Indice della Pagina
- INTRODUZIONE - SCHEMI CINETICI O MOLECOLARI (STECHIOMETRICI)
- PROCESSO DI COMBUSTIONE
- STECHIOMEATRIA DELLA COMBUSTIONE
- COSTANTI DEI GAS
- L'ECCESSO D'ARIA
- TEMPERATURA TEORICA
- POTERE CALORIFICO
- PUNTO DI RUGIADA
- NUMERO DI FUMO (SCALA DI BACARACH)
- RENDIMENTO DELLA COMBUSTIONE
- CALDAIE A COMBUSTIONE
- GLI NOx
- OTTIMIZZAZIONE DELLA COMBUSTIONE
- REGOLAZIONE DELLA COMBUSTIONE
Introduzione - Schemi cinetici o molecolari (stechiometrici)
La combustione è il fenomeno caratteristico nell'utilizzo dei combustibili fossili per la produzione di energia. Alla sua importanza dal punto di vista energetico, si aggiunge quella in campo ambientale: la quasi totalità delle sostanze inquinanti come la CO2, SOX e NOX vengono, infatti, prodotti nella fase di combustione.
Tramite la comprensione di questo processo, e quindi l'azione sui parametri che la governano, è possibile un controllo dello stesso che consenta il raggiungimento di maggiore efficienza e riduzione della produzione di inquinanti.
La combustione è peraltro un fenomeno molto complesso che richiede, per il suo studio, un approccio multidisciplinare essendo in essa presenti, contemporaneamente, processi termici, fluidodinamici e chimici.
Le reazioni di combustione sono per lo più assai complesse, specialmente nel caso di combustibili gassosi, perché generalmente costituite da numerose catene di reazioni di norma ramificate con meccanismi chimici difficilmente individuabili con certezza. Inoltre sono condizionate da un gran numero di parametri, come pressione, composizione della miscela gassosa, forma e dimensioni del bruciatore.
Un strumento molto valido e largamente usato nell'analisi dei sistemi di combustione, sono gli schemi cinetici.
Uno schema cinetico complesso è costituito da una rete di reazioni e dai dati relativi a parametri cinetici in grado di simulare la dinamica di un sistema chimico.
Esistono due diverse famiglie di schemi cinetici: vi sono quelli cosiddetti molecolari (o stechiometrici) che considerano le reazioni globali tra le molecole, e quelli meccanicistici che esaminano in maggiore dettaglio i diversi atti elementari tra le molecole e i radicali.
Un modello cinetico molecolare viene impiegato qualora si vogliono effettuare analisi macroscopiche del fenomeno: esso quindi è caratterizzato da una formulazione più semplice e rapida in termini di sviluppo e di calcolo, e ne rappresenta il principale svantaggio, soprattutto per quanto riguarda le possibilità di estrapolabilità alle più diverse condizioni operative.
Si opta invece per un modello meccanicistico laddove è necessario interpretare in profondità ciò che avviene in realtà, coinvolgendo in questo modo lo studio degli atti elementari di reazione e, grazie alla sua complessità, garantisce ampia estrapolabilità e considerevole flessibilità.
Schemi cinetici meccanicisti cercano di considerare tutte le reazioni cineticamente semplici, o meglio tutte quelle ritenute significative.
Un meccanismo cinetico di questo tipo comprende tutte le specie chimiche che influenzano un dato fenomeno di combustione insieme alle reazioni elementari fra queste.
Così per la costruzione di uno schema cinetico di interesse applicativo si devono individuare le reazioni che hanno luogo e che influenzano il processo globale di combustione.
L'ossidazione di un combustibile idrocarburico consiste nella successiva frammentazione della molecola iniziale per formare specie intermedie che sono poi convertite nei prodotti finali, H2O e CO2, se la combustione è completa.
In molti casi i prodotti intermedi possono essere combustibili essi stessi.
