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Stufe alimentate a mais: caratteristiche, prezzi, funzionamento

Riscaldamento

Le stufe di mais sono stufe usate per riscaldare sia gli ambienti domestici che quelli di lavoro. Differiscono dagli altri tipi di stufe in quanto bruciano un combustibile insolito: chicchi di mais sgusciati. Nella costruzione e nel principio di funzionamento, assomigliano alle classiche stufe a pellet. Differiscono da queste, essenzialmente, per piccole modifiche alla camera di combustione e più precisamente alla base del braciere poiché il mais che brucia normalmente produce più cenere rispetto al pellet. Alcuni modelli sono progettati per funzionare bruciando sia mais che pellet. Modelli più sofisticati e potenti possono funzionare come una vera caldaia e quindi riscaldare una massa d'acqua che verrà utilizzata come acqua sanitaria e come fluido termovettore per un sistema di riscaldamento che alimenterà o un pannello radiante o un sistema di radiatori di un sistema di riscaldamento a bassa temperatura (pavimento o battiscopa).

 

Usare il mais per riscaldare le abitazioni

Il mais è una graminacea i cui semi possono essere utilizzati come combustibile in apparati speciali, esattamente come avviene con i cilindri a pellet. Il potere calorifico dei semi essiccati fino al 15% di umidità è di 6200 Kcal per chilogrammo di prodotto. Grazie alla loro forma e densità, i granuli di mais sono facili da immagazzinare e trasportare e, inoltre, a differenza del pellet, non richiedono lavorazioni come compressione per agglomerarli o estrusione per ridurli a cilindri. La controindicazione è che il mais è un alimento e il suo impiego in larga scale come fonte di energia ne aumenterebbe i costi e creerebbe ulteriori problemi nei paesi in via di sviluppo.

Come funziona una stufa a mais? 

Le stufe a mais sono costituite da una serie di elementi che li caratterizzano. Vediamoli nel dettaglio:

Hopper. È un contenitore capiente che serve per immagazzinare il combustibile che è ovviamente costituito da chicchi di mais. Ha la forma di un imbuto e una capacità di diversi chilogrammi in modo da permettere alla stufa di avere un'autonomia di alcuni giorni tra una ricarica e l'altra.

Coclea. È una vite di Archimede che scorre in un tubo azionato da un motoriduttore. È posizionato sul fondo della tramoggia dove raccoglie i chicchi di mais e li porta verso l'alto facendoli scivolare nella camera di combustione. La velocità alla quale la coclea avanza è variabile e regolata da un sensore che controlla la temperatura della stanza da riscaldare, confrontandola con quella impostata dall'operatore. Ovviamente, quando la differenza tra queste due temperature è considerevole, la velocità di avanzamento aumenta e di conseguenza aumenta la quantità di mais portata nella camera di combustione.

Camera di combustione. È una camera chiusa dove viene bruciato il mais. Il suo design, combinato con un'adeguata configurazione dei flussi di aria di combustione, massimizza l'efficienza di combustione, cioè la capacità della stufa di bruciare completamente il combustibile senza produrre alcun inquinante. A tale scopo, la combustione viene effettuata in due fasi:

  •  Fase primario durante la quale bruciano i chicchi di mais producendo cenere raccolta nell'apposito cassetto;
  •  Fase secondaria durante la quale bruciano i gas che vengono rilasciati (idrocarburi e monossido di carbonio).

Circuito di alimentazione dell'aria di combustione. È diviso in due parti. Il primo forza l'aria sotto il mucchio di mais che brucia liberando calore e gas (combustione primaria). Il secondo è mescolato con i gas di combustione e li accende, alimentando la combustione secondaria. I flussi d'aria di combustione sono forzati da ventilatori a velocità variabile che controllano la quantità d'aria da aspirare ai due impianti di combustione. L'aria comburente è generalmente ricavata da un'aspirazione che si trova direttamente nell'ambiente esterno. I fumi della combustione vengono fatti passare attraverso uno scambiatore di calore e poi forzati attraverso il camino. Nei modelli più avanzati, un sensore è posizionato all'ingresso del camino per controllare i gas incombusti nei gas di scarico. In questo modo, l'efficienza della combustione viene modulata agendo sulla ventola che regola il flusso d'aria secondario, aumentandolo o diminuendolo.

