Progettare l'impianto

Rendere il riscaldamento a legna un’alternativa al riscaldamento tradizionale richiede cura nella progettazione.

La prima cosa da tenere in considerazione è che la stufa di per sè è soltanto un elemento di un sistema complesso che include la canna fumaria, l'involucro della casa - con le sue specifiche caratteristiche di tipologia edilizia, isolamento termico, esposizione ai punti cardinali, collocazione orografica - e, non ultimo, lo stile di vita dei suoi abitanti.

In altre parola, una stufa a legna non può essere considerata un elemento autonomo, come una stufa elettrica od una stufa catalitica a gas, il cui funzionamento e la cui efficienza possono essere considerati indipendenti dal "sistema casa".

Nella sezione sulle canne fumarie chiariamo meglio questo aspetto; qui va sottolineato che l'installazione di una stufa a legna implica la realizzazione di un "sistema aperto" soggetto ad una infinità di variabili, per cui si può serenamente affermare che, per quanto molte stufe siano prodotte in serie in quantità impressionante, non esistono in realtà al mondo due impianti a legna che siano del tutto identici.

Tenere conto di queste variabili per adattare la stufa alla situazione specifica in cui andrà collocata è la parte più importante del lavoro di un bravo installatore.

Considerazioni generali

Come per ogni importante impianto domestico, l'installazione di una stufa a legna può rappresentare un notevole investimento finanziario, perciò è importante scegliere il giusto apparecchio e posizionarlo in vista della migliore efficienza.

Il primo passo è decidere quanta parte della casa si prevede di scaldare con una stufa. Una stufa troppo grande produrrà troppo calore, e tentare di ridurne la quantità riducendo l'andatura al minimo può causare il formarsi di depositi di creosoto ed una diminuzione di rendimento. Una stufa troppo piccola, d’altra parte, sarà quasi inutile, e forzare a lungo l’andatura di combustione per ottenere un calore comunque insufficiente potrà usurarla prima del tempo.

Importante è anche la collocazione della stufa all’interno della casa. La giusta posizione consentirà di sfruttare completamente il calore della stufa, mentre una collocazione sbagliata lo diffonderà solo in una piccola zona, lasciando freddo il resto degli ambienti.

Decisa la collocazione, si dovrà scegliere la giusta stufa per la propria situazione. Come abbiamo visto, vi sono una quantità di stufe disponibili in commercio. Con un po' di pazienza, si può trovarne una che soddisfi le necessità di riscaldamento, si adatti all'arredamento e sia facile da usare e manutenere.

Definire le necessità

Una stufa può essere la sola fonte di calore della casa, oppure costituire un supplemento per una stanza particolarmente fredda. Se non si sono avute precedenti esperienze con impianti a legna, si può iniziare con una piccola stufa facile da installare. In questo modo si può capire se il riscaldamento a legna sia compatibile col proprio stile di vita.

Uno spazio abitabile molto ampio, separato da pareti e stanze intermedie, richiede un sistema che porti il calore a distanza.

In fase di progetto, occorre una piantina approssimativa dello spazio abitabile interessato, indicante la dimensione delle stanze e la collocazione delle aperture (porte e finestre), e dei muri divisori (si può utilizzare una piantina catastale o il disegno architettonico originale).

Una casa con più piani da riscaldare richiede una sezione in elevazione, indicante le stanze e la collocazione delle scale. Verificare l’altezza e lo spessore dei solai e l’altezza massima al colmo del tetto, per poter stabilire la misura della canna fumaria necessaria

Il volume da riscaldare

Per trovare il volume di ogni stanza, si calcola la superficie del pavimento (lunghezza per larghezza), e si moltiplica per l’altezza al soffitto. Se è di forma irregolare, si divide la superficie in quadrati o rettangoli, si trovano le superfici di ognuno, e poi si sommano. Se il tetto è inclinato (mansarde), si procede al contrario, trovando prima la superficie di una parete che contenga le due altezze, e poi moltiplicandola per la profondità delle pareti perpendicolari.

Isolamento della casa

Se non lo si conosce, si cerchi di scoprire la qualità dell’isolamento della casa. In case con attici non finiti, l’isolamento del solaio potrebbe essere a vista. Per controllare l’isolamento delle pareti perimetrali, si può staccare l’elettricità e rimuovere dalla sua sede un interruttore con la sua scatola; si dovrebbe così essere in grado di controllare se c’è dell’isolante nell’intercapedine tra la parete interna e la finitura esterna.

