Gas di combustione

La misura dei gas di combustione analizza i fumi prodotti da caldaie, bruciatori, forni e generatori di calore per valutarne l’efficienza e la sicurezza. Bruciando un combustibile, un impianto produce gas di scarico la cui composizione dice molto su come sta avvenendo la combustione: la quantità di ossigeno residuo indica l’eccesso d’aria, la presenza di monossido di carbonio segnala una combustione incompleta, la temperatura dei fumi misura il calore che se ne va con lo scarico. Da questi parametri si calcola il rendimento di combustione, cioè quanta parte dell’energia del combustibile viene effettivamente sfruttata. Misurare i gas di combustione permette quindi di regolare l’impianto per massimizzare l’efficienza e minimizzare consumi ed emissioni, oltre a verificarne la sicurezza.

Questa pagina spiega quali parametri si rilevano nei fumi, come si calcola il rendimento, e il significato di ossigeno e monossido di carbonio. È una guida per il tecnico di manutenzione di caldaie, bruciatori e impianti termici.

I parametri dei fumi

L’analisi di combustione si basa su alcuni parametri chiave misurati nei fumi. L’ossigeno residuo indica l’eccesso d’aria rispetto a quella strettamente necessaria: troppo poco significa combustione incompleta, troppo significa aria in eccesso che raffredda i fumi e disperde calore. Il monossido di carbonio segnala una combustione incompleta e potenzialmente pericolosa. La temperatura dei fumi indica quanto calore esce dal camino senza essere sfruttato. Alcuni analizzatori misurano anche l’anidride carbonica, gli ossidi di azoto e altri componenti. La temperatura dell’aria comburente completa il quadro. Da questi valori, con la conoscenza del combustibile, lo strumento ricava le grandezze derivate. La composizione dei fumi è quindi la fotografia della qualità della combustione in atto.

Il calcolo del rendimento

Dai parametri misurati l’analizzatore calcola il rendimento di combustione, cioè la percentuale di energia del combustibile effettivamente trasferita al fluido riscaldato, rispetto a quella persa nei fumi. La perdita principale è il calore che se ne va con i fumi caldi al camino: più alta è la temperatura dei fumi e maggiore l’eccesso d’aria, più alta è questa perdita. Il rendimento si calcola combinando la temperatura dei fumi, l’ossigeno o l’anidride carbonica e le caratteristiche del combustibile. Un rendimento elevato indica una combustione ben regolata, con eccesso d’aria contenuto e fumi non troppo caldi; uno basso segnala margini di miglioramento. Misurare e calcolare il rendimento permette di regolare il bruciatore per ottenere il massimo dell’efficienza, riducendo il consumo di combustibile e le emissioni a parità di calore prodotto.

Parametro	Cosa indica
Ossigeno	Eccesso d’aria
Monossido di carbonio	Combustione incompleta
Temperatura fumi	Calore perso al camino

Il significato di ossigeno e monossido di carbonio

Ossigeno e monossido di carbonio sono i due parametri chiave per regolare la combustione. L’ossigeno guida la regolazione dell’aria: si cerca il minimo eccesso d’aria che garantisce una combustione completa, perché ridurre l’aria in eccesso alza il rendimento, ma scendere troppo porta a combustione incompleta. Il monossido di carbonio è la spia di questo limite: finché resta basso la combustione è completa, ma se sale significa che si è ridotta troppo l’aria e la combustione è diventata incompleta, con formazione di CO, spreco di combustibile e rischio per la sicurezza. La regolazione ottimale sta quindi nel punto in cui l’ossigeno è il più basso possibile mantenendo il CO entro limiti sicuri. Leggere insieme questi due valori è la chiave per una combustione efficiente e sicura.

• Misurare ossigeno, CO e temperatura dei fumi.
• Ricavare il rendimento di combustione dai parametri.
• Ridurre l’eccesso d’aria per alzare il rendimento.
• Sorvegliare il CO per garantire combustione completa.
• Regolare al minimo ossigeno con CO entro i limiti.

Affidabilità della misura

Gli analizzatori di combustione vanno tarati e verificati periodicamente con gas di riferimento, perché i sensori di gas derivano e si consumano nel tempo. Conta il corretto prelievo dei fumi, con la sonda posizionata nel punto giusto del camino e a tenuta, per un campione rappresentativo e non diluito con aria esterna. Vanno impostati i dati del combustibile per calcoli corretti. La condensa e le polveri nei fumi vanno gestite con filtri e trappole. Documentare le condizioni di misura e verificare periodicamente sensori e taratura garantisce che l’analisi dei gas di combustione sia affidabile, condizione per regolare correttamente l’impianto e per verificarne efficienza e sicurezza.

Dalla misura allo strumento: cosa serve in pratica

Questo tema appartiene all’area Aria, gas e pressione del ramo Misure e controlli, ed è collegato alle emissioni e fumi industriali. Per la strumentazione il riferimento è il Catalogo prodotti.

Nel catalogo l’analisi dei gas di combustione fa capo agli analizzatori di combustione, nella famiglia aria, clima, gas ed emissioni. Se devi analizzare i fumi di una caldaia o di un bruciatore, il modulo di richiesta consente di ricevere un’indicazione mirata.