Come funziona una stufa a pellet

Perchè il pellet

Il problema fondamentale del combustibile solido è di essere, appunto, solido. Mentre i combustibili liquidi e gassosi sono fluidi la cui erogazione, miscelazione ed ignizione possono essere regolate con estrema precisione grazie a meccanismi automatici piuttosto semplici, i combustibili solidi hanno il difetto di presentarsi normalmente in tagli e formati che ne rendono lo sfruttamento "automatico" praticamente impossibile, per lo meno in maniera semplice: il meccanismo più economico ed efficace che sia stato inventato finora per il funzionamento corretto di una stufa a legna è il proprietario stesso della stufa.

Inoltre, lo sfavorevole rapporto superficie/volume dei combustibili solidi fa si che solo una piccola parte del combustibile sia effettivamente a contatto con l'aria comburente, e per di più in maniera irregolare, il che impone l'utilizzo di un eccesso di aria rispetto a quella che sarebbe teoricamente sufficiente, col risultato di ridurre l'efficienza della combustione: poche stufe a legna riescono a raggiungere la soglia dell'80% di rendimento.

Infine, la legna che si trova normalmente sul mercato non è un combustibile ideale per stufe di qualità. Per ottenere i massimi risultati dalla combustione occorre una legna con un tasso di umidità non superiore al 15%, il che implica una stagionatura che va dai 18 ai 24 mesi, impegno che nessun distributore può sobbarcarsi senza aumentare sensibilmente i prezzi al consumo: la stagionatura della legna rimane in sostanza a carico della buona volontà dell'utilizzatore finale.

Il formato del combustibile

La maggior parte dei problemi di combustione della legna possono essere risolti riducendone il formato: maggiore il rapporto superficie/volume, minore la necessità di aria in eccesso, più rapido il rateo di combustione ed il calore prodotto, come sa chiunque abbia esperienza nell'uso di stufe e camini. Il miglior modo per ridare vivacità ad un fuoco languente è aggiungere piccoli pezzi di legna, ed è molto più facile accendere un "fuoco di paglia" che un tronco di quercia.

Oltre un certo limite, però, la riduzione del formato della legna diventa ingestibile utilizzando una comune stufa, che nasce per bruciare ciocchi, non segatura. La combustione sarebbe talmente rapida da costringere ad aggiungere continuamente piccole quantità combustibile, né del resto sarebbe possibile scaricare in una stufa a legna una decina di chili di legna finemente sminuzzata tutta insieme: la densità del materiale finirebbe per precludere l'accesso dell'aria alle braci sottostanti, col risultato di smorzare la combustione anziché ravvivarla.

Dosaggio automatico del combustibile

Perché un combustibile finemente sminuzzato possa bruciare efficacemente, occorre dosarlo con precisione e tempestività in una camera di combustione appositamente progettata. Fortunatamente la legna sminuzzata può essere gestita automaticamente con tecniche non particolarmente sofisticate.

L'idea di utilizzare legna sminuzzata di recupero, ovvero scarti di produzione agricola, in stufe appositamente progettate allo scopo risale agli anni '30 del secolo scorso. Tuttavia, la complessità dei servo meccanismi che richiedevano continui aggiustamenti, il basso costo dei combustibili fossili e l'assenza di qualunque preoccupazione ecologica relegarono quei primi esperimenti ad un trascurabile mercato di nicchia. L'occasione per le stufe a pellet di riproporsi sul mercato come seria alternativa per il riscaldamento domestico fu offerta dalla crisi del petrolio del '73. L'impennata dei prezzi dei combustibili fossili rese l'investimento in questo tipo di stufe, mediamente più costose di una stufa a legna, assai più allettante, mentre l'introduzione dell'elettronica nel controllo dei servomeccanismi le rese molto più semplici da usare.

Le stufe a pellet vantano ormai quaranta anni di esperienza da parte di costruttori sempre più specializzati e possono essere considerate un prodotto affidabile come qualunque altro elettrodomestico. La crescente preoccupazione per l'inquinamento globale, che spinge verso l'utilizzo di combustibili rinnovabili, e la continua ascesa dei prezzi del petrolio e del gas naturale ne hanno determinato, negli ultimi dieci anni, il definitivo successo.