Per esempio l'etilene (C2H4) e l'etano (C2H6), importanti intermedi nella combustione di molti idrocarburi, possono essere anche come combustibile. Il monossido di carbonio (CO) e l'idrogeno (H2) sono specie che sono osservate in tutti i processi di ossidazione di qualsiasi idrocarburo, così come le specie radicaliche H, OH, O, HO2, HCO.
Le applicazioni di modelli cinetici sono molteplici e vanno da analisi di processo a valutazione dell'impatto ambientale nei processi di combustione
Processo di combustione
Con la denominazione di combustione si indica una classe particolare di reazioni di ossidazione caratterizzate dalla presenza di ossigeno gassoso (O2) o di specie chimiche di natura ossidante che possono liberare ossigeno o che esplicano una funzione analoga di agente ossidante (ad esempio nitrati, nitriti, ozono, perclorati, clorati, permanganati, cromati, ioni metallici ad alti stati di ossidazione, perossidi, ossidi). Questi ossidanti in presenza di sostanze riducenti possono dare origine in particolari condizioni ad una vigorosa reazione di ossidazione con produzione di sottoprodotti gassosi o finemente suddivise (prodotti gassosi della combustione o fumi) ed emissione di calore e di radiazione elettromagnetica (fiamma). Questa reazione viene identificata nella COMBUSTIONE.
L'agente ossidante viene chiamato COMBURENTE (comunemente Ossigeno, Aria) mentre l'agente riducente viene chiamato COMBUSTIBILE (di solito Petrolio, Benzina, Gasolio, Olio Combustibile, Carbone, Legno, Metano, Propano, Butano). Affinché la combustione avvenga occorre che entrambi i reagenti si trovino allo STATO GASSOSO al momento della reazione. Questo comporta che, se il combustibile od il comburente si trovano allo stato solido o liquido, avvenga una precedente trasformazione fisica in grado di portare i reagenti allo stato gassoso; ad esempio un riscaldamento o un abbassamento di pressione possono provocare la parziale evaporazione dei più comuni combustibili idrocarburici che in questo modo sono in grado di reagire con l'ossigeno dell'aria. La reazione di combustione è di natura radicalica, cioè avviene per generazione, propagazione e distruzione dei radicali. Questi sono specie chimiche caratterizzate dalla presenza di almeno un elettrone non appaiato con un altro elettrone e quindi con un'orbitale non totalmente occupato. Questo rende il radicale altamente reattivo, poiché tenderà ad acquisire l'elettrone mancante ed abbassare la propria energia a spese delle molecole dell'ambiente circostante e quindi a generare altri radicali che, tramite una propagazione "a catena", a loro volta genereranno radicali fino a che le condizioni di temperatura, pressione e presenza di reagenti lo consentiranno.
I passaggi reattivi che portano alla combustione sono essenzialmente tre:
1. Innesco iniziale con scissione delle molecole iniziali e formazione dei primi radicali, O· (radicale dell'ossidante), R· (radicale del riducente)
O2 -> 2 O·
R-R -> 2 R·
2. Propagazione dei radicali (reazione a catena)
O· + O2 -> O2 + O·
O· + R2 -> RO + R·
3. Terminazione della catena (incontro di due radicali)
O· + O· -> O2
O· + R· -> RO
R· + R· -> R2
I primi due processi tendono a fare proseguire la combustione, mentre il terzo tende ad estinguerla. Oltre a questi ce ne sono altri che tendono a formare altre specie neutre o cariche elettricamente che contribuiscono al processo totale nelle sue manifestazioni.
Generalmente i prodotti di combustione in presenza di aria sono Anidride carbonica (CO2), Ossidi di Azoto (NyOx, dove i pedici y,x indicano stechiometrie variabili), Fumi (aggregati microscopici di particelle solide vaporizzate, molecole provenienti dalla non completa disgregazione delle molecole riducenti), calore ed emissione di luce.
