La caldaia a legna rappresenta una valida alternativa alla tradizionale caldaia in virtù degli importanti passi avanti sotto il punto di vista tecnologico che ha interessato recentemente l’intero settore del riscaldamento a biomasse in cui essa rientra. Nei migliori casi i rendimenti di questi dispositivi possono raggiungere il 90% e le emissioni inquinanti sono state limitate.
Le caldaie a legna in ciocchi nel periodo invernale necessitano di almeno due ricariche manuali al giorno e sono utili a soddisfare il fabbisogno di acqua calda e riscaldamento degli immobili, di qualunque natura e dimensione essi siano.
Esistono numerose tipologie diverse di caldaia a legna presenti sul mercato, tra queste anche quelle che prevedono una doppia alimentazione: sia a legna che a cippato o pellet.
Il funzionamento della caldaia a legna
Il principio generale di funzionamento della caldaia a legna è del tutto similare alle altre, con la sola differenza del carburante usato. Mediante uno scambiatore di calore, l’energia termica ricavata durante la combustione viene ceduta all’acqua che provvede alla distribuzione del calore attraverso i radiatori, scorrendo all’interno dell’impianto.
Attualmente tra le più diffuse troviamo le caldaie a fiamma inversa, queste caldaie a legna hanno la peculiarità di presentare una camera di combustione posizionata al di sotto rispetto al vano destinato della legna da ardere; secondo questo meccanismo i ciocchi di legno bruciano in maniera graduale man mano che giungono in prossimità della griglia, consentendo una combustione più efficace, controllata e progressiva.
Un apposito sistema di controllo della combustione ha il compito di rilevare la presenza dell’ossigeno nei fumi che si formano così da regolare autonomamente l’immissione di aria in tale vano. I gas che si formano durante la combustione vengono aspirati nella parte inferiore e ciò causa una post-combustione. I modelli più recenti ed avanzati di caldaie a legna presentano questo tipo di meccanismi che consentono migliori e più elevati rendimenti, limitando allo stesso tempo le emissioni inquinanti.
Anche le caldaie a legna presentano caratteristiche di automazione che permettono di programmare funzioni ed operatività del dispositivo così da limitare gli interventi manuali alle operazioni di carica e manutenzione. Tuttavia le caldaie a pellet e cippato riescono ad offrire una maggiore autonomia di funzionamento grazie ad una facilità di stoccaggio e gestione superiori.
La caldaie a legna prevedono che il combustibile continui a bruciare anche durante le interruzioni dell’alimentazione elettrica o guasti alla pompa dell’acqua.
In ogni caso, al fine di evitare situazioni di pericolo, esse prevedono i seguenti sistemi di sicurezza che smaltiscono il calore in eccesso:
- uno scambiatore di calore di sicurezza interno che abbassa l’eccesso di temperatura mediante lo scorrimento di acqua fredda
- un vaso di espansione aperto, previsto dalle norme di sicurezza per le caldaie più potenti, che permette la fuoriuscita di vapore se la temperatura del fluido supera i 100 gradi centigradi.
La caldaia a legna per svolgere le proprie funzioni in modo ottimale necessita di un accumulo di acqua calda, per questo è previsto un apposito serbatoio; esso è dotato di scambiatori di calore al cui interno scorre il fluido riscaldato dalla legna e da eventuali carburanti ausiliari.
In caso di compresenza con impianti solari termici nella maggior parte dei casi si usa un unico accumulatore per entrambi i sistemi di riscaldamento, così da evitare il ricorso alla caldaia a legna durante il periodo estivo, quando le temperature ambientali sono già elevate.
Il serbatoio d’accumulo prevede un isolamento termico e permette alla caldaia di lavorare senza interruzioni o pericolosi surriscaldamenti. L’acqua calda immagazzinata è utilizzabile anche a distanza di diverse ore ed a caldaia spenta, in base alle necessità dell’impianto.
La maggior parte del volume d’acqua accumulata copre il fabbisogno d’acqua calda per il riscaldamento invernale, invece l’ACS viene usata durante tutto l’anno e per questo può risultare utile prevedere un apposito boiler separato; si può ovviare all’acquisto di un secondo serbatoio può essere evitato scegliendo modelli che prevedono entrambe le caratteristiche.
Risulta sempre necessaria una progettazione mirata, in base alle esigenze tecniche e personali così da individuare le migliori combinazioni impiantistiche possibili.
Il dimensionamento
Durante la scelta di una caldaia a legna, dei relativi componenti e la progettazione dell’impianto è indispensabile che tutti gli elementi siano dimensionati in modo ottimale, così da consentire all’impianto di funzionare in modo continuativa che offre un rendimento medio dell’impianto ottimale.
Per individuare il corretto dimensionamento è consigliato attenersi alle indicazioni di fabbrica della caldaia e delle relative componenti installate; se la scelta ricade su impianti ibridi è meglio affidarsi ad installatori professionali.
Il valore del fabbisogno di potenza viene stimato tra i 20 e i 40 W per metro cubo da riscaldare e varia in base al grado di isolamento ed all’efficienza del sistema di riscaldamento.
Un altro aspetto determinante è l’autonomia di carica della caldaia ed il relativo numero di ricariche manuali necessarie giornalmente; essa dipende direttamente dal rapporto tra capacità di carico e la potenza nominale, senza tralasciare le dimensioni dell’accumulatore.
Il volume dell’accumulatore dipende direttamente dalla potenza della caldaia, per ogni chilowatt sono necessari circa 20/30 litri di accumulo.
