Caldaie combinate per il riscaldamento domestico: tipi, descrizione del principio di funzionamento + consigli per la scelta

Nel riscaldamento di abitazioni private o villette di campagna si utilizzano spesso caldaie combinate per il riscaldamento domestico – esse consentono di garantire una temperatura confortevole in tutte le stanze indipendentemente dalla presenza o meno di gasdotti centralizzati o legna.

Un vantaggio significativo di tali apparecchiature – la correzione del preventivo di spesa non solo per il riscaldamento dell'edificio, ma anche per la fornitura di acqua calda. Inoltre, è molto comodo avere la possibilità di utilizzare diversi tipi di combustibile, non è vero?

L'efficienza delle caldaie combinate in condizioni di mancanza di accesso al sistema centrale di fornitura di risorse energetiche è confermata da numerose recensioni dei loro proprietari. Il compito principale – scegliere il tipo ottimale di apparecchio di riscaldamento.

La aiuteremo a fare la scelta giusta. Nell'articolo sono descritte le caratteristiche di funzionamento, esercizio e manutenzione dei diversi tipi di caldaie combinate. Abbiamo indicato i principali criteri di valutazione dell'apparecchiatura e fornito raccomandazioni pratiche per la scelta dell'apparecchio di riscaldamento.

Principali tipi di caldaie combinate

Le apparecchiature di riscaldamento di tipo combinato sono orientate al carico e alla lavorazione di due o più tipi di materiali combustibili.

Più del 70% dei modelli presenti sul mercato sono dotati di speciali riscaldatori elettrici che favoriscono l'abbandono parziale o totale dell'utilizzo degli elementi riscaldanti principali per il riscaldamento dell'acqua nella stagione estiva.

Il tipo di materiale combustibile utilizzato consente di suddividere approssimativamente le apparecchiature in 2 gruppi principali:

• standard – utilizzano non più di due diversi tipi di combustibile;
• universali – in grado di funzionare con tre o più varianti di combustibile.

Nella maggior parte dei casi, è possibile sostituire il bruciatore per modificare la funzione di alimentazione del combustibile. Sono disponibili anche modelli dotati di piani cottura e persino di due bruciatori con controllo elettronico o elettromeccanico.

L'unico intoppo è che più è estesa la funzionalità di tale apparecchio, più complesso sarà il processo di installazione.

La caldaia a pellet appartiene agli impianti a combustibile solido. In essa vengono bruciati pellet granulari prodotti da scarti di legno (+).

I proprietari di case di campagna che utilizzano una caldaia combinata per il riscaldamento dichiarano all'unanimità il suo indubbio vantaggio. Soprattutto se la casa si trova lontano dai grandi centri abitati e la mancanza di gas e le frequenti interruzioni di corrente sono la norma in questa zona.

Inoltre, la caldaia combinata, chiamata anche universale, presenta molti altri vantaggi.

Questi vantaggi le consentono di competere con i tipi più popolari di sistemi monocomponente:

• possibilità di collegamento di più circuiti;
• ampia gamma di risorse per la modernizzazione tecnica – sostituzione del bruciatore, installazione del boiler;
• livello moderno di controllo software;
• assenza di interruzioni nel sistema di riscaldamento – nel momento in cui cessa l'alimentazione di un tipo di combustibile, è possibile utilizzare una variante alternativa;
• economico consumo di risorse per il funzionamento del sistema di riscaldamento.

I modelli con comando elettromeccanico diventeranno semplicemente indispensabili nelle case situate in aree che spesso subiscono interruzioni di corrente.

Questa opzione consente, se necessario, di passare l'impianto di caldaia alla modalità di regolazione manuale senza perdere la produttività del suo funzionamento.

La potenza della caldaia diventa il fattore principale nella scelta tra l'ampia gamma di modelli disponibili.

Opzioni popolari di combinazione di combustibile

Le diverse varianti di unità di riscaldamento combinate offrono la possibilità di risolvere vari tipi di problemi, dalle sfide su larga scala a quelle meno globali. Ad esempio, possono garantire la fornitura di acqua calda sia per una singola famiglia di 3-5 persone, sia per il riscaldamento di un edificio per uffici o di un condominio.

Opzione #1 – combinazione gas/elettricità

Per il riscaldamento dell'acqua, l'energia elettrica è la più efficace. Il rapido aumento della temperatura avviene agendo sul fluido termovettore, con il minimo ritardo.

La qualità prioritaria principale dell'apparecchiatura con combinazione gas/elettricità è la sua versatilità, che si manifesta nella possibilità di collegamento a più sistemi di riscaldamento, nonché nella possibilità di installare più circuiti.

