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Alfredo Neri
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Cos'è una stufa
Una stufa è una
camera di combustione chiusa, con l' ingresso
per l’aria forzato che, regolando la combustione, la rallenta e
recupera l’energia per trasformarla in calore ambiente.
Tutti gli apparecchi
di seguito descritti sono quindi "stufe", anche quelli non
tradizionali, come focolari
ed inserti per camini.
Come fonte di riscaldamento, una stufa è molto più pratica ed economica di un
camino aperto: con una minima provvista di legna ed una installazione
corretta, può ripagarsi in pochi anni, specie in zone dove il combustibile liquido o
gassoso è particolarmente costoso.
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In questa sezione descriviamo le stufe più comuni disponibili sul mercato. Capire
come differenti tipi di stufa funzionano aiuterà a formulare una scelta.
LA PRODUZIONE DEL CALORE
Combustione
controllata.
Uno degli elementi chiave della stufa è che opera sul principio della combustione
controllata. In un caminetto aperto, non c’è modo di graduare la quantità di aria
fornita alla combustione; così la fiamma brucia senza controllo, consumando grandi
quantità di legna e disperdendo la maggior parte dell’energia prodotta in
canna fumaria.
In una stufa, al contrario, l’aria comburente è misurata da una valvola, che,
regolandone la quantità, consente di variare la produzione di calore secondo
necessità. |
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Sportello frontale
della Jotul 602 con valvola di regolazione dell'aria primaria |
Nuove tecnologie
La forte attenzione dei Legislatori internazionali nei confronti
dell’inquinamento atmosferico, ha indotto i costruttori a studiare nuovi sistemi di
combustione nei loro prodotti. Le nuove tecnologie sviluppate hanno incrementato
l’efficienza e la sicurezza delle stufe, diminuendo l’emissione di incombusti ed
i livelli di monossido di carbonio.
Quando il legno brucia, si separa chimicamente in carbone e gas volatili, o fumi.
Per bruciare efficientemente, una stufa deve bruciare sia il carbone che i gas. Ma le due
cose hanno differenti esigenze e caratteristiche di combustione.
Il carbone ha bisogno di raggiungere soltanto i circa 260°C per accendersi;
perciò, può essere bruciato nella camera di combustione. I fumi, invece, devono
raggiungere circa 650°C per accendersi, il che significa rendere la stufa troppo calda
per l’ambiente. Questo problema è stato affrontato dai costruttori sviluppando le
due differenti tecnologie impiegate ora per una migliore combustione:
catalitica e non catalitica.
La combustione catalitica
E’ la prima e più vecchia tecnologia antinquinamento; agisce come i
catalizzatori delle automobili. I fumi vengono forzati a passare attraverso una cella a
nido d’ape, rivestita di metalli nobili catalitici (platino,palladio, rodio). Quando
i fumi raggiungono la temperatura di 260°, le molecole del gas vengono chimicamente
modificate, abbassando la loro temperatura di ignizione e quindi bruciate, aumentando la
produzione di calore e riducendo l’inquinamento.
Altri catalizzatori, più economici, sono realizzati in materiale ceramico
surriscaldabile, in cui il principale vantaggio della struttura a nido d'ape è la maggior
superficie di contatto tra i fumi incombusti e la parete ceramica surriscaldata, che ne
favorisce l'ignizione. |
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La postcombustione
E’ utilizzata nelle restanti stufe. Dei deviatori confinano i gas,
surriscaldandoli, in una porzione della camera di fuoco dove è presente un afflusso
indipendente di aria, anch’essa preriscaldata, che induce una combustione secondaria,
grazie alla presenza di ossigeno fresco. Alcune stufe utilizzano una seconda camera di
combustione, specifica per questo scopo. I fumi vengono bruciati
ed il calore recuperato. |
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LA DIFFUSIONE DEL CALORE
Le stufe diffondono calore per
irraggiamento o per convezione. La scelta del tipo di diffusione influisce in maniera
determinante sulla qualità del riscaldamento nelle diverse situazioni.
L’irraggiamento è la trasmissione
diretta dell’energia sotto forma di raggi infrarossi, onde elettromagnetiche il cui
spettro di frequenze è appena inferiore a quello della luce visibile. Le onde
elettromagnetiche scaldano gli oggetti che intercettano, ma non scaldano l’aria che
attraversano. Solo quando i muri sono diventati caldi si produce un moto di convezione
dell'aria.
