gli artigiani hanno iniziato a modernizzare le caldaie a gas, con l'obiettivo di aumentare l'efficienza, con mezzi accessibili.

Quando si eseguono lavori con l'apparecchiatura a gas, è necessario osservare le misure di sicurezza e possedere competenze e strumenti speciali. Inoltre, non è opportuno utilizzare modi di aumentare l'efficienza vietati dalla legge.

Ad esempio, attaccando piastre di rame e alluminio agli scambiatori di calore per migliorare la trasmissione del calore. Riducevano le perdite di calore degli elementi strutturali dei dispositivi di riscaldamento saldando elementi esterni. Si cambiavano l'automazione e gli scambiatori di calore. Si utilizzavano anche altri metodi simili. L'efficienza aumentava, mentre lo stato e il servizio del gas non reagivano alla 'creatività' degli artigiani.

Ora tutto è diverso e le leggi di settore vietano di modificare la costruzione delle caldaie a gas, che devono essere certificate, così come tutti i loro singoli elementi. Di conseguenza, non è possibile aumentare l'efficienza sostituendo componenti meccanici, elettrici e altri dei dispositivi di riscaldamento con parti di terze parti.

Per la violazione dei suddetti requisiti può verificarsi:

• Responsabilità amministrativa. Se i dipendenti dell'azienda del gas scoprono un'interferenza nella struttura della caldaia e non si sono verificati incidenti, si dovrà pagare una multa di 100–150 €. Ciò è indicato dall'articolo 7.19 KoAP. Nei casi gravi, il servizio gas ha il diritto di rescindere il contratto di manutenzione e interrompere le forniture di combustibile.
• Responsabilità penale. A testimoniarlo è la legge federale del n. 229-FZ del 29.07.2018 «Sulle modifiche all'articolo 215.3 del Codice Penale della Federazione Russa e agli articoli 150 e 151 del Codice di Procedura Penale della Federazione Russa». Queste norme entreranno in vigore se le modifiche alla struttura hanno portato a gravi conseguenze.

Cioè, non vale la pena rischiare vite umane per aumentare l'efficienza della caldaia di qualche punto percentuale.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Il primo video aiuterà a capire come si esegue la pulizia dello scambiatore di calore della caldaia, il che contribuirà ad aumentare significativamente il suo rendimento.

Il prossimo video permetterà di comprendere come viene effettuata la pulizia del bruciatore a gas al fine di aumentare l'efficienza della caldaia.

L'esperienza dimostra che il massimo rendimento della caldaia si ottiene con una manutenzione sistematica e una pulizia tempestiva dei bruciatori e dello scambiatore di calore dai prodotti della combustione e dallo sporco, oltre che con un corretto posizionamento e utilizzo dei radiatori. Inoltre, solo le apparecchiature moderne e ad alta tecnologia possono distinguersi per un'elevata efficienza.

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