Scopriamo cosa sono e come funzionano le stufe elettriche. Vediamo quali sono i vantaggi e gli svantaggi delle varie tipologie e quali sono i criteri per scegliere la stufa più adatta alle nostre specifiche esigenze.
Le stufe elettriche sono dispositivi utilizzati per riscaldare ambienti, per lo più interni, che producono calore trasformando l’energia elettrica con cui vengono alimentate. Il principio fisico su cui basano il loro funzionamento è l’effetto Joule che stabilisce che un conduttore percorso da una corrente elettrica dissipa energia e quindi produce calore. Per coloro che volessero più dettagli su tale fenomeno riportiamo di seguito una breve notazione di approfondimento.
| Legge di Ohm ed effetto Joule. |
| La legge di Ohm stabilisce che se ad un conduttore viene applicata una tensione V, esso sarà percorso da una corrente di intensità I pari a V/R dove R (resistenza elettrica) è un parametro che dipende dalla struttura atomica del conduttore stesso e dalle sue caratteristiche fisiche (direttamente proporzionale alla lunghezza ed inversamente proporzionale all’area della sua sezione).Ricordiamo anche che un conduttore è un materiale che lascia scorrere al suo interno, con facilità, una corrente elettrica. La corrente elettrica progredendo attraverso un conduttore dissipa energia.Energia che verrà trasformata in calore. Questo in parole semplici è l’effetto Joule. Volendo quantificare il calore prodotto si avrà che la potenza dissipata e quindi la potenza termica prodotta è pari a P=RI2. Quindi il calore prodotto nell’unità di tempo sarà proporzionale al quadrato della corrente ed alla resistenza del conduttore. |
Le stufe elettriche trasmettono il calore all’ambiente in cui sono collocate con modalità che è un mix di irraggiamento e convenzione.
Naturalmente in funzione della realizzazione costruttiva della stufa una delle due modalità risulterà predominante.
Esistono numerose tipologie di stufe elettriche che naturalmente saranno realizzate in maniera anche molto diversa fra loro ma nonostante ciò tutte quante saranno accomunate da due essenziali caratteristiche:
Sono le più comuni ed anche le più antiche. Esse sono dotate di uno o più conduttori molto lunghi e sottili di metalli appositi con caratteristiche di resistenza elettrica elevate (la lunghezza consistente e la piccola sezione sono studiate al fine di incrementare ulteriormente tale caratteristica). Conduttori, avvolti a spirale su un cilindro di materiale refrattario, che una volta in tensione saranno percorsi da corrente e che pertanto produrranno calore per effetto joule. Il calore trasmesso da tali stufe avviene in gran parte per convezione, se si vuole incrementare la quota di calore trasmessa per irraggiamento si posiziona dietro la resistenza un riflettore metallico che si riscalda per effetto del calore prodotto da questa ed irradia onde elettromagnetiche con frequenza nell’infrarosso. Poichè il calore è trasmesso per lo più per convenzione (riscaldando l’aria dell’ambiente) tali stufe devono necessariamente avere un consumo alquanto elevato (devono riscaldare l’intero volume di aria che riempie la stanza in cui sono collocate) tipicamente intorno ai 2000 Watt.
Se invece si vuole ulteriormente potenziare la già rilevante quota di calore trasmesso per convenzione occorre dotare la stufa di ventole che forzano l’aria calda ed aumenteranno i moti convettivi.
Le stufe alogene anziché generare calore con resistenze elettriche utilizzano lampade alogene. Queste sono delle lampade ad incandescenza che hanno un filamento, racchiuso in un bulbo di vetro, che percorso da corrente si riscalda per effetto Joule e diviene incandescente. Il bulbo che racchiude il filamento è riempito con un gas alogeno, generalmente iodio, miscelato ad un gas nobile come xeno o krypton. Questa speciale configurazione della lampada consente al filamento di raggiungere temperature molto elevate (circa 3000°C) senza evaporare rapidamente. Infatti, l’aumento di temperatura porta le molecole del metallo che costituisce il filamento (tungsteno) ad evaporare ma subito dopo a reagire con l’alogeno formando un alogenuro, il quale, sempre per l’alta temperatura, si decompone e si deposita nuovamente sul filamento. Si innesca così un ciclo che preserva la lampada.
E’ abbastanza evidente che siffatte lampade generano calore che sarà trasmesso in buona parte per irraggiamento ed in parte minoritaria per convenzione. Tutto ciò fa sì che dette stufe possano riscaldare consumando meno energia elettrica, in quanto non devono riscaldare l’intero volume di aria contenuto nella stanza. Se si vuole aumentare la quota di calore trasmesso per convenzione si possono posizionare ventole dietro alle lampade che forzano l’aria riscaldata a contatto con le lampade ed accelerando i moti convettivi.
Costruttivamente le stufe a quarzo sono simili alle stufe alogene, infatti, utilizzano sempre lampade simili a quelle delle stufe alogene. La differenza è nel bulbo di dette lampade che anziché in vetro è in quarzo che ha la proprietà di bloccare gli ultravioletti che possono essere emessi dal filamento della lampada per effetto della temperatura elevata. Radiazioni che possono risultare dannose per gli occhi.
