Punto di Rugiada

Che cos'è il punto di rugiada

La specifica temperatura alla quale ha inizio la condensazione dell'acqua viene definita punto di rugiada . Questa, varia a seconda della pressione alla quale si opera.

Il punto di rugiada è un parametro fisico molto importante quando si opera con i fluidi e, in particolare con i gas combustibili come il metano. Questo, infatti, non è mai composto al 100% da CH4, ossia da metano puro, ma presenta una piccola percentuale, pari solitamente all'1%, di altri gas come etano, butano o altro. Si tratta di percentuali variabili ma sempre molto piccole che, tra l'altro, possono essere variabili a seconda del giacimento di provenienza del metano. Questa miscela di gas, quando brucia, rilascia un'elevata quantità di calore e porta alla formazione di vapore acqueo tramite il calore latente di vaporizzazione. Il vapore acqueo deriva dalla reazione di combustione, ossia dalla reazione chimica che permette al gas di bruciare e produrre calore.

Se si prende in considerazione una reazione teorica, la condensazione del vapore contenuto nei fumi della combustione del metano permetterebbe di incrementare il rendimento del potere calorifico di questo gas di un valore superiore al 10%. Poiché la condensazione avviene al di sotto del valore del punto di rugiada, è fondamentale sapere quale esso sia alle diverse condizioni di pressione e temperatura. Infatti, raffreddando e facendo condensare il vapore derivante dalla combustione, si può ottenere un interessante guadagno in calore.

Punto di rugiada e caldaie

La possibilità di utilizzare il vapore condensato per ottenere un incremento nel rendimento calorico ha permesso di portare alla progettazione di caldaie innovative, in grado di assicurare un rendimento maggiore a parità di uso di metano. Le caldaie tradizionali, infatti, con il rilascio dei fumi, perdono circa il 10% di calore latente che, invece, viene recuperato e utilizzato quando si fa uso delle moderne caldaie a combustione. Le caldaie a condensazione permettono il recupero del calore latente che invece, nei modelli tradizionali di caldaia, si perde con i fumi. In particolare, la teoria evidenzia che quanto più si riesce a portare la temperatura dei fumi di vaporizzazione al di sotto del valore della temperatura di rugiada, tanto più si potrà ottenere un rendimento elevato. Naturalmente, la possibilità di raggiungere o meno determinate temperature dipenderà dal tipo di caldaia, ossia dalla sua qualità.

Nelle caldaie a condensazione, infatti, i fumi vengono portati al punto di rugiada e quindi condensati, ossia resi liquidi e più freddi. In tal modo si può non solo abbassare la temperatura di uscita dei fumi, ma anche sfruttare al meglio il calore latente del vapore, ossia l'energia dei fumi che possono essere utilizzati come nuovo combustibile per la produzione di nuovo calore.

In una caldaia a condensazione che funziona a metano, il punto di rugiada si aggira tra i 55 e i 60°C: a queste temperature in vapore inizia a condensare liberando il calore latente per una successiva produzione di calore. Questo processo, che non avviene nelle caldaie normali, permette di incrementare la quantità di calore che viene prodotta dalla caldaia: a parità di consumi, pertanto, un modello di caldaia a condensazione è in grado di assicurare una maggiore quantità di calore.

Punto di rugiada, rendimento e risparmio

Il corretto sfruttamento del punto di rugiada nella progettazione delle nuove caldaie a condensazione assicura un elevato rendimento e questo significa poter ottenere una maggiore quantità di calore a parità di consumo di gas. Tuttavia, va sottolineato che non è sempre vero che l'installazione di una caldaia a condensazione sia in grado di assicurare un elevato risparmio a quanti ne fanno uso. Infatti, se non si fa uso di un adeguato impianto di riscaldamento, l'uso della caldaia a condensazione può rappresentare solo una spesa inutile che, pur migliorando il rendimento, non riesce sfruttare al meglio tale rendimento. Infatti, per avere la certezza di un buon risparmio, l'utilizzo delle caldaie a condensazione andrebbe associato a particolari tipi di impianti di riscaldamento.

Resta tuttavia sempre vero che, anche se non si procede a una corretta associazione tra caldaia a condensazione e impianto di riscaldamento, questo tipo di caldaia assicura un maggiore rispetto dell'ambiente. Infatti, le caldaie tradizionali rilasciano i fumi a temperature molto elevate, dell'ordine dei 150°C. Nel caso dei modelli a condensazione l'abbattimento delle temperature causato dal raggiungimento del punto di rugiada e, quindi, dall'uso dei vapori porta all'immissione in atmosfera di gas più freddi e meno inquinanti.