Controllate anche il numero e la dimensione delle finestre, e se gli infissi sono a tenuta con vetri atermici. Se gli infissi non sono ben isolati, si consideri la possibilità di sostituirli prima di installare una stufa. Una casa ben isolata richiede meno calore, e quindi una stufa più piccola.

Collocare la stufa

Una volta determinato lo spazio da riscaldare, bisogna decidere in quale stanza posizionare la stufa, e dove nella stanza. Questa è una decisione delicata, perché il posizionamento della stufa determinerà largamente la sua efficienza nel riscaldamento, ed una volta installati, la stufa, il canale da fumo, il camino e gli eventuali condotti per la distribuzione dell'aria calda non potranno facilmente essere spostati.

Collocazione nella casa

In generale, la stufa dovrebbe essere collocata il più centralmente possibile nella casa, in modo da distribuire il calore in maniera uniforme in tutto lo spazio abitabile. Nella maggior parte delle case questa collocazione corrisponde al salone o al tinello, le stanze dove generalmente si passa più tempo, e dove hanno per lo più luogo le attività familiari.

Naturalmente, le necessità di riscaldamento potrebbero non coincidere con quest'area della casa; si potrebbe aver bisogno di maggior calore in una camera da letto che non è mai calda abbastanza, o in uno studio o laboratorio non scaldato dall'attuale impianto e dove una piccola stufa può risolvere il problema.

In una casa a due piani, collocare la stufa vicino alle scale aiuterà a scaldare i locali superiori. Lo stesso risultato si può ottenere aprendo delle feritoie nei solai per far circolare l'aria calda. Si possono inoltre collocare piccoli ventilatori murali per far circolare meglio l'aria nei vari ambienti. Per questo tipo di installazioni esistono delle normative edilizie che vanno rispettate. E' bene usare feritoie regolabili, per modulare la quantità di calore richiesto e che possano essere chiuse quando non in uso, in modo da limitare la diffusione dei rumori.

L'aria calda tende a stagnare verso l'alto, vicino ai soffitti. In case dai soffitti molto alti, può essere una buona idea collocare dei ventilatori a pale, che faranno circolare l'aria calda più uniformemente.

Per lo stesso motivo, un locale col soffitto più basso degli altri tende ad essere più freddo, poiché l'aria calda è risucchiata dai soffitti più alti delle altre stanze. Una stufa in questa collocazione ne compenserà il raffreddamento e contribuirà a far circolare più efficientemente il calore negli altri locali.

Se il termostato che regola l'attuale sistema di riscaldamento si trova nella stanza dove verrà collocata la stufa, sarà il caso di spostarlo, o di tararlo nuovamente per tener conto del calore prodotto dalla stufa.

Se la casa è molto ampia e distribuita, può essere conveniente collocare due stufe più piccole al posto di una sola molto potente, per distribuire meglio il calore, ovvero si può optare per un vero e proprio sistema di condotti per la distribuzione dell'aria calda, che però richiede un minimo di opere murarie per essere installato.

La prima soluzione può essere conveniente per case che  siano solo parzialmente abitate per la maggior parte del tempo e dove i membri stabili del gruppo familiare conducono la loro vita abituale in poche stanze: le stanze non utilizzate possono restare fredde per il periodo in cui sono disabitate. Collocare più stufe significa comunque dover utilizzare più canne fumarie.

Collocazione nella stanza
  Poiché una stufa è anche un pezzo di arredamento, e diverrà parte integrale di esso, dovrà essere collocata convenientemente al decoro degli ambienti. D'altra parte, essendo anche una installazione tecnica, dovrà essere collocata convenientemente alla sua funzionalità

La collocazione della stufa nella stanza influirà anche sulla sua efficienza. Collocare una stufa ad irraggiamento vicino ad una vetrata panoramica o su una parete perimetrale significa disperdere una buona quota del suo calore radiante all'esterno dell'appartamento. Bisogna cercare di collocare queste stufe in una posizione dove il loro calore possa essere completamente sfruttato.

Naturalmente, il posizionamento della stufa è condizionato dalle possibilità di collocazione della canna fumaria.

Per capire dove si può collocare una canna fumaria bisogna avere una buona conoscenza della struttura edilizia della casa. Una stufa può anche essere collegata ad un camino esistente, purché sia in buone condizioni e di sezione ed altezza conveniente. Potrete trovare qualche suggerimento nella sezione dedicata ai camini. Nel dubbio, fate sempre controllare la canna fumaria da personale esperto.

