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Impianti a legna

Caldaie a legna

Legno: fonte rinnovabile per le caldaie

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Come funziona
Soluzioni impiantistiche
Consigli per il dimensionamento
Installazione 
Incentivi per le caldaie a legna

Le caldaie a legna possono essere un’ottima alternativa alle tradizionali caldaie, grazie anche agli importanti miglioramenti tecnologici che negli ultimi anni hanno riguardato tutto il settore del riscaldamento a biomasse. I rendimenti di questi apparecchi possono arrivare al 90% e le emissioni di inquinanti in atmosfera sono ridotte al minimo.

Le caldaie a legna in ciocchi, poiché in inverno richiedono almeno un paio di cariche manuali al giorno, si prestano a soddisfare il fabbisogno di acqua calda e riscaldamento di utenze, residenziali e non, di piccole e medie dimensioni.

Alcuni modelli di caldaia a legna presenti sul mercato hanno la doppia alimentazione: significa che possono essere alimentati sia a legna che a pellet o cippato.

Come funziona

Il principio generale di funzionamento di una caldaia a legna è lo stesso di una qualunque caldaia a gas: attraverso uno scambiatore di calore, l’energia termica prodotta dalla combustione viene ceduta all’acqua e quindi distribuita nell’edificio.

Le caldaie a fiamma inversa sono tra le più diffuse ed efficienti caldaie a legna per il riscaldamento degli edifici. Queste caldaie hanno la caratteristica di avere la camera di combustione posta sotto il vano di carico della legna. In questo modo i ciocchi di legno non bruciano contemporaneamente all’interno nel vano, bensì in maniera graduale man mano che scendono in prossimità della griglia, in modo da ottenere una combustione progressiva e controllata.

Un sistema di controllo della combustione rileva la quantità di ossigeno nei fumi, regolando di conseguenza l'immissione di aria primaria e secondaria al fine di una migliore efficienza. I gas prodotti dalla combustione vengono aspirati verso il basso, innescando una post- combustione. Tutte le caldaie a legna più moderne, così come altrie tipologie di apparecchi a biomassa, sono dotate di meccanismi di post-combustione, grazie ai quali è possibile ottenere alti rendimenti abbattendo contemporaneamente le emissioni inquinanti.

Al pari delle altre caldaie, quelle a legna presenti oggi sul mercato sono automatizzate, e consentono di programmare una serie di parametri, limitando così l'intervento manuale alle sole operazioni di carica e di pulizia della caldaia.

Un grado di automazione ancora più spinto è realizzabile con le moderne caldaie a pellet e cippato, che grazie alla possibilità di stoccaggio del combustibile consentono un autonomia di funzionamento di più giorni.

Diversamente dalle caldaie a gas o a gasolio, la caldaia a legna è caratterizzata dalla presenza di combustibile che continua a bruciare anche in caso di interruzione dell’alimentazione elettrica o di guasto alla pompa di circolazione dell’acqua.

Per evitare situazioni di pericolo, esistono sistemi di sicurezza che provvedono a smaltire il calore in eccesso:

• uno scambiatore di calore di sicurezza all’interno della caldaia, che facendo scorrere acqua fredda abbassa la temperatura quando questa supera una certa soglia;

• un vaso di espansione aperto (obbligatorio per le caldaie a legna superiori ai 35 kW), che consente la fuoriuscita di vapore nel caso in cui la temperatura dell’acqua superi i 100 °C.

 

1. Pannello elettronico             9. Uscita fumi
2. Aria primaria                       10. Porta di caricamento
3. Aria secondaria                   11. Maniglia con gusci atermici
4. Vano legna                         12. Porta ispezione e pulizia cenere
5. Bruciatore                           13. Starter by-pass
6. Cassetto cenere                 14. Scambiatore di sicurezza
7. Fascio tubiero                     15. Vano pulizia scambiatore superiore
8. Aspiratore-estrattore fumi  16. Rivestimento esterno coibentato

(Fonte immagine e legenda: www.thermorossi.com)
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Soluzioni impiantistiche

La principale differenza tra una caldaia convenzionale e una a legna è che quest'ultima necessita, per funzionare in maniera ottimale, di un accumulo di acqua calda.

Il serbatoio d’accumulo, che è il cuore di un impianto a legna, è dotato di uno o più scambiatori di calore in cui transita il fluido riscaldato dai diversi generatori di calore: la caldaia a legna, l'eventuale caldaia ausiliaria a gas o gasolio o anche dei pannelli solari termici.

Poichè tutti gli impianti solari termici, come le caldaie a legna, hanno bisogno di un serbatoio d'accumulo, un'ottima soluzione consiste nell'utilizzare un unico accumulatore per il sistema solare e per l'impianto a legna. Il contributo dell'impianto solare, collegato ad un unico accumulatore o anche al solo boiler per l'acqua sanitaria, evita il ricorso alla caldaia a legna e agli altri sistemi ausiliari durante l'estate, quando il sole permette di avere tutta (o quasi) l'acqua calda sanitaria di cui si ha bisogno (vedi anche "Impianti solari combinati" nel menu di destra).

Il serbatoio d'accumulo, termicamente isolato, consente alla caldaia di lavorare senza interruzioni o pericoli di surriscaldamento, anche nei momenti in cui l’edificio non richiede calore. L’acqua calda viene quindi immagazzinata nel serbatoio, ed è utilizzabile anche molte ore dopo, a caldaia spenta; in questo modo l'energia accumulata nel serbatoio sotto forma di acqua calda viene ceduta automaticamente all’impianto quando c’è richiesta.

