Conversione della caldaia a gas liquefatto: come modificare correttamente l'unità ed effettuare la regolazione dell'automazione

Le caldaie a gas offerte in vendita sono progettate e tarate per il gas di rete. Ma in questo caso, come dovrebbero comportarsi i proprietari di case private che non hanno un sistema di fornitura di gas naturale blu? Dopotutto, è necessario vivere in condizioni civili normali con un sistema di riscaldamento funzionante già ora.

Tutto è estremamente semplice: la conversione della caldaia a gas liquefatto permetterà di riscaldare la casa e l'acqua sanitaria utilizzando un gruppo di bombole o un gasometro. Per raggiungere questo obiettivo, la vostra unità dovrà essere leggermente modificata e riconfigurata per altri parametri di pressione del combustibile. Vi spiegheremo in dettaglio come viene eseguito questo lavoro.

Cause e principi della modifica della caldaia

Fin dalle prime righe vogliamo avvertire che i lavori di riconversione della caldaia per il passaggio a un diverso tipo di combustibile devono essere eseguiti da un tecnico dell'organizzazione con cui è stato stipulato il contratto per la fornitura di gas e la manutenzione dell'apparecchiatura.

Tuttavia, ogni proprietario dovrebbe conoscere l'essenza e le fasi del processo per un controllo elementare delle azioni degli esecutori invitati. E i dubbi sulla loro competenza a volte sorgono in modo del tutto giustificato. Pertanto, è meglio supervisionare l'esecuzione della procedura, da cui, tra l'altro, dipende la sicurezza della casa e dei suoi abitanti.

Può anche capitare che un rappresentante del servizio del gas non riesca a raggiungere una località remota. In questa situazione, l'artigiano domestico cercherà di fare tutto con le proprie mani. Ma per il risultato degli sforzi di un dilettante inesperto nel settore del gas, la responsabilità sarà sua e le garanzie del produttore verranno annullate.

Acquistando una caldaia a gas per uso domestico, otteniamo un apparecchio predisposto per la lavorazione del combustibile di rete. La rete del gas centralizzata ci fornisce una miscela di gas combustibili in cui predomina il metano. Il gas di rete arriva agli apparecchi con densità e pressione naturali, pari a 21 mbar.

Il gas liquefatto è un nome esagerato per una miscela di propano e butano, in cui può prevalere il primo o il secondo componente. Può contenere prevalentemente butano con una piccola quantità di propano, o viceversa, propano al 99%.

La densità della miscela liquefatta aumenta di 600 volte. La pressione non aumenta altrettanto, ma è comunque superiore a quella del combustibile naturale, 30-31 mbar.

Per ottenere gas liquefatto, la pressione del propano e del butano viene aumentata di circa 600 volte. Questa procedura consente di ridurre il volume del combustibile e di conservarlo allo stato liquido prima dell'uso.

I tipi di gas con cui funzionano le caldaie sono standardizzati. Vengono loro assegnati dei codici che il produttore indica nella documentazione tecnica. Così, il consumo di gas di rete da parte della caldaia è contrassegnato dal codice G20. La possibilità di funzionamento della caldaia con miscela liquefatta a prevalenza di butano è indicata con G30, con miscela a prevalenza di propano – G31.

Affinché il combustibile blu svolga i suoi importanti compiti, il gas entra nella camera di combustione attraverso gli ugelli. Lì il gas viene miscelato con l'aria, mediante il bruciatore, nelle proporzioni ottimali per quel specifico tipo di combustibile. Quindi, al bruciatore deve essere fornito il volume di gas necessario per una combustione normale.

La normale formazione della miscela è possibile con un diametro degli ugelli adatto allo scopo. Dalla dimensione dei fori di alimentazione dipende la quantità di gas che, a una determinata pressione, entra nella camera di combustione con un volume d'aria specifico. Ecco perché per le miscele liquefatte e per il gas di rete vengono installati ugelli con sezioni diverse.

Per passare al consumo di gas liquefatto non è necessario modificare radicalmente l'apparecchiatura, e tanto meno acquistare un nuovo apparecchio. Basta sostituire solo gli ugelli, oppure il collettore (rampa) con gli ugelli.

