Nell’inverno del 2014, i proprietari di case in North Carolina hanno segnalato un problema sconvolgente: i loro forni si stavano spegnendo nel cuore della notte nella notte più fredda dell’anno. Il motivo? Gli scarichi di condensa sulle unità di condensazione ad alta efficienza si congelavano dove i tubi di scarico terminavano all’esterno della casa. Con i tubi bloccati, la condensa si deposita nei forni, dove gli interruttori di sicurezza bloccano le unità.

Il problema è stato una sorpresa in North Carolina, dove gli inverni sono relativamente miti, i ghiacci duri sono rari e i forni ad alta efficienza sono un fattore relativamente nuovo nel mercato. Su scala nazionale, tuttavia, il congelamento della condensa non è una novità. Sono stati segnalati da proprietari di case e appaltatori da Atlanta, Georgia, a nord dello stato di New York — vedi, ad esempio, questa conversazione del 2010 a Green Building Advisor (“Frozen condensate overflow line”), questo thread al pro heating contractor forum HVAC-Talk (“Condensation line keeps freezing”), e questo thread dal forum fai da te fai da te.stackexchange.com (“Come posso evitare che la mia linea di scarico della condensa HVAC si congeli?”).

Esistono molti approcci per risolvere il problema. Alcune persone consigliano di tagliare la linea di condensa a filo verso la parete esterna e di lanciare la linea ripidamente verso l’esterno, per mantenerla libera e chiara in modo che non si congeli. Ma questo è rischioso: cosa succede se la condensa sbavando lungo il lato della casa danneggia il raccordo e le finiture? Altre persone raccomandano di dotare la linea esterna di un elemento riscaldante per mantenerlo al di sopra del punto di congelamento, il che ha l’ovvio lato negativo che spende almeno parte dell’energia recuperata condensando lo scarico del forno in primo luogo (e introduce un altro gizmo potenzialmente soggetto a guasti nel sistema).

Poi c’è la risposta ovvia: scaricare la condensa del forno nella linea fognaria invece di pomparla fuori casa. In North Carolina, i funzionari del codice hanno risposto ai problemi dello scorso inverno modificando il codice di costruzione per consentire proprio questo: le linee di condensazione del forno nello stato possono ora essere instradate nello scarico sanitario della casa. Ma questa soluzione non è priva di pericoli — il che ha spinto alcuni gestori di acque reflue municipali a lamentarsi della nuova regola, come ha riferito la stazione WRAL (vedi: “La legge del forno’verde’ ha ancora bisogno di modifiche, alcuni dicono,” di Monica LaLiberte).

Qual è il problema con lo scarico della condensa nelle fogne della città? Semplice: a causa della chimica della combustione del gas, il fluido è corrosivo. Il fuoco caldo in un forno a gas o caldaia è una reazione tra gas naturale (o talvolta propano) e ossigeno — le unità bruciano metano (CH4) o propano (C3H8) e ossigeno (O2) per produrre H20 (acqua) e CO2 (anidride carbonica). Ma la fiamma calda aspira anche l’azoto atmosferico, che costituisce il 70% dell’atmosfera, e il fuoco è abbastanza caldo da costringere l’azoto a reagire con l’ossigeno (anche se questa è una reazione in salita “endotermica” che assorbe il calore piuttosto che rilasciarlo). Il NO2 risultante (biossido di azoto) e NO (protossido di azoto) si dissolvono nel vapore acqueo nel flusso di scarico per formare acido nitrico.

Nei vecchi bruciatori a gas a bassa efficienza, tutto quel gas-la CO2, il vapore acqueo e i prodotti azotati (noti collettivamente come “NOX”), salivano sul camino caldo nell’atmosfera. Hanno inquinato l’aria, ma non hanno danneggiato la casa. Ma quello era uno spreco di energia: i bruciatori a gas che non condensavano l’acqua fuori dal flusso di scarico non potevano valutare un’efficienza molto superiore all ‘ 80% al massimo, e circa il 65% era più tipico. Per spremere il 90% o più dell’energia termica da una fiamma di gas, è necessario condensare il vapore acqueo dallo scarico in forma liquida e recuperare il calore di evaporazione da esso.

Si scopre, tuttavia, che quando si condensa il vapore acqueo, i prodotti azotati — gli NOX — vengono con esso. Quello che si finisce con non è acqua pulita — è una soluzione diluita di acido nitrico.

Che l’acido può fare danni, spiega Mike Bernasconi, un imprenditore idraulico e riscaldamento veterano che commercializza un neutralizzatore di condensa chiamato “Neutra-Safe,” made in New Hampshire e Massachusetts. “

Quella condensa acida che esce da questi apparecchi di condensazione danneggerà praticamente qualsiasi tipo di metallo con cui viene a contatto”, ha detto Bernasconi a JLC. “Danneggerà anche un po’ di plastica, anche se la plastica è piuttosto impermeabile alle soluzioni acide. Se si dispone di un sistema settico, è possibile uccidere tutti i batteri nel sistema settico. Se lo scarichi fuori, ucciderà le piante, l’erba-tutto ciò con cui viene a contatto.”

La scala del pH a 14 punti di acidità va da 0 all’estremità acida a 14 all’estremità alcalina, o basica, con pH 7 che denota una soluzione neutra. La condensa del forno varia tipicamente tra 3.0 e 5.0, ma può diventare più forte: in un’intervista su YouTube con il trainer hvac Bruce Marshall di Emerson Swan, Mike Bernasconi afferma di aver misurato la condensa a partire da 1,8 o 2,0 — in parte a causa dell’effetto delle sostanze chimiche aggiunte al gas combustibile dalle utility (vedi: “Neutralizzatori di condensa Neutra-Safe | Emerson Swan”). (La scala del pH, a proposito, è una scala logaritmica, quindi un fluido con un pH di 2 ha dieci volte l’acidità di una soluzione con un pH di 3.)

Drenare la condensa negli scarichi domestici può danneggiare l’impianto idraulico nelle case più vecchie, spiega l’ispettore domestico Richard Aiello di I-Spy Home Inspections a Winthrop, Massachusetts. Anche se gli scarichi in ghisa all’interno della casa sono stati sostituiti con plastica in PVC che l’acido non può danneggiare, sottolinea, “spesso ci sono ancora vecchie linee di scarico in ghisa nel seminterrato, e la linea di scarico che va dalla trappola o dalla pulizia alla strada è in ghisa, e tutti i tubi che sono nel terreno fuori sotto la strada sono vecchi tubi in ghisa.”La condensa del forno e della caldaia può corrodere quei tubi. E se il fluido si trova in un tubo o in una trappola ed evapora, diventa ancora più concentrato e più corrosivo.

I codici idraulici ovunque risolvono questo problema. Prima di poter scaricare qualsiasi liquido corrosivo negli scarichi della casa, devi neutralizzarlo. Il mercato ha risposto creando un assortimento di” neutralizzatori di condensa ” come le unità Neutra-Safe vende — fondamentalmente, tubi di plastica resistenti agli acidi riempiti con un minerale, tipicamente calcare (carbonato di calcio), che reagisce con i nitrati nell’effluente che scorre attraverso il tubo e riduce l’acidità del fluido a livelli più miti. Sotto, Steamboat Springs, Colorado, impianto idraulico e riscaldamento appaltatore Nathan Marshall dimostra il semplice processo di fissaggio di un neutralizzatore alla parete meccanica della stanza e l’accoppiamento alla linea di scarico (link YouTube: “Condensate Neutralizer Installation”).