Stufe in pietra ollare: come funzionano? Pro e contro.

Che cosa sono le stufe in pietra ollare?

Le stufe in pietra ollare sono stufe ad accumulo, realizzate e rivestite in pietra ollare, utilizzate per il riscaldamento di ambienti interni che producono calore bruciando legna o biomasse legnose. Il calore, che inizialmente è accumulato nella loro consistente massa, viene, successivamente, a fiamma spenta, trasmesso alla stanza per irraggiamento ed in piccola parte per convenzione. 

Pietra ollare.

La pietra ollare o pietra saponaria o gesso di Briancon o ancora steatite appartiene alla categoria delle rocce metamorfiche, ossia a quelle rocce che si originano da iniziali accumuli di sedimenti e che, nel corso delle ere geologiche, hanno subito profonde trasformazioni per effetto della esposizione ad elevate temperature e pressioni. Chimicamente la steatite è costituita da Talco (Silicato di Magnesio con formula chimica Mg3Si4O10(OH)2) con aggiunta di altri silicati come quelli appartenenti al gruppo della clorite e agli anfiboli (silicati che si originano da rocce eruttive che contengono ioni di ferro e magnesio). Fisicamente la steatite si presenta come una pietra di colore verde con striature ma può essere anche di colori diversi come nero, rosso o crema. Ha una durezza molto bassa per cui si adatta molto bene a lavorazioni ed intagli anche molto complessi e sofisticati. Condizione che permette la realizzazione di manufatti di particolare pregio estetico. Anche le sue caratteristiche termiche sono particolarmente interessanti in special modo per la realizzazione di stufe ed in particolare di quelle ad accumulo.

Essa infatti presenta:

  • Elevata resistenza alle alte temperature.
  • Buona capacità di trasmettere il calore per conduzione (buona conduzione termica). Per valutare tale attitudine la paragoniamo a quella del refrattario ossia del materiale di cui solitamente sono rivestite le stufe. Orbene la steatite ha una conduzione termica che è circa dieci volte quella dei materiali refrattari silico-alluminosi.
  • Ottima attitudine ad accumulare calore. Attitudine che è quantizzata dalla grandezza fisica nota come capacità termica o calore specifico. Questo è la quantità di calore che l’unità di volume di un materiale accumula quando la sua temperatura aumenta di un 1°C. Ancora una volta per avere una precisa idea di quanto questa sua attitudine sia consistente la paragoniamo al materiale refrattario. Rispetto a quest’ultimo la steatite ha un calore specifico che vale due volte e mezzo quello del refrattario.
  • Peso specifico elevato. Peso specifico che è 2 volte superiore a quello dei comuni mattoni refrattari. Condizione che consente di ottenere lo stesso peso con un volume di ingombro la metà.

Come funzionano e come sono realizzate?

La stufa in pietra ollare consta di varie parti che di seguito elenchiamo e separatamente descriviamo:

Camera di combustione o braciere. E’ contenuta all’interno della stufa ed in essa si svolge la combustione del legno. E’ generalmente costruita in metallo (acciaio o ghisa). Reca sul davanti una porta per caricare il legno che si chiude ermeticamente per non disperdere nell’ambiente da riscaldare i prodotti della combustione. L’anta di detta porta è realizzata in vetro da fuoco allo scopo di consentire la visione della fiamma. La camera di combustione deve risultare abbastanza capiente tanto da contenere un volume di legna in grado di sviluppare con la sua combustione la potenza termica necessaria per riscaldare la stanza per il tempo che intercorre tra una carica e la successiva. Va detto a tale proposito che poiché il calore viene trasmesso per irraggiamento non sarà necessario riscaldare l’intero volume d’aria contenuto nella stanza e quindi tale parametro risulterà ragionevolmente contenuto. Il disegno della camera di combustione ed i flussi di aria comburente che in essa vengono addotti sono congegnati in maniera tale da massimizzare l’efficienza della combustione. Parametro che misura capacità di bruciare completamente ed in maniera pulita il combustibile. Tutto ciò si ottiene facendo avvenire la combustione in due successive fasi:

  • Una combustione primaria. Si sviluppa trasformando il legno in carbone e gas di pirolisi. E’ alimentata da un primo flusso di aria comburente che viene insufflato alla base del braciere. Produce circa il 30% dell’energia termica resa disponibile dalla reazione di combustione.