Notiamo che la sezione degli ugelli è determinata non solo dal tipo di gas, ma anche dalla potenza della caldaia stessa. Per informazione, per il funzionamento di un apparecchio da 10 kW in modalità operativa massima, sono necessari 1,2 m³/h di gas di rete e 0,86 kg/h di miscela liquefatta di qualsiasi tipo.

Più potente è l'apparecchiatura, maggiore è la quantità di combustibile necessaria per il suo funzionamento. Maggiore deve essere la dimensione degli ugelli che permettono il passaggio del combustibile blu nella camera di combustione. La loro sezione è accuratamente calcolata e rigorosamente regolamentata dal produttore, che produce per serie di caldaie di una data potenza bruciatori con ugelli di diametro specificato.

Durante l'ingresso del gas dall'ugello, il gas si mescola con una porzione d'aria necessaria per il normale processo di combustione. Entrambi i componenti devono essere alimentati nella camera di combustione in proporzioni accuratamente dosate.

Come passare al gas liquefatto se inizialmente non si è pensato di acquistare una caldaia per gas liquefatto? La soluzione corretta è sostituire il collettore completo con tutto il set di ugelli, oppure solo gli ugelli, lasciando il collettore in posizione. La seconda opzione non è possibile su tutte le caldaie.

Oltre alla sostituzione dei dispositivi per l'alimentazione del gas liquefatto, sarà necessario eseguire una riconfigurazione del bruciatore della caldaia a gas con tipo di controllo elettronico. Ciò è necessario per una fornitura completa di aria nel volume richiesto per un processo di combustione ininterrotto. Le nuove impostazioni garantiranno anche l'interruzione dell'erogazione del gas in caso di situazione rischiosa.

Sarà inoltre necessario installare un riduttore di pressione progettato per regolare la pressione del combustibile gassoso. Al riduttore di gas è possibile collegare una bombola o un gruppo di bombole. Potrebbe essere necessario sostituire la valvola del gas, se si rendesse necessario.

Per collegare la caldaia alle bombole o al serbatoio di gas, è necessario impostare il riduttore sul valore di pressione operativa del gas. A volte è necessario cambiare anche la valvola del gas nella caldaia, se non è adatta per l'alimentazione del gas alla pressione richiesta.

In ogni caso, prima di ordinare un tecnico per la conversione di una caldaia a gas murale o a pavimento a combustibile liquefatto, è opportuno consultare il servizio gas che segue la vostra apparecchiatura e la fornitura di gas al vostro impianto.

Lì Le consiglieranno quali dispositivi acquistare per la conversione. Calcoleranno l'importo che Le costerà l'ammodernamento insieme al pagamento del tecnico.

Fasi di conversione della caldaia Baxi

Per avere un'idea completa e approfondita di come si debba modificare la caldaia per funzionare a gas in bombola, esaminiamo l'esempio della conversione di un apparecchio murale a doppio circuito del marchio Baxi.

Procedura di sostituzione degli iniettori

Nella maggior parte delle caldaie con il logo Baxi non è necessario sostituire completamente il bruciatore, è sufficiente spostare gli iniettori. Per fare ciò, è necessario acquistarli in anticipo, in base alla potenza dell'apparecchio e al tipo di gas. Nell'esempio in esame, per passare al combustibile G31 saranno necessari iniettori con diametro 0,77 mm.

Il prezzo del kit di iniettori per queste caldaie è di circa 25 €. Il kit, prodotto per diversi modelli simili di caldaie, contiene 17 pezzi e una molla. Sarà necessario sostituire 15 iniettori, 2 di riserva saranno utili in caso di errori.

E procederemo in questo modo:

• Scollegare dall'alimentazione i dispositivi dipendenti dall'energia della caldaia. Spegnere l'unità e chiudere i rubinetti sui tubi che forniscono gas e acqua direttamente all'unità.
• Rimuovere il pannello frontale dalla caldaia, quindi separare lo schermo della camera di combustione chiusa situato dietro di esso.
• Svitare le viti che tengono il coperchio della camera di combustione chiusa. Esso si trova subito dietro lo schermo.
• Scollegare i fili dei due elettrodi: uno – dal controllo della fiamma, il secondo – dal sistema di accensione.
• Estrarre il bruciatore. Per rimuoverlo, svitare le due viti a testa cruciforme che tengono il dispositivo. Esse si trovano a destra e a sinistra, fissano il bruciatore al collettore.
• Svitare gli iniettori con un cricchetto senza smontare o estrarre il collettore. Non bisogna usare pinze in questo caso. Con esse si possono deformare facilmente gli iniettori. Gli ugelli degli iniettori sono sottili e estremamente precisi, non ha senso rovinarli – potrebbero ancora servire.
• Al posto degli iniettori svitati, installare i nuovi dispositivi progettati per l'alimentazione a gas liquefatto, e collegare gli elettrodi per l'accensione e il sistema di controllo della fiamma.
• Rimettere il bruciatore al suo posto. La sua posizione verrà indicata dalle guide.