Nel decidere dove posizionare la stufa, bisogna anche tenere conto delle distanze di sicurezza richieste dal produttore da ogni materiale infiammabile o deteriorabile a causa del calore. Tende, tappezzerie, mobili in legno in genere vanno tenuti ad una distanza che non solo eviti rischi di incendio, ma anche il deterioramento dovuto ai sempre possibili eccessi di produzione di calore dovuti ad un distratto governo della stufa. Una stanza in cui il principale pezzo di arredamento sia un prezioso pianoforte a coda può non essere il posto migliore dove collocare una stufa, specie ad irraggiamento.

L'installazione di apparecchi a tiraggio naturale impone la realizzazione di prese d'aria collegate all'esterno della casa che garantiscano il sufficiente approvvigionameno di aria di combustione ed evitino la possibile inversione del tiraggio, così come per la caldaie a gas. Anche il posizionamento di queste prese d'aria deve essere tenuto in conto nel progetto dell'impianto.

Scegliere la temperatura

Persone diverse hanno esigenze diverse rispetto alla temperatura degli ambienti in cui vivono. Quella che alcuni possono considerare una temperatura appena decente, può essere considerata del tutto insopportabile da altri.

Chi è abituato ai riscaldamenti tradizionali, è abituato ad una temperatura più o meno costante nel tempo e nello spazio interno della casa. Poiché in una stufa l'emissione del calore fluttua durante il processo di combustione della legna, così accade anche alla temperatura, entro certi limiti che possono essere ridotti dalla cura che si pone nel governo della stufa.

Comunque, se una sola stufa riscalda l'intera casa, è difficile tenere ogni stanza alla stessa esatta temperatura. La stanza più distante dalla stufa sarà sempre un poco più fredda, a meno che non si installi un completo sistema di condotte d'aria.

Chi è abituato al riscaldamento a legna trova spesso inutile riscaldare alcuni ambienti, restringendo l'attività abituale della famiglia a quelli più vicini alla stufa, chiudendo le porte delle stanze non in uso, e tenendole aperte solo quando è necessario riscaldarle. Una coperta in più durante la notte, o un paio d'ore di accensione del riscaldamento tradizionale nei giorni più freddi possono colmare l'eventuale differenza di necessità, senza ricorrere ad impianti particolarmente complessi.

Quindi, nel pianificare col rivenditore l'installazione della stufa, si tengano presenti le proprie preferenze circa le temperature dei locali: quale si considera una temperatura accettabile, in quali stanze ed in quali ore del giorno.

Stufe ad irraggiamento o stufe a convezione?

Dal punto di vista dell'efficienza della combustione, del consumo di legna, della potenza sviluppata, del collegamento ad una canna fumaria, le buone stufe a irraggiamento od a convezione sono praticamente indistinguibili.
Non così, invece, per quanto riguarda la distribuzione del calore e la semplicità di collocazione nella casa od in una stanza.

In generale, una stufa a convezione è più facile da collocare di una stufa ad irraggiamento.

Irraggiamento

L'irraggiamento è la trasmissione diretta del calore sotto forma di onda elettromagnetica, e non richiede nè contatto, nè un fluido intermediario. L'irraggiamento è il modo con cui il sole scalda la terra. Quantità e qualità del trasferimento del calore, in questo caso, dipendono, ancora una volta, dalla differenza di temperatura tra i due oggetti, dall'area delle superfici trasmettenti e riceventi e dalle loro qualità ( colore, struttura, tessitura), oltre che dalla distanza tra i due oggetti.

Il trasferimento del calore non è visibile come quello della luce, dato che la maggior parte delle onde elettromagnetiche, in questo caso, giace nello spettro dell'infrarosso. L'irraggiamento può comunque trasferire una enorme quantità di calore in poco tempo.

Una stufa ad irraggiamento, per la sua stessa natura, raggiunge sempre una temperatura superficiale molto alta, che impone notevoli distanze di sicurezza da pareti e mobilio ed una particolare cura nel proteggere la collocazione della stufa in presenza di bambini, persone anziane o disabili.

Il modo in cui fornisce calore, irraggiandolo direttamente in tutte le direzioni, praticamente impone una collocazione centrale nell'appartamento, almeno se si vuole sfruttare a pieno la sua potenza.

Per lo stesso motivo, l'ambiente dove è collocata la stufa sarà sempre ad una temperatura più alta degli altri ambienti, ed i più lontani saranno anche i più freddi.

