Biomasse

Caldaie a Legna

Potere calorico di alcuni combustibili  

Esempi di caldaie in commercio

caldaia a fiamma rovesciata            caldaia rovesciata aspirata

        Le caldaie a legna, in generale, rappresentano un'ottima soluzione alternativa al tradizionale riscaldamento a gas o a gasolio, ideali soprattutto in zone fuori dei grandi abitati o di collina o montagna dove la reperibilità della legna non rappresenta un problema, mentre la fornitura di gas o gasolio è onerosa, hanno raggiunto livelli di affidabilità notevoli.

        Le caldaie più innovative con rese molto elevate sono quelle a fiamma rovesciata, di cui ne esistono due tipi: aspirate e soffiate. Le caldaie aspirate sono dotate di un ventilatore aspiratore posto posteriormente alla base dell'uscita fumi, mentre le caldaie soffiate dispongono di un ventilatore soffiatore posto anteriormente.
La loro caratteristica è che il ventilatore di cui sono dotate spinge la fiamma obbligatoriamente verso il basso in una camera di combustione dove avviene un processo di gassificazione in cui la legna brucia completamente formando poca cenere. In questo modo viene ottimizzata la resa e il tiraggio. La combustione può essere modulata e regolata entro certi limiti a seconda delle necessità.

        Possono essere costruite in ghisa o in acciaio, queste ultime a loro volta possono subire un processo di vetrificazione che ne dovrebbe migliorare la durata nel tempo ed una maggiore resistenza alla corrosione.

        L'aspetto negativo è il loro costo elevato per l'acquisto, il loro costo si aggira intorno ai 4.500 – 5.000 CHF per un modello base da 40 – 45.0000 KCal.

        Più economiche invece le caldaie a tiraggio normale che possono funzionare anche in assenza di corrente elettrica non disponendo di ventilatori al loro interno ( a parte il motore della pompa dell'impianto di riscaldamento che potrebbe essere alimentato da un piccolo modulo fotovoltaico ).

        La legna da ardere ha un elevato contenuto di umidità rispetto ad altri tipi di combustibili minerali. La prima operazione che avviene all'interno del magazzino della legna è l'essiccazione. La forte percentuale di umidità presente nella legna potrà dare origine a vistosi fenomeni di condensa in caldaia e nel camino. Al fine di evitare e o limitare tali fenomeni di condensa (che sono pericolosi per la salute della caldaia) è necessario mantenere elevata la temperatura di esercizio della caldaia (al di sopra dei 60 - 65 gradi). E' quindi necessario prevedere una valvola miscelatrice sull'impianto in modo da regolare la temperatura di mandata dell'acqua calda. Sempre al fine di evitare la formazione di condensa, origine di colature di catrame e corrosioni, è opportuno dimensionare di volta in volta la carica del combustibile in base alla effettiva necessità, in modo da evitare lunghe soste con il magazzino pieno di legna umida.

        Tipo di caldaia a tiraggio naturale dispone di una catenella comandata da una valvola termostatica per la regolazione della quantità di aria primaria e del tiraggio.

        Caldaia a tiraggio forzato a fiamma rovesciata di tipo soffiato. Notare la posizione anteriore del ventilatore soffiatore.

        Caldaia a tiraggio forzato a fiamma rovesciata e di tipo aspirato. Notare la posizione posteriore del ventilatore alla base dell'uscita fumi. Il fuoco viene aspirato verso il basso.

        Il legno è uno dei materiali più preziosi offerti dalla natura. Fin dall'antichità è stato utilizzato dall'uomo non solo per riscaldarsi, ma anche per la costruzione di oggetti e utensili vari. Il progresso della tecnica ne ha reso possibile anche l'utilizzo nell'edilizia, nell'industria navale, e nella produzione industriare per ottenere sottoprodotti di rilevante importanza quali la cellulosa per la fabbricazione della carta. La legna è formata essenzialmente da cellulosa e lignite. Alcuni tipi di legna quali il pino e l’abete contengono resina.

        Ai fini del riscaldamento, occorre accertarsi che le caratteristiche della legna soddisfino alcuni requisiti importanti da non trascurare, il più importante dei quali è senz'altro la corretta stagionatura o l’essiccazione, in altre parole la legna deve possedere il giusto grado di umidità ( 10-15% ), per cui assume importanza anche il periodo dell'anno in cui viene tagliata che dovrebbe coincidere con il periodo invernale. La corretta stagionatura permette di disporre di un combustibile dall'ottima resa e poco inquinante.

        La conservazione deve avvenire in luoghi riparati e ben areati, già tagliata opportunamente in pezzi adeguati al focolare che la deve ricevere. Occorre tener presente che anche le dimensioni del taglio hanno la loro importanza a seconda della fase di combustione in cui ci troviamo, del tipo di focolare ( stufa, caminetto, caldaia ) e della convenienza economica ( i pezzi piccoli costano più di quelli grandi per via del maggior spreco che si genera durante il taglio e del maggior tempo che si impiega ).

        La legna si suddivide in:

Legna dolce: in base al peso in kg di un metro cubo di materiale. La legna dolce pesa circa 300 - 350 kg/m3  ( abete, pino, pioppo, ontano, castagno, salice ) si accende facilmente, si consuma in fretta e sviluppa una fiamma lunga e la si usa nei forni che richiedono un lungo giro di fiamma.

Legna forte: pesa circa 350 - 400 kg/m3  ( olmo, quercia, leccio, faggio, frassino ) è più compatta, la combustione è più lenta con fiamme corte, dura di più ed è più adatta al riscaldamento domestico

        La legna da ardere, ai fini del riscaldamento, presenta caratteristiche diverse a seconda della varietà di pianta dalla quale è ricavata. Non tutti i legni sono uguali e le caratteristiche circa il tempo di essiccazione ed il potere calorifico variano da pianta a pianta. Il potere calorifico dipende dal tasso di umidità e dalla sua densità. I legnami di qualità ottima sono la quercia, il frassino, il faggio, l'acero, gli alberi da frutto meno il ciliegio. Di qualità discreta sono invece il castagno, la betulla, l'ontano. Di qualità accettabile sono il tiglio il pioppo ed il salice.
 
    Il potere calorifico dei differenti tipi di legna dipende molto dalla loro umidità e di conseguenza la potenza delle caldaie o delle stufe è direttamente influenzata dal tipo di legna impiegato, in media una legna ben stagionata ha un potere calorifico di 3200 kcal/kg.

    Potere calorifico della legna in funzione della sua umidità.

       % di umidità     Potere calorifico kcal/kg

15                 3500

20                 3250

25                 3000

30                 2780

35                 2450

40        2300

Anno 2003                                                        ( costo Barile Brent  34 $ )

Anno Fine 2004                                                ( costo Barile Brent  42 $ )

A  metà aprile  2006  il costo del Barile di Brent:       ( 69,80 $ )