LA
STUFA A PELLET E LA SUA EVOLUZIONE
A partire dagli anni '70, crisi petrolifera e aumento dei prezzi dei
combustibili fossili stimolarono la ricerca tecnica verso la progettazione di
generatori di calore efficienti, che alla luce di queste considerazioni, fossero
in grado di utilizzare
come combustibile del legno sbriciolato proveniente da scarti di lavorazione di
altri processi. Si sviluppò così la tecnologia dei generatori a pellet, che
diventò per le aziende produttrici di sistemi di riscaldamento un ramo
economicamente interessante sul quale investire. Oggi, forti di decennali
esperienze, diversi costruttori sono in grado
di offrire sul mercato una molteplicità di prodotti che, grazie ai progressi
dell'elettronica nelle operazioni di regolazione e controllo, raggiungono validi
livelli di efficienza. Alla luce dell'attuale costante rialzo dei costi di gas e
olio combustibile e della crescente consapevolezza ambientale che spinge il
mercato verso l'utilizzo di fonti rinnovabili,
i generatori a pellet si sono imposti come un prodotto di successo. In commercio
se ne trovano diversi tipi: stufe, termostufe, camini, termocamini, e caldaie.
Le stufe sono un prodotto che soprattutto negli ultimi anni ha subito una
forte diffusione. Di aspetto simili ai dispositivi a legna, ne esistono di vari
modelli e potenze adatti alle diverse esigenze, con rivestimenti in ceramica o
in acciaio, di estetica tradizionale o contemporanea.
COME FUNZIONA
E' presente un vano serbatoio, solitamente con carica dall'alto, che contiene il
combustibile e che ha capienza variabile a seconda dei vari modelli. Grazie a
una vite senza fine azionata elettricamente, chiamata coclea, il pellet viene
trascinato all'interno del braciere. Qui il combustibile si miscela con un getto
forzato e regolabile di aria comburente, che un aspiratore posto nella parte
inferiore provvede a convogliare
verso la camera di combustione. Una resistenza elettrica, incandescente nella
fase di avvio del dispositivo, scalda l'aria a temperature tali da innescare la
fiamma. Il calore prodotto nel braciere, grazie a uno scambiatore, è ceduto
all'aria di convezione che è immessa nell'ambiente attraverso un sistema
ventilante. I fumi prodotti dalla combustione, vengono espulsi, attraverso un
condotto di scarico.
Nelle versioni più moderne è presente anche un processo di post-combustione dei
fumi. I materiali legnosi, infatti, bruciando sprigionano monossido di carbonio,
CO, un gas inodore e incolore molto pericoloso per la salute.
Attraverso una ulteriore immissione di aria riscaldata che va a lambire
superiormente la fiamma, il CO prodotto viene anch'esso bruciato ottenendo una
ulteriore produzione di calore, e trasformandosi in anidride carbonica. Lo
sfruttamento di tale processo porta ad avere stufe a pellet con rendimenti pari
anche al 90% Il controllo di tutto il sistema è affidato a una centralina
elettronica che, in base a vari sensori e sonde interne alla stufa, regola
l'afflusso d'aria e l'alimentazione, ottimizzando il processo di combustione
e monitorando le condizioni di sicurezza.
Questo elemento consente inoltre di effettuare una regolazione automatica di
accensione e spegnimento.
sono dotate di cronotermostati interni che consentono la programmazione
settimanale e giornaliera delle ore di accensione, dei gradi di temperatura e
anche della velocità della ventola dell'aria calda; i
modelli più sofisticati permettono attraverso un modem telefonico l'accensione a
distanza. ci sono poi le versioni termoidrauliche. Al loro interno il calore
anziché essere ceduto all'aria di convezione è ceduto a un sistema idraulico in
cui è presente una pompa di circolazione.
L'acqua riscaldata viene direttamente collegata ai radiatori ottenendo così,
attraverso un'unica stufa, il riscaldamento per tutte le stanze della casa.
IL COMBUSTIBILE PELLET
Il pellet è un materiale combustibile solido ricavato dal riscaldamento e dalla
compressione ad altissime pressioni della segatura vergine proveniente da scarti
di lavorazione di segherie, falegnamerie e attività produttive legate alla
lavorazione del legno. Grazie alle peculiarità della lignina, una sostanza
presente in grande quantità nella massa del legno e che riscaldata acquista
notevoli proprietà leganti, per rendere compatto il materiale non è necessario
l'uso nè di vernici nè di collanti.
