Un’operazione complessa con alcune importanti condizioni
La prima è relativa alle caratteristiche del sito dove l’impianto deve essere ubicato.
È difficile dare indicazioni valide a livello generale sullo spazio necessario (c’è una sostanziale variazione in funzione della potenza), anche se si tratta generalmente di ampi volumi.
Solo per fare un esempio, il deposito per il combustibile legnoso, per una caldaia da 1 MW di potenza, può occupare un locale lungo dieci metri, largo sei e alto quattro.
Una condizione generale che deve essere sempre valutata è l’accessibilità al sito, perché questi impianti hanno bisogno di spazi adeguati alla posa e alla movimentazione del combustibile legnoso.
“Si tratta di caldaie che non si trasportano manualmente e il deposito del combustibile deve essere sempre raggiungibile dai mezzi, per cui l’accesso stradale è una condizione fondamentale”, spiega Francesco Tosi di Viessmann.
Generalmente, ovunque è possibile, le grandi caldaie a biomassa vengono installate in locali interrati, facilitando l’approvvigionamento del cippato che può così essere scaricato dai camion nel deposito per gravità.
La viabilità stradale deve quindi essere agevole, poi vanno valutati gli spazi di cui necessitano fisicamente la caldaia e il deposito. Infine, i locali stessi devono essere facilmente accessibili, sia per il montaggio sia per le manutenzioni successive.
“A volte non è stato previsto un accesso adeguato ai locali, e può capitare di trovarsi a lavorare su impianti vecchi dove non si possono più estrarre generatori o componenti di impianto, se non smontandoli a pezzi”, commenta Tosi.
Esempio di centrale a biomassa interrata con sistema di estrazione a rastrelli
È possibile realizzare un impianto a biomassa anche fuori terra, ma servono alcune precauzioni progettuali, non potendo più sfruttare l’effetto gravità per il caricamento del combustibile.
Inoltre, l’azienda deve possedere gli idonei mezzi meccanici per la movimentazione del cippato all’interno de deposito. Per questi motivi, questa soluzione è indicata generalmente per le aziende agricole.
Le fasi dell’installazione e collaudo di una caldaia a biomassa
Dal punto di vista operativo, l’installazione di una caldaia a biomassa richiede almeno tre o quattro settimane di tempo.
Queste sono le fasi principali:
- assemblaggio della camera di combustione e della caldaia e inserimento del generatore nella posizione prevista dal progetto;
- una volta posizionato il generatore, si procede con il montaggio delle componenti per l’estrazione del combustibile (rastrelli o rotativa);
- realizzazione delle opere murarie, che consistono nel rivestimento interno della camera di combustione con mattoni refrattari di diverse tipologie resistenti alle alte temperature (un’operazione che per potenze medio-grandi va fatta in loco);
- installazione di eventuali sistemi di filtraggio fumi aggiuntivi, come i filtri multiciclonici o elettrostatici;
- collegamento dei tubi fumo dal generatore al filtro e al camino; collegamento dei ventilatori e degli altri accessori come le componenti sensoristiche, i dispositivi di estrazione cenere, eccetera;
- una volta completata l’installazione si procede con il collaudo che dura circa due settimane. Prevede, infatti, una prima settimana per il collaudo “a freddo” dove viene verificata la corretta esecuzione dei lavori idraulici ed elettrici e viene apportata tensione al quadro elettrico; in seguito si carica il combustibile, si accende la fiamma e si comincia a riscaldare il generatore. Questa seconda fase, che dura un’altra settimana, è necessaria per asciugare il materiale refrattario. Dopodiché è possibile “portare in potenza” il generatore.
Domande frequenti
Quali sono i requisiti principali che deve soddisfare il locale tecnico destinato a ospitare una caldaia a biomassa industriale?
Il locale tecnico deve essere dimensionato non solo per accogliere il generatore, ma anche per garantire gli spazi di manutenzione previsti dalle normative di sicurezza. Deve disporre di adeguate aperture di ventilazione per assicurare il corretto afflusso di aria comburente e rispettare le vigenti norme di prevenzione incendi. È inoltre fondamentale che il posizionamento consenta il collegamento ottimale ai sistemi di stoccaggio e alimentazione automatica del combustibile.
Quali sono le diverse opzioni di stoccaggio e sistemi di estrazione della biomassa verso la camera di combustione?
Lo stoccaggio della biomassa (pellet o cippato) richiede la progettazione di un silos o di un bunker dedicato, protetto dall'umidità per preservare il potere calorifico del combustibile. I sistemi di estrazione e trasporto verso la caldaia variano in base alla taglia dell'impianto e allo spazio disponibile: le soluzioni più comuni includono l'utilizzo di coclee raschiatrici rotanti per carichi pesanti, sistemi a balestre estrattrici sul fondo del silos o sistemi di trasporto pneumatico ad aria aspirata per coprire distanze maggiori.
Perché l'installazione di un serbatoio di accumulo termico (puffer) è considerata indispensabile in un impianto a biomassa?
A differenza dei generatori a gas o gasolio, le caldaie a biomassa solida presentano una maggiore inerzia termica e non possono spegnersi o modulare istantaneamente la fiamma in base alle fluttuazioni del carico. Il serbatoio di accumulo termico (puffer) assorbe l'energia in eccesso prodotta dalla caldaia durante le fasi di massimo rendimento e la immagazzina, rilasciandola gradualmente alla rete di distribuzione HVAC solo quando richiesto dall'utenza, evitando così frequenti e inefficienti cicli di accensione e spegnimento.
Quali componenti idraulici di sicurezza devono essere tassativamente previsti a corredo dell'installazione?
L'installazione idraulica deve integrare specifici dispositivi di sicurezza per proteggere l'impianto da sovrapressioni e shock termici. Tra questi, assume un ruolo cruciale la valvola anticondensa (o gruppo di ricircolo), che mantiene la temperatura dell'acqua di ritorno in caldaia al di sopra del punto di rugiada dei fumi, prevenendo la corrosione acida del corpo caldaia. Completano il sistema le valvole di sicurezza per sovrapressione, i vasi di espansione opportunamente dimensionati e i sistemi di dissipazione termica di emergenza.