Anche il tipo di legna utilizzato influisce notevolmente sulla resa, soprattutto in base al suo grado di umidità che rappresenta una variabile con impatto rilevante sull’efficienza della combustione.
Generalmente si preferisce tarare la caldaia sul fabbisogno termico reale o poco superiore, in quanto il sovradimensionamento causerebbe delle interruzioni e problematiche di rendimento e funzionamento.
L’installazione
Il requisito principale da considerare è la disponibilità di spazio per il vano caldaia che dovrà ospitare anche il serbatoio d’accumulo e gli altri elementi dell’impianto; per questo la superficie minima per il locale caldaia deve essere di almeno dieci metri quadrati.
Per una maggiore comodità è preferibile accatastare la legna in prossimità del locale caldaia.
Per caldaie a legna oltre i 35 kW di potenza devono ottemperare ai seguenti obblighi:
- un accesso singolo al locale caldaia con apposita porta
- l’invio del progetto impiantistico ai vigili del fuoco
- la comunicazione all’ISPESL relativa al proprio impianto di riscaldamento
Gli incentivi e le detrazioni fiscali
Le caldaie a legna possono rientrare nelle normative statali che prevedono apposite agevolazioni per innovazioni di impianti con maggiore attenzione all’ambiente. Tra essi è stato previsto il conto termico che garantisce un incentivo in conto capitale per le spede d’acquisto e di installazione di nuove tecnologie che offrono un risparmio energetico e l’uso di fonti rinnovabili, in un’ottica di insieme mirata al ‘green’. Il conto termico è ottenibile sia da privati che da enti pubblici ed è stato recentemente rinnovato assumendo la denominazione di ‘nuovo conto termico’.
Le agevolazioni fiscali interessano anche le detrazioni al 65% o al 50%, a seconda dei casi, delle spese sostenute per l’acquisto e la posa in opera di caldaie moderne e migliorative rispetto alle precedenti.
Le caldaie a biomassa, tra le quali quelle a legna assumono un importante rilievo, sono tra sistemi di riscaldamento più efficienti attualmente presenti in commercio; per questo motivo il loro mercato è in costante crescita sia in ambito residenziale che in quelli aziendali.
La convenienza della biomassa
Solitamente una caldaia a biomassa risulta conveniente e permette di sfruttare una fonte energetica bio e rinnovabile, con notevoli vantaggi sotto l’aspetto ambientale.
I principali vantaggi sono:
- Il risparmio economico riguardo alle spese per il grazie ad una fonte a basso costo e di facile reperimento
- Riduzione delle emissioni inquinanti
- Possibilità di sostituzione della caldaia senza intervenire sull’impianto di riscaldamento
Dove posizionare la caldaia a legna
Con riferimento alla resa delle caldaie a legna è molto importante lo spazio adibito allo stoccaggio del combustibile che deve essere asciutto in modo da avere una massima resa ed efficienza durante la combustione.
La legna è la scelta ideale per coloro che possono reperirla in modo autonomo ed a costi molto contenuti presso zone montuose, boschive, agricole o chi ha contatti diretti per l’acquisto degli scarti di falegnameria.
La legna, prima di essere impiegata, deve essere conservata ed essiccata adeguatamente; la maturazione ideale si raggiunge solo dopo circa due anni se si predispone correttamente l’ambiente circostante, ottenendo il suo massimo potere calorifico; di conseguenza si rende necessaria la destinazione di un apposito spazio per stoccarla per lunghi periodi di tempo.
La legna rappresenta una soluzione ottimale sotto il profilo del rispetto ambientale grazie alle basse emissioni di Co2 ed all’elevata resa termica.
Le caldaie a legna possono raggiungere una resa calorica fino al 90%, allo scopo di soddisfare con lo stesso impianto sia il fabbisogno di acqua calda sanitaria che l’impianto di riscaldamento della casa. Con il medesimo processo di combustione si riesce ad assolvere sia alla produzione di calore che a quella di acqua calda sanitaria, con una sensibile riduzione del consumo di combustibile ed in favore al risparmio economico ed energetico.
Le tipologie
Le caldaie a legna offrono un riscaldamento per i radiatori ed i locali casalinghi attraverso una diffusione omogenea del calore e la produzione di acqua calda sanitaria, rendendo possibile la rinuncia allo scaldabagno elettrico che presenta un consumo energetico elevato.
Tra i vari tipi di caldaia a legna in commercio sono presenti molte soluzioni diverse in base alla tipologia ed allo sviluppo della fiamma; la distinzione riguarda le caldaie a fiamma inversa e quelle a fiamma assiale. Entrambe le soluzioni presentano l’opportunità di un riscaldamento alternativo ecosostenibile.
I vantaggi
La caldaia a legna non interrompe bruscamente la sua combustione anche in situazioni di assenza di energia elettrica, continuando a riscaldare in piena autonomia. L’apposito sistema di controllo e sicurezza si occupa di smaltire l’eventuale calore in eccesso, migliorandone la praticità e riducendo le dispersioni energetiche. Lo scambiatore di calore fa scorrere l’acqua fredda nella caldaia per il suo riscaldamento ed il vaso di espansione aperto permette la fuoriuscita del vapore e l’abbassamento della temperatura; la combinazione di tutti questi elementi e lo speciale meccanismo di combustione che permette di ridurre il consumo di legna rappresentano soluzioni altamente tecnologiche che garantiscono la piena autonomia e sicurezza dell’impianto anche nelle situazioni critiche.
Il vantaggio è anche economico perché la legna è offerta ad prezzo inferiore e garantisce