Combustione della biomassa: come regolarla al meglio

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Sleek industrial room featuring a modern pellet heating system. Stacked firewood and a glowing stove create a warm ambiance, enhanced by detailed contemporary design elements.

Controllare e regolare al meglio la combustione della biomassa legnosa è tra i principali obiettivi del collaudo e della verifica del corretto funzionamento di un gruppo termico, anche in caso di manutenzione.

 

La combustione del legno può dirsi completa se tutta la biomassa ha reagito con l’ossigeno contenuto nell’aria. Nella pratica, per un combustibile solido quale il legno, si tratta di un limite teorico al quale tendere. È infatti molto difficile raggiungere il corretto grado di miscelazione tra aria e combustibile, in un periodo di tempo limitato. Una combustione incompleta comporta l’aumento delle emissioni di sostanze incombuste tossiche come CO (monossido di carbonio), NOnox (ossidi di azoto), SOx (ossidi di zolfo) e polveri. L’eccesso di aria provoca anche un significativo spreco di calore, che si disperde nell’atmosfera invece di essere utilizzato per riscaldare l’edificio.

CON IL DIAGRAMMA di Ostwald si controlla l’efficienza della combustione e si verificano le percentuali di ossigeno, anidride carbonica, ossido di carbonio e altri inquinanti

Lavoro di fino

ANTONIO PICIONE, docente Scuola ANFUS

Migliorare la qualità della combustione incrementa il rendimento del generatore e abbatte le emissioni che, anche nel caso di apparecchi molto efficienti, per i combustibili legnosi sono molto superiori rispetto al metano. Antonio Picione, docente ANFUS, spiega i criteri generali della verifica della combustione.

«Anche se la miscelazione tra legna (combustibile) e aria (comburente) non è mai ottimale, è comunque possibile ottenere buoni livelli di combustione. Questi ultimi sono proprio l’obiettivo della norma, per limitare le emissioni in atmosfera e promuovere risparmio energetico e sicurezza. Il segreto consiste in un apporto d’aria equilibrato, in funzione del tipo di combustibile e delle caratteristiche dell’apparecchio».

Come si procede?

«A causa della miscelazione imperfetta, introducendo l’esatta quantità di ossigeno necessaria per la combustione, si otterrebbe come risultato una combustione incompleta. Di conseguenza, operando misure e tarature successive, si aumenta il comburente rispetto al combustibile, affinando il rapporto e migliorando progressivamente il rendimento di combustione. In sintesi: serve sempre un po’ di più d’aria, ma non troppa di più».

Quali altri parametri bisogna considerare?

«Gli indicatori fondamentali della qualità della combustione sono:

  • residuo di ossigeno contenuto nei fumi;
  • differenza di temperatura tra l’aria esterna e i fumi emessi dalla canna fumaria;

Questi indicatori forniscono informazioni utilissime per comprendere le cause del rendimento insoddisfacente di un apparecchio, ad esempio per una carenza complessiva di ossigeno disponibile, una temperatura di combustione troppo bassa e tempi di permanenza troppo corti».

Gli attrezzi del mestiere

Abbiamo chiesto a Piero Bonello, docente ANFUS, quali strumenti di misura sono necessari per la manutenzione degli impianti a biomasse.

«Oggi le esigenze della sicurezza, del rispetto dell’ambiente e dell’efficienza energetica degli impianti sono diventate molto più stringenti. Senza nulla togliere ai maestri del passato, i tempi dello spazzacamino in bicicletta, con la corda e la spazzola a tracolla, sono finiti. La norma UNI 11859-1 prescrive una sequenza di controlli in parte visivi e in parte strumentali, senza i quali la funzionalità dell’impianto in sicurezza non può essere garantita».

Quali strumenti non possono mancare nella borsa e nel furgone del manutentore?

PIERO BONELLO, vicepresidente
e docente Scuola ANFUS

«È indispensabile un apparecchio multifunzione per misurare il tiraggio, la presenza di ossidi di azoto nella combustione e la differenza di pressione tra il locale d’installazione e l’ambiente esterno. In quest’ultimo caso la differenza tra i due valori non dev’essere superiore a 4 Pa (Pascal). È una grandezza minima, roba da laboratorio, ma se questo valore si impenna il locale diventa una camera a gas.

Non deve mancare un misuratore di umidità della legna da ardere. È uno strumento che costa poco, delle dimensioni di un telecomando o poco più, che dovrebbe trovare spazio in ogni casa per mettere i proprietari al riparo da incauti acquisti di combustibile a prezzi stracciati».

