Stufe a legna:caratteristiche, tipi, prezzi ed opinioni


Stufe a legna:caratteristiche, tipi, prezzi ed opinioni

Caratteristiche delle stufe a legna.

Le stufe a legna sono apparati utilizzati per il riscaldamento di ambienti che sviluppano calore sfruttando la combustione di legna o di biomasse.

Il calore prodotto dalla combustione viene poi trasmesso dalla stufa all’ambiente:

  • per irraggiamento ossia mediante onde elettromagnetiche;

  • per convenzione riscaldando l’aria della stanza;

  • con un sistema misto mix dei due precedenti.

Combustione del legno. Perché il legno bruciando produce calore?

Il legno è composto principalmente da cellulosa. La cellulosa è uno zucchero complesso ossia un polimero costituito da una lunga catena (da 300 a 3000 elementi) di molecole di glucosio (zucchero comune) unite tra loro da un legame chimico. 

Quando la legna brucia le molecole di glucosio che compongono la cellulosa reagiscono con l’ossigeno dell’aria dando luogo ad una reazione che produce, oltre ai composti volatili costituiti da anidride carbonica e vapor d’acqua, ed ad una ridotta quantità di cenere solida (dovuta a piccole altre impurità contenute nel legno), anche calore e radiazioni luminose.

Cerchiamo di spiegare perché ciò accade.

Ogni composto chimico ha in se un contenuto energetico che è una sorta di energia potenziale e che va sotto il nome di energia interna. Ora affinché una reazione avvenga con sviluppo di calore e luce e quindi di energia deve verificarsi, per il principio di conservazione, che l’energia interna dei reagenti sia maggiore di quella dei prodotti.

E questo è proprio ciò che accade nella combustione del legno dove la somma dell’energia interna di glucosio ed ossigeno è superiore a quella dell’anidride carbonica ed acqua.

Di conseguenza l’energia quindi che si libererà durante la reazione (sotto forma di calore e radiazioni luminose) sarà proprio pari a detta differenza.

 Le realizzazioni costruttive delle stufe a legno sono svariate e nel seguito riporteremo una lista dei tipi più comuni corredati delle principali caratteristiche. Tuttavia al di là delle ragionevoli differenze tra i vari modelli esistono dei particolari costruttivi unificanti che sono propri della categoria e quindi comuni a tutti i tipi. Quelli salienti sono:

  • Camera di combustione o braciere. E’ il cuore della stufa, infatti, qualunque sia il materiale con cui questa è costruita il braciere sarà racchiuso al suo interno. Esso è anche chiuso ermeticamente allo scopo di impedire che sottoprodotti e fumi della combustione, che in esso si svolge, possano inquinare l’ambiente da riscaldare.

  • Sistema di circolazione dell’aria. E’ essenziale per una combustione ottimale e per un corretto e sicuro funzionamento della stufa. Infatti, la reazione di ossidazione, che produce calore, necessita della giusta quantità di comburente (ossigeno contenuto nell’aria)per potersi sviluppare ed i fumi di combustione devono essere in grado di allontanarsi con la necessaria rapidità dal braciere. Pertanto la stufa deve essere attraversata da un flusso d’aria che va da una serie di prese d’aria, poste sul basamento e sul fronte della stufa, al camino di espulsione dei fumi. Flusso d’aria che deve poter essere regolato in funzione delle esigenze. Il tipo di regolazione più semplice è fatto con una valvola posta sul tubo della stufa. La circolazione dell’aria avviene perché i fumi di combustione a temperatura elevata hanno una densità più bassa dell’aria della stanza e perciò, a causa della spinta di Archimede, tendono a salire in alto verso il camino. In questo loro moto ascensionale risucchiano aria fredda dalle feritoie generando la circolazione. La regolazione del flusso d’aria avviene utilizzando la già menzionata valvola che si aziona con un pomello posizionato esternamente all’apparato. Un flusso d’aria consistente si traduce in una fiamma intensa ed alta e quindi in una elevata temperatura della stufa e dei fumi di scarico. Fumi che rapidamente guadagnano la via del camino disperdendo una consistente quota di calore nell’ambiente esterno determinando una bassa efficienza termica dell’apparato. Per ovviare a tale inconveniente si mantiene aperta la valvola nelle fasi iniziali dell’accensione della stufa quando fumi e stanza sono freddi. Quando poi la temperatura dell’ambiente giunge a regime si riduce progressivamente l’apertura della valvola. In tal modo si riduce la rapidità della combustione e si aumenta l’efficienza della stufa. Le modalità con cui l’aria comburente viene addotta al braciere influenzano sensibilmente il tipo di combustione che in esso avviene e la sua pulizia. La legna, infatti, brucia producendo inizialmente carbone e gas di pirolisi (idrocarburi, idrogeno, monossido di carbonio). ll carbone continua a bruciare mentre i gas di pirolisi, se non si raggiungono opportune condizioni, sfuggono incombusti dal camino col vapor d’acqua. Viene così ed essere sottratta al bilancio energetico della combustione una quota di tutto rispetto che può raggiungere anche il 70 % del totale. Inoltre una siffatta combustione immette nell’atmosfera pericolosi inquinanti. Per superare questo inconveniente sono state messe in atto due differenti soluzioni:

