Stufe in maiolica o ceramica: caratteristiche, funzionamento e prezzi

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Caratteristiche delle stufe in maiolica.

Sono stufe ad accumulo fatte in materiale refrattario e rivestite di mattonelle di maiolica o ceramica. Sono apparati che racchiudono una camera di combustione, ermeticamente chiusa e generalmente abbastanza ampia, in cui viene bruciata legna o biomassa legnosa.

Sono utilizzate per il riscaldamento di ambienti interni sfruttando la trasmissione per irraggiamento del calore che si accumula nella consistente massa di refrattario con cui sono realizzate.

Le stufe in maiolica hanno un principio di funzionamento antichissimo. Scavi archeologici hanno portato alla luce forni con fattura simile datati 2500/3000 anni prima della venuta di Cristo. Sicuramente a partire dal 1500 nella regione del Tirolo cominciarono ad essere diffuse in versione non molto dissimile da quelle attuali.

Modalità realizzative e funzionamento.

Come già si è detto la stufa in maiolica funziona ad accumulo di calore. Per tale motivo è realizzata in maniera da racchiudere al suo interno un capiente braciere in grado di fornire, con una sola combustione, alla massa di accumulo, di argilla refrattaria e rivestita di mattonelle di ceramica e/o maiolica, tutto il calore che poi verrà ceduto all’ambiente da riscaldare in un tempo più o meno lungo. La durata di tale restituzione dipenderà da alcuni  parametri la cui massimizzazione disegnerà le fatture costruttive della stufa. Detti parametri sono:

• Dimensioni della camera di combustione. Devono essere tali da poter allocare la quantità di legno necessaria ad assicurare con la sua combustione lo sviluppo di energia termica necessaria a mantenere la temperatura della stanza più o meno costante per un lasso di tempo di circa 8 ore. Tempo che è appunto quello che intercorre tra due cariche e combustioni successive della stufa.

• Resa termica di combustione. E’ la quantità di calore prodotta durante la combustione da un Kg di combustibile. E’ evidente che massimizzare tale parametro significa ridurre i consumi e quindi i costi di gestione ed allungare il tempo tra due cariche successive. Per ottenere tutto questo si costruisce la stufa in maniera tale da fare avvenire la combustione in due distinte e successive fasi:

• Una combustione primaria. In essa la legna alimentata da un primo flusso di aria comburente che gli giunge dalla parte bassa del braciere brucia producendo i così detti gas di pirolisi (idrocarburi, idrogeno, monossido di carbonio) e calore. La temperatura che si raggiunge in questa prima fase è di circa 200/250 °C.

• Una combustione secondaria in cui i gas di pirolisi investiti da un secondo flusso di aria comburente che arriva nella parte alta del braciere in controcorrente si incendiano e producono ancora calore più vapor d’acqua e anidride carbonica come sottoprodotti. La combustione secondaria avviene ad una temperatura di 700/800 °C.

Una combustione che avviene con queste modalità associa al rendimento elevato la non trascurabile caratteristica di essere non inquinante ed a scarso impatto ambientale.

• Capacità di accumulo di calore della stufa. Dipende da due parametri: il calore specifico del materiale con cui è costruita la stufa e la sua massa. Per massimizzare tutto ciò e quindi per allungare i tempi tra due successive cariche si costruiscono le stufe in argilla refrattaria e si aumenta la loro massa.

• Scambio termico tra prodotti di combustione ed accumulo. Per massimizzare questo parametro occorre ridurre al minimo la quota di calore che viene dispersa nell’ambiente esterno con i fumi di scarico attraverso il camino. Per fare tutto ciò si fa percorrere ai fumi di scarico una lunga serpentina (dai 2 ai 12 metri) che si snoda attraverso il materiale di accumulo. In tale percorso i fumi di combustione passano da una temperatura che inizialmente è di circa 700/800 gradi all’uscita dal braciere a circa 100/150 °C all’ingresso del camino. Ovviamente quanto più efficace risulta detto scambio termico tanto più calore accumulerà la stufa e tanto più tempo passerà tra una carica e la successiva. La serpentina in cui si effettua detto scambio è nota come giro di fumi.

In definitiva quindi una stufa in maiolica o ceramica è costituita da un capiente braciere chiuso ermeticamente in cui, mediamente ogni 8 ore, viene bruciato in maniera rapida e completa un carico di legna.

La combustione cede calore ad una consistente massa di refrattario che racchiude il braciere. Affinché ciò avvenga col massimo rendimento possibile si fa percorrere ai fumi di combustione una lunga serpentina che può avere uno sviluppo sia verticale che orizzontale.

La massa refrattaria è poi esteriormente ricoperta da formelle di ceramica o maiolica che ne aumenteranno la capacità di accumulo termico e la finitura estetica. Le formelle sono incollate al corpo refrattario della stufe con speciali malte e le fughe sono stuccate con stucco refrattario e silicone resistente alle elevate temperature e agli sforzi meccanici indotti dalle consistenti dilatazioni termiche. Per impedire che le mattonelle possano scollarsi sono anche tenute insieme da appositi agganci metallici.