La fiamma tipica nei più comuni fenomeni di combustione è la manifestazione dell'eccitazione degli elettroni delle specie chimiche e delle particelle (solitamente Sodio e Carbonio) coinvolte nel processo a seguito di riscaldamento dovuto al calore liberato nella combustione. Questi elettroni vengono eccitati a stati di energia maggiori e poi ritornano allo stato iniziale liberando energia sotto forma di radiazione elettromagnetica che l'occhio umano percepisce come luce.
Perché una combustione sia autosostenuta una volta innescata, occorre che il calore generato sia sufficiente per fare vaporizzare continuamente combustibile e comburente. In caso contrario la reazione si autoestingue come avviene per la cera delle candele che brucia, ma non è combustibile alle temperature ordinarie; infatti la candela utilizza uno stoppino che serve ad aumentare la superfice di reazione e consentire la continua vaporizzazione della cera. Anche alcool etilico incendiato tende ad autoestinguersi; tuttavia se viene preriscaldato (in questo modo si aumenta la sua tendenza a vaporizzare) la reazione di combustione procede più a lungo.
La combustione di tutte le sostanze/elementi è analoga a quella in presenza di ossigeno e combustibili tenendo conto della definizione più generale di ossidazione.
Stechiometria della combustione
Le reazioni di combustione sono le seguenti:
[1] C + O2 = CO2 + 33910 kj/kg
[2] 2 H2 + O2 = 2 H2O +143000 kj/kg
[3] S + O2 = SO2 + 8800 kj/kg
Il carbonio per difetto d'ossigeno da luogo alla seguente reazione con formazione di monossido di carbonio, velenoso per l'uomo.
2 C + O2 = CO2 + 10200 kj/kg
Poiché i pesi atomici delle sostanze sono:
C =12 O =16 N =14 S =32 H = 1
Nella reazione[1] intervengono le seguenti masse, scritte sotto i relativi componenti:
C + O2 = CO2
pesi sostanze 12 + 32 = 44
L'ossigeno necessario per bruciare 1 kg di carbonio e' 32/12 kg, mentre la CO2 prodotta dalla combustione di un kg di carbonio e' 44/12 kg. Poiché il rapporto fra aria ed ossigeno nell'atmosfera e', in peso, 4,31,l'aria necessaria per bruciare 1 kg di carbonio e':
4,31x32/12=11,493 kg
Analogamente nella reazione [2] intervengono le seguenti masse:
2 H2 + O2 = 2 H2O
pesi sostanze 4 + 32 = 36
L'ossigeno necessario per bruciare 1 kg di idrogeno e' 32/4 kg ,mentre la H2O prodotta dalla combustione di un kg di idrogeno e' 36/4 kg. L'aria necessaria per bruciare 1 kg di idrogeno e' quindi:
4,31x32/4=34,48 kg
Analogamente nella reazione [3] :
S + O2 = SO2
pesi sostanze 32 + 32 = 64
L'ossigeno necessario per bruciare 1 kg di zolfo e' 32/32 kg ,mentre la SO2 prodotta dalla combustione di un kg di zolfo e' 64/32 kg. L'aria necessaria per bruciare 1 kg di zolfo e' quindi:
4,31x32/32=4,31 kg
Chiamando C%,H%,S%,Ocomb% le parti in peso in un kg di combustibile dei relativi componenti , si puo' scrivere che l'ossigeno teorico e':
Oteorico= 2,667x C%+8 x H% +S% - Ocomb%
indicando con Ocomb% l'ossigeno gia' contenuto nel combustibile e che si pensa intervenga nella reazione.
Per ossigeno teorico si intende quello derivante dalle relazioni stechiometriche.