La videoispezione è sempre più utilizzata…

«Nonostante l’uso della telecamera, la videoispezione non è un controllo di tipo strumentale, ma resta un controllo di tipo visivo, che dev’essere condotto da un professionista con notevole esperienza. Questa attività è particolarmente utile per individuare accumuli di materiale incombusto da pulire, rotture nella parete della canna fumaria ed eventuali allacci abusivi di altri apparecchi, vietati dalle norme d’installazione e pericolosi per gli utilizzatori».

Le fasi della verifica

Quali i riferimenti normativi?

«Collaudo e verifica degli impianti a biomassa – riprende Antonio Picione – sono regolamentati dalla UNI 10683 (installazione, verifica, controllo e manutenzione), che si applica a inserti e caminetti a focolare chiuso, caminetti a focolare aperto, termocucine, caldaie, stufe (anche ad accumulo, assemblate in opera, a pellet) e apparecchi a policombustibile. La UNI 10389-2 è dedicata alle verifiche strumentali».

LA COMBUSTIONE del legno si realizza in tre fasi, in relazione alla temperatura del processo: essiccazione, degradazione e combustione
SANDRO BANI,Presidente di ANFUS

«Le norme UNI 11859 e UNI 10389, pubblicate nel 2022, segnano un passaggio fondamentale per il nostro settore. Definiscono criteri chiari e misurabili per verificare sicurezza, efficienza e funzionalità degli impianti esistenti. Oggi agli operatori non è più richiesto solo di “saper fare”, ma di saper misurare, interpretare e documentare lo stato reale degli apparecchi attraverso strumenti adeguati e controlli periodici. È un cambiamento culturale prima ancora che tecnico.

Per anni l’esperienza individuale è stata il principale riferimento. Oggi la competenza nasce dall’unione di conoscenze e abilità: studio delle norme, comprensione dei fenomeni fisici, capacità di lettura degli impianti, ma anche quella manualità artigiana che nessuna tecnologia è in grado al momento di replicare.

L’intelligenza artificiale potrà supportare l’analisi dei dati, ma non sostituirà a breve la sensibilità, l’intuizione e il giudizio e il lavoro dell’artigiano qualificato. Per questo dobbiamo aprire una nuova stagione: attrarre i giovani verso un mestiere che offre prospettive concrete, responsabilità crescenti e un ruolo centrale nella sicurezza delle persone e nella transizione energetica. Servono professionisti capaci di unire testa e mani, teoria e pratica, strumenti digitali e competenze artigianali. La norma indica il metodo, ma è l’uomo che lo rende vivo, efficace e affidabile».

Quali operazioni sono previste?

«Si inizia generalmente dal controllo documentale: dichiarazioni di conformità, libretto d’impianto, manuali e schede tecniche sono fonti di informazioni spesso molto interessanti. Segue la valutazione dell’idoneità del locale (volumi, aerazione, distanze di sicurezza, ecc.) e del sistema di evacuazione dei fumi, che può essere sottoposto a verifiche del dimensionamento, del tiraggio e dell’integrità della canna fumaria.

Con la prima accensione si opera la taratura iniziale dell’apporto d’aria; quindi, si procede all’analisi della combustione con misurazioni strumentale dei fumi. Si procede così in modo iterativo fino a raggiungere i valori previsti dalle norme, in tema di rendimento termico dell’apparecchio e di concentrazione nei fumi di ossigeno e altre sostanze. L’intervento si conclude con il rilascio del rapporto tecnico di verifica e l’aggiornamento del libretto d’impianto».

QUALE RAPPORTO TRA LEGNA E ARIA?
Per bruciare completamente la legna servono circa 5 m3 d’aria per ogni chilo di combustibile, ma per essere certi che la combustione avvenga regolarmente è necessario fornire una quantità d’aria in eccesso, fino a 8 m3/kg in totale. Questo volume d’aria eccedente non partecipa direttamente alla combustione ed è espulsa dalla canna fumaria; quindi, porta con sé parte del calore prodotto.

Nei camini aperti la quantità d’aria aspirata è talmente elevata (un camino con una bocca da 1 x 1 m può aspirare sino a 300 m3 d’aria ogni ora) che si spreca la maggior parte del calore. Nelle stufe il registro dell’aria consente la regolazione della quantità d’aria, e quindi d’ossigeno, riducendo lo spreco al minimo. I modelli più evoluti di stufe e caldaie superano il problema con la gasificazione della legna, che permette di ottenere rendimenti molto elevati.

L’uso di stufe e camini efficienti e moderni è quindi di fondamentale importanza per ottimizzare l’impiego delle biomasse legnose, garantendo una resa energetica ed economica soddisfacente e una migliore qualità dell’aria che respiriamo.

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