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Consigli e Curiosità

Come Funziona una Caldaia?

Funzionamento caldaia

Ci sono aspetti della nostra quotidianità dei quali ignoriamo totalmente il funzionamento, uno tra questi è proprio come funziona una caldaia.

Così succede di dare per scontati piaceri come il calduccio di casa, l’acqua corrente e ancora di più, averla a diverse temperature. Eppure, prova ad immaginare come cambierebbe la tua esistenza se, da domani, dovessi farne a meno.

Non spaventarti! Per fortuna non devi farlo. Il comfort domestico al quale siamo stati abituati è una realtà che, salvo imprevisti temporanei, possiamo goderci tutto l’anno.

Ma come otteniamo tanto comfort?  Quasi sempre accade grazie a una caldaia, un piccolo capolavoro di ingegneria e meccanica che tramite un impianto molto strutturato riesce a garantirci sia l’acqua calda che il tepore dei termosifoni.

Per quanto la caldaia sia probabilmente l’impianto più noto e nominato presente nelle nostre abitazioni, rapportarsi ad essa, conoscerla e capirne il sistema di funzionamento non è così semplice. Ecco perché abbiamo deciso di realizzare questo articolo dove analizzeremo nel dettaglio il funzionamento di una caldaia.

Comprendere il meccanismo che è alla base di questo straordinario elemento del nostro quotidiano può essere utile per diversi aspetti, come prevenirne malfunzionamenti o rimediare a possibili guasti.

Ci sei? Andiamo!

Funzionamento della caldaia

Iniziamo col ricordare che una caldaia gestisce due circuiti:

  1. L’acqua corrente, circuito idraulico
  2. riscaldamento, circuito a gas

In questo modo, attraverso la combustione che avviene al suo interno, può fornire sia l’impianto di riscaldamento che l’acqua calda sanitaria.

Abbiamo detto che Il corpo centrale di una caldaia è composto da un bruciatore, ovvero quello in cui avviene il riscaldamento dell’acqua per mezzo della combustione del gas. Così il sistema brucia il gas generando la combustione indispensabile al riscaldamento (sia dell’acqua calda sanitaria che quella desitnata al radiatori). Quest’acqua riscaldata viene poi immessa nell’impianto domestico. Il gas invece viene eliminato conducendolo all’esterno grazie alla canna fumaria.

Nella canna fumaria si trova un elettroventilatore che convoglia i fumi all’interno di un tubo che dà all’esterno. I tubi si trovano almeno 2 metri e mezzo al di sopra dello scario. Questo avviene per accertarsi che i fumi nocivi di scarico siano lontano dalle abitazioni e non inquinare l’aria delle abitazioni.

In questo caso si sta parlando di caldaie a tiraggio forzato (o a camera stagna), proprio per la caratteristica di forzare il flusso dei fumi all’esterno. Questa tipologia si distingue dalle caldaie a tiraggio naturale o a condensazione. Per conoscere tutti i dettagli su questa tipologia puoi leggere il nostro articolo dedicato proprio alle Caldaie a Condensazione

Tornando ai  due sistemi descritti, ovvero quello idrico e quello a gas, si caratterizzano per essere un sistema aperto il primo e chiuso il secondo. Perché li definizamo così?

Nel primo caso, il circuito idraulico è aperto perché l’acqua entra dalla rete idrica. Nel secondo caso il circuisto a gas è chiuso perché l’acqua, una volta immessa nel sistema di riscaldamento, a meno che non venga sostituiita, questa resta nell’impianto.

Da qui la necessità di distinguere il circuito in due:

  • Circuito per il riscladamento -> chiuso
  • Circuito per l’acqua caldaia sanitaria -> aperto

Entrambi i circuiti sono collegati ad uno  scambiatore che può essere:

  • Scambiatore Primario collegato al sistema dell’impianto di riscaldamento
  • Scambiatore secondario che è collegato all’acqua calda sanitaria

Adesso vediamo come avviene tutto il processo seguento il percorso in un processo lineare

Prima di proseguire però e scoprire avviene nello specifico Scopriamo da cosa è composta una Caldaia

Per spiegarti detagliatamente il Funzionamento di una caldaia è importante iniziare scoprendo com’è fatta una caldaia, partendo dai principali elementi che la compongono?