Con l'installazione del bruciatore, tutte le procedure di modifica sono completate. Non resta che assemblare le parti dell'unità precedentemente separate e fissare il coperchio, lo schermo con il pannello esterno nell'ordine inverso a quello di smontaggio.

Dopo aver effettuato la modifica, tutti i dispositivi scollegati e le parti smontate della caldaia a gas vengono reinstallati nei loro posti originali nell'ordine inverso.

Ma non è ancora tutto, la parte più seria e delicata è ancora da fare: la regolazione.

Processo di regolazione della pressione con “mezzi artigianali”

Questa fase è spesso accessibile solo ai rappresentanti del servizio gas. Infatti, non tutti gli appassionati del fai-da-te possiedono un manometro in grado di rilevare pressioni comprese tra 3 e 40 millibar. Acquistare uno strumento per un lavoro una tantum non è molto sensato; è più semplice ricorrere ai servizi di un tecnico che ha questo dispositivo nel suo arsenale.

Tuttavia, gli inventori nostrani hanno trovato un modo per misurare la pressione del gas nell'impianto. Sono riusciti a individuare anche uno strumento in grado di visualizzare correttamente la pressione atmosferica. Non ci crederà, ma si tratta di un comune misuratore di pressione sanguigna, che probabilmente la generazione più anziana della sua famiglia possiede.

Inoltre, non importa se a sua disposizione c'è un misuratore di pressione sanguigna analogico o elettronico. Entrambe le opzioni sono adatte. La maggior parte di essi reagisce perfettamente a variazioni di 3 mbar (cioè in millibar).

L'unico inconveniente è che non tutti gli strumenti sono dotati di una scala graduata in mbar. Tuttavia, esiste una scala in millimetri di mercurio e su Internet sono disponibili numerosi programmi che convertono tutte le unità di misura fisiche comparabili.

Creiamo per comodità una tabella di conversione delle unità di misura, quindi procediamo con sicurezza alla riconfigurazione dell'automazione della caldaia per il funzionamento con una miscela di gas liquefatti.

Per regolare la caldaia per il funzionamento a gas liquefatto utilizzando un misuratore di pressione sanguigna, sarà utile una tabella con i valori di pressione in diverse unità di misura.

Nell'esempio proposto, la pressione all'ingresso dell'unità deve essere di 37 mbar. Impostiamo i limiti di pressione per il funzionamento del bruciatore a 4,9 mbar per il minimo e 29,4 mbar per il massimo.

Dobbiamo prima regolare la pressione all'ingresso della caldaia murale a gas. Tutto era stato calcolato per l'uso del gas di rete con una pressione di 27-28 mbar. Ora regoliamo il riduttore del serbatoio o del gruppo di bombole ai 37 mbar necessari.

Eseguiamo la regolazione nel seguente ordine:

• Rimuoviamo il raccordo inferiore della valvola del gas, di fatto liberiamo il punto di ingresso del gas nel sistema per la regolazione della pressione dinamica.
• Colleghiamo il misuratore di pressione sanguigna. Per quello elettronico, si scollega semplicemente dal sistema di lettura del misuratore, quindi con un tubo stretto lo si collega al punto di ingresso del gas; per quello analogico, si collega direttamente con il tubo della pera.
• Regoliamo la pressione sui parametri desiderati, tenendo conto che lo strumento mostrerà i valori in mmHg. Quindi, dobbiamo impostare 27,7 mm.

Notiamo che la versione analogica del misuratore è molto più comoda in questo caso. La super precisione che il sistema elettronico cerca di mostrare è del tutto superflua. Inoltre, con uno strumento analogico, che funziona senza eccessiva 'frenesia', è più facile rilevare i decimi.