Tali stufe sono costituite da uno o più radiatori ad infrarossi alimentati da corrente. I radiatori ad infrarosso sono una comune resistenza annegata in una massa ceramica. La ceramica protegge la resistenza che si riscalda per effetto joule e consente ad essa di raggiungere temperature elevate. Il calore prodotto dalla resistenza passa alla ceramica che lo irraggia nell’ambiente sotto forma di radiazioni elettromagnetiche.
La quota di calore irraggiato sarà preponderante anche se una parte minoritaria sarà comunque trasmessa per convezione.
Anche in questo caso si potrà realizzare un risparmio energetico in quanto non vi è la necessità di riscaldare l’aria della stanza.
Approfondisci le caratteristiche delle stufe ad infrarossi.
Sono stufe elettriche dotate di una ventola che diffonde rapidamente il calore nell’ambiente. Sono dotate di una resistenza che produce calore e le più moderne utilizzano resistenze in ceramica che si riscaldano molto velocemente, ma anche rapidamente si raffreddano. I termoventilatori sono adatti ad ambienti piccoli, come il bagno, e vanno utilizzati per poco tempo.
Le stufe elettriche svedesi sono stufe a risparmio energetico che utilizzano resistenze in ceramica. Tali stufe sono dotate di un dissipatore che sfrutta lo stesso effetto del camino per cui assorbono aria fredda dal basso e espellono aria calda nell’ambiente dall’alto in modo che si diffonde uniformemente. Le svedesi sono stufe a basso consumo ma sono ingombranti e poco maneggevoli.
Le stufe elettriche sono piccoli elettrodomestici atti a riscaldare ambienti di dimensioni ridotte che presentano numerosi vantaggi:
A fronte di tanti vantaggi, le stufe elettriche hanno anche degli svantaggi:
Il prezzo delle stufe elettriche va da poche decine di euro a poche centinaia per i modelli più sofisticati dotati di timer e telecomando. Il prezzo medio per un buon prodotto capace di offrire sicurezza, rendimento e design accurato si aggira sui 100/120 euro.
Una stufa elettrica tradizionale per riscaldare un ambiente di 20/30 mq consuma intorno ai 2000 Watt all’ora. Considerato il costo dell’energia elettrica il consumo di tali stufe si aggira sui 30/35 centesimi in 1 ora.
Le stufe alogene o al quarzo, consumano circa 800 w/h con un costo orario, quindi, pari ai 20/25 centesimi circa. Le stufe alogene, però, a parità di consumi raggiungono temperature più elevate e sono quindi leggermente più economiche.
Attualmente, si trovano in commercio nuove stufe elettriche che permettono di ridurre i consumi e quindi di avere un risparmio energetico. Stufe alogene o ad infrarossi sono l’alternativa economica tra le stufe elettriche. Esse, infatti, forniscono calore istantaneo ed hanno un elevato rendimento termico. Sono adatte ad ambienti molto grandi o per uso esterno in quanto riscaldano direttamente le superfici con cui vengono in contatto senza quindi disperdere inutilmente calore nell’ambiente.
Inoltre molti modelli sono dotati di termostato che consente di regolare la temperatura a seconda delle necessità.
Le stufe elettriche non sono pericolose, è pericoloso l’uso scorretto di tali apparecchi.
Quando si ricorre ad una qualsiasi stufa elettrica bisogna, infatti, osservare alcune norme per evitare incidenti domestici che possono essere molto gravi.
Le stufe elettriche devono essere conformi alla normativa europea e quindi devono essere dotate di marcatura CE, inoltre per essere proprio sicure devono avere anche il marchio IMQ che garantisce un'ulteriore sicurezza.
Il marchio IMQ (istituto italiano di marchio di qualità) è un marchio sorto nel 1951 che si occupa di verificare e certificare la sicurezza delle apparecchiature elettriche ed a gas e garantisce la conformità alla normativa vigente di un prodotto e dei materiali di cui è composto.
La scelta della stufa elettrica più consona alle specifiche esigenze dipende da molti fattori: tempo di utilizzo, dimensioni dell’area da riscaldare, dimensioni della stufa (quanto deve essere potente per riscaldare l’ambiente) spesa di acquisto, consumi.
Una volta assodati i vari tipi di stufe e li relativi costi di acquisto, la prima cosa da fare è stabilire la potenza che serve per riscaldare il nostro ambiente.
Per effettuare il dimensionamento bisogna calcolare il totale dei metri cubi dell’ambiente e moltiplicarlo per il coefficiente termico che va da 20 kcal/mc a 40 kcal mc.
Assodato il dimensionamento necessario occorre considerare i consumi.
La stufa tradizionale è la più costosa (circa 30/32 cent. per kw/h)
Meno costose sono le stufe elettriche a basso consumo (Alogene , al quarzo, Infrarossi svedesi ecc), (circa 20/22 cent. per kw/h).
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