Componenti della caldaia

Una caldaia è formata da tre elementi imprescindibili, questi sono:

  • Il Bruciatore
  • Lo Scambiatore di calore (questo si distingue in Primario e Secondario)

Il bruciatore è il cuore del sistema, l’elemento in cui avviene la combustione, che sia questa del gas, del gasolio o anche a legna/pellet. Il combustibile a contatto con l’aria genera la combustione necessaria ad azionare il sistema. Il calore che viene generato riscalda l’acqua che viene inserita nell’impianto.

Lo scambiatore invece è quell’elemento che permette la trasmissione del calore nel sistema. Più avanti vedremo la differenza tra Primario e secondario. Questo componenete è molto importante nel sistema e per le nostre tasche. Se lo scambiatore è efficiente e più si ridurrà il bisogno di combustione della caldaia. In questo modo verranno ridotti anche i costi dell’impianto a beneficio dell’efficienza.

A  questi due componenti vanno ad aggiungersi:

  • Scheda di accensione è cuore della caldaia, da qui partono i collegamenti elettrici e controlla il funzionamento di tutti gli elementi
  • Circolatore si occupa di far girare l’acqua nei due circuiti. Spinge l’acqua scaldata nello scambiatore primario e così arriva ai termosifoni
  • Scambiatore di calore primario è il componente scaldato direttamente dalla fiamma presente nella camera di combustione. L’acqua viene scaldata in questo punto e poi spinta dal circolatore
  • Camera di combustione raccoglitore dove avviene la scintilla e quindi la combustione del gas che proviene dal bruciatore. Le pareti di questa camera sono in fibra di ceramica per assicurare l’isolamento termico.

CURIOSITA’: la camera di combustione nelle caldaie a camera stagna è la prima che viene pulita dal ventilatore. Questo avviene per prevenire esplosioni e spiega come mai l’acqua calda non fluisce immediatamente.

  • vaso di espansione del riscaldamento è un componente precaricato di azoto e serve a compensare l’aumento di volume dell’acqua che si ha durante il funzionamento del riscaldamento.

 

Passiamo a vedere nel dettaglio come si attivano e lavorano i singoli elementi di una caldaia a gas.

Come Funziona una caldaia a Gas

Per prima cosa una caldaia si attiva grazie ad una scheda che inizializza il prodotto e lo regola. Per rendere la cosa più semplice basta vederla come un elemento elettronico che controlla le operazioni e i comandi. Alla scheda sono legati altri componenti elettrici che sono gli Attuatori.

La combustione della quale abbiamo parlato sopra avviene, appunto, nella camera di combustione. Tale combustione è resa possibile per mezzo di una scintilla generata proprio dalla candeletta di accensione.

Nella camera dove avviene la combustione le pareti sono in ceramica così da essere refrattarie e permettere l’isolamento termico necessario. Immagina a quali temperature si possa arrivare. Parliamo anche di 800 gradi.

Sempre in questa camera la conduzione termica è assicurata non solo dal gas ma dal giusto equilibrio tra gase e aria, così la fiamma viene trasmessa allo scambiatore.

Eccoci arrivati al ruolo dello Scambiatore Primario: si tratta di un contenitore di acqua che si trova vicino alla fiamma e assorbe il calore per poi ceederlo all’acqua che si trova nel circuito.

Lo scambiatore Secondario invece, sebbene utilizzi lo stesso principio, scamia l’energia temirca con l’acqua che arriva dal sistema idrauilico.

Ad occuparsi della circolazione dell’acqua appena riscaldata è il circolatore. Il circolatore porta l’acqua dallo scambiatore fino ai corpi scladanti dell’impianto (scladalviette, termoarredi, termosifoni) .

A far si che la caldaia sia raggiunta dal gas metano è  una valvola, un sistema di sicurezza, che è tra il contatore del gas e la caldaia e ne regola anche la potenza. Anche questo dispositivo è elettrico e il flusso del metano viene rilasciato quando arriva l’impulso elettrico dalla centralina.

Ora ti starai chiedendo: ok, e come può sapere quando è il momento di riscaldare l’acqua? Viene generato un impulso elettrico alla scheda quando apriamo il rubinetto per fare richiesta di acqua calda. A quel punto viene dato il comeando dal flussostato.

Eccoci qui. Ora conosci tutti i misteri del funzionamento di una caldaia. Siamo sicuri che si tratta di informazioni molto intreressanti. E magari potrai stupire amici e parenti quando si chiederanno: come fa l’acqua calda ad uscire? Tu adesso conosci la risposta.

Non è come averla inventa, ma di certo è un’ottima informazione!

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