Rendimento caldaia: cos’è e come si calcola

Con “rendimento caldaia” si intende il rapporto fra la potenza termica utile e la potenza termica al focolare. In altre parole si tratta del rapporto tra il calore prodotto per generare il fenomeno della combustione e quello che viene destinato al fluido termovettore. La parte restante del calore viene invece espulsa all’esterno, principalmente grazie all’azione della canna fumaria, sotto forma di gas e fumi caldi.

Il rendimento medio stagionale è quindi il rapporto tra l’energia termica fornita dal sistema nella stagione del riscaldamento e il fabbisogno di energia primaria. 
Un impianto a gas è formato da diversi sistemi, ognuno dei quali ha un rendimento:

• un sistema è adibito alla produzione di energia termica, 
• uno alla distribuzione del calore, 
• il terzo al rilascio del calore nell’ambiente, 
• mentre il quarto è il sistema di regolazione. 

Il rendimento medio stagionale non è altro che il prodotto di questi quattro rendimenti. Per determinarlo ci si avvale in genere di tabelle di riferimento. 

Il valore di rendimento di generazione varia in base alla tipologia di caldaia. Per i modelli a condensazione è pari a 1,01. Per una caldaia a camera stagna con tiraggio forzato è di 0,93. Per una caldaia a camera aperta con tiraggio naturale è 0,90. 

Si può effettuare autonomamente il calcolo rendimento di una caldaia? 
Quando ci si riferisce al rendimento medio stagionale, la risposta è necessariamente negativa. I parametri che determinano questo valore sono infatti molto tecnici e non è possibile ricavarli in proprio. 
Per regola il valore viene indicato sul libretto delle istruzioni fornito dal produttore della caldaia. Per l’utente è utile tenere a mente un’informazione: maggiore è il rendimento segnalato, più efficiente è la caldaia di cui si dispone. 
A facilitare il compito è la presenza delle etichette con la classe energetica riportate sui generatori. Una caldaia di classe A o superiore, oltre a beneficiare dei bonus statali, ha un’efficienza alta e garantisce standard qualitativi elevati. 

Come abbiamo detto, il valore del rendimento della caldaia si legge sull’etichetta energetica del prodotto. 
Questa è divisa in due sezioni. La seconda propone i simboli che identificano le funzioni primarie e la rispettiva classe di efficienza energetica:

• con il simbolo del radiatore viene identificato il funzionamento per il riscaldamento dell’ambiente;
• con il simbolo del rubinetto si individua invece il funzionamento per la produzione di acqua calda.

Accanto alle due icone sono presenti barre colorate di lunghezza crescente, con colori che vanno dal verde al rosso. Queste sono associate alla classe energetica dell’apparecchio, che viene indicata con una lettera dalla A alla F. Per un valore A+++ si individua un rendimento stagionale uguale o maggiore al 150%. Una caldaia ad alto rendimento, ossia una caldaia a condensazione, è sempre classe A o superiore.

Quando si parla di caldaie a gas, bisogna distinguere tra il rendimento di quelle a camera aperta o a camera stagna.
La camera di combustione è il vano, collocato tra bruciatore e scambiatore, in cui avviene l’incontro del gas che proviene dal bruciatore con l’aria comburente. Questo è il luogo in cui trae origine la fiamma che dà il là al riscaldamento. 

• Nelle caldaie a camera aperta, l’aria viene prelevata dall’esterno tramite un tiraggio forzato. Questo tipo di caldaie ha un rendimento del 70%.
• In quelle a camera stagna, di contro, l’aria viene prelevata dall’ambiente circostante tramite tiraggio naturale. Il rendimento di queste ultime è particolarmente elevato e si assesta tra il 75% e l’80%, 

Per misurare il rendimento termico di una caldaia a gas ci si basa su risultati di prove di combustione ottenuti con specifiche apparecchiature. Come osservato, il rendimento termico è dato dal rapporto fra la potenza termica utile e la potenza termica del focolare. Quando si calcola il rendimento di combustione, invece, non viene considerata la potenza scambiata con l’ambiente.

Le caldaie a condensazione, da par loro, possono raggiungere un rendimento anche superiore al 100%. Ciò avviene grazie al recupero, tramite condensazione, del calore contenuto nel vapore acqueo dei fumi. 

Le caldaie vengono divise in quattro classi di rendimento energetico: 

• quelle a camera aperta con fiamma pilota sono contrassegnate da una stella;
• con due i modelli a tiraggio naturale senza fiamma pilota, 
• con tre i modelli a camera stagna;
• conquistano quattro stelle, e sono considerate caldaie ad alto rendimento, soltanto i modelli a condensazione. 

Il rendimento di combustione di una caldaia identifica l’efficienza dell’apparecchio. Questo valore esprime infatti la percentuale di energia termica prodotta dalla combustione e che viene trasferita all’acqua. A un rendimento di combustione maggiore equivale un’efficienza maggiore e, di conseguenza, un risparmio energetico più elevato. 

La caldaia a condensazione viene ritenuta, per antonomasia, il modello che garantisce un maggiore un risparmio energetico.

A parità di combustibile impiegato, infatti, la caldaia a condensazione riscalda di più rispetto ai modelli tradizionali. 
Ma come si può sfruttare al massimo il rendimento di una caldaia a condensazione?

• I vantaggi vengono massimizzati quando l’impianto lavora a basse temperature, ma il risultato è apprezzabile anche intorno ai 70 gradi. Il rendimento di una caldaia a condensazione, come abbiamo avuto modo di osservare, può arrivare anche al 110%. Tuttavia questo guadagno rispetto alla caldaia a gasolio tende a diminuire quando aumenta la temperatura dell’acqua che circola nei tubi dell’impianto. Questa è infatti legata alla temperatura dell’ambiente da riscaldare e alla superficie dei radiatori. A una temperatura esterna più bassa, corrisponde una maggiore temperatura dell’impianto. 
• Inoltre maggiore è lo spazio occupato dai radiatori e più la temperatura dell’impianto può essere bassa. Pertanto il rendimento delle caldaie a condensazione è più alto quando si utilizzano radiatori di grande superficie. La soluzione ottimale per avere un rendimento caldaia maggiore è quella di installare pannelli radianti e un impianto a pavimento.
• Il rendimento caldaia a condensazione dipende inoltre dall’isolamento termico dell’edificio in cui è collocata. Se si intende cambiare la caldaia e si opta per un nuovo modello, oltre a godere dei bonus statali, è opportuno operare sull’involucro dell’edificio. Scegliendo un cappotto termico o coibentando le pareti, si dà modo alla caldaia di lavorare a temperature più basse.