L'aria teorica e' quindi:ARIA teorica= 4,31 x O teorico
Il peso dei fumi teorici (PFT) e': PFT= Aria teorica + 1 -ceneri
Intendendo per ceneri le sostanze minerali che permangono nel focolare. Nella figura 1 viene riportato per un gas naturale di composizione tipica, il peso dei fumi al variare dell'eccesso d'aria (riferito ad un kg di sostanza combustibile). Si ricorda che il volume dei gas può essere ricavato a partire dalla massa con l'equazione di stato:
V = M x R x T / P dove :
R= costante del gas [J/(Kg K)]
M= la massa in Kg
P= la pressione assoluta del gas
T= la temperatura assoluta =temperatura in gradi centigradi+273
Ad esempio per l'aria a pressione atmosferica(P=101325 Pa) e temperatura ambiente(15°C), essendo R=287 j/(Kg K), si ha:
V = M x 287 x 288 / 101337 = 0,816 M
Nel seguito il combustibile a cui si farà riferimento sarà sempre il gas naturale, ove non altrimenti specificato.
figura 1: peso dei fumi in funzione dell'eccesso d'aria
Costanti dei gas
CO2(anidride carbonica) 189 J/(Kg K)
O2(ossigeno) 260 J/(Kg K)
H2O(vapor d'acqua) 462 J/(Kg K)
N2(azoto) 297 J/(Kg K)
L'eccesso d'aria
La combustione avviene quando il combustibile e' allo stato gassoso. Il bruciatore di combustibile liquido provvede pertanto alla nebulizzazione, a ridurre cioè il combustibile a particelle piccolissime; la particella trovandosi in camera di combustione e quindi in un ambiente ad alta temperatura, evapora. Se nel tempo di permanenza in camera di combustione la molecola di combustibile non "incontra" quella dell'ossigeno la reazione di combustione non avviene con conseguente perdita di energia, e la cosiddetta formazione di incombusti. Si e' già visto che il carbonio in difetto d'aria può reagire con l'ossigeno formando monossido di carbonio, con conseguente minor sviluppo di calore. Per far sì che la combustione avvenga in modo completo si aumenta l'aria rispetto a quella stechiometrica, e si chiama eccesso d'aria :
e = (Ap-At)/At
Si intende quindi che per eccesso d'aria uguale a zero l'aria e' uguale a quella teorica. Per aria pratica,Ap, si intende quella effettivamente partecipante alla combustione. La maggiorazione di aria fa sì che tutto il combustibile bruci, annullando o quasi la formazione di incombusti. Oltre che l'eccesso d'aria viene anche definito l'indice d'aria l definito come:
l =Ap/At
fra l'eccesso d'aria e e l'indice d'aria l c'e' la relazione:
e=l -1
figura 2: 02 ed CO2 in volume nei fumi secchi in funzione dell'eccesso d'aria
Nella figura 2 viene riportato le percentuale di CO2 ed O2 ,in volume nei fumi secchi(senza vapor d'acqua).La misura di queste grandezze ,effettuata dagli analizzatori di combustione, e' importante perche' correla l'eccesso d'aria al rendimento della combustione. E' evidente che all'aumentare dell'eccesso d'aria ,restando costante il volume di CO2 ,la percentuale di CO2 nei fumi diminuisce.
Temperatura teorica di combustione
Poiché nella combustione tutto il calore viene catturato come calore sensibile dai fumi nascente puo' essere scritta la seguente equazione ,dove TTC e' la cosiddetta temperatura teorica di combustione.
Qs= å Mi x Ci x (TTC-Ta)
dove:
Mi=masse dei gas costituenti i gas sviluppati dalla combustione
Ci=calori specifici dei gas
Ta= temperatura dell'aria d'ingresso
dove il simbolo å sta ad intendere la sommatoria estesa ai gas di combustione dei prodotti Mi x Ci x (TTC-Ta)
figura 3: temperatura teorica di combustione per gas naturale in funzione dell'eccesso d'aria
Nella figura 3 viene rappresentata la temperatura teorica di combustione :e' evidente che all'aumentare dell'eccesso d'aria la TTC si abbassa.
