Quadro normativo sempre più sfidante
L’attuale quadro normativo europeo dei valori limite delle emissioni per gli impianti tecnologici a biomasse, dalla scala domestica a quella industriale, ha subìto negli ultimi anni un profondo cambiamento. Con riferimento alle caldaie a biomasse, accanto all’etichettatura energetica dei generatori, entrata in vigore dal 1° aprile 2017 (Reg. 2015/1187), a partire dal 1° gennaio 2020, possono essere immesse sul mercato solo caldaie a biomasse (≤ 500 kW) che rispettano i parametri prestazionali (rendimento ed emissioni di PM, CO, OGC e NOx) del Regolamento Ecodesign (2015/1189). Il 18 dicembre 2015, inoltre, è entrata in vigore la direttiva “Medium Combustion Plant” (MCP), attuata dagli stati membri nel dicembre 2017. Questa direttiva introduce in Europa nuovi e più stringenti valori limite delle emissioni per gli impianti a biomasse industriali (1-50 MW).
In Italia la pubblicazione del d.m. 186/2017 ha introdotto la classificazione “a Stelle” degli apparecchi di riscaldamento d’ambiente e delle caldaie a biomasse legnose, le regioni del Bacino Padano, nell’ambito dell’Accordo con il Ministero dell’Ambiente (MASE), hanno iniziato – in modo coordinato – a disciplinare l’esercizio e l’installazione degli impianti termici a biomasse applicando la classificazione del decreto. Questa azione legislativa regionale è stata ulteriormente implementata in seguito alla sentenza di condanna all’Italia (novembre 2020) della Corte di giustizia europea per i continui superamenti dei valori limite di PM10 e NO2 (direttiva 2008/50/UE attuata con d.lgs. 155/2010). Successivamente, anche altre Regioni italiane, in cui sono presenti aree di superamento, hanno iniziato un simile percorso legislativo, applicando il d.m. 186/2017. AIEL ha recentemente prodotto una Guida ai regolamenti regionali, per facilitarne la comprensione e quindi la corretta attuazione.
L’evoluzione normativa degli ultimi anni,
sia in Italia sia in Europa, ha prodotto
una significativa riduzione dei valori limite
delle emissioni, in particolare
delle polveri e del carbonio organico.
Inoltre, nei vari Paesi europei sono stato sviluppati sistemi incentivanti con valori di emissioni di particolato primario (PP) all’ingresso sempre più sfidanti, che stanno stimolando il progresso tecnologico delle caldaie a biomasse. In Germania, ad esempio, nel 2020 è stato introdotto un nuovo sistema incentivante per le rinnovabili (BEG) che prevede un “bonus emissioni” per le caldaie che raggiungono un livello di emissione di PP inferiore o uguale a 2,5 mg/Nm3 (13% di O2).
Caldaie a biomasse a emissioni “quasi Zero”
L’industria europea di fabbricazione delle caldaie a biomasse sta investendo molto sull’ulteriore progresso tecnologico dei prodotti, l’obiettivo è immettere sul mercato impianti tecnologici a emissioni di polveri e carbonio organico “quasi Zero”, lavorando sia sulle misure primarie, ovvero su un ulteriore miglioramento della tecnica di combustione, sia sulle misure secondarie, con l’applicazione di sistemi di filtrazione integrati o esterni al corpo caldaia. Un ulteriore soluzione, spinta anche dalla richiesta di incremento della quota rinnovabile negli edifici, sono gli impianti ibridi che combinano la caldaia a biomassa con altri generatori a fonte rinnovabile, riducendo il fattore di emissione dell’impianto.
Innovazioni top presentate ad Arezzo
Nell’ambito della fiera di settore Italia Legno Energia, che si è tenuta ad Arezzo dal 9 all’11 marzo scorso, AIEL ha organizzato un evento di presentazione delle migliori innovazioni degli impianti tecnologici a biomasse, basati su moderne caldaie EN 303-5. Sono stati selezionati sei costruttori europei presenti in fiera, aderenti al Gruppo Caldaie a Biomasse di AIEL; a ciascuna di esse, di seguito, è dedicato un paragrafo.
HERZ, condensazione a cippato e filtri integrati
L’azienda austriaca di Pinkafeld, rappresentata dall’azienda italiana Herz Eco, ha presentato una caldaia alimentata a legno cippato a condensazione. La tecnica di combustione a condensazione è piuttosto diffusa nelle caldaie a pellet, mentre nelle caldaie a cippato di piccola dimensione (30 – 40 kW) rappresenta certamente un’innovazione, per un biocombustibile locale a filiera corta. Il corpo caldaia è in acciaio inox con condensatore a pulizia automatica ad acqua. La caldaia è 5 Stelle con valori di PP di 1 mg/Nm3 e di OGC <1 mg/Nm3 (13% O2).