    • Si divide il flusso di aria comburente prima dell’ingresso nel braciere in 2 parti: il primo raggiunge direttamente la legna che arde insufflandola da sotto, il secondo segue esternamente le pareti della camera di combustione per poi penetrare in essa dall’alto ed ormai caldo, investire in controcorrente i gas di pirolisi che si sono portati nella parte alta. La mescolanza dei due flussi gassosi e la temperatura elevata della parte alta della camera di combustione determina l’incendio che abbatte i gas di pirolisi e produce nuovo calore.

    • Mantenendo un unico flusso di aria comburente che alimenta la legna dal basso si realizza nella parte alta del braciere un apparato catalizzatore che accelera la reazione di combustione dei gas. Condizione che consente chel’incendio dei gas di pirolisi avvenga a temperature più basse. Il catalizzatore è costituito da un apparato ceramico a nido d’api che viene fatto attraversare dai fumi di combustione e quindi da gas incombusti prima di raggiungere la canna fumaria.

  • Canna fumaria.  Anche se a stretto rigore non fa parte della stufa è comunque ad essa correlata e serve a trasportare all’esterno, e precisamente sul tetto dell’edificio, i sottoprodotti della combustione. E’ necessaria perché, nonostante la combustione delle moderne stufe a legna sia molto pulita e priva di pericolosi gas inquinanti, contiene sempre piccole tracce di impurità che se si disperdessero nella stanza renderebbero insalubre e pericoloso l’ambiente. La canna fumaria va dimensionata da personale specializzato secondo precise direttive di legge ed al termine certificata dagli stessi operatori. Può essere realizzata: in muratura, con tubi metallici o con un loro mix. Comunque sia va coibentata per impedire che i fumi attraversandola disperdano eccessivamente calore e condensino. Le condense che prendono il nome di creosoti solidificano nella canna fumaria ed essendo composti catramosi possono dar luogo a pericolosi incendi.

Le diverse tipologie di stufe alimentate a legna.

Come ripetutamente detto esiste un gran varietà di stufe a legna di seguito riportiamo alcuni dei tipi più comuni fornendo una loro breve descrizione.

Stufa caminetto o stufa Franklin. Sono realizzate in ghisa o più raramente in ceramica e sono una diretta evoluzione del canino aperto di cui ne ricordano il design. Riscaldano irraggiando il calore che hanno accumulato nella notevole massa che gli deriva dall’elevato peso specifico della ghisa o ceramica.

Stufa ad accumulo in muratura, ceramica, maiolica, pietra ollare. Funzionano con un principio già noto nel Neolitico recente. Sono costituite da grandi masse di materiale refrattario (materiale dotato di ottime proprietà di accumulo termico) che racchiudono una camera di combustione in cui viene bruciata legna. Possono poi essere rivestite di ceramica, maioliche, pietra ollare. I fumi di combustione prima di essere addotti al camino vengono indirizzati in una lunga serpentina che si snoda nel refrattario. Durante tale percorso essi cedono alla massa refrattaria, che la accumula, quasi tutta la loro energia termica. Il refrattario cederà poi lentamente, ma in maniera costante, calore all’ambiente mantenendolo a temperatura costante. 