L'irraggiamento prodotto dalla stufa tende a scaldare gli oggetti che intercettano le onde elettromagnetiche piuttosto che l'aria ambiente. Questo significa, ad esempio, che in una seconda casa normalmente disabitata, in cui si parte da una temperatura ambiente molto bassa al momento dell'accensione della stufa, si dovranno attendere molte ore, se non più di un'intera giornata, perché il calore prodotto riesca a vincere l'inerzia termica delle pareti e a raggiungere gli ambienti più distanti, mentre la stanza dove è presente la stufa si è nel frattempo probabilmente surriscaldata.

D'altra parte, una stufa ad irraggiamento scalderà più rapidamente la stanza dove è collocata, e l'irraggiamento ai bassi livelli compenserà la stratificazione del calore invece inevitabile con una stufa a convezione.

Una potente stufa ad irraggiamento può rendere impossibile sostare nei suoi pressi: tavoli da pranzo o zone conversazione dovranno rispettare una distanza dalla stufa per essere confortevolmente utilizzati.

Naturalmente, come intorno ad ogni corpo caldo, col tempo anche intorno ad una stufa ad irraggiamento si creerà un moto di convezione dell'aria, che però distribuirà solo una parte del calore prodotto.

In generale, la collocazione migliore di una stufa ad irraggiamento è al centro di locali il meno possibile frazionati e divisi da pareti, nell'ambiente singolo più ampio disponibile, al centro di una zona di rispetto, in una casa abitualmente abitata, dove si possa condurre la stufa ad andatura normale medio-bassa per molte ore al giorno tutti i giorni, in modo da ridurre al minimo gli sbalzi di temperatura. ( A dire la verità, quanto sopra detto è consigliabile per qualunque stufa, ma per una potente stufa ad irraggiamento è praticamente indispensabile).

Una piccola stufa ad irraggiamento può essere d'altra parte la soluzione ideale per ambienti non grandi, ovvero nel caso si voglia scaldare solo una o poche stanze di una casa, od istituire una fonte di riscaldamento aggiuntiva al riscaldamento tradizionale per giornate particolarmente fredde.

Convezione

La convezione avviene quando un fluido, nel nostro caso l'aria, assorbe calore da una fonte calda e lo trasporta verso un oggetto freddo. Il fluido è un intermediario nel trasferimento di calore, ed il suo movimento può essere dovuto sia a cambiamenti di densità in seguito a riscaldamenti e raffreddamenti (convezione naturale), sia a qualche tipo di pompa, come i ventilatori d (convezione forzata)

Il trasferimento del calore per convezione dipende dalla qualità del fluido, specialmente la sua capacità di trattenere calore, e dalla velocità di circolazione. Se la velocità di circolazione è molto lenta, ed il flusso del fluido è stabilmente laminare, alcuni strati del fluido possono agire come isolanti, riducendo il trasferimento di calore.

Una stufa a convezione, per il modo in cui è costruita, presenta sulla maggior parte della superficie una temperatura che nei migliori modelli, in condizioni normali di utilizzo, non supera i 50-60°C, il che riduce di molto le distanze di sicurezza necessarie, e la rende meno pericolosa per bambini, anziani e disabili ( a parte, naturalmente, lo sportello di carico, che è comunque caldissimo).

La distribuzione del calore attuata attraverso un flusso di aria calda ne consente la distribuzione più uniforme anche in posizioni decentrate nella casa, rendendone meno problematica la collocazione.

Per lo stesso motivo, anche la temperatura dei vari ambienti sarà più uniforme.
Scaldando attraverso la distribuzione di aria calda, l'inerzia termica delle pareti di case saltuariamente abitate è un problema minore: le pareti restano fredde, all'inizio, ma l'aria di tutta la casa si riscalda più rapidamente, rendendola più rapidamente confortevole.

Poiché l'irraggiamento prodotto da una stufa a convezione è decisamente più basso, sostare nei suoi pressi non è affatto sgradevole ed il posizionamento vicino ad una zona conversazione o ad un tavolo da pranzo può essere anzi piacevole.

Per di più, l'aria calda prodotta da una stufa tradizionale o da un inserto da camino a convezione può, in molti modelli, essere canalizzata, in modo da produrre, con un po' di esperienza e di pazienza, un riscaldamento uniforme in tutti gli ambienti, a prescindere largamente dalla collocazione della stufa e dalla distribuzione delle stanze della casa.

Una stufa a convezione può essere favorevolmente collocata praticamente in qualunque situazione. L'unico serio ostacolo è costituito da ambienti con soffitti molto alti rispetto alle porte di comunicazione, che possono provocare ristagni di aria calda nell'ambiente dove è collocata la stufa. In questo caso l'apertura di feritoie a quota adeguata nelle pareti divisorie, o l'installazione di una canalizzazione sono indispensabili.