Una stufa è un dispositivo in grado di fornire energia termica (calore) utilizzata per il riscaldamento di una stanza, o anche di una porzione molto localizzata di un ambiente esterno in cui si intende, temporaneamente, soggiornare in maniera confortevole. Ora affinché un qualsivoglia apparato possa fornire calore, per una legge fisica universalmente valida, ossia quella della conservazione dell’energia, esso dovrà essere in grado di trasformare una fonte di energia primaria che lo alimenta.
Volendo entrare nel dettaglio, nel caso della stufa, la fonte energetica primaria può essere:
Il calore prodotto può essere poi ceduto alla stanza o ambiente esterno da riscaldare in due distinte maniere:
Quando un qualsiasi oggetto viene investito dalla radiazione elettromagnetica che essa ha emesso, si ha trasferimento dell’energia trasportata al corpo che si riscalderà per trasmissione di calore da irraggiamento. E’ questo il motivo per cui, anche con temperature ambientali al di sotto dello 0°C, l’esposizione al sole provoca una sensazione di calore. Ovviamente la trasmissione di calore per irraggiamento non necessita di un mezzo di trasmissione per potersi propagare ed avviene anche nel vuoto dello spazio siderale come accade per la radiazione solare che riscalda la terra.
Naturalmente, tenendo conto di quanto detto, risulta abbastanza evidente che le modalità realizzative di una stufa possono essere amplissime e variano notevolmente in funzione di un gran numero di parametri. Una prima grossa differenziazione viene fatta tra stufe da interno e da esterno.
Come il nome stesso indica le stufe da interno sono progettate e realizzate per riscaldare ambienti chiusi e quindi stanze di appartamenti, locali pubblici, etc.
Le stufe da interno hanno generalmente le caratteristiche che seguono:
Servono a riscaldare, in condizioni di basse temperature, porzioni limitate di un ambiente esterno come può essere una piccola parte di un giardino o un terrazzo in cui in genere è posizionato un tavolo. Le stufe da esterno hanno generalmente tali caratteristiche:
In base al materiale con cui sono realizzate abbiamo:
Le stufe in maiolica sono solitamente alimentate bruciando legna, cippato (trucioli/pezzettini di legno che vanno da qualche millimetro a pochi centimetri), pellet (cilindretti di diametro 6/8 millimetri e lunghezza 10/30 millimetri ottenuti agglomerando legna triturata).
Approfondisci le caratteristiche delle stufe in maiolica.
Hanno le medesime caratteristiche delle stufe in maiolica ma non richiedono grandi masse di refrattario in quanto la pietra ollare ha ottime proprietà di accumulo del calore. Sono ovviamente ricoperte anziché di maiolica di pietra ollare. Questa è anche nota come steatite ed ha caratteristiche particolarmente adatte alle stufe di accumulo. Essa ha, infatti, una conducibilità termica circa 10 volte superiore al refrattario in argilla, ha capacità di accumulo di calore 3 volte superiore e peso specifico il doppio. In qualche modello moderno il tradizionale combustibile a biomassa è stato sostituito con gas (metano o gpl).
Hanno un corpo interno di materiale refrattario e sono rivestite esternamente in ghisa. Sono tipicamente alimentata a legna. Negli anni tra le due guerre nel secolo scorso ebbero una gran diffusione per loro praticità, robustezza e contenuto costo di gestione. Le stufe in ghisa sono cadute in disuso per il diffondersi di tecniche di riscaldamento più efficienti e con meno problemi di quelli che comporta l’uso del legno come combustibile.
| Una tipologia particolarmente nota in America negli anni 30 ma anche in Italia, perché fu concessa una licenza di produzione ad una fonderia Italiana, fu la Warm mornig. |
Puoi approfondire il funzionamento delle stufe in ghisa.
Anche in funzione del tipo di alimentazione le stufe possono suddividersi in un gran numero di modelli di cui i più comuni sono:
Trasformano l’energia elettrica in calore. Sono generalmente di dimensioni contenute e servono a riscaldare piccoli ambienti o a integrare un riscaldamento esistente. E’ una tipologia di stufa pratica ed economica, non richiede manutenzione, non sporca e per installarla basta una semplice presa di corrente elettrica. Per contro non è il sistema di riscaldamento più economico anzi è uno dei più cari ed inoltre per produrre energia elettrica si bruciano combustibili fossili che immettono gas serra in atmosfera contribuendo al riscaldamento globale del pianeta.