I pellet hanno l'aspetto di piccoli cilindri, del diametro di circa 6/8 mm e
generalmente di altezza variabile tra i 20/30 mm, anche se in commercio se ne
possono trovare anche di lunghezze inferiori. La loro densità specifica può
arrivare anche al doppio di quella della legna, e questo, in aggiunta alle
particolari forme e dimensioni, permette una maggior facilità di
immagazzinamento e stoccaggio. Contengono una quantità di umidità residua molto
bassa e
i migliori arrivano a scendere sotto l'8%. A parità di volume, il pellet ha un
potere calorico decisamente superiore (circa 4500-5000 Kcal/kg) rispetto alla
legna, che, anche se ben stagionata (18/24 mesi) e con una umidità interna pari
a circa il 15%, arriva al massimo intorno alle 3500 Kcal/kg.
E un materiale naturale ed ecologico, basato sull'utilizzo di fonti rinnovabili.
La sua realizzazione non comporta spreco di risorse ambientali, riciclando
materiali di scarto, e non incide sulla deforestazione boschiva.
LA QUALITA' DEL PELLET
Il potere calorifico del pellet, e quindi in buona parte il rendimento del
generatore, dipende dalle caratteristiche del materiale di origine. In commercio
si possono trovare pellets provenienti da differenti essenze legnose come
faggio, rovere, abete, acero, frassino, utilizzati in modo puro o mescolati
altre essenze. Può essere ricavato dall'utilizzo di diverse parti del legno,
sola polpa o polpa mescolata a corteccia e il colore può variare dal bianco al
rosso con un range di diverse tonalità. Il tipo di essenza incide molto sul
potere calorifico del pellet. In linea generale i legni in cui è presente una
importante quantità di resina quali pino, larice o abete hanno valori più alti,
ma nel tempo possono dare problemi di incrostazioni, o malfunzionamenti dei
dispositivi, aumentando i costi di manutenzione.
Altri parametri secondo i quali è possibile valutare la qualità di questo
combustibile sono, la durabilità meccanica, il contenuto di ceneri, la
lunghezza, e le proprietà chimico-fisiche.
La durabilità meccanica è connessa alla capacità di non sbriciolarsi con
eccessiva facilità. Questo infatti potrebbe determinare problemi di
alimentazione del braciere, diminuire l'efficienza della combustione e
incrementare le emissioni, oltre poi a determinare sporco nell'ambiente e nella
stufa. Analoghi problemi possono derivare dalla presenza nei pellets di elevate
quantità di ceneri che possono causare l'otturamento dei fori del braciere. Il
loro quantitativo dipende in buona parte dal tipo di essenza e dalla presenza o
meno di corteccia. Un prodotto di buona qualità ha un contenuto di ceneri
inferiore al 0,8%. La lunghezza del pellet influisce sulla capacità e omogeneità
di alimentazione automatica; la composizione chimica influisce sulla formazione
di residui metallici e sostanze corrosive all'interno delle parti della stufa, e
determina la presenza di gas nocivi quali azoto e cloro nelle emissioni
nell'atmosfera.
GLI ALTRI COMBUSTIBILI
Sempre più spesso in commercio si trovano stufe e camini a policombustibile
ovvero “onnivori”. Dispositivi cioè che oltre a funzionare con pellets
tradizionali sono in grado di bruciare anche altri materiali. Ecco una
panoramica di alcune sostanze alternative.
Il mais ha un potere calorifico molto alto, intorno alle 6000 Kcal/kg, ma di
contro ha un alto residuo in ceneri e contiene un notevole quantitativo di
grassi. Questo nel tempo può portare problemi di incrostazioni nella stufa. Per
ovviarvi è quindi necessario miscelarlo in quantità pari al 40-60% con pellets o
combustibili più secchi. Anche i gusci di nocciola e di mandorla sono sostanze
che hanno un buon potere calorifico (3500-4000Kcal/kg), ma, come il precedente,
hanno un alto contenuto di ceneri. Un altra fonte energetica particolarmente
adatta per l'uso domestico sono invece i noccioli di olive. Da un punto di vista
calorifico sono simili al legno, e in più hanno il vantaggio di presentarsi in
grani, il che consente una maggior facilità di stoccaggio e trasporto. Altri
materiali combustibili sono ad esempio i gusci di cocco frantumati, il
vinacciolo, il pellet di paglia e quello di colza. Il loro prezzo risente molto
della disponibilità stagionale e della presenza autoctona sul territorio.