I tradizionali caminetti aperti riscaldano per irraggiamento, ma non sono molto
efficienti come fonte di calore utilizzabile. Il calore proviene soprattutto dalla bocca
del camino, ma , in media, soltanto il 10% dell’energia prodotta viene irraggiato
nell’ambiente. Il restante 90% si disperde in canna fumaria.
Per di più, i caminetti aperti aspirano enormi quantità di aria, causando
correnti interne alla casa. In molti casi, essi possono in realtà diminuire la
temperatura degli ambienti favorendo infiltrazioni di aria fredda dall’esterno.
Le stufe ad irraggiamento, invece, sono molto più efficienti, grazie alla
gran quantità di calore trasmesso dalle pareti, ed al molto minor fabbisogno d’aria.
In queste stufe l’involucro è riscaldato dalla combustione, ed il calore è
trasmesso attraverso le pareti ed irraggiato nell’ambiente.
La superficie delle stufe in metallo diviene molto calda, consigliando
una protezione se in casa ci sono bambini, anziani od infermi ed il rispetto di
distanze di sicurezza da pareti non protette e pezzi di arredamento. Sostare nei pressi di
una grossa stufa ad irraggiamento in metallo accesa al massimo dell'andatura può essere
insopportabile.
Le stufe in cotto od in pietra ollare producono un irraggiamento
assai più "dolce" delle stufe in metallo, con una temperatura
superficiale più bassa e più sicura, e con una durata dell'irraggiamento, rispetto alla
carica di combustibile, generalmente maggiore di quelle in metallo. |
Classica stufa in ghisa ad irraggiamento Dovre 750
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La convezione è la
trasmissione del calore attraverso un fluido, normalmente aria od acqua. Quando
l’aria si riscalda si alleggerisce e tende a salire, creando correnti convettive che
la mettono in circolazione, distribuendola negli ambienti.
Le stufe a convezione producono altrettanto calore radiante dei camini
aperti, ma a questo aggiungono il calore distribuito dall’aria. La camera
di fuoco è incassata tra pareti di metallo. L’aria fredda della stanza è aspirata
nella stufa da aperture poste vicino al pavimento. Dopo essere stata scaldata dal contatto
con la camera di fuoco, l’aria esce attraverso le aperture superiori della stufa per
convezione naturale, sebbene alcune stufe, come le nuove stufe " a palline",
usino piccoli ventilatori per aumentare la circolazione dell’aria.
Le stufe a convezione scaldano parzialmente anche ad irraggiamento, ma
la superficie esterna della stufa è molto più "fredda" dei tipi esclusivamente
radianti. Questo rende le stufe a convezione più sicure per i bambini gli anziani e gli
infermi, e più facili da posizionare, consentendo una minor distanza di sicurezza
da pareti e mobili di quelle ad irraggiamento (ricordarsi comunque che lo sportello di
caricamento è sempre molto caldo). Inoltre, distribuiscono il calore più uniformemente
nei vari ambienti, anche se l'aria calda tende a stratificarsi a vari livelli di
temperatura tra pavimenti e soffitti. |
Schema di funzionamento stufa Castelmonte |
TIPI DI STUFE
Sebbene le stufe si trovino in
commercio in molte fogge differenti, esse sono tutte comprese in tre categorie: stufe
tradizionali, focolari ed inserti per camini, stufe "a palline".
Stufe tradizionali
Le stufe tradizionali sono delle scatole costruite in metallo ( ghisa o
acciaio), talvolta rivestito di ceramiche o di pietra, in ceramica (stufe di cotto),
o in pietra, generalmente steatite. In questi ultimi casi, gli sportelli per il
caricamento della legna e per lo svuotamento della cenere sono comunque in metallo.
Le stufe tradizionali possono essere sia ad irraggiamento che a convezione.
Inserti per caminetti
Gli inserti per caminetti sono stufe studiate per essere inserite nella bocca di caminetti
esistenti, cercando di modificarne al minimo l’aspetto e l’uso tradizionale e
senza interventi distruttivi dell’esistente. Possono funzionare sia ad irraggiamento
che a convezione, che è il modo più efficiente. Qualunque tipo inserto riduce di molto
il consumo di legna e rende il caminetto più sicuro, consentendone l’uso anche nelle
ore notturne od in assenza di sorveglianza continua.