Per impedire all’avvio della combustione, quando la stufa è ancora fredda, che i fumi a bassa temperatura ed insufficiente energia cinetica condensino nel giro dei fumi, creando pericolose deposizione di creosoto (catrame), la stufa è dotata di un meccanismo che li devia direttamente al camino bypassando la serpentina. A regime e quindi quando i prodotti di combustione hanno raggiunto la normale temperatura viene ripristinato il loro normale percorso.

Pro e contro delle stufe in maiolica e ceramica.

Analizziamo adesso i lati positivi ed i possibili lati negativi di questi prodotti in modo da poter valutare e decidere con estrema consapevolezza se effettuare l’acquisto o preferire un'altra tipologia di stufa più adatta alle proprie esigenze. Le stufe in maiolica, infatti, sono a tutti gli effetti delle stufe ad accumulo come le tradizionali stufe in ghisa, ma possono diventare dei veri oggetti d'arte se rivestite con ceramiche di pregio che, naturalmente fanno lievitare considerevolmente il costo.

 I vantaggi.

• Hanno un costo di gestione molto contenuto. Esse infatti si caricano solo un paio di volte in una giornata e poi continuano a cedere calore per un lungo periodo mantenendo più o meno costante la temperatura della stanza con consumo di combustibile particolarmente contenuti. Tutto ciò perché associano un ottimo rendimento di combustione ad un efficiente scambio termico tra accumulo e prodotti di combustione.

• Sono comode da gestirsi. La possibilità di poche cariche in una giornata non costringe a continui maneggi della legna come necessitano le stufe tradizionali che vanno costantemente alimentate.

• Non immettono nell’ambiente da riscaldare prodotti e fumi di combustione. Il braciere è ermeticamente chiuso ed inoltre e sede di combustione per tempi molto contenuti.

• Sono ecologiche e rispettose dell’ambiente. Grazie alla doppia combustione i sottoprodotti che si ottengono sono non inquinanti. Essi infatti constano di anidride carbonica e vapor d’acqua come gas e cenere come solido. La cenere è un volume molto contenuto meno dell’1% del volume del combustibile iniziale ed inoltre è riciclabile come concime per terreni a basso tenore di potassio. L’anidride carbonica immessa nell’atmosfera non pesa sul bilancio dei gas serra rilasciati perché è in quantità eguale a quella sottratta dall’albero da cui la legna combusta proviene durante la sua crescita.

• Riscaldano in maniera salubre. La trasmissione di calore per irraggiamento non determina contrariamente a quella per convenzione circolazione di aria e quindi di polveri nella stanza riscaldata né tantomeno stratificazioni delle temperature. La stufa infatti riscalda direttamente gli oggetti che non sono in ombra senza riscaldare il mezzo interposto che è l’aria.

• Hanno bisogno di manutenzione contenuta. Tutto ciò è particolarmente vero nei modelli in cui la serpentina che forma il giro dei fumi ha uno sviluppo verticale. Per pulire le incrostazioni create da possibili condense nei modelli che hanno serpentine a sviluppo orizzontale sono previsti speciali accessi per consentire periodiche (annuali) pulizie. Le condense sono comunque ridotte al minimo dall’utilizzo di lega stagionata (a basso tenore di umidità) e dall’uso dei dispositivi che deviano direttamente nel camino i fumi di combustione, sbarrando la via al giro di fumi, fino al raggiungimento della temperatura di regime 700/800 °C.

• Il rivestimento in ceramica e ancor più in maiolica conferisce loro un elevato pregio estetico.

Gli svantaggi.

• Hanno peso elevato. Caratteristica che non le rende idonee a tutti gli ambienti. Pesando infatti anche qualche tonnellata va valutata la solidità del solaio su cui andranno allocate da uno strutturista. Non sono facilmente spostabili da un ambiente ad un altro.

• Hanno necessità di un tempo lungo per andare a regime. Caratteristica che non le rende adatto ad un utilizzo discontinuo e alla necessità di ottenere il riscaldamento in tempi rapidi.

• Hanno costi elevati. La lavorazione artigianale, la quantità ed il pregio dei materiali occorrenti alla loro lavorazione le rendono costose se non molto costose.

• Richiedono un meticoloso rodaggio all’avvio. Necessitano all’avvio di ogni stagione un periodo di adeguamento con cariche di combustibile lentamente crescenti fino al loro massimo. Le elevate temperature sottopongono i materiali della stufa a forti tensioni meccaniche causate dalle consistenti dilatazioni termiche. Per evitare che dette tensioni provochino crepe o rotture nel corpo della stufa è necessario un rodaggio iniziale con cariche di combustibile lentamente crescenti.

• Necessitano di un camino. E quindi non sono installabili dovunque.

Costi.

Avendo una fattura artigianale i costi delle stufe in ceramica sono elevati e dipendono ovviamente da svariati fattori: potenza, capacità di accumulo del calore, finitura estetica, etc. Vanno comunque dai circa 1.500/2.000 € dei modelli più spartani agli oltre 15.000 € e più dei modelli più raffinati.