L'INSTALLAZIONE DI UNA STUFA
la stufa a pellets, a causa del suo aspetto, viene considerata alla stregua di
un elettrodomestico o di un elemento di arredo, dimenticando che in realtà essa
è un vero proprio generatore di calore per il riscaldamento domestico.
Pensereste mai di installare una caldaia a gas da soli senza affidare tale
operazione ad tecnico? Lo stesso dovrebbe valere per un generatore a pellets,
nonostante alcuni rivenditori, forse più interessati alla prospettiva di vendita
che all'etica professionale, suggeriscano il contrario. Per una sua corretta
installazione ci si deve avvalere di personale competente e qualificato, in
grado di valutare tutte le esigenze tecniche e predisporre tutti gli
accorgimenti necessari. Solitamente i produttori di forniscono l'installazione e
la prima accensione compresi nel pacchetto d'acquisto. Di queste opportunità è
sempre importante avvalersi, per non incorrere, nella migliore delle ipotesi,
all'annullamento della garanzia o peggio in un pericoloso malfunzionamento del
dispositivo.
Gli aspetti più critici dell'operazione di installazione riguardano soprattutto
la presa d'aria esterna e il collegamento dello scarico fumi con la canna
fumaria. Entrambi devono rispettare determinate posizioni. Per quanto riguarda
la presa d'aria, se è pur vero che fornendo aria già calda, ovvero prendendola
dall'ambiente interno, si può migliorare il rendimento della stufa, bruciando
quella dei locali si pone un rischio maggiore per la sicurezza degli utenti. La
soluzione più consigliabile è invece quella di collegare la presa della stufa
direttamente con l'esterno, realizzando quindi un sistema stagno. Molti
apparecchi sono già predisposti in questo senso, grazie alla presenza di un
bocchettone sul retro. Qualora però si volesse optare per la prima soluzione,
bisogna ricordare che è comunque necessario realizzare nell'ambiente ove si
trova la stufa una presa d'aria posta in basso su un muro perimetrale esterno
che abbia grandezza minimo di 180 cmq.
Malgrado sia abbastanza diffusa l'opinione che per le stufe a pellet non occorra
una canna fumaria questo non corrisponde al vero. Anche se tecnicamente
possibile, per la presenza del ventilatore di espulsione dei fumi, è
assolutamente impensabile, oltre che vietato dalla legge, poter scaricare i fumi
prodotti dalla combustione dei pellets direttamente all'esterno attraverso un
foro nel muro. Questi infatti possono raggiungere temperature molto elevate,
anche 200-300°, ed essendo prodotti dalla combustione di materiale solido, sono
decisamente più pesanti di quelli di una caldaia che brucia gas. Vanno quindi
dispersi in modo più prestante. La maggior parte dei ventilatori interni è in
grado solo di sospingerli solo per qualche metro. E' quindi fondamentale il
collegamento con una canna fumaria in acciaio, con sezione adeguata, libera da
ostruzioni e restringimenti e termicamente isolata. Deve essere poi il più
possibile rettilinea e con un buon tiraggio, deve essere conforme alle
prescrizioni dei regolamenti edilizi e di igiene, e sporgere di almeno 50 cm
oltre il colmo del tetto.
La stufa, in generale, va collocata in prossimità della canna fumaria. Il
collegamento con lo scarico della stufa deve essere il più breve possibile,
senza riduzioni di sezione rispetto all'uscita fumi del dispositivo, ed evitare,
se possibile, tratti orizzontali e curve che potrebbero causare accumuli di
cenere e conseguenti restringimenti del condotto. Per la sua realizzazione sono
consigliati tubazioni metalliche con guarnizioni di tenuta, in modo da evitare
fuoriuscite di fumi all'interno del locale. Devono essere previsti anche degli
elementi a T o sportelli che consentano l'ispezione e la pulizia periodica del
canale.