La gran parte del volume dell'accumulatore serve a soddisfare il fabbisogno di acqua calda per il riscaldamento, concentrato nella stagione fredda. Anche l'acqua sanitaria, però deve essere accumulata, e il suo utilizzo risulta costante per tutto l'anno ed è ovviamente indispensabile anche al di fuori della stagione invernale. A rigor di logica, quindi, bisognerebbe prevedere un boiler separato per l'acqua calda sanitaria.

L'acquisto di un secondo serbatoio può essere evitato scegliendo serbatoi d'accumulo dotati di boiler interni per l'acqua sanitaria.

Soltanto una progettazione mirata, che tenga conto delle diverse opzioni tecniche e della presenza integrata di altri generatori di calore, può individuare la combinazione impiantistica più adatte alle nostre esigenze.


Schema di un impianto con caldaia a legna (fonte: Dossier "Dal bosco: legno, energia e ambiente" realizzato dalla Provincia di Lecco)
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Consigli per il dimensionamento

E’ fondamentale che una caldaia a legna, e i relativi componenti, siano dimensionati in maniera ottimale. Questo consente all’impianto di funzionare il più possibile in maniera continuativa, evitando brusche e frequenti interruzioni. In caso contrario il rendimento medio dell’impianto ne risentirebbe, causando anche problemi di condensa.

Al fine di un corretto dimensionamento, è consigliato innanzitutto attenersi alle indicazioni fornite dal fabbricante della caldaia e delle componenti installate. Nel caso si scelgano impianti ibridi, ad esempio caldaia a legna + solare termico, è opportuno affidarsi a ditte e installatori esperti.

In modo approssimativo, si può stimare un fabbisogno di potenza tra i 20 e i 40 W per ogni m³ da riscaldare. Il fabbisogno è ovviamente minore in edifici ben isolati e dotati di terminali ad alta efficienza, come i pannelli radianti.

Un altro aspetto importante è l’autonomia di carica della caldaia, che fornisce una misura indicativa del numero di ricariche manuali da effettuare nel corso della giornata. L’autonomia di una caldaia a legna dipende sia dal rapporto tra la capacità di carico (espressa in litri) e la potenza nominale, sia dalla dimensioni dell’accumulatore.

Il volume dell’accumulatore è proporzionale alla potenza della caldaia: indicativamente servono circa 20/30 litri di accumulo per ogni kW di potenza installata.

Infine, bisogna tenere in considerazione anche il tipo di legna utilizzato, e soprattutto il grado di umidità, che influisce sull’efficienza della combustione.

In linea di massima, è consigliato tarare la caldaia sul fabbisogno termico reale, o al più un leggero sovradimensionamento. Una caldaia eccessivamente sovradimensionata costringerebbe a frequenti interruzioni, con conseguenti problematiche di rendimento e manutenzione.

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Installazione

E' fondamentale innanzitutto verificare la disponibilità di spazio per il locale caldaia, in grado di ospitare, oltre alla caldaia stessa, anche il serbatoio d'accumulo e le altre componenti impiantistiche. La superficie minima consigliata per il locale caldaia è di circa 10 m².

Per praticità, è inoltre consigliato situare il deposito di legna il più vicino possibile al locale caldaia.

Per caldaie sopra i 35 kW ci sono tre obblighi:

• il locale caldaia deve avere una porta indipendente accessibile dall’esterno

• copia del progetto dell'impianto va consegnata ai vigili del fuoco

• la realizzazione dell'impianto va comunicata all’ISPESL
 

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Incentivi per le caldaie a legna

A partire dal 2013 il "Conto termico" (Dm sviluppo economico 28 dicembre 2012) ha introdotto un incentivo in conto capitale per sostenere l'acquisto e l'installazione di diverse soluzioni e tecnologie relative al risparmio energetico e alla produzione di calore da fonti rinnovabili, tra cui "la sostituzione di impianti di climatizzazione invernale o di riscaldamento delle serre esistenti e dei fabbricati rurali esistenti con impianti di climatizzazione invernale dotati di generatore di calore alimentato da biomassa".

Sono ammessi all'incentivo per questa tipologia di intervento sia le amministrazioni pubbliche che i soggetti privati.

Tale incentivo è stato riconfermato con l'aggiornamento del Conto termico da parte del Dm 16 febbraio 2016. Vedi voce "Nuovo Conto Termico" nel menù di destra.

Inoltre, la Legge di stabilità 2015 ha introdotto la possibilità di detrarre il 65% delle spese per l'acquisto e la posa in opera di generatori di calore alimentati da biomasse combustibili.

Tale detrazione è stata prorogata di anno in anno fino ad arrivare alla legge di bilancio 2018 che ha disposto l'ennesima proroga al 31 dicembre 2018, ma con una importante novità: per le spese sostenute dal 1° gennaio 2018 per l’acquisto e posa in opera di generatori di calore a biomasse, la detrazione è stata ridotta dal 65% al 50%.

Le detrazioni sono state prorogate di anno in anno fino ad arrivare alla legge di bilancio 2020, che ha disposto l'ennesima proroga al 31 dicembre 2020.

>> Vedi voce "Detrazione 50% generatori di calore a biomasse" nel menù di destra.

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