Potere calorifico
Il potere calorifico superiore, PCS, e' la quantità di calore sviluppata dalla reazione di combustione. Nella combustione dell'idrogeno, o di combustibili contenenti acqua allo stato liquido, si sviluppa acqua allo allo stato di vapore ;il passaggio dell'acqua dallo stato liquido allo stato di vapore comporta la "cattura" del calore latente di vaporizzazione(circa 2500kj/kg) al calore di combustione. Il calore effettivamente disponibile per lo scambio termico e' solo quello quello sensibile e viene definito PCI, potere calorifico inferiore. Solo nelle caldaie a condensazione, in cui avviene la condensazione del vapor d'acqua ,e' possibile recuperare questo calore. Tra PCS e PCI vi e' la relazione:
PCI=PCS-2500 x Mh2o [kj/kg]
dove Mh2o e' il peso di acqua formatasi in seguito alla combustione
Punto di rugiada
Se la pressione parziale del vapor d'acqua nei fumi e', alla temperatura dei fumi, uguale a quella di saturazione si ha la condensa .Questa può essere pericolosa per i combustibili che contengono zolfo, infatti fra l'acqua e l'anidride solforosa c'e' la reazione:
H2O + SO2= H2SO4
con formazione di acido solforico che è corrosivo nei confronti dell'acciaio. Nella figura 4 è riportata la temperatura di rugiada, in funzione dell'eccesso d'aria. Per evitare la condensa la temperatura dei fumi consigliabile risulta:
100 ° C per il metano
130 ° C per il gasolio
120 ° C per l'olio combustibile denso
160 ° C per l'olio combustibile fluido(3% zolfo)
170 ° C per l'olio combustibile fluido(4% zolfo)
figura 4: temperatura di rugiada in funzione dell'eccesso d'aria per alcuni combustibili
Numero di fumo (scala di bacarach)
L'incompleta combustione origina una perdita con emissione nei fumi di carbonio incombusto. Queste particelle rappresentano la fuliggine che si deposita nel condotto del camino e quindi fuoriesce nell'atmosfera conferendo ai fumi l'aspetto caratteristico nero. La misura del grado di fumosità costituisce quindi un indice dell'andamento della combustione. Un sistema diffuso per il rilevo del grado di fumosità o numero di fumo e' quello della scala di Bacharach. In pratica si utilizza una pompa come quella di figura 5 .La pompa aspira i fumi attraverso la sonda di prelievo ;i fumi passano attraverso una carta da filtro su cui si depositano le particelle carboniose. Confrontando il grado di nero della carta con una scala campione che ha 10 circoli che vanno da un grado di nero zero ad un massimo si ha la misura del numero di fumo della combustione.
Rendimento della combustione
In un generatore di calore avviene la conversione dell'energia termica prodotta dal combustibile in calore sotto forma di riscaldamento dell'acqua. Una parte dell' energia del combustibile va però persa in:
perdite per incombusti(combustione incompleta)
perdite per irraggiamento del generatore
perdite per calore sensibile nei fumi(la quota maggiore delle perdite)
Se i fumi escono al camino con temperatura T fumi il calore sensibile perso sarà:
Qs = å M C (Tfumi- Tamb)
Si definisce come rendimento h della combustione :
h =å (PCI-Qs)/PCI
dove il simbolo å ha significato identico a quanto spiegato prima. Il rendimento della combustione sarà tanto maggiore quanto minore sarà la temperatura dei fumi e quanto minore sarà l'eccesso d'aria. Nella figura 6 viene riportato il grafico del rendimento in funzione dell'eccesso d'aria.
figura 6: Rendimento della combustione in funzione dell'eccesso d'aria
Tenendo presente che gli analizzatori di combustione misurano la CO2 in percentuale nei fumi secchi, ricavando la relazione fra eccesso d'aria e CO2 percentuale e' possibile ricavare la relazione, per ogni combustibile, fra rendimento e CO2%.Il grafico del rendimento della combustione in funzione del CO2%, viene riportato nella figura 7.