Caratteristiche degli apparecchi di riscaldamento combinati che offrono vantaggi significativi:

• Dimensioni ridotte. L'apparecchio ha una camera di combustione non ingombrante per la combustione dei gas, uno scambiatore di calore con una resistenza elettrica incorporata o un altro tipo di dispositivo di riscaldamento;
• Basso consumo di energia elettrica. La caldaia funziona a gas, e il riscaldatore elettrico viene avviato solo su richiesta – per il rapido riscaldamento dell'acqua o in assenza di accesso alla fornitura di gas;
• Categoria di prezzo contenuta. Si ottiene grazie all'assenza di una camera di combustione separata – il riscaldatore è installato all'interno dello scambiatore di calore. Nelle apparecchiature senza circuito secondario, è prevista la possibilità di collegare uno scaldacqua;
• Resistenze elettriche di bassa potenza – molti modelli presenti sul mercato sono progettati solo per mantenere la temperatura impostata.

Sebbene il gas sia considerato un tipo di combustibile economico, lo stesso non si può dire dell'elettricità. Pertanto, per le case situate in zone con una rete di distribuzione del gas poco sviluppata, è opportuno considerare un'altra opzione di caldaia che funzioni con un combustibile diverso.

Opzione #2 – combinazione legna/gas

I combustibili più economici sono considerati il gas e la legna. Le dimensioni dell'apparecchio di riscaldamento che funziona con tali combustibili sono imponenti – dispone di camere di combustione separate per ogni tipo di combustibile.

Le caratteristiche costruttive delle caldaie con combinazione gas/legna determinano la disposizione di uno o due scambiatori di calore. Nel primo caso, esso funge da elemento comune per tutte le camere di combustione.

In caso di interruzioni della fornitura di gas, l'apparecchiatura passerà all'elettricità: dopo un mese di tale riscaldamento, la bolletta elettrica sarà salata.

In una caldaia a doppio circuito, per la produzione di acqua calda sanitaria viene utilizzato un solo tipo di combustibile. Questo tipo di caldaia combinata richiede la preventiva predisposizione della documentazione autorizzativa per l'installazione.

Inoltre, queste caldaie si dividono in due sottotipi: con camera di combustione comune e separata. La prima opzione si riferisce a impianti realizzati autonomamente. Vengono utilizzati per minimizzare il costo finale del sistema di riscaldamento di una casa di campagna.

Il montaggio del bruciatore a gas in un modello classico di caldaia viene eseguito manualmente; se si utilizza combustibile solido, viene smontato. Questa opzione crea condizioni di lavoro inaccettabili per lo scambiatore di calore: l'esposizione all'alta temperatura durante il funzionamento del bruciatore. Essa è la causa frequente di malfunzionamento della caldaia.

Nella richiesta del permesso per l'installazione di una caldaia combinata tipo gas/legna, gli aspetti principali sono i parametri tecnici della zona a combustibile solido, che non devono influenzare quella a gas.

La struttura con camere di combustione separate è dotata di un sistema a doppio circuito, uno dei quali viene utilizzato per riscaldare l'acqua per il riscaldamento, e l'altro per la produzione di acqua calda sanitaria.

In caso di riconversione di una caldaia a combustibile solido per l'uso di gasolio, vengono installati solo bruciatori a ventola:

Convertire l'impianto di riscaldamento a combustibile solido in una versione liquida consentirà di ridurre i costi senza perdere in efficienza. Questa soluzione è opportuna se non è ancora possibile passare all'uso del gas di rete. Tuttavia, il riscaldamento a gasolio costa da 2 a 3 volte di più rispetto al gas.

Opzione #3 – combinazione legna/energia elettrica

Quando non è possibile collegarsi alla rete del gas principale o predisporre il riscaldamento a bombole, si utilizzano spesso caldaie a combustibile solido. Hanno una potenza elevata e sono indipendenti dall'energia elettrica.

Dal punto di vista costruttivo, le caldaie combinate del tipo legna/elettricità sono abbastanza simili ai modelli a gas. È inoltre possibile la produzione autonoma di questo tipo di apparecchio. Sarà sufficiente determinare la potenza necessaria, scegliere una resistenza elettrica e montarla nello scambiatore di calore.

I modelli di fabbrica delle caldaie universali di riscaldamento legna/elettricità sono dotati di un set completo di elementi necessari. In esse la potenza e il posizionamento della resistenza sono progettati correttamente, il che garantisce un alto livello di sicurezza durante il periodo di funzionamento.