La stufa a pellets non dovrebbe essere installata in locali di dimensioni troppo
esigue e, per sfruttare meglio la distribuzione del calore, andrebbe collocata
il più possibile al centro della stanza, evitando di appoggiarla in aderenza
alla parete, soprattutto se sono presenti rivestimenti di materiale infiammabile
come carta da parati o boiserie in legno. E' consigliabile che la stessa
distanza, almeno mezzo metro, sia mantenuta ai lati e verso arredi parimenti
infiammabili come divani, tende, o complementi con rivestimenti tessili in
genere. Sempre per ragioni di sicurezza, occorre accertasi che anche l'area del
pavimento dove appoggia la stufa non sia infiammabile. Ad esempio nel caso di
parquet o moquette, prima di posare la stufa, e opportuno realizzare una piastra
di materiale ignifugo che sporga almeno 50 cm dal fronte dell'apparecchio e 30
cm dai lati. Elettricamente la stufa deve essere collegata ad una presa dotata
di una messa a terra efficiente e bisogna avere l'accortezza che il cavo non sia
schiacciato dal dispositivo o direttamente a contatto con le parti calde onde
evitare il suo deterioramento o cortocircuiti.
Infine non meno importante è la verifica che la centralina elettronica di
regolazione sia tarata sui parametri del combustibile da utilizzare, ed
eventualmente procedere con la riprogrammazione.
L'USO E LA MANUTENZIONE
Le moderne stufe a pellets sono ormai quasi del tutto automatizzate. Il loro uso
è, quindi relativamente semplice, e non differisce di molto tra i vari modelli.
Un buon punto di partenza per utilizzare in maniera corretta il dispositivo
rimane comunque quello di prestare attenzione alle operazioni che l'installatore
esegue durante la prima accensione e alle spiegazioni che in quell'occasione
potrà fornire. Anche se forse può sembrare banale è pure importante leggere e
conservare con attenzione i manuali di istruzione dove solitamente il
funzionamento è descritto abbastanza esaustivamente.
Dopo avere messo il combustibile nel serbatoio, durante la prima accensione la
coclea è comunque inizialmente vuota. Quindi è probabile che si debba aggiungere
manualmente una piccola quantità di pellets.
Una volta caricati i pellets, l'aria surriscaldata dalla resistenza innesca la
combustione. Successivamente si aziona il ventilatore che sospinge l'aria calda
verso lo scambiatore. Superata la fase di accensione la fiamma raggiunge
gradualmente il livello previsto in relazione al valore termico programmato.
Allo spegnimento della stufa la fiamma si estingue, mentre il ventilatore rimane
in funzione sospingendo aria calda ancora per alcuni minuti, e cioè fino a
quando lo scambiatore non diminuisce di temperatura.
COME SCEGLIERE UN APPARECCHIO
La scelta di una stufa a pellets deve essere fatta valutando consapevolmente
esigenze, necessità e disponibilità organizzative proprie, nonché vantaggi e
svantaggi di questo tipo di riscaldamento. Una piccola ricerca di mercato su
prezzi e modelli è sempre utile. Data la complessità di questi dispositivi è
bene ricordare che spesso al basso prezzo corrisponde una tecnologia e una
componentistica, soprattutto elettronica, di minore qualità. Il che a lungo
andare comporta maggiori costi di gestione e minor rendimento che possono
annullare completamente le opportunità di risparmio offerte dal sistema. E'
consigliabile rivolgersi a case produttrici di consolidata esperienza e a
rivenditori competenti che siano in grado di assicurare continuità e celerità
nell'assistenza post-vendita, e che garantiscano anche la disponibilità
immediata dei pezzi di ricambio più comuni. Per evitare guasti o diminuzione di
efficienza è importante eseguire con regolarità sia le operazioni di
manutenzione ordinaria, sia quelle annuali da parte di personale specializzato.
Per massimizzare i benefici economici che sono ottenibili con una stufa a
pellets, è auspicabile prevedere il rifornimento del combustibile necessario per
tutto l'inverno durante la stagione estiva. Dato che anche il costo di trasporto
incide in maniera importante sul prezzo del combustibile, prima
dell'installazione di una stufa o di un camino è bene controllare che esso sia
disponibile presso rivenditori posti a distanze ragionevoli dal luogo
dell'impianto.