L’azienda inoltre ha presentato un modello di caldaia a pellet nel range di potenza 70-105 kW con un sistema di filtrazione elettrostatico integrato al corpo caldaia. La caldaia è 5 Stelle con valori di PP di 1-2 mg/Nm3 e OGC sempre <1 mg/Nm3 (13% O2).
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Windhager, caldaia a pellet 5 Stelle Plug&Heat
L’azienda austriaca di Seekirchen, rappresentata da Windhager Italy, ha presentato una nuova caldaia 5 Stelle 4-18 kW con sistema di filtrazione integrato (opzionale) che garantisce una emissione di PP inferiore a 2 mg/Nm3 (13% di O2). L’innovativo sistema di combustione consente inoltre di ridurre le emissioni di NOx fino al 20%. La caldaia è estremamente compatta con la componentistica idronica ed elettrica completamente pre-assemblata, grazie alla configurazione “all-in one”. Una volta installato l’impianto termico e accesa la caldaia, attraverso una specifica applicazione per smartphone e tablet e la lettura di un codice QR univoco, vengono attivati automaticamente i parametri più rilevanti senza una connessione internet, ma utilizzando un hotspot WLAN locale.
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Fröling, caldaia a pellet a condensazione con filtro integrato
L’azienda austriaca di Grieskirchen, rappresentata da Fröling Italia, ha presentato una caldaia a pellet a condensazione di 50 kW, equipaggiata con filtro elettrostatico integrato opzionale. La pulizia del filtro è automatica e conduce il particolato abbattuto in un cassetto cenere separato in posizione anteriore.
La combinazione della tecnica a condensazione con il sistema di filtrazione integrato consente di ottenere prestazioni ambientali molto importanti, la caldaia è 5 Stelle con PP di 0,5 mg/Nm3 e OGC <1 mg/Nm3 (13% di O2).
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Laminox, il primo sistema ibrido italiano a biomasse
L’azienda italiana di Sarnano (provincia di Macerata, Marche) ha presentato il primo sistema ibrido a biomasse italiano, costituito da una caldaia a pellet (Termoboiler, 5 Stelle, 12-29 kW), con accumulo termico integrato, e una pompa di calore aria-acqua (PdC), espressamente realizzati e concepiti per funzionare in abbinamento tra di loro. Il sistema ibrido, disponibile nelle versioni “Termoboiler-Hybrid” e “Hybrid Flex”, permette di attivare di volta in volta il generatore più efficiente in base alle condizioni di funzionamento. Per un funzionamento sempre alla massima efficienza è stato progettato un innovativo sistema di regolazione elettronica. Il sistema ibrido massimizza l’efficienza dei due generatori grazie alla capacità di lavorare sia in modalità combinata che alternata ed è in grado di soddisfare il fabbisogno dell’intero edificio, sia per il riscaldamento che per la produzione di acqua calda sanitaria. Il sistema ibrido è gestito completamente dal software della caldaia, in funzione della temperatura esterna, consente l’avvio automatico della caldaia a pellet nel caso di temperature esterne molto basse, il funzionamento di entrambi i sistemi per temperature intermedie ed infine l’avvio della sola pompa di calore per temperature esterne più elevate. In questo modo il sistema ibrido permette di utilizzare la fonte di energia più efficiente, con notevoli vantaggi economici e ambientali.
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ETA Heiztechnik, caldaia Legna-pellet a emissioni “quasi Zero”
L’azienda austriaca di Hofkirchen, rappresentata da ETA Italia, ha presentato la sua gamma prodotti 2023 a legna, pellet e cippato ad emissioni “quasi Zero”, grazie alla progressiva ottimizzazione della tecnica di combustione e l’inserimento di filtri elettrostatici integrati al corpo caldaie, che il costruttore ha iniziato a proporre sul mercato già a partire dal 2019. Impressionanti i risultati ottenuti in certificazione dalla nuova caldaia a pellet a condensazione con filtro elettrostatico integrato (8 kW), la caldaia 5 Stelle presenta valori di PP, CO e OGC non rilevabili con la strumentazione utilizzata per la certificazione EN 303-5, quindi indicati nel Certificato Ambientale con “Zero”. L’azienda ha annunciato inoltre che a breve immetterà sul mercato una caldaia combinata legna-pellet con filtro elettrostatico integrato che garantirà le 5 Stelle per entrambi i combustibili con emissioni di PP < 2,5 mg/Nm3.
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Heizomat, caldaie automatiche 5 Stelle
L’azienda bavarese (Franconia), rappresentata in Italia da San-Hell Heizomat Italia, ha presentato la nuova serie di caldaie 5 Stelle alimentate sia a cippato sia a pellet nell’intervallo di potenza 30-500 kW. La tecnica di combustione è stata ottimizzata, lavorando principalmente sulla geometria della camera di combustione, a forme di “cuore”. Le polveri residue sono abbattute attraverso uno o più sistemi di filtrazione elettrostatica che, nei modelli di maggiore potenza possono essere preceduti anche da un sistema di abbattimento a multiciclone.