figura 7: Rendimento della combustione in funzione della percentuale della CO2
Caldaie a condensazione
Nella caldaia condensazione, vi è un secondo scambiatore, prima dei camino, al cui interni circola l'acqua di ritorno dall'impianto. Il vapore d'acqua contenuto nei fumi, a contatto con la superficie fredda ,cede il calore latente di condensazione, il condensato viene raccolto nella parte inferiore e scaricato. La maggiore perdita di carico dal lato fumi, dovuta alla presenza dello scambiatore a condensazione, comporta la necessità di un ventilatore di soffiaggio dell'aria comburente.
Lo schema sottostante, evidenzia che con una combustione tradizionale, ovvero sprovvista della combustione a condensazione, partendo da un potere energetico teorico paria a 111% (riferito al P.C I.) si perde l' 11% nel calore latente presente nel vapor acqueo, e l' 8% per irraggiamento.
flusso rendimenti in una caldaia a tradizionale (senza tecnica della condensazione)
Con una combustione a condensazione, il recupero del calore latente (11%) e le ridottissime perdite al camino (2%) portano il calore utile a 109% creando un notevole vantaggio per il rendimento energetico.
flusso rendimenti in una caldaia a condensazione
Nella figura 8 viene mostrato il grafico della temperatura dei fumi e del rendimento di combustione (riferiti ai PCS) in funzione della temperatura dell'acqua dello scambiatore. Si può notare come in corrispondenza di 55'C vi sia un ginocchio nella curva del rendimento; è questa infatti la temperatura di rugiada del metano. A temperatura dell'acqua inferiore a questa la condensazione dei fumi aumenta in modo più marcato. C'è da aggiungere che la caldaia a condensazione oltre ad avere un rendimento istantaneo maggiore ha anche maggior rendimento stagionale perché minore è la circolazione di aria fredda a caldaia spenta, per le maggiori perdite di carico e la presenza dei ventilatore.
figura 8: Temperatura dei fumi e rendimento della combustione in funzione
della temperatura di ritorno dell'acqua dalla caldaia
Gli NOX
Nella reazione di combustione si ha la formazione di NO e NO2,normalmente si ha il 95% di No e 5% di NO2. Nel caso di combustibili liquidi la formazione di NOx e' legata anche all'azoto presente nel combustibile, minimo nel caso di gasolio. In particolare l'ossido di azoto può essere immediato o termico. Il primo dipende dall'ossigeno presente alla radice della fiamma, il secondo e' legato alla temperatura di fiamma elevata. Nel grafico di figura 9 e' possibile notare come la formazione di questi ossidi sia influenzata sia dalla temperatura di combustione che dall'indice d'aria. A questo riguardo i bruciatori ad aria soffiata producono una quantità di NOx minore (mediamente 90 mg/KWH contro i 160 mg/KWH) di un bruciatore aspirato.
figura 9: NOX in funzione della temperatura di combustione
L'abbassamento degli NOx viene fatto nel caso di alcuni di bruciatori a gas disponendo elementi di raffreddamento attivi(con circolazione d'acqua) e passivi(elementi di acciaio o ceramici resistenti alle alte temperature),tra gli elementi del bruciatore(FIGURA 10).
figura 10: schema di un bruciatore ad aria aspirata con elementi di raffreddamento passivi ed attivi:
a)elementi di raffreddamento con passaggio d'acqua b) elementi di raffreddamento passivi
In tal modo abbassando la temperatura di combustione si ha diminuzione della formazione degli NOx. Nella figura 11 e' possibile vedere come l'intensità di raffreddamento diminuisca bruscamente l' NOx termico ,lasciando solo l' NOx immediato.
figura 11: NOX in funzione della potenza di raffreddamento.
