La legna come combustibile
DIFFERENZE TRA CALDAIA NORMALE E CALDAIA FIAMMA INVERSA
La caldaia a legna fiamma inversa
La caldaia a legna fiamma inversa è una tecnologia inventata in Austria molto efficiente. Questo tipo di caldaie rientrano nel gruppo di quelle a biomassa, utilizzate soprattutto dove la legna è facilmente reperibile ma soprattutto stoccabile.
Si andrà ad analizzare in queste poche righe il funzionamento della caldaia a legna fiamma inversa, tutti i vantaggi che porta e il motivo per cui qui in Italia in questo momento è una tecnologia che non è purtroppo sfruttata a dovere.
Perché in Italia la caldaia a legna fiamma inversa è usata poco
Il motivo per cui questa tecnologia nella caldaie Italiane non è sfruttata al meglio è perché non viene quasi mai utilizzato il processo di gassificazione a dovere.
Ma cos’è la gassificazione? Si tratta di un fenomeno chimico-fisico che si sviluppa all’interno delle camere di combustione quando la temperatura tende a superare i 1000 °C.
Sopra questa temperatura i gas combusti della legna possono miscelarsi con l’aria esterna che viene introdotta all’interno della camera di combustione.
Questa miscela viene definita gas di sintesi o syngas che risulta essa stessa un gas combustibile e genera a sua volta energia. Per questo motivo le caldaie a fiamma inversa austriache tendono a consumare tra il 20% e il 30% in meno.
Come si raggiunge la gassificazione
Per raggiungere questo stato bisognerà regolare le condizioni all’interno della camera di combustione grazie a una sonda lambda che rileva la percentuale di ossigenazione, di vapore acqueo e capisce le condizione della combustione.
Questo permetterà di regolare tutti i parametri per rendere in funzionamento della caldaia perfetto. Per fare sì che tutto questo avvenga bisognerà quindi dividere il combustibile (legna) dalla combustione (fiamma). Nelle caldaie tradizionali o nelle stufe, si ha il combustibile e la combustione all’interno della stessa camera. Le emissioni quindi andranno a modificare le condizioni che non permetteranno di superare i 1000°C.
Perché la maggior parte delle caldaie Italiane non superano queste condizioni
La maggior parte dei prodotti “nostrani” pur copiando la tecnologia della fiamma inversa, non riescono a farla rendere perché le caldaie austriache sono divise in tre sezioni mentre le nostre in due.
Quelle austriache hanno una sezione per il legno, una camera di combustione e vanno a dividere ulteriormente lo scambio termico con la combustione.
Non sono presenti attorno alla camera di combustione tubazioni di scambio per scaldare l’acqua. Lo scambio termico qui difatti avviene nella suddetta zona separata.
Nelle caldaie Italiane, essendoci solo due sezioni, lo scambio termico è spesso abbinato alla camera di combustione. Questo ovviamente porta le caldaie italiane ad avere un prezzo più competitivo ma a lungo termine il risparmio per l’acquisto si rivelerà un errore economico.
Come funziona una caldaia fiamma inversa
La tipologia costruttiva più usata per le caldaie a legna è quella a fiamma inversa. Con il termine “caldaia a fiamma inversa” si fa riferimento al fatto che la fiamma invece di svilupparsi verso l’alto, si sviluppa verso il basso.
Proprio per questo motivo le caldaie a legna a fiamma inversa hanno la carica del combustibile nella parte alta della caldaia stessa. Si potrà inoltre caricare il focolare al massimo senza che la legna bruci tutta in una volta.
Le caldaie a legna a fiamma inversa sono di due tipologie base:
- tipo aspirate (consigliabili)
- tipo soffiate.
Le prime, di tipo aspirato, presentano un ventilatore-aspiratore posto dietro la base dell’uscita dei fumi, mentre le caldaie di tipo soffiate hanno il ventilatore posizionato davanti rispetto all’uscita dei fumi di combustione.
Le caldaie a fiamma inversa hanno inoltre la peculiarità di avere un ventilatore posizionato al di sopra della fiamma. Una volta accesa la ventola, questo sistema fa in modo che la fiamma retrocedendo, raggiunga la camera di combustione dove avverrà la gassificazione.
Indipendentemente dalla ditta produttrice le caldaie a legna a fiamma inversa sono così strutturate:
- Grande vano di carico legna
- Camera di combustione
- Ventilazione a tiraggio elettronico
- Sonda Lambda sensore per controllo funzionamento a modulazione tramite microprocessore
Le caldaie a legna a fiamma inversa vanno caricate con legna in base alle istruzioni del modello acquistato. Il formato della legna deve ovviamente essere adatto a essere contenuto nel vano di carico.
Questa dovrà essere asciutta, secca e spaccata. Nella camera di combustione, a questo punto, avviene il processo di gassificazione. Il combustibile brucia quasi completamente producendo pochi scarti e polveri sottili.
Questo processo fa sì che la resa della caldaia venga ottimizzata e di conseguenza anche il tiraggio. C’è da considerare, infatti, che nella caldaia a fiamma inversa l’aria risulta importantissima per una combustione al top.
Come usare perfettamente la caldaia a fiamma inversa
Esistono alcune accortezze che devono essere prese per utilizzare questo genere di caldaie.
In primis le caratteristiche della legna da utilizzare dovranno essere quelle indicate dal produttore del modello di caldaia acquistata. Per esempio i ceppi di legna dovranno essere tagliati con determinati standard.
Sarà anche meglio evitare legna sottoposta a trattamenti chimici o altre sostanze minerali o organiche. La lunghezza dei ceppi, come già detto, dovrà corrispondere alla profondità della camera del combustibile della caldaia. Anche il contenuto di umidità della materia prima dovrà essere sempre ≤ 20%.
Vantaggi delle caldaie a legna
La legna è un combustibile considerato biomassa, quindi, il primo palese vantaggio è quello di avere un impatto ambientale praticamente nullo. La legna per caldaia inoltre può essere reperita tagliandola direttamente dal proprio bosco, oppure comprandola della forma adatta al proprio fabbisogno. La produzione e il trasporto consumano poca energia, il che la rende un combustibile economico ed essenzialmente di origine regionale.
La caldaia a fiamma inversa, inoltre, non produce cattivi odori o polveri sottili in grande quantità.
In termini di costi, questo tipo di caldaia a legna è estremamente più conveniente rispetto all’uso di gas, metano, ecc anche se più caro al momento dell’acquisto.
Le ceneri prodotte della legna naturale possono, infine, essere raccolte in maniera molto semplice con l’utilizzo di un bidone aspiracenere e smaltite senza problemi nell‘ambiente. In alternativa possono anche essere usate come fertilizzante.