Oltre a queste caratteristiche, è necessario evidenziare le seguenti peculiarità delle caldaie combinate a legna ed elettricità:

• funzioni ausiliarie – collegamento del blocco della resistenza tramite un contatto con un termoregolatore o un'apposita unità software che consente il controllo a distanza del funzionamento della caldaia;
• maggiore resistenza ai guasti – i modelli di fabbrica forniscono il calore grazie al funzionamento degli elementi riscaldanti (resistenze), in grado di sopportare elevati carichi termici durante il funzionamento del vano di combustione;
• facilità di riparazione – in caso di guasto della parte elettrica della caldaia, essa può essere facilmente sostituita. In molti modelli di generatori di calore a gas questa funzione non è disponibile.

La potenza di una caldaia a combustibile solido viene regolata in modo relativamente lento. A causa di questa caratteristica, per effettuare una regolazione rapida del livello di riscaldamento, i produttori consigliano di utilizzare la parte elettronica dell'impianto termico.

Opzione #4 – impianti multicombustibile

Le caratteristiche strutturali delle apparecchiature di riscaldamento multicombustibile per uso domestico si basano sull'utilizzo di diversi combustibili alternativi. Tra questi sistemi di riscaldamento rientrano i modelli con combinazione di pellet/gas/legna/elettricità.

Nella maggior parte delle varianti di caldaie a pellet di tipo combinato, il bruciatore è presentato come un elemento rimovibile, quindi la sua camera di combustione può essere utilizzata anche per altri tipi di combustibile.

La caratteristica strutturale più significativa delle caldaie combinate a pellet è la dotazione di più camere di combustione, predisposte per l'utilizzo di un tipo di combustibile, solido o liquido.

In aggiunta alle funzionalità, è possibile installare una resistenza elettrica, situata nella camera dello scambiatore di calore.

Grazie al bruciatore a pellet facilmente rimovibile, diventa possibile utilizzare altri tipi di combustibile, come diesel o gas.

Per l'utilizzo di questo tipo di vettori energetici sono necessarie condizioni per creare una pressione di tiraggio forzato e determinate caratteristiche costruttive dello scambiatore di calore. Tutte queste caratteristiche sono proprie delle caldaie a pellet.

Un sistema di riscaldamento multicombustibile può essere installato solo dopo aver soddisfatto i seguenti requisiti:

• Alimentazione elettrica ininterrotta – condizione necessaria per attivare il funzionamento della caldaia a pellet, del bruciatore a gas e di quello diesel (l'uso di combustibili solidi costituisce un'eccezione);
• Fornitura organizzata di materiali combustibili alla caldaia – è il problema più critico nella progettazione dell'installazione di caldaie con combinazione gas/legna/elettricità;
• Garantire uno spazio di stoccaggio per i vettori energetici – per l'uso del riscaldamento a bombola vengono montati box esterni in acciaio o viene destinato un locale separato, e in alcuni casi un intero edificio; il diesel viene conservato in cisterne collegate a una pompa.

Prima di acquistare un apparecchio di riscaldamento universale, è necessario analizzare i principali fattori che influenzano la scelta di un modello specifico.

Pertanto, è opportuno valutare l'opportunità di utilizzare ciascun tipo di vettore energetico, poiché il costo di un tale apparecchio è significativamente superiore rispetto ai sistemi a combustibile singolo.

Il diametro necessario della canna fumaria deve essere calcolato in anticipo, poiché il coefficiente di tiraggio deve soddisfare almeno i requisiti minimi per ciascun materiale combustibile.

Come scegliere la caldaia giusta?

L'unico criterio oggettivo per scegliere una caldaia combinata per la propria casa è la potenza necessaria per garantire il funzionamento dell'impianto di riscaldamento. Inoltre, questo parametro non deve essere influenzato dal numero di circuiti collegati.

Non ha senso pagare di più per una caldaia potente nella speranza che l'automazione ne corregga il funzionamento. Questo approccio favorisce il funzionamento «a vuoto» dell'apparecchio, portando a un guasto più rapido. Inoltre, tale modalità di funzionamento accelera il processo di condensazione.

Per quanto riguarda il calcolo della potenza, in teoria per riscaldare un'area di 10 m² è necessario utilizzare 1 kW di energia termica.

Ma si tratta di un indicatore piuttosto approssimativo, che viene corretto in base ai seguenti parametri:

• dell'altezza dei soffitti in casa;
• del numero di piani;
• del grado di isolamento dell'edificio.