Approfondisci come funzionano le stufe ad accumulo.

Cucina economica. Sono stufe a legna realizzate in ferro che hanno la camera di combustione foderata di materiale refrattario (per aumentarne la capacità di accumulo di calore) che sono dotate di un piano di cottura su cui è possibile cucinare dei cibi. Alcuni modelli sono anche dotate di un forno e di un recipiente boiler per fare acqua calda. 

Stufa ad effetto razzo o stufa rocket. Il suo principio di funzionamento è simile a quello dell’Hypocaustum delle terme romane. In essa la combustione avviene in due stadi: primaria con formazione di carbone e gas di pirolisi, secondaria (combustione dei gas di pirolisi) con formazione di vapore e biossido di carbonio. Nella sua realizzazione più semplice è fatta con un tubo in metallo a forma di J aperto superiormente e tutto intorno coibentato con cemento e sabbia a grana doppia. Il tutto è racchiuso in un bidone di latta capovolto che non tappi il tubo precedente. Il serbatoio di carica della stufa è nel tratto breve verticale della J. La camera di combustione nel tratto orizzontale della J e il camino, dove avviene anche la combustione dei gas di pirolisi, è il tratto verticale grande della J.

Stufa rocket ad accumulo. E’ una rocket che ingloba una massa di refrattario che accumula il calore di combustione. 

Inserto per camino. E’ una stufa a legna realizzata con uno scatolato metallico che racchiude una camera di combustione chiusa ermeticamente con una porta in vetro da fuoco studiata per l’inserimento in un camino aperto in disuso per poterne sfruttare la canna fumaria. 

Pro e contro delle stufe a legna: costi ed opinioni.

I vantaggi della stufa a legna possono riassumersi:

  • Hanno basso costo di gestione. Il legno a parità di potenza termica erogata è il combustibile che ha il prezzo più basso.

  • Sono ecologiche ed i modelli evoluti non inquinano. Le tipologie a doppia combustione hanno come sottoprodotti solo vapor d’acqua e anidride carbonica. Ed inoltre la CO2 prodotta è giusto quella che la pianta da cui il combustibile proviene ha sottratto all’atmosfera. Pertanto non contribuiscono come i combustibili fossili all’effetto serra.

  • La legna è una fonte energetica rinnovabile. Se il suo approvvigionamento è gestito responsabilmente si rinnova in tempi inferiori alla vita umana.

I contro:

  • La stufa a legna è voluminosa e pensate e necessita di depositi di stoccaggio capienti ed asciutti ed inoltre il maneggio della legna richiede lavoro e non è una operazione pulita.

  • La stufa a legno richiede una canna fumaria che va periodicamente pulita e manutenuta da personale qualificato.

Prezzi di acquisto di una stufa a legna.

Variano molto in funzione della tipologia di stufa e vanno da poche centinaia di euro per i modelli più spartani (in acciaio) a diverse migliaia di euro (fino a 15/20000) per una stufa ad accumulo in maiolica o pietra ollare. 

Opinioni.

In considerazione da quanto sopra detto, le stufe a legna sono ancora tra le più vantaggiose sia come prezzo di acquisto che come come costi di gestione.

Il legno è, infatti, tra i combustibili più economici (0,10/0,15 euro al kg). Considerando che per riscaldare un appartamento di circa 80/100 mq occorrono 15 kg di legna al giorno, il costo giornaliero del riscaldamento sarà di circa 1,50 euro contro i circa 2 euro del pellet ed i circa 3 euro del GPL.

Naturalmente bisogna tenere in considerazione i costi di installazione e manutenzione della canna fumaria che va fatta e certificata da personale specializzato.

In conclusione la scelta della tradizionale stufa a legna è senz’altro da preferire se si dispone già di una canna fumaria e di spazio sufficiente per lo stoccaggio del legno che non solo è voluminoso, ma necessita di un luogo asciutto e ventilato per garantire una buona combustione.

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