Esistono varie tipologie di stufe elettriche e precisamente:
Le stufe a legna sono quelle classiche e derivano direttamente dal camino. Ovviamente usano come combustibile il legno e richiedono una canna fumaria per le espulsione dei fumi. I modelli più moderni hanno una camera di combustione chiusa e sistemi di regolazione dell’apporto di comburente per controllare la combustione. Le moderne stufe a legna hanno una combustione più pulita ed un maggior rendimento grazie ai moderni sistemi che consentono di sdoppiare la combustione in una primaria ed una secondaria.
Nella combustione primaria il legno riscaldato libera i gas di pirolisi: idrogeno, monossido di carbonio, idrocarburi e vapor d’acqua. In quella secondaria si investe questi gas con un opportuno quantitativo di aria (ottenuto regolando in maniera opportuna il flusso di aria comburente che alimenta la stufa) e questi si incendiano liberando ancora calore. In tal modo la combustione sarà completa e libererà soltanto acqua ed anidride carbonica.
Le stufe a legno hanno molti vantaggi:
Per contro il legno sporca è scomodo da maneggiarsi e se la combustione non è ben controllata può produrre monossido di carbonio che è letale, necessitano di canna fumaria.
Bruciano cilindretti di legno triturato ed agglomerato delle dimensioni di poche decine di millimetri di altezza tra 10 e 30. Sono economiche nella gestione, ecologiche, sicure, completamente automatizzate ed il combustibile che è il pellet è facile e pulito da maneggiarsi. Hanno però alcuni svantaggi: un prezzo di acquisto elevato, richiedono l’alimentazione elettrica, sono un meccanismo complesso e quindi necessarie di periodica assistenza, necessitano di canna fumaria.
Per coloro interessati a maggior dettagli consigliamo l’articolo dedicato.
Approfondisci caratteristiche e funzionamento delle stufe a pellet.
Usano ovviamente come combustibile un gas. Sono di due tipi:
A gpl. Dove gpl è l’acronimo di gas di petrolio liquefatto ossia butano e/o propano. Il gas come il nome stesso indica si ricava per raffinazione del petrolio e viene liquefatto a pressione elevata. Viene stivato in apposite bombole che sono allocate in un apposito vano contenuto nel corpo della stufa. Le stufe alimentate da gpl contrariamente a quanto si crede sono alquanto sicure e dotate di due controlli di sicurezza. Di questi uno sorveglia che la fiamma non si spenga accidentalmente facendo defluire il gas incombusto. Se ciò si verifica aziona una valvola che immediatamente blocca l’erogazione del gas. Il secondo dispositivo misura la percentuale di CO2 (anidride carbonica) presente nella stanza se questa travalica determinati livelli aziona la valvola che blocca l’erogazione di gas.
Le stufe a gpl sono essenzialmente di 2 tipi e precisamente:
A metano. Utilizzano come gas combustibile il metano pertanto richiede che il sito in cui va installata l’apparato sia raggiunto dalla rete di metanizzazione. Anche queste tipologie di stufe sono dotate di pannello catalizzatore e quindi non richiedono canna fumaria.
Le stufe a gas sono comode e semplici da usarsi, hanno costi di gestione abbastanza contenuti, sono dispositivi non costosi, non richiedono canna fumaria, non sono inquinanti. Le loro controindicazioni sono: richiedono allacciamento alla rete del metano o l’uso di bombole, sono alimentate da prodotti che si ottengono da combustibili fossili e quindi contribuiscono alle emissioni di CO2 in atmosfera e sono risorse non rinnovabili.
Bruciano il bioetanolo o semplicemente etanolo. Questo è un alcool che si ottiene per fermentazione di amidi e zuccheri ma anche da lavorazione di biomasse come scarti di potature e colture su terreni marginali.
Le stufe a bioetanolo sono semplici da installarsi, infatti, non richiedono canna fumaria in quanto la combustione dell’alcool dà come sottoprodotto solo acqua e anidride carbonica ed il costo di gestione dell’apparato non è elevato ma possono scaldare solo ambienti contenuti e quindi vanno abbinati ad altri sistemi di riscaldamento.
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