Come sono fatte e come funzionano le stufe a pellet

1. Serbatoio combustibile
2. Coclea
3. Aria di combustione
4. Ventilatore convettore
5. Scambiatori di calore
6. Estrattore di gas
7. Focolare di combustione
8. Raccoglicenere
9. Sportello
10.Tagliafiamma
11.Resistenza accensione automatica

Dal serbatoio del combustibile una coclea (cioè una vite senza fine o "vite di Archimede") raccoglie il pellet e lo lascia cadere in un piccolo focolare, dove un getto di aria forzato e regolabile proveniente dal basso assicura la giusta miscela combustibile/comburente e trasforma il braciere in una piccola forgia. Il calore prodotto dalla fiamma viene scambiato con l'aria di convezione, anch'essa forzata da uno o più ventilatori, attraverso un sistema di fasci tubieri ermeticamente separato da quello di combustione. I fumi residui sono poi espulsi da un ultimo ventilatore. L'accensione della fiamma è assicurata da una resistenza elettrica posta all'interno del braciere.

Ci si potrebbe chiedere perché venga usata una coclea per "pescare" il combustibile invece di limitarsi a farlo cadere nel braciere dall'alto. In realtà la coclea è il meccanismo "dosatore" del pellet: variando velocità e frequenza del suo movimento si può calcolare con sufficiente precisione quanto combustibile viene fornito al braciere per ogni unità di tempo, nozione indispensabile per poter regolare tutti gli altri parametri di funzionamento. Pochi modelli di stufe utilizzano un pistone orizzontale anziché la coclea, ma il principio è il medesimo.

La centralina elettronica

Per ottimizzare il rateo di combustione e l'efficienza della stufa, occorre che l'afflusso di aria comburente, la velocità di espulsione dei fumi e quella dell'aria di convezione varino in accordo col variare della quantità di combustibile che viene fornito al braciere. Queste regolazioni, piuttosto complesse, sono affidate ad una centralina elettronica che è il "cuore" di ogni stufa a pellets e che regola anche la sicurezza della stufa: un pressostato segnala un eccesso di pressione in canna fumaria, segno di una probabile ostruzione, un sensore termico o luminoso controlla la presenza di fiamma nel braciere, avviando automaticamente la procedura di spegnimento in caso di "allarme".

I parametri che regolano il funzionamento della centralina sono tarati in fabbrica sulla qualità media del combustibile più diffuso, in genere un pellet "bianco" di 6 mm di diametro e due/tre cm di lunghezza. Se la qualità del combustibile cambia, può essere necessario reimpostare questi parametri: un pellet di diversa durezza, dimensione e capacità calorica rispetto a quello previsto o raccomandato può ingannare la centralina, che "crede" che nel braciere si stia sviluppando un certo rateo di combustione, diverso da quello reale determinato dalla diversa qualità del combustibile immesso, e regola quindi gli altri parametri in maniera imprecisa. Il risultato è in genere il malfunzionamento della stufa. Alcuni costruttori consentono all'utente una certa possibilità di intervento sulle impostazioni della centralina, nella maggior parte dei casi, però, la regolazione dei parametri va affidata ad un tecnico specializzato.

La presenza di una centralina di controllo presenta altri vantaggi: accensione e spegnimento possono essere impostati in automatico e regolati su un termostato ambiente ed anche i modelli più economici consentono almeno la programmazione giornaliera/settimanale degli orari di accensione. In sostanza, per ogni giorno della settimana è possibile impostare orari diversi di accensione e durata del riscaldamento. Alcuni modelli più sofisticati possono essere collegati ad una centralina gps o ad un modem telefonico per consentire l'accensione a distanza, ideale per le seconde case.

Pellet "Idro"

Nei modelli Idro lo scambio termico avviene con l'acqua anziché con l'aria. Per il resto il principio di funzionamento è il medesimo.

I bruciatori a pellets vengono distribuiti sotto forma di stufe, termostufe, camini e termocamini. Alcuni modelli, che sono però tra i più costosi, sono "multicombustibile", possono cioè bruciare, oltre al pellets, altri combustibili vegetali, come chicchi di mais o scorze di noci o di mandorle, oltre alla stessa legna, lasciando all'utilizzatore la scelta del combustibile di volta in volta più conveniente.

1. coperchio serbatoio;
2. coperchio ceramica;
3. coperchio ispezione;
4. fascio tubiero;
5. vaso espansione 8 litri (per protezione caldaia).
6. leverismo fascio tubiero;
7. pannello comandi;
8. leva scuotiturbolatori;
9. piedini regolabili;
10.pressostato lato fumi;
11.motoriduttore e leverismo per pulitura automatica braciere;
12.rubinetto scarico caldaia con porta gomma;
13.bruciatore autopulente;
14.aspiratore fumi;
15.cassetti cenere;
16.circolatore impianto;
17.uscita fumi;
18.valvola sfiato;
19.pozzetto per sonda temperatura e termostato di sicurezza;
20.termostato sicurezza;
21.trasduttore di pressione;
22.scheda elettronica;
23.valvola di sicurezza tarata a 3 bar;
24.mandata impianto;
25.ritorno impianto;
26.rubinetto carico caldaia;
27.serbatoio pellet