Si regola la pressione massima della caldaia a gas Baxi utilizzando questo dado. Ruotandolo in senso orario si aumenta il valore, in senso antiorario lo si diminuisce.

Successivamente, si procede alla regolazione della pressione del gas che entra direttamente nel bruciatore:

• Si svita il raccordo superiore dalla valvola del gas. Al foro liberato si collega il manometro.
• Si avvia la caldaia in modo che funzioni con le impostazioni massime per le caratteristiche dell'acqua calda e del fluido termovettore.
• Si impostano i limiti superiore e inferiore per il riscaldamento del fluido termovettore e dell'acqua sanitaria, ruotando il dado di regolazione a sinistra e a destra.

Il dado di regolazione viene ruotato con cautela attorno al proprio asse. Lo si gira in senso orario per aumentare, in senso antiorario per diminuire. Si utilizza una chiave a bussola. Si procede fino a quando i valori non coincidono con le misure convertite in mm di colonna di mercurio: 22 mm per il limite superiore, 3,7 mm – per il limite inferiore.

I decimi di millimetro si determinano sulla scala letteralmente 'a occhio'. Per impostare 3,7 mm, si trova approssimativamente il punto medio tra 3 e 4, quindi si sposta leggermente l'indicazione verso 4. Ecco, si può dire che abbiamo regolato.

Ora si serra il raccordo e si rimonta la caldaia, dopodiché si avvia e si verifica il suo funzionamento. L'errore della regolazione effettuata nell'esempio non ha superato l'1%, il che è davvero notevole per un'esecuzione domestica.

Analogamente, tutti i lavori di riconversione e regolazione vengono eseguiti su molti gruppi murali a doppio circuito. Tra questi dispositivi rientrano i prodotti dell'azienda Airfel, ad esempio i modelli Digifel e Digifel DUO.

Passi della modifica con sostituzione del bruciatore

La struttura di alcune caldaie è tale che non ha senso svitare singolarmente gli ugelli. Per esse i produttori producono moduli progettati per gas liquefatto. È possibile sostituire facilmente il modulo bruciatore, ad esempio, nella caldaia Navien Deluxe.

Tutto il lavoro consiste nel sostituire il collettore con gli ugelli con un dispositivo identico ma con fori di dimensioni diverse. Il fatto che sia di produzione industriale è un indubbio vantaggio, che garantisce la tenuta dei canali del gas. Non ci saranno dubbi sulla sua successiva sicurezza d'uso.

I lavori di riconversione e regolazione in questo caso vengono eseguiti come segue:

• Disconnetta l'apparecchio dall'alimentazione elettrica e chiuda il rubinetto sul tubo di alimentazione del gas.
• Rimuova il pannello frontale dal corpo della caldaia.
• Scolleghi gli elettrodi collegati al sistema di accensione.
• Smonti il tubo di alimentazione del gas situato all'interno della caldaia, dopo aver svitato le 4 viti che lo trattengono.
• Rimuova il coperchio installato sulla camera di combustione chiusa. Per farlo, sviti 11 viti.
• Smonti il sensore di protezione dal surriscaldamento insieme alla staffa a lui destinata.
• Estragga il collettore insieme agli ugelli fissati su di esso. Per rimuoverlo, sviti le due viti poste a destra e a sinistra del dispositivo.
• Installi l'anello di tenuta sul nuovo collettore da montare, che sigilla l'ingresso del tubo del gas. Monti il nuovo collettore nella sua sede e lo fissi con le viti.
• Sposti il microinterruttore, il quinto dal basso, verso destra. In questo modo si riconfigura l'apparecchio per il funzionamento a gas liquefatto.

Dopo queste semplici operazioni, rimonti la caldaia seguendo l'ordine inverso. Allo stesso modo si effettua la modifica e la riconfigurazione della maggior parte delle caldaie a gas a pavimento, soprattutto se di tipo a condensazione. Questa tipologia di caldaie è spesso già predisposta per la conversione.

La seguente selezione di foto aiuta a visualizzare la procedura di sostituzione del collettore con gli ugelli del gas e di regolazione della caldaia.

Ora non resta che sostituire il collettore e regolare l'apparecchio a gas per il funzionamento con bombole o serbatoio di gas.