1. Aria
primaria regolabile
2. Aria secondaria per pulizia vetro
3. Cassetto cenere estraibile anche con focolare funzionante
4. Guarnizione di tenuta
5. Valvola fumi regolabile
6. Uscita fumi
7. Uscita aria calda per riscaldamento
8. Carenatura in acciaio zincato
9. Braciere in ghisa doppio spessore
10. Piastra di fondo sostituibile
11. Deflettore per cappa in acciaio
12. Alare fermalegna
13. Corpo in ghisa termica GG20
14. Portina in ghisa in unica fusione |
Schema di funzionamento di un inserto
L'Artistico
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Focolari prefabbricati
Al contrario degli inserti, i Focolari non sono costruiti per essere inseriti in un
caminetto, ma per sostituirlo completamente. Sono quindi i più adatti a chi, volendo
realizzare un nuovo impianto, preferisca conservare il "glamour" di un caminetto
tradizionale, con tutti i vantaggi, però, di una tecnica di combustione moderna. Il
metodo usato è sempre quello della convezione, mai dell’irraggiamento, con la
differenza, rispetto agli inserti, che la camera d’aria necessaria ad attivare la
convezione può essere fornita dal produttore o costruita artigianalmente, con qualche
risparmio sui costi. Si tratta di macchine in generale di notevole potenza, adatte al
riscaldamento di grandi ambienti, e di costo notevole. Una volta nascoste da un
rivestimento, però, possono essere scambiate per un camino tradizionale e come un camino
tradizionale possono anche, volendo, essere usate.
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1. Uscita fumi Ø 200 mm
2. Valvola aria ad apertura automatica
3. Deflettore girofumi aerodinamico per una combustione ottimale
4. Sistema doppia combustione, per una combustione più completa
5. Vetro ceramico 4 mm spessore resistente a temperature di 750 °C
6. Maniglia rimuovibile
7. Piedistallo con piedini regolabili
8. Carenatura di convezione in acciaio galvanizzato spessore 1 mm
9. Spoiler e sistema pulizia vetro
10. Fondo focolare in ghisa nervata ad alto spessore con pannello per
l'eliminazione della cenere.
11. Cassetto cenere in acciaio galvanizzato
12. Possibuile inserimento, dall'interno del focolare, di un ventilatore
per alimentare canalizzazioni
13. Raccordo aria esterna di combustione. |
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Schema di funzionamento del Focolare 2180 Dovre
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Stufe a pellet
Relativamente recenti sul mercato, ma ormai ampiamente affermatesi,
le stufe a convezione "a palline" (pellet stove), sono così chiamate perché
bruciavano, all'origine, palline di segatura pressata prodotte con residui
di legno , anche se ormai le palline sono state sostituite da cilindretti di
6/8 mm di diametro, molto più semplici ed economici da produrre Sebbene siano tra le più sofisticate stufe in commercio (sono
dotate di microprocessori per controllarne le operazioni), l’idea base di queste stufe
risale alle vecchie stufe a carbone del secolo scorso.
Un dispensatore elettrico preleva le palline da un magazzino ed alimenta la camera
di fuoco, dove l’aria è soffiata a pressione, creando una combustine surriscaldata.
Il fuoco brucia ad una temperatura così alta, che i fumi sono letteralmente consumati,
ottenendo una combustione pulitissima. Il gas di risulta è spinto all’esterno
da un condotto forzato. Un aspiratore elettrico fornisce l’aria necessaria alla
combustione, mentre altri ventilatori espellono l’aria di convenzione
nell’ambiente. Tutte le operazioni sono controllate da un termostato.
1. Accensione automatica e
programmabile tramite display
2. Serbatoio pellet
3. Coclea alimentazione pellet
4. Braciere combustione pellet
5. Aspiratore fumi
6. Cassetto cenere
7. Vetro ceramico alte temperature
8. Candeletta accensione
9. Ventilatore scambio aria
10. Tubi scambiatori |
Schema della stufa a pellet
Karmek |
Pagina aggiornata al
28/12/11