La centralina elettronica, è tarata per l'utilizzo del combustibile più diffuso.
E' importante verificare se quello utilizzato corrisponde alle caratteristiche
impostate. Nel caso non fossero coerenti è opportuno reimpostare la centralina,
altrimenti questa potrebbe eseguire regolazioni in maniera non corretta
valutando erroneamente i dati all'interno della camera di combustione. Tale
operazione deve eseguita da personale specializzato, anche se alcune case
produttrici consentono all'utente la possibilità di regolare autonomamente
alcuni parametri.
E' sempre importante infine acquistare del pellet di buona qualità, meglio se
certificato, ed assicurasi che il combustibile sia conservato in un vano
asciutto, dove l'umidità non possa deteriorarlo rendendolo inefficiente nella
combustione.
CALCOLO APPROSSIMATIVO
Calcolo potenza termica - calorica necessaria di stufe e caminetti a pellet.
Caminetto, caldaia a pellet o stufa che sia, ogni modello è differente
dall’altro, oltre al fattore estetico e di funzionalità, la cosa più importante
da tenere in considerazione è la potenza termica.
"Il calcolo approssimativo del fabbisogno energetico si ottiene moltiplicando i
metri quadrati per l’altezza del soffitto, il risultato viene moltiplicato per
un coefficiente che dipende dal grado di isolamento del fabbricato, ovvero, da
fattori interni e fattori esterni della abitazione:
a) Fattori interni: tipologia di serramenti, spessore degli isolamenti e delle
pareti, tipologia di materiali costruttivi, presenza di vani scale, pareti con
ampie vetrate, soffitti elevati, ubicazione del volume da riscaldare rispetto ad
altri volumi adiacenti riscaldati o non riscaldati,….
b) Fattori esterni: esposizione ai punti cardinali, velocità del vento,
latitudine, altitudine, temperatura media esterna,…
Esempio di calcolo approssimativo del fabbisogno energetico per riscaldare un
determinato volume a 18/20°C:
Il coefficiente che normalmente viene usato si determina a seconda delle
condizioni reali che di volta in volta si presentano.
- Da 0,04 a 0,05 kW per metro cubo in ambiente ben isolato.
- Da 0,05 a 0,06 kW per metro cubo in ambiente scarsamente coibentato.
3 locali da 20mq X (H soffitto) 2,7m = 162 mc (volume)
Nell’ipotesi di un ambiente con un buon grado di isolamento si può scegliere per
un valore medio (coefficiente) di 0,045 kW:
162 (volume) X 0,045 (kW) = 7,3 kW necessari (6300 kcal/h)
Conversione 1kW = 860 kcal/h
Per una corretta verifica e calcolo sul fabbisogno degli ambienti da riscaldare
la cosa migliore è affidarsi ad un termotecnico .Stabilito il fabbisogno la
scelta del prodotto o dei prodotti sarà del tutto soggettiva.
In ogni caso è sempre meglio comprare una stufa o caminetto leggermente più
potente del necessario e far venire l’installatore di fiducia per le opportune
verifiche prima dell’acquisto.
SVANTAGGI
La pulizia è obbligatoria e necessaria e deve essere fatta costantemente, si può
dire che sia uno dei pochi svantaggi, se non l'unico, che queste stufe
ecologiche ed economiche hanno. Più sarà frequente la pulizia e meglio andranno.
Mediamente vanno pulite una volta al giorno, ma dipende molto dal tipo di stufa,
da quanto scaldiamo e dalla qualità dei pellets i quali fanno, chi più chi meno,
della fine cenere residua. Utilizzare un aspiratore dedicato esclusivamente a
questo lavoro (possibilmente con motore coperto) è doveroso, di buona potenza e
che abbia tubi morbidi, curve snodabili e becchi per arrivare nei punti più
difficili. Si andrà a far pulizia la dove viene indicato dal produttore, il
braciere, il cassetto, estraibile o meno, della cenere, alcuni vani posti nella
parte alta o nella parte bassa della stufa, la pulizia del vetro, della ventola,
la T del tubo di scarico ed altre pericolose curve dove si potrebbe fermare la
cenere e con meno frequenza anche il vano dove alloggiano i pellets. Per
concludere, due volte l’anno o a fine stagione, si procederà con una pulizia più
accurata e rigorosa.