Pertanto, nei propri calcoli è opportuno applicare un coefficiente di 1,5, ovvero aumentare la riserva di 0,5 kW. La potenza di un impianto di riscaldamento a più circuiti viene calcolata con un sovrapprezzo del 25-30%.

Così, per riscaldare un edificio con una superficie di 100 m², sarà necessaria una potenza di 10-15 kW per il riscaldamento a circuito singolo e di 15-20 kW per quello a doppio circuito.

Per scegliere un bruciatore a gas per una caldaia a combustibile solido, è necessario misurare con precisione le dimensioni della camera di combustione. La dimensione del bruciatore a gas corrisponderà proprio a queste proporzioni.

Un criterio altrettanto importante nella scelta di una caldaia combinata per riscaldamento è la fascia di prezzo. Il prezzo dell'apparecchio dipende dalla potenza, dal numero di funzioni e dal produttore.

Per gli utenti sono altrettanto importanti altre caratteristiche:

• ACS;
• materiale di fabbricazione;
• facilità di gestione;
• dimensioni;
• componenti;
• peso e caratteristiche di installazione;
• altro.

Immediatamente si deve risolvere la questione dell'acqua calda sanitaria: sarà la caldaia a garantire l'erogazione di acqua calda oppure per questo scopo è presente uno scaldabagno elettrico.

Nel caso si opti per la prima opzione, si sceglie il metodo più preferibile – ad accumulo o istantaneo, nonché i parametri del serbatoio dell'acqua in base alle esigenze (calcolato in base al numero di residenti).

Per quanto riguarda le dimensioni dell'attrezzatura, queste hanno importanza solo in caso di installazione in un ambiente di piccole dimensioni.

Per quanto riguarda il materiale di fabbricazione, è disponibile un'ampia gamma di caldaie. Ma le opzioni più popolari sono l'acciaio o la ghisa. Inoltre, tale caldaia è in grado di sopportare un carico termico elevato e prolungato e ha una maggiore durata operativa.

A giudicare dall'intensità delle vendite e basandosi sulle recensioni dei consumatori, i seguenti modelli sono molto richiesti:

L'automazione della gestione influisce sulla facilità d'uso, e anche il sistema di sicurezza dipende da quanto è automatizzato il processo di combustione dei combustibili. La maggior parte dei modelli può essere controllata tramite comodi telecomandi o pannelli.

La maggior parte dei modelli è dotata di accessori aggiuntivi. Questi includono la presenza di un piano di cottura, iniettori, regolatori di tiraggio, bruciatori, cappotto fonoassorbente, ecc.

La scelta della caldaia in base a questo parametro deve essere fatta in base alle preferenze personali e all'importo stanziato per l'acquisto.

Quando si sceglie una caldaia di riscaldamento con combinazione legna/elettricità, è necessario calcolare la potenza richiesta della resistenza elettrica. Si consiglia di scegliere modelli con un valore pari almeno al 60% del coefficiente necessario per il riscaldamento della casa

Bisogna invece prestare subito attenzione al peso dell'apparecchiatura e alla complessità della sua installazione.

L'installazione in un edificio residenziale della maggior parte dei modelli a pavimento di caldaie combinate per riscaldamento, dotati di più camere di combustione, richiede un ulteriore basamento in cemento, poiché il pavimento standard non può sopportare un tale carico. La soluzione ottimale è allestire un locale caldaia separato.

Conoscendo i parametri principali che influenzano la scelta di una caldaia combinata, è possibile selezionare il modello più adatto.

Ulteriori raccomandazioni per la scelta, nonché una panoramica comparativa di diversi gruppi di riscaldamento per una casa privata sono fornite in questo articolo.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Principio di funzionamento dell'apparecchiatura di riscaldamento universale in video:

Regole per la scelta di una caldaia combinata in video:

Esempio di funzionamento di una caldaia combinata a pellet:

Indipendentemente dal tipo di apparecchiatura scelta, prima del suo acquisto è necessario progettare il futuro sistema di riscaldamento. Ciò include: tubazioni, condotto fumario e misure di sicurezza durante l'uso dell'apparecchio di riscaldamento.

Questo garantirà un pieno funzionamento del sistema di riscaldamento con minimi costi per risorse energetiche.

State cercando una caldaia combinata efficiente per la casa? Oppure avete esperienza nell'uso di tali impianti? Lasciate, per favore, commenti all'articolo, partecipate alle discussioni e condividete le vostre impressioni sull'uso degli apparecchi di riscaldamento.