Curva superiore: NOX termico, curva inferiore NOX immdiato
Un altro sistema per la riduzione degli NOx e' quello del riconvogliamento dei fumi al bruciatore (ARF) (figura 12). Con questo sistema da una parte si riduce la temperatura di fiamma e dall'altro si abbassa la pressione parziale dell'ossigeno, sfavorendo la formazione degli NOx .
figura 12: Rappresentazione schematica del sistema ARF Weishaupt
Nella figura 13 e' possibile vedere come aumentando la quota di riconvogliamento fumi diminuiscano gli NOx.
figura 13: R% (ARF) / NOX in funzione del riconvogliamento fumi
Ottimizzazione della combustione
Per ottimizzare la combustione bisogna da un lato rispettare i limiti di legge relativi agli incombusti, dall'altro cercare di ottenere il massimo rendimento. La figura 14 riporta l'andamento del CO in funzione dell'eccesso d'aria rispettivamente per un bruciatore ad aria soffiata con gas naturale, per due casi (curve A e B).
figura 14: CO in funzione dell'eccesso d'aria
La figura 15 riporta l'andamento del numero di Bacharach sempre in funzione dell'eccesso d'aria, per altri due casi. Si noti che tutte le curve hanno una forma ad U: l'aumento degli incombusti con bassi eccessi d'aria e' dovuta a combustione non completa per difetto d'ossigeno, l'aumento invece all'aumentare dell'eccesso d'aria e' dovuto all'abbassamento della temperatura di combustione. Una curva ad U sufficientemente ampia (curva A) permette una certa regolazione della combustione ,nei limiti delle norme, una curva ad U stretta (curva B) permette un campo di regolazione più stretto. In questo ultimo caso variazioni del tiraggio del camino per variazione della temperatura esterna etc potrebbero spostare le condizioni di funzionamento ad altre non corrette.
figura 15: numero di Bacharach in funzione dell'eccesso d'aria
Esempio di rapporto di analisi prodotto da un analizzatore di combustione( EUROTRON SRL):
combustibile:gasolio
O2 : 5,9 %
CO2 : 10,8 %
lambda(indice d'aria L):1,37
t fumi:209'C
t aria: 25'C
D t :184'C
rendim: 90,4 %
CO :74 ppm
NOx :45 ppm
Regolazione della combustione
Anche se il bruciatore, ad aria soffiata, viene tarato su valori ottimali di eccesso d'aria ,variabili perturbatrici, come ad esempio le condizioni ambientali ,possono far variare le condizioni ottimali impostate. L'impiego di una sonda per la misura dell'ossigeno nei fumi permette di conoscere con esattezza l'eccesso d'aria reale e mantenerlo a valori minimi, affinché abbia luogo da una parte la combustione completa e d'altra parte il rendimento sia massimo. Eventi perturbatori possono essere :
la temperatura dell'aria comburente, in quanto si viene a modificare la massa di aria entrante al bruciatore;
la pressione dell'aria;
la contropressione nel focolare;
le condizioni di tiraggio del camino;
le oscillazioni della composizione del combustibile;
la temperatura e la pressione del combustibile;
variazioni della portata del combustibile(ad esempio insudiciamento del filtro).
La figura 16 mostra il grafico dei valori di O2 tarabili in funzione del carico del bruciatore,con e senza regolazione O2.
E' quindi evidente il risparmio ottenibile con tali sistemi sul rendimento della combustione .
figura 16: valori di 02% in funzione della potenzialità del bruciatore
Fonti:
Nicola Taraschi :La combustione punta al verde, TIS editoriale PEG febbraio 1998
La combustione nella legge 10 pubblicazione ditta EUROTRON
Corrado De Trizio :IMPIANTI TERMICI NEGLI EDIFICI CIVILI ,PIROLA EDITORE
VAILLANT missione ambiente atti del convegno MILANO 1992
documentazione ditta WEISHAUPT
documentazione delle GEMINOX
sito: http://ntaraschi.interfree.it/combust2.htm