Come calcolare la potenza della stufa

Una volta stabilita la superficie da scaldare bisognerà scegliere una stufa della giusta potenza, che sia in grado di mantenere la casa alla temperatura prescelta.

Quello della potenza di riscaldamento necessaria è uno dei calcoli più complessi dell'edilizia civile. Tenendo dunque presente che è sempre consigliabile rivolgersi ad un professionista per risolvere correttamente il problema, forniamo comunque come indicazione un metodo empirico per calcolare la potenza necessaria, con alcune premesse tecniche per spiegarne il funzionamento.

Potrà essere utile per farsi almeno un'idea della potenza necessaria e quindi del potenziale costo dell'apparecchio che dovrà fornirla.

Trasferimento del calore

Quando due corpi a temperatura differente vengono a contatto, la loro temperatura tende ad equilibrarsi: l'uno si raffredda e l'altro si riscalda. Si ottiene cioè uno scambio termico. Maggiore è lo scarto di temperatura tra i due corpi, maggiore è lo scambio termico.

Lo scarto di temperatura tra i due corpi è indicato dal coefficiente Δ(Delta)t ed è direttamente proporzionale alla differenza di temperatura.

Quando la scambio di calore avviene tra l'ambiente interno alla casa e l'ambiente esterno, si parla di dispersione termica.

Il coefficiente "k"

Quando la trasmissione del calore avviene attraverso una parete, lo scambio termico diventa anche inversamente proporzionale alla resistenza termica del materiale con cui la parete è composta. In altre parole, così come per l'elettricità, non tutti i materiali sono ugualmente buoni conduttori di calore: tanto maggiore è la resistenza termica del materiale, tanto minore lo scambio termico, e viceversa. La resistenza termica dei vari materiali è definita da un coefficiente"k" misurato in Watt. Tanto minore il coefficiente k, tanto maggiore la resistenza termica.

Spessore in cm. escluso intonaco	12	15	38	51	64
Muro di mattoni pieni con intonaco sulle due facce	2,5	1,8	1,37	1,10	0,93
Muro di mattoni forati con intonaco sulle due facce	1,69	1,04	0,75	0,59	0,48
Pietre naturali leggere e porose con intonaco sulle due facce	2,2	2,0	1,7	1,54	1,39
Pietre naturali compatte con intonaco sulle due facce	2,7	2,5	2,3	2,1	1,9

Finestra comune ad un vetro con telaio in legno	5
Finestra comune a due vetri con telaio in legno	2,5

Il coefficiente "G"

Il coefficiente G, o coefficiente globale di scambio, indica la dispersione termica globale del locale da riscaldare. Tale coefficiente dipende principalmente dai seguenti fattori:

* La composizione dei muri
* La superficie ed il tipo delle superfici vetrate
* L'impermeabilità dei locali
* L'esposizione al vento
* L'orientamento ai punti cardinali
* Il tasso di rinnovamento dell'aria (0.34/Wm³Δτ°C)

Valutazione del coefficiente G

A) Tipo dei materiali

Muri Esterni	Tipo	Piancito	Tipo
Ben isolati (polistirolo, lana di vetro) k= 0,5	1	Su terrapieno	1
Muri ordinari (doppia parete di mattoni con intercapedine) k= 1,5	2	Su vespaio k= 1	2
Male isolati (muri di pietra)	3	Non isolato, vespaio ventilato k= 2	3
Tetto	Tipo	Infissi	Tipo
Ben isolato k= 0,6	1	Doppio vetro k= 3	1
Impermeabile all'aria k= 1,5	2	Vetro singolo k= 5	2
Permeabile all'aria, mal isolato k= 3	3		3

B) Tipo di abitazione

Scegliere la categoria corrispondente alle caratteristiche sotto descritte (o quella che più si avvicina)

	Abitazione isolata da 190 a 270 m³, 1 piano abitabile
	Abitazione isolata da 400 a 480 m³, 1 piano abitabile
	Abitazione isolata da 400 a 480 m³, 2 piani abitabili
	Villa a schiera intermedia da 190 a 270 m³, 1 piano abitabile
	Villa a schiera intermedia da 400 a 480 m³, 2 piani abitabili

Scelta del coefficiente "G"

	Tipo Casa	A	B	C	D	E
Pareti
Muri perimetrali	1 2 3	0,21 0,62 1,24	0,14 0,42 0,84	0,21 0,63 1,26	0,12 0,35 0,70	0,07 0,20 0,40
Tetto	1 2 3	0,26 0,66 1,32	0,26 0,66 1,32	0,13 0,33 0,66	0,26 0,66 1,32	0,26 0,66 1,32
Piancito	1 2 3	0,29 0,44 0,88	0,20 0,44 0,88	0,14 0,22 0,44	0,17 0,44 0,88	0,11 0,44 0,88
IInfissi	1 2	0,17 0,28	0,17 0,28	0,17 0,28	0,17 0,28	0,17 0,28
Rinnovamento dell'aria		0,37	0,37	0,37	0,37	0,37

Per ciascun tipo di casa (A,B,C,D,E,) e per ciascun tipo di parete scegliere il valore corrispondente di "G". La somma di tutti i valori fornirà il coefficiente G globale, ovvero il coefficiente globale di scambio.