Tuttavia, è necessario sapere che entrambi i metodi di conversione sopra descritti non sono realizzabili con tutti i modelli di apparecchi. Ci sono caldaie che non vale nemmeno la pena di tentare di convertire al gas liquefatto, soprattutto quelle prodotte da molto tempo.

In ogni caso, prima di pianificare la conversione, è necessario informarsi presso i rappresentanti dell'azienda che ha effettuato la prima messa in funzione se sia possibile realizzare un progetto del genere. Vale anche la pena di consultare il libretto dell'apparecchiatura per il gas e le raccomandazioni del produttore. Di solito lì viene discussa la possibilità.

Raccomandazioni per la sicurezza

La conversione della caldaia e la sua riprogrammazione per l'uso di gas liquefatto impone la necessità di 'riprogrammare' il proprio atteggiamento nei confronti del sistema di alimentazione e stoccaggio del combustibile blu.

È indispensabile ricordare che:

• I serbatoi o i gasometri, che sono serbatoi per lo stoccaggio del gas e forniscono carburante alle apparecchiature domestiche secondo necessità, devono essere riempiti periodicamente.
• Per il rifornimento di gas di un gruppo di bombole o di un gasometro è necessario rivolgersi a organizzazioni certificate, dotate di attrezzature per misurare il peso del gas nella bombola e il suo volume effettivo nel gasometro.
• Il riempimento dei serbatoi chiusi per il gas viene effettuato all'85% del volume utile del recipiente. Questa riserva è necessaria in caso di dilatazione termica del combustibile per evitare un'esplosione.

Una situazione non pericolosa, ma che richiede particolare attenzione durante il rifornimento del gas liquefatto blu, è l'aggiunta di un liquido con densità diversa da quella del liquido precedente. A causa di questa differenza, i residui di gas liquefatto potrebbero non mescolarsi con la nuova porzione aggiunta.

Nel serbatoio, a causa della differenza di densità, si forma una sorta di due settori non comunicanti, in ciascuno dei quali circola gas liquefatto. Tuttavia, al confine dei settori, dopo un breve periodo, si verificherà uno scambio termico convettivo. Dopo il pareggiamento delle temperature, le densità si uguaglieranno e i liquidi potranno mescolarsi.

Il gas liquefatto, come quello di rete – è un liquido altamente infiammabile con elevata velocità di propagazione della fiamma. Per evitare situazioni catastrofiche, è necessario rispettare rigorosamente le regole operative e riempire le bombole non oltre l'85%.

Di solito questo processo, intendendo direttamente la miscelazione, è accompagnato da un'intensa evaporazione del gas liquefatto. Per evitare le relative perdite, è opportuno utilizzare dispositivi di miscelazione durante il processo di riempimento. Ma è meglio scegliere un metodo che consenta di escludere il fenomeno sopra descritto.

Il rifornimento di bombole e del serbatoio di gas liquefatto in generale è un processo che richiede particolare attenzione, altrimenti i problemi possono essere molto seri e persino catastrofici. Un problema sostanziale è considerato la rapida diffusione ed evaporazione della miscela di gas liquefatto.

Se non vengono violate le norme di sicurezza per l'uso delle apparecchiature a gas, il metano di rete raramente esplode. Ciò accade solo in caso di perdite significative, se lo stato tecnico del gas nell'ambiente circostante cambia bruscamente. Ad esempio, in una cucina con evidenti segni di perdita, invece di ventilare obbligatoriamente, si accende la luce.

Il gas liquefatto, espandendosi in un contenitore chiuso a causa del riscaldamento esterno, esplode sicuramente se nel serbatoio non è stato lasciato spazio sufficiente per la sua espansione. Il combustibile blu brucia in modo estremamente intenso. Poiché il gas viene rapidamente assorbito dall'atmosfera, la zona di combustione si espande ad alta velocità.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Il seguente video illustra l'organizzazione del riscaldamento a gas liquefatto e la procedura per convertire la caldaia al suo consumo.

L'essenza tecnica e tecnologica della conversione della caldaia al consumo di miscela di gas allo stato liquefatto deve essere conosciuta sia dai fai-da-te che dai committenti dei servizi degli operatori del gas.

È bene ricordare che la seconda opzione è preferibile, poiché il gas è esplosivo, tossico e infiammabile. Inoltre, in caso di intervento da parte di terzi, la garanzia sull'apparecchiatura è considerata nulla.