  • Una combustione secondaria. Si sviluppa incendiando i gas di pirolisi (idrocarburi, idrogeno, monossido di carbonio). Per fare innescare questa seconda combustione si investono in controcorrente ed in regime di turbolenza i gas di pirolisi caldi (a circa 800°C) con un secondo flusso di aria comburente. Flusso che viene addotto al braciere da aperture poste nella sua parte alta. La combustione secondaria produce circa il 70% dell’energia termica resa disponibile dalla reazione.

Giro dei fumi. E’ una serpentina a sezione variabile (diminuisce con l’allontanarsi dal braciere) la cui lunghezza dipende dalla potenza termica della stufa e che va da qualche metro fino a dieci. Tale serpentina mette in comunicazione l’uscita del braciere con l’ingresso del camino. I prodotti di combustione (essenzialmente anidride carbonica e vapor d’acqua) entrano nel giro di fumi a circa 800°C e ne escono a poco più 100°C. In tal maniera cedono alla stufa, ed in particolare alla massa di accumulo una consistente quota di calore che altrimenti andrebbe persa attraverso il camino.

Massa di accumulo termico. E’ la massa di pietra ollare che fodera esteriormente la stufa, interposta tra la struttura interna (braciere e giro di fumi) e rivestimento esterno, che serve ad accumulare il calore prodotto dalla combustione ed a trasmetterlo alla stanza nell’intervallo di tempo che intercorre tra due successive cariche solitamente da 1 a 3 nell’arco delle 24 ore. Poiché la quantità di calore, che la stufa accumula, è proporzionale alla sua massa ed al calore specifico del materiale di cui è costituita ossia la steatite è evidente che sarà tanto più elevata quando più massiccio risulta l’apparato.

Approfondisci il funzionamento delle stufe ad accumulo.

Canna fumaria. A stretto rigore non fa parte della stufa. Serve a portare i fumi dall’uscita del giro di fumi nell’ambiente esterno. La sua sezione va accuratamente dimensionata, come anche la posizione del comignolo (parte del camino che fuoriesce dal tetto), per favorire la depressione che consente il tiraggio. Il camino deve essere il più possibile verticale e coibentato (isolato termicamente) per impedire che i fumi di scarico, percorrendolo, non si raffreddino troppo provocando condense che formerebbero pericolose incrostazioni.

Pro e contro delle stufe in pietra ollare.

Le stufe in pietra ollare hanno:

Basso costo di gestione. Contribuiscono a ciò vari fattori e precisamente:

  • Il combustibile. La legna a parità di potenza termica sviluppata è il combustibile che ha il costo più basso.

  • L’elevata capacità di accumulo. Caratteristica che permette di alimentare la stufa con poche cariche concentrate da 1 a 3 in 24 ore e di sfruttare a fiamma spenta il calore accumulato che viene trasmesso per irraggiamento.

  • Elevata efficienza di combustione. Consente di recuperare con le due combustioni una consistente quota di energia che altrimenti andrebbe persa.

Combustione pulita ed ecologica. Le emissioni sono ridotte alla sola anidride carbonica ed a vapore acqueo. Inoltre la CO2 (anidrite carbonica) prodotta è pari alla quantità assorbita dall’atmosfera dalla pianta da cui viene il legno bruciato.

Riscaldamento salubre. La modalità di trasmissione del calore per irraggiamento costituisce la maniera più salutare per riscaldare una stanza, infatti:

  • Non riducono eccessivamente l’umidità dell’aria. L’aria infatti non viene riscaldata ma vengono riscaldate dalle onde elettromagnetiche solo persone ed oggetti nel campo visivo del dispositivo.

  • Non creano circolazione di aria e polveri. Sono assenti i moti convettivi perché l’aria rimane fredda.

Realizzazione estetica di pregio. Le buone caratteristiche di lavorabilità e l’aspetto gradevole della pietra ollare fanno si che si possano ottenere stufe belle e durevoli. Tanto da essere trasmesse per generazioni.

Nonostante questi vantaggi, le stufe in pietra ollare hanno anche dei contro:

Sono pesanti e pertanto difficili da trasportare da un ambiente ad un altro. Prima della loro installazione è necessaria una verifica del solaio su cui andranno sistemate.

Richiedono un tempo non breve per andare a regime e pertanto si adattano male ad una richiesta di riscaldamento discontinuo.

Hanno un costo iniziale elevato. Anche di alcune migliaia di euro. Costo che comunque si ammortizza in tempi ragionevoli per la bassa spesa di gestione.

Richiedono canna fumaria e pertanto non sono collocabili dovunque.

Informazioni Sugli Autori: Dottor Giuseppe Travaglione

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