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Termostufe: prezzi, caratteristiche e funzionamento

Riscaldamento

Le termostufe sono generatori di calore multiuso e possono quindi essere utilizzate per una grande varietà di scopi. In effetti, oltre a riscaldare l'ambiente in cui sono posizionate, possono:

  • Produrre acqua calda che alimenta un sistema di radiatori e acqua calda sanitaria, se collegate al sistema di riscaldamento al posto o in aggiunta alla tradizionale caldaia a gas o a gasolio.
  •  Fungere da cucina e forno (solo alcuni modelli)

Le termostufe, funzionano bruciando biomassa, cioè un insieme di materiali diversi che hanno un'origine biologica comune come possono essere: legna da ardere ciocco, scarti dell'industria della lavorazione del legno, rifiuti dell'industria alimentare (gusci di cereali), colture ad hoc (ance, erbe), ecc ...

A seconda del carburante che usano, le tipologie più comuni di termostufe sono:

  • Stufe a legna, che utilizzano legna per la combustione. 
  • Stufe a pellet che utilizzano pellet, un combustibile che fornisce una resa termica migliore del legno e occupa metà dello spazio
  • Stufe multi-combustibile che possono essere alimentate con diversi tipi di combustibile, solitamente legno e pellet.

Come sono fatte e come funzionano le termostufe

Il componente principale di una termostufa è la caldaia. Il tipo più potente è quello noto come a fiamma inversa. È costituito da un vano di carico situato nella parte superiore della struttura dove viene depositato un carico di legna che alimenterà il dispositivo per circa 8 ore. Per evitare che la fiamma consumi l'intero carico in breve tempo, la caldaia è costruita in modo tale che la fiamma si sviluppi verso il basso e non verso l'alto in modo che non incida direttamente sulla pila di legna stivata. Il processo è il seguente:

  1. Sul pavimento del vano di stivaggio (che consiste in una griglia che si collega con un vano al di sotto del quale è la camera di combustione) c'è uno strato di legno secco.
  2. Il legno viene inizialmente bruciato da un flusso di aria di combustione (aria primaria) che viene forzato dai ventilatori che lo estraggono dall'ambiente e lo soffiano alla base della griglia.
  3. In breve tempo questo primo strato di legno più sottile prenderà fuoco e formerà uno strato di braci su cui poggerà la legna.
  4. A causa dell'elevata temperatura delle braci, lo strato di legno a diretto contatto con le braci svilupperà gas di distillazione (pirolisi) costituiti da idrocarburi e monossido di carbonio.
  5. I gas insieme alla fiamma saranno aspirati nella camera di combustione dalla depressione creata da un tiraggio realizzato con ventilatori di aspirazione situati all'uscita dei fumi di scarico.
  6. I gas di fiamma, aspirati nella camera di combustione (da qui il nome di fiamma invertita), incontreranno qui un secondo flusso di aria di combustione (aria secondaria) contro corrente e in condizione di turbolenza..
  7. La miscela formata a causa dell'elevata temperatura si accenderà e svilupperà una notevole quantità di calore.
  8. Se i 2 flussi d'aria di combustione sono opportunamente dosati e se il legno o la biomassa utilizzati sono ben asciutti e quindi a bassa umidità, la combustione sarà completa, pulita e ad alta efficienza e i sottoprodotti saranno solo: vapore acqueo, carbone diossido e cenere in una percentuale di circa il 3% del peso iniziale.
  9. I gas di scarico aspirati prima di essere espulsi, vengono fatti passare attraverso l'interfaccia di uno scambiatore di calore. Scambiatore che sarà percorso nell’altra faccia dall’acqua che funge da liquido termovettore e che quindi accumulerà il calore prodotto per poi distribuirlo all’impianto di termosifoni.
  10. Poiché la fiamma non colpisce direttamente il carico di lagna, questa si consumerà a contatto con le braci molto lentamente. Progettando correttamente la stufa e dosando l'immissione, è possibile arrivare a un'autonomia di 8/10 ore con un singolo carico di legna.

Accumulatore di calore inerziale. È un serbatoio contenente acqua, isolato termicamente, che è collegato allo scambiatore di calore della caldaia. L'acqua in essa contenuta, mossa da una pompa, alimenta il circuito del radiatore. Il serbatoio di accumulo è necessario per immagazzinare il calore prodotto dalla stufa e che non viene smaltito quando i radiatori sono spenti. La dimensione del volume di stoccaggio deve essere calcolata in base alla potenza nominale della stufa e alla potenza richiesta per il riscaldamento delle stanze.