Esempio

Una casa di tipo C con:

Muri ordinari	G = 0.63
Tetto ben isolato	G = 0.13
Piancito su vespaio	G = 0.22
Infissi a doppio vetro	G = 0.17
Rinnovamento dell'aria	G = 0.37
Totale	G = 1.52

Quindi la dispersione termica globale della casa è 1.52 Wm³Δτ, cioè 1.52 Watt x metro cubo x differenza di temperatura (Ti-Te)

La temperatura interna è la temperatura ritenuta confortevole per l'abitazione, ad es.18°C

La Temperatura esterna è la temperatura massima raggiungibile durante un periodo di freddo, e varia in ragione della località e dell'altitudine. In generale si assumono temperature esterne convenzionali con valori fissati in base a molti anni di rilievi statistici.

Ecco di seguito la tabella dell'aria esterna "di progetto" per l'Italia

Torino
Alessandria
Asti
Cuneo
Cuneese
Novara
Vercelli
Aosta
Valle d'Aosta
Alta Valle d'Aosta
Genova
Imperia
La Spezia
Savona
Milano
Bergamo
Brescia
Como
Provincia di Como
Cremona
Mantova
Pavia
Sondrio
Alta Valtellina
Varese
Trento

-8
-8
-8
-10
-15
-5
-7
-10
-15
-20
0
0
0
0
-5
-5
-7
-5
-7
-5
-5
-5
-10
-15
-5
-12

Bolzano
Venezia
Belluno
Rovigo
Treviso
Verona
Verona (zona laghi)
Verona (zona mont.)
Vicenza
Vicenza (zona alt.)
Trieste
Gorizia
Pordenone
Udine
Bassa Carnia
Alta Carnia
Tarvisio
Bologna
Ferrara
Forlì
Modena
Parma
Piacenza
Prov. di Piacenza
Ravenna
Reggio Emilia

-15
-5
-10
-5
-5
-5
-3
-10
-5
-10
-5
-5
-5
-5
-7
-10
-15
-5
-5
-5
-5
-5
-5
-7
-5
-5

Ancona
Piceno
Macerata
Pesaro
Firenze
Arezzo
Grosseto
Livorno
Lucca
Massa Carrara
Pisa
Siena
Perugia
Terni
Roma
Frosinone
Latina
Rieti
Viterbo
Napoli
Avellino
Benevento
Caserta
Salerno
L'Aquila

-2
-2
-2
-2
0
0
0
0
0
0
0
2
2
-2
0
0
2
-3
-2
2
-2
-2
0
2
-5

Chieti
Pescara
Teramo
Bari
Brindisi
Foggia
Lecce
Taranto
Potenza
Matera
Reggio Calabria
Catanzaro
Cosenza
Palermo
Agrigento
Caltanissetta
Catania
Enna
Messina
Ragusa
Siracusa
Trapani
Cagliari
Nuoro
Sassari

0
2
0
0
0
0
0
0
-3
-2
3
-2
-2
5
3
0
5
-3
5
0
5
5
3
0
2

Dove si tratti di località non espressamente indicata, è opportuno adottare quale temperatura esterna quella della località più vicina indicata nell'elenco, modificandola come segue:

-Per tener conto della diversa altitudine:
temperatura invariata sino a circa 200 m di differenza di quota
diminuzione od aumento di 1 °C per ogni ulteriori 200 m di quota maggiore o minore

-Per tener conto della diversa situazione dell'ambiente esterno:
temperatura invariata, salvo correzione di altezza, in un complesso urbano
diminuzione di 0,5-1 °C in piccoli agglomerati
diminuzione di 1-2 °C in edifici isolati

Esempio:

Edificio isolato a 1450 M slm, in provincia de L'Aquila (750 m s.l.m.)

Temperatura esterna di progetto della città de L'Aquila (750 m sl)	-5 °C
Diminuzione per differenza di quota ( 700 m)	-2,5 °C
Diminuzione per edificio isolato	-2 °C
Totale temperatura esterna di progetto	-9,5°C

La differenza di temperatura Δτ in questo caso sarà (Ti-Te) ( 18°C+(-9,5°C)) = 27,5°C

Calcolo della potenza necessaria

La potenza della stufa necessaria sarà calcolata in funzione:
-del volume dei locali da riscaldare V
-dell'isolamento dei locali G
-della temperatura interna scelta Ti
-della temperatura esterna di progetto Te

La potenza è calcolata in Watt (W). 1 Watt = 0.860 Kcal/h

Potenza = Volume x Coefficiente (G) x Differenza di temperatura ( Ti-Te)
Watt = V(m³) x G x Δτ°C

Poniamo che l'edificio abbia un volume di 480 m³

Volume (V) = 480 m³
Coefficiente "G" = 1,52
Differenza di temperatura (Ti-Te) = Δτ 27,5°C

Potenza necessaria in Watt = 480 x 1.52 x 27,5 = 20064w = 20 kW = 17200 Kcal/h

Naturalmente, se si sceglie di riscaldare solo una parte dei locali, bisognerà considerare nel calcolo solo il volume degli ambienti prescelti.