Scambiatore di calore. È costituito da una cavità in cui vi è uno scambio di calore tra i fumi di combustione caldi e l'aria nella stanza. L'aria viene prelevata dall'ambiente atraverso una presa alla base della stufa e dopo aver attraversato lo scambiatore, è ritorna nella stanza attraverso una finestra posta in alto. Nei modelli che funzionano come una caldaia nello scambiatore di calore, circola acqua che una volta calda funzionerà come fluido termovettore.

Centralina elettronica. Supervisiona tutte le operazioni, raccogliendo ed elaborando i vari controlli che provengono dai sensori periferici e generando i segnali elettrici appropriati che modulano le velocità dei vari motori (coclea, aria di combustione, estrazione fumi). Naturalmente, tutte queste operazioni verranno elaborate da un microprocessore.

Vantaggi dell'ultizzo di stufe a mais

  • Hanno un basso costo di gestione. Con la stessa energia termica prodotta, la stufa a mais ha costi inferiori rispetto a una stufa a pellet e anche a stufe a gas e petrolio. Il costo del mais è, infatti, paragonabile a quello del legno.
  • Hanno una combustione efficiente e pulita. La doppia combustione garantisce che nessuna parte della potenza termica disponibile per la reazione venga persa e che non vi siano sottoprodotti inquinanti. I componenti gassosi sono infatti: vapore acqueo e anidride carbonica. I solidi, invece, sono ricchi di cenere in potassio, che può essere utilizzato come fertilizzante in agricoltura. Inoltre, l'anidride carbonica prodotta non contribuisce all'equilibrio dei gas serra nell'atmosfera in quanto è quella che la pianta del mais ha prelevato dall'ambiente durante la sua vita.
  • Bruciano il mais che è una risorsa rinnovabile. La pianta di mais cresce e porta frutti entro un anno. Inoltre, il mais è coltivato in abbondanza in tutte le regioni del nostro paese e può quindi essere trovato ovunque con una filiera corta il che riduce l'energia grigia (l'energia necessaria per la produzione e il trasporto) necessaria per ottenerla.
  • Non richiedono un camino verticale. I fumi della combustione sono, infatti, costretti dai ventilatori e quindi non necessitano di tiraggio per essere portati all'esterno.
  • Il mais ha un'alta densità. Questo rende lo stoccaggio facile e non molto voluminoso (rispetto al legno).
  • La tramoggia viene caricata per diversi giorni e il carburante viene caricato automaticamente. Ciò rende comoda la gestione della stufa.

Svantaggi dell'utilizzo di stufe a mais

  • Hanno un costo iniziale elevato. Ma nonostante ciò, l'acquisto di una stufa a mais può essere un buon investimento. I bassi costi operativi consentono un rapido ammortamento del bene e offrono quindi sostanziali risparmi.
  • Producono più cenere di una stufa a pellet. Il mais ha un contenuto più elevato di zuccheri semplici rispetto al legno e al pellet, il che si traduce in ceneri leggermente vetrose che devono essere frantumate e rimosse frequentemente.
  • Sono dispositivi complessi. In quanto tali, richiedono assistenza specializzata.
  • Bruciare un cereale riduce la disponibilità di cibo e aumenta anche i suoi costi, creando ulteriori problemi nei paesi in via di sviluppo.

Quanto consuma una stufa a mais?

Il mais commerciale ha un potere calorifico di circa 4000 Kcal per kg e ha un prezzo variabile che varia tra i 12 e i 15 euro al quintale. Dividendo il prezzo per kg di mais per la resa energetica si ottiene il costo per kilowattora che è di circa 0,12 / 0,15 centesimi.

Quanto costa una stufa a mais?

Il prezzo di una stufa a mais va da 1500 € per i modelli più semplici a oltre 5000 € per quelli più sofisticati.