Bollitore per acqua calda sanitaria. Consiste in un serbatoio con uno scambiatore di calore all'interno del quale circola l'acqua proveniente dal serbatoio di stoccaggio termico inerziale, attivato da una pompa. Il cilindro è dotato di un termostato che misura la temperatura al suo interno e controlla la pompa che forza il ricircolo, nello scambiatore, dell'acqua proveniente dal cilindro. Se esiste un sistema di integrazione di pannelli solari, questo fornirà uno scambiatore aggiuntivo, che è sempre immerso nel serbatoio.

Sistema di sicurezza. La legna che brucia rispetto ai combustibili gassosi ha un'inerzia termica molto elevata. Se il gas in una caldaia viene chiuso, la generazione di calore viene interrotta immediatamente. D'altra parte, il meccanismo per la legna è diverso. Anche quando la fiamma è spenta, le braci che continuano a fornire calore rimangono. Per questo motivo, se una pompa di ricircolo dell'acqua viene improvvisamente dispersa da una termostufa, interrompendo improvvisamente il processo di rimozione del calore generato, la temperatura dell'acqua può salire e superare la temperatura di ebollizione. Ciò crea una situazione critica nel circuito con un aumento incontrollato della pressione. Per evitare tale eventualità, viene creato un sistema chiamato nave di espansione aperta. Dove il vaso aperto si trova nel punto più alto del sistema di riscaldamento e in esso arriva un tubo che proviene direttamente dalla caldaia e che consentirà al vapore, in caso di sovrapressione, di sfogarsi liberamente. Ovviamente, all'ingresso del tubo di sfiato, ci sarà una valvola meccanica che si aprirà quando il livello di pressione del vapore nella caldaia supera il valore limite imposto dal produttore.

Il sistema di solito ha un dispositivo di sicurezza aggiuntivo, che è una bobina immersa nell'acqua dell'accumulatore di calore. La serpentina è collegata a un tubo dell'acqua fredda tramite una valvola termostatica che, quando la temperatura dell'acqua di accumulo raggiunge livelli pericolosi, si apre, attivando un ricircolo che lo raffredda.

Vantaggi e svantaggi delle termostufe

Vantaggi:

  • Alta efficienza e bassi costi operativi. Il legno o più in generale la biomassa è il combustibile più economico e il dispositivo ha un'efficienza che può raggiungere il 90%.
  • Ecologico e non inquinante. Non usano combustibili fossili, una risorsa che il nostro paese non ha, ma il legno o la biomassa, che è in eccesso.
  • Non influenzano l'equilibrio delle emissioni di CO2 nell'atmosfera. L'anidride carbonica immessa è uguale a quella intrappolata dalle piante da cui deriva la legna.

Svantaggi:

  • Richiedono una canna fumaria che deve uscire dal tetto dell'edificio.
  • Richiedono una manutenzione abbastanza costante per liberarli dalla cenere prodotta. I lavori di manutenzione comportano la rimozione periodica delle ceneri e la pulizia della canna fumaria, da effettuarsi ogni 2-3 anni, a seconda dell'utilizzo. Guida alla pulizia della canna fumaria
  • Hanno alti costi di acquisto.
  • Tempo necessario per andare a pieno regime arrabbastanza a lungo. Infatti, per portare l'acqua, che è il fluido termovettore, a una temperatura accettabile, sarà necessario attendere il tempo necessario alla legna per prendere fuoco e riscaldare la camera di combustione, inizialmente fredda, alla temperatura di esercizio. È evidente che per eseguire questa operazione con la legna è necessario più tempo che con un combustibile gassoso come metano o GPL.
  • La combustione non può essere interrotta continuamente, come facilmente accade nelle caldaie a gas, a meno che l'intero carico di legna non sia stato consumato. Sarà quindi necessario prevedere un sistema che consenta di accumulare calore in modo che possa essere utilizzato quando necessario.
  • La necessità di una camera di combustione sufficientemente grande che garantisca un'autonomia abbastanza lunga tra un carico di carburante e il successivo al fine di evitare operazioni di ricarica continue e noiose.

Prezzi delle termostufe

La gamma di prezzi delle termostufe è molto ampia e varia a seconda delle dimensioni, del design, del materiale, della resa termica, delle garanzie durante e dopo la vendita ecc.

La gamma di prezzi è così ampia che non è facile dare un'indicazione esauriente.

Tuttavia, a scopo puramente indicativo, il prezzo di una termostufa a legna standard varia da 1500 a 3000 euro, passando da una termostufa piastrellata a una in pietra ollare o ghisa smaltata, mentre il prezzo sale per una terosfufa alimentata a pellet fino a 4000 euro.