Manutenzione degli impianti ed efficienza energetica

Il rendimento energetico di un impianto di riscaldamento o di un sistema di raffrescamento e riscaldamento è strettamente legato alla corretta esecuzione delle procedure di manutenzione degli impianti. La manutenzione è infatti in alcuni casi obbligatoria per legge, mentre in altri è una prassi consigliata per evitare che si verifichino, oltre che guasti, situazioni di consumi anomali di energia primaria non giustificati e pertanto inutilmente onerosi. Senza dimenticare che la corretta manutenzione degli impianti significa anche sicurezza.

La prima considerazione da fare è relativa al momento commerciale che stiamo vivendo: impianti efficienti sono la prima richiesta del cliente finale, perché i costi dell’energia elettrica e del gas (ma anche quelli del pellet) sono cresciuti a dismisura e i segnali di un calo di questi prezzi sono sì presenti, ma spesso non hanno le ricadute immediate che i consumatori vorrebbero ottenere e vedere nel numero in basso a destra nella bolletta. È quindi compito del manutentore generare la migliore efficienza possibile, ma in questo articolo sicuramente non andremo a insegnare a nessuno il mestiere, quanto piuttosto a indicare quali sono alcuni punti critici che è utile prendere in esame indipendentemente dalla loro obbligatorietà ai fini degli adempimenti di legge.

RISCALDAMENTO, INVERNALE E ACS

Cominciamo da un grande classico della nostra epoca, la caldaia a condensazione: il rendimento di una caldaia a condensazione è per ragioni comprovate migliore di una caldaia tradizionale anche nelle sue versioni ad alto rendimento, ma esso è legato a una prassi manutentiva e ad accorgimenti tecnici che lo conservano ai valori più alti e in assenza di questa manutenzione e di questa serie di accorgimenti esso corre seriamente il rischio di calare nel tempo e a determinare le necessità di una manutenzione straordinaria o il rischio di sostituzione della caldaia stessa.

Il bruciatore

Il primo elemento che entra in gioco è il bruciatore: questo elemento è soggetto come logico a un’usura naturale, ma soprattutto ad una diminuzione di performance legata alla presenza di residui di combustione: la pulizia è quindi un fattore di necessità da non sottovalutare mai, soprattutto perché come è ovvio il calo di prestazioni del bruciatore determina maggiori consumi di gas per ottenere pari prestazioni.

Non stiamo a spiegare come effettuare la pulizia del bruciatore, ma insistiamo su un punto: il bruciatore pulito è un bruciatore efficiente, perché brucia il quantitativo di gas necessario per ottenere la prestazione e riduce anche il livello di inquinamento generato. Entriamo qui in una materia che riguarda anche un’altra area disciplinata dalla legge e cioè il controllo dei fumi. Spesso la questione controllo fumi viene vista come un argomento relativo al solo impatto ambientale, così come diverse altre operazioni o controlli, ma è necessario che il manutentore entri nell’ottica di considerare attività che hanno sicuramente risvolti positivi sul fronte green capaci di ricadute positive anche su quello dei consumi, perché un impianto di combustione correttamente manutenuto innesca un circolo virtuoso di minore impatto e di minori costi di gestione.

La periodicità dell’azione di pulizia è sicuramente un altro tarlo non da poco: spesso il cliente finale è poco sensibile all’idea di dover pagare l’uscita di un tecnico che effettua un’operazione addirittura banalizzata al punto di avere video tutorial su Internet che “insegnano” a effettuarla in autonomia. Ma ricordiamo sempre a noi stessi e al cliente che il “fai da te” è un modo per uscire dalle condizioni di garanzia e che inoltre il costo di un intervento effettuato da un tecnico competente ha ricadute estremamente positive sui consumi, al punto che i risparmi generati sui consumi sono decisamente superiori al costo della manutenzione.

Va quindi introdotto un concetto chiave presso il cliente finale: tanto più usa la caldaia, tanto più la manutenzione preventiva, programmata secondo cadenze legate appunto al tasso di utilizzo è utile. Utile perché prolunga la vita utile dell’impianto e utile perché riduce i consumi nel corso di questa vita utile. La manutenzione del bruciatore quindi è l’operazione più intuitiva che possa essere fatta per determinare un recupero o un mantenimento dell’efficienza dell’impianto di riscaldamento.

ACQUA, SCAMBIATORE E RESA

Lo scambiatore di una caldaia deve alimentare un sistema radiante, tradizionale a termosifoni o evoluto con pavimento o a soffitto. Ci troviamo davanti ad un argomento che riguarda l’aspetto idraulico del lavoro manutentivo e che ha una premessa in un’analisi combinata del tasso di utilizzo dell’impianto e del suo ciclo di vita.

La prima cosa da capire è che l’acqua che entra in un circuito dallo scambiatore di calore è apportatrice di un fattore di corrosione, il calcare, che non può essere trascurato: se utilizziamo l’impianto intensamente, dobbiamo tenere in conto che il deposito di calcare può arrecare danni rilevanti alle condotte e qui subentrano scelte più impiantistiche, che manutentive, ma che debbono essere tenute in considerazione.

Attiriamo un minimo di attenzione sul lavoro svolto da aziende produttrici di tubi e raccordi che hanno svolto un’importante attività di ricerca e sviluppo sui materiali per arrivare a compromessi utili che migliorino il fattore durata e la resa termica, ma soprattutto vogliamo parlare di un dispositivo che entra in gioco in maniera efficace come strumento “automanutentivo” dell’impianto: l’addolcitore.

Sappiamo perfettamente che – ancora una volta – stiamo parlando di un costo aggiuntivo per il cliente, ma ci permettiamo di sottolineare la valenza multipla di questa scelta che ha riflessi decisamente positivi sul tempo di vita utile dell’impianto. Un addolcitore, per quanto costoso, riduce il rischio di calcarizzazione delle tubazioni, calcarizzazione che diminuisce la portata delle stesse e quindi penalizza l’effetto di scambio termico a favore dell’ambiente.

Un impianto di riscaldamento con caldaia a condensazione dotato di addolcitore quindi genera benefici energetici sia allo scambiatore, sia all’intero sistema delle tubazioni, riducendo anche un banale rischio o vizio di funzionamento che si verifica sulle valvole termostatiche: lo spillo che innesca la funzione della valvola può essere infatti occluso da un piccolo tappo in calcare, che ne blocca il funzionamento, casistica riscontrata in situazioni anche banali di valvole applicate a vecchi radiatori in ghisa.

ELETTRONICA E PROGRAMMAZIONE

La questione delle valvole e anche l’importanza dell’addolcitore ci portano nella direzione di una nuova frontiera della manutenzione, quella che collega l’intervento alla rilevazione di dati in tempo reale e da remoto offerta a chi effettua attività manutentive dall’ingresso dell’elettronica e dell’informatica anche nell’impianto di riscaldamento. La possibilità di programmare il lavoro di un impianto, in termini di temperature attese dell’ambiente e dell’acqua, è ormai nota a tutti: la possibilità di programmare le curve di innalzamento o abbassamento delle temperature è anch’essa un altro fattore importante, perché come sappiamo – in ambito elettrico – un lavoro progressivo è meno oneroso di un lavoro con spunti in tempi ridotti e maggiori consumi conseguenti.

Ma se ci soffermiamo sul tema valvole possiamo dire che l’elettronica è a servizio di una programmazione intelligente che ci consente operazioni di programmazione della temperatura in ogni singolo spazio, con sistemi che oggi chiamiamo domotica, 4.0, Cloud o IoT, ma che indipendentemente dalla denominazione conducono a una manutenzione intelligente, perché danno modo di rilevare il carico termico ottenuto e correlarlo ai consumi e quindi andare a capire se l’impianto è efficiente oppure no, fino ad individuarne le cause in maniera più precisa (per esempio sensori di temperatura in entrata nel circuito correlati a loro volta a sensori di temperatura o valvole elettroniche in ambiente).

Lo scopo dell’elettronica in questo caso e in questa chiave ha anche un aspetto potenziale di grande espansione ai fini dell’efficienza energetica, perché permette di rilevare anche inerzie termiche nei singoli ambienti (bagno, cucina) e determinare il fabbisogno termico di apporto dall’impianto in funzione di questi valori. Il manutentore che ragiona con questi metodi è quindi un buon utente a sua volta o un buon “educatore” del cliente a un utilizzo accorto di strumenti che oggi non sono più caratteristici di situazioni ipertecnologiche o sperimentali, ma sono a disposizione del grande pubblico in ragione dell’abbassamento dei costi dell’elettronica e dei sensori. La questione dicevamo si estende anche all’addolcitore, perché è possibile con le stesse logiche, effettuare misurazioni anche sul calcare per determinare la necessità di attivare lo strumento in funzione della presenza di tassi significativi.

PROGRAMMARE L’INTEGRAZIONE

La seconda grande colonna portante dell’efficienza energetica in un impianto moderno di riscaldamento e raffrescamento è la pompa di calore, che ha portato nel suo “matrimonio” con la caldaia a condensazione alimentata a gas o a pellet alla nascita di quel sistema ibrido che oggi imperversa nel mercato soprattutto andando a coprire un target domestico – residenziale anche in ragione dei numerosi incentivi fiscali o ecobonus che sono stati proposti. Una delle leve che contraddistinguono il sistema ibrido è proprio quella del risparmio energetico generato dall’utilizzo complementare della soluzione a minore incidenza sui consumi: compito del manutentore in questo caso per ottenere la migliore efficienza è definire correttamente e tarare nel tempo i set point che determinano l’innesco dell’una o dell’altra tecnologia o il loro lavoro congiunto per soddisfare picchi di richiesta.

Vale la pena di sottolineare un fatto che va a ribadire la centralità del lavoro del manutentore: in una condizione in cui il fabbisogno termico è soggetto a vincoli di legge (ricordiamo il D.P.R. 74 2013 e le temperature massime in ambiente) e anche a variazioni determinate dalla differente richiesta di apporto termico nei differenti spazi di un appartamento, di un sistema di uffici o di altre strutture servite da sistemi ibridi, la programmazione è un’attività che richiede competenze non esauribili attraverso l’app che la casa produttrice rilascia all’utente finale e quindi è importante e opportuno che il manutentore si doti di competenze da gestore dell’efficienza oltre che di riparatore del danno in caso di guasto.

L’EFFICIENZA STA ANCHE NELL’ARIA

La presenza della pompa di calore ha attrezzato la casa o comunque l’edificio di un fattore legato al raffrescamento e riscaldamento ottenuto attraverso la climatizzazione, cioè il trattamento dell’aria. Per una questione di carattere generale valgono e non possono non valere le stesse considerazioni fatte sulla programmazione elettronica del funzionamento della macchina, ma vogliamo sottolineare per esempio il valore di risparmio generato da una manutenzione che conservi efficiente lo scambiatore esterno: una pulizia che mantenga in condizioni ottimali di funzionamento l’unità ventilante anche ai fini di una sua maggiore durata, ma quando parliamo di ventilazione introduciamo un punto spesso trascurato.

Il filtro è un elemento la cui importanza nella gestione efficiente di un impianto è spesso dimenticata: un filtro appena inserito e quindi pulito è “poco attivo”, ma la portata d’aria è elevata, mentre un filtro intasato di polvere trattiene maggiormente il particolato ma genera una barriera che l’impianto deve superare con un maggior lavoro della ventilazione e quindi con un maggiore consumo energetico.

Qui subentra una sensibilità del manutentore che si deve associare alla possibilità di utilizzare al meglio strumenti proposti dall’elettronica: è vero che in molti casi siamo ancora legati a modelli di manutenzione periodica o programmata, ma è compito del manutentore avere anche la lucidità di stabilire che filtri messi in una data a cui seguono settimane di tempo bello, scarsa ventilazione e nessuna pioggia si intasano più facilmente e quindi generano un lavoro di attivazione della ventilazione più pesante per ottenere la prevalenza necessaria a superare il filtro pieno di polvere.

MANUTENZIONE DEGLI IMPIANTI: LA REGOLA BASE

Arrivati alla fine di questa serie di osservazioni che hanno percorso una sequenza di flusso degli impianti, dagli elementi di generazione del calore fino a quelli di erogazione, traiamo una conclusione su questo collegamento fra manutenzione ed efficienza energetica. Il manutentore oggi non genera efficienza intervenendo a sanare guasti: il manutentore diventa capace di produrre minori consumi se gestisce l’impianto in rapporto a variabili esterne ovvie per la sua esperienza come le condizioni di un bruciatore, prevedibili grazie agli strumenti di rilevazione come la qualità dell’acqua o la quantità di particolato presente in aria, programmabili utilizzando l’accoppiata sensori – elettronica.

A questo punto il manutentore è potenzialmente un energy manager dello spazio confinato che l’impianto da lui manutenuto serve. È capace di determinare, con azioni ragionate, un efficientamento reale dell’impianto stesso, con consumi che diventano strettamente correlati alle prestazioni richieste, usura e decadimento di prestazioni gestiti in modo opportuno, miglioramento del tempo di vita utile dell’impianto.

Le sue prestazioni diventano degli investimenti che il cliente fa sull’impianto ottenendo risparmi sull’energia consumata, sulla manutenzione d’emergenza, sulla durata stessa del suo investimento iniziale. Tutti motivi che vanno spiegati e che devono risultare sempre più visibili nel lavoro del manutentore, perché il suo valore aggiunto non è più semplicemente quello di “far funzionare” qualcosa, ma – ben più rilevante – farlo funzionare spendendo il giusto.