Da oltre 50 anni l’azienda austriaca Guntamatic Heiztechnik GmbH costruisce caldaie a biomasse ed è oggi uno dei principali costruttori su scala europea. La sede centrale è situata a Peuerbach, un comune di circa duemila abitanti.

L’azienda a conduzione familiare vanta un’organizzazione internazionale con oltre 120 punti vendita e Centri di assistenza tecnica distribuiti in 20 Paesi. L’azienda è fortemente orientata all’innovazione tecnologica e alla costruzione di prodotti di elevata qualità.

L’efficienza della caldaia a legna

Uno di questi è la caldaia a legna BMK, dotata di camera di combustione laterale e vano di carico in grado di contenere pezzi di legna da 50 cm.

La conformazione geometrica della camera consente di avere un grande volume di carico della legna: la BMK 30 (30 kW), ad esempio, ha un volume di 166 litri, che si traduce nella possibilità di ospitare fino a circa 60-65 kg di legna secca (M20) accatastata da 50 cm di lunghezza (circa 240 kWh), favorendo un lungo periodo di combustione della carica, che propone una tecnica molto innovativa.

Infatti, grazie a un singolare sistema di isolamento della prima camera di combustione rispetto a quella di ossidazione rotativa dei gas pirolitici viene iniettata aria primaria e secondaria preriscaldata.

Questo principio consente di raggiungere temperature molto elevate (1.000 °C sul letto di braci e circa 1.300 °C nella camera laterale di ossidazione) e una combustione pressoché completa, ovvero un elevato rendimento ed emissioni molto ridotte.

Il modello BMK 30 è certificato 4 Stelle (Decreto 186/2017), con un rendimento del 93% ed emissioni di polveri (PP) pari a 12 mg/Nm3 (il Certificato ambientale del Modello BMK 30 è disponibile sul sito di AIEL e sul sito www.energiadallegno).

Il vano di carico della legna è completamente rivestito in acciaio inossidabile per garantire un’idonea resistenza agli acidi liberati dalla degradazione pirolitica dei legni duri come ad esempio le querce.

Il sistema di regolazione della caldaia è in grado di modificare automaticamente i parametri di controllo della combustione in funzione del tipo di legno che viene utilizzato (legno duro, legno tenero e residui di lavorazione) per garantire sempre le migliori prestazioni.

Un ulteriore vantaggio della camera di combustione laterale è rappresentato dall’ottima protezione delle parti ceramiche di isolamento nei confronti di potenziali danneggiamenti dovuti alle sollecitazioni meccaniche che possono verificarsi, ad esempio, in occasione del caricamento della legna.

La caldaia è equipaggiata con un dispositivo (opzionale) di accensione automatica della carica di legna e con uno di pulizia semiautomatica dello scambiatore a tubi di fumo, quest’ultimo appositamente sovradimensionato.

Il pannello di controllo touch-screen è molto intuitivo e consente una facile conduzione del generatore e rapidi interventi di manutenzione-assistenza.

Il sistema ibrido

Il sistema ibrido è robusto, funzionale ed efficiente, grazie ai sistemi di regolazione Guntamatic. Esso è composto dal modulo caldaia a legna BMK abbinato al modulo pompa di calore (PdC) aria-acqua molto silenziosa, dotata di tecnologia inverter e di una elegante unità esterna (evaporatore).

L’interfaccia idronica tra i due moduli è compatta e posizionata nella parte posteriore della caldaia.

Tutte le fasi di funzionamento della PdC (evaporatore, compressore, condensatore e valvola di espansione) sono comandate in modo intelligente dal sistema di regolazione affinché l’impianto ibrido nel suo complesso – in funzione delle condizioni di temperatura e umidità dell’aria esterna – lavori sempre ai più elevati livelli di efficienza, ovvero con i più bassi consumi di energia elettrica.

Con temperature miti la PdC lavora in modo molto proficuo con il calore prelevato dall’aria esterna e in caso di necessità la caldaia a legna, abbinata a un puffer di idonee dimensioni, può dare il suo supporto. Con temperature esterne rigide, invece, viene data la priorità alla caldaia a legna.

Quando i fabbisogni termici dell’edificio sono bassi, l’efficienza della caldaia a legna si abbassa e causa un aumento delle emissioni: pertanto questa sinergia funzionale tra i due sistemi di generazione, oltre che essere economica è anche particolarmente virtuosa sotto il profilo ambientale. Grazie alla flessibilità del sistema ibrido, ciascun generatore è messo nelle condizioni di esprimere le sue migliori prestazioni tecnico-ambientali con un elevato livello di comfort per l’utente.

Il contributo dell’’impianto fotovoltaico

L’impianto si integra molto bene anche con quello fotovoltaico già presente nell’abitazione. Grazie al sistema “Heat Pump Battery Management”, ideato da Guntamatic, può essere valorizzata la corrente in eccesso dell’impianto che, trasformata in calore, viene stoccata nel puffer per il suo utilizzo nell’impianto termico.

Per ogni kWhe di corrente in eccesso sono prodotti 4 kWh di energia termica, generando un risparmio di circa 24,5 cent/kWh che migliora ulteriormente l’economicità dell’impianto ibrido (COP = 3,5, costo del gas metano 70 cent/Smc) che viene fornito con termostati di regolazione a parete facili e intuitivi, analogici o digitali touch-screen con i quali possono essere visualizzati tutti i principali parametri di funzionamento dei generatori e dell’impianto termico, è inoltre possibile effettuare le termoregolazioni dei vari ambienti dell’edificio.

È disponibile anche una App di regolazione per comandare l’impianto da Smartphone o Tablet e ottenere varie analisi dei dati raccolti dal sistema.

Nella case history che stiamo illustrando l’abitazione è rappresentata da una villetta bifamiliare di 350 m2 in zona E, con un fabbisogno giornaliero di circa 400 litri d’acqua sanitaria, completamente riscaldata da una caldaia a gasolio con un consumo annuo di circa 3.500 litri di combustibile (35 MWh primari).

L’utente ha deciso di abbandonare il gasolio e installare un impianto a fonte rinnovabile, una scelta dettata anche dal desiderio di raggiungere l’indipendenza energetica dalle fonti fossili.

Un po’ di conti

Il nuovo impianto è composto da un sistema ibrido Guntamatic BMK30-PdC16, vale a dire dall’abbinamento di una caldaia BMK da 30 kWt e una PdC aria-acqua da 16 kWt, integrato all’impianto fotovoltaico esistente nell’abitazione (7 kWp).

Nella tabella 1 sono riportati i risultati di un’analisi tecnico-economica comparativa (ante-operam/post-operam), ipotizzando l’applicazione del Conto termico per la sostituzione della caldaia a gasolio con quella a legna.

Nonostante un investimento iniziale importante, il tempo di ammortamento è di circa 5 anni.

Va ricordato che la sostituzione del gasolio comporta un sensibile miglioramento della classe energetica dell’edificio e consente di risparmiare circa 8.280 kg di CO2eq all’anno, ovvero 165 tonnellate di CO2eq in 20 anni, che corrisponde alla quantità di CO2 emessa da 20 automobili che percorrono 15.000 km all’anno (fattore di emissione 120 g di CO2/km).

Ringraziamo AIEL per l’autorizzazione alla pubblicazione dell”articolo apparso su AGRIFORENERGY (n. 3/2019), rivista tecnica di AIEL Associazione Italiana Energie Agroforestali. L’articolo è a cura di Valter Francescato.