Riscaldamento

[Casper]

Citazione:IanSolo ha scritto:
Bel discorso, ma dimostrami che quei fumi che se ne escono a 150 gradi minimo dai nostri camini non sono perdite, un breve calcolo sul volume dei gas e la loro temperatura fornisce valori piuttosto alti, togliendo questo valore dal potere calorifico del combustibile e' facile ricavare il rendimento reale (non quello riferito alla migliore possibilita' di quel sistema tanto che il verificatore mi dimostro' che mantenendo sullo strumento di misura gli stessi parametri una caldaia a condensazione fornisce valori superiori al 100% !!, qui parlano del 109% http://www.chaffoteaux.it/news/caldaie-a...teaux.html riferito a che cosa?). Il discorso cambia quindi quando parliamo di caldaie a condensazione con temperature dei fumi molto piu' basse e ancora di piu' se andiamo sui grandi impianti che sono meglio regolati ma non e' il caso dei nostri riscaldatori in barca dove i fumi ho misurato (sul mio che e' di buona marca e correttamente installato) che se ne vanno anche sopra i 250 gradi e se non sono perdite quelle....

IanSolo,

Scusa per il ritardo, ma sono stato superimpegnato per motivi di lavoro.

Mi hai chiesto una dimostrazione, ed eccola qui di seguito. Ovviamente ho dovuto sintetizzare ed omettere il calcolo vero e proprio altrimenti avrei pubblicato un trattato, ma se vuoi ti posso dare tutti i dettagli.

Il gasolio da autotrazione ha un potere calorifico inferiore (PCI) di circa 42.700 kJ/kg,che corrispondono a 35.900 kJ/litro (densità 0,84 kg/litro).

Questa è l'energia sviluppata dalla combustione (non considerando il calore latente di evaporazione/condensazione perchè non stiamo parlando di macchine a condensazione); parte di questa energia viene trasmessa al fluido termovettore (nel nostro caso l'aria che riscalda la barca), il resto viene disperso in ambiente, per la maggior parte attraverso i fumi di combustione, in piccola parte attraverso l'involucro della macchina stessa, che si scalda.

La combustione perfetta richiederebbe una quantità stechiometrica di ossigeno, ma le macchine termiche non riescono a funzionare in condizioni perfette, per cui è necessario fornire aria in eccesso rispetto al necessario per poter avere una combustione completa e non pericolosa (formazione di monossido di carbonio).
In condizioni perfette per bruciare 1 litro da gasolio mi servono circa 9,43 m3 d'aria (1,98 m3 di ossigeno), producendo circa 13 kg di fumi; se aumento la quantità d'aria aumenterò anche quella dei fumi.

La perdita di calore attraverso i fumi è valutabile in circa 1 kJ/kg °C; maggiore è l'eccesso d'aria che alimentiamo al bruciatore, maggiore sarà la perdita attraverso i fumi.
Se consideriamo il valore di proporzione aria (EA), il valore 1 indica la combustione perfetta, il valore 2 significa che alimentiamo il doppio dell'aria necessaria, e così via.
Questi sono i valori di rendimento calcolati considerando l'eccesso d'aria e la differenza di temperatura tra aria di combustione (aria esterna) e fumi:

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Se consideriamo il valore di rendimento di un riscaldatore a resistenza elettrica (circa 98%) e lo moltiplichiamo per il rendimento elettrico della rete elettrica nazionale, dato dalla Autorità per L'Energia Elettrica ed il Gas, pari a circa il 46% (cioè per produrre 0,46 kWh di energia elettrica mi serve 1 kWh di combustibile; in questo conteggio è compresa anche l'energia prodotta da fonti rinnovabili), vediamo che la resistenza elettrica avrebbe un valore di rendimento, riferito al combustibile utilizzato, pari a circa 46% x 0,98 = 45%.
Con il bruciatore a gasolio, anche nelle peggiori condizioni che IanSolo ha ipotizzato, siamo molto al di sopra di questo rendimento.

Diverso sarebbe il discorso utilizzando una pompa di calore, ma questo esula dal mio piccolo chiarimento.

Spero di essere stato esauriente, sono comunque a disposizione per qualsiasi chiarimento o discussione, sul forum o in sede separata.

Per quanto risguarda il discorso della misura del rendimento di combustione, questo è fatto (da normativa) sul potere calorifico inferiore del combustibile. Se però riusciamo a raffreddare i fumi al di sotto di una certa temperatura, l'acqua generata dalla combustione si condensa rilasciando il calore latente di condensazione, che non è computato nel potere calorifico inferiore (PCI) ma in quello superiore (PCS). Dato che tutte le misurazioni sono riferite al PCI, si ottiene un rendimento che solo apparentemente è superiore al 100% (teoricamente una caldaia a gas naturale potrebbe arrivare al 111%)

Riguardo agli operatori che misurano il rendimento delle caldaie, potrei raccontare episodi 'raccapriccianti' dal punto di vista tecnico; rimenendo nel generale, tutte le misure se sono fatte in maniera inadeguata non sono affidabili, se poi vogliamo far apparire quello che non è di trucchi ce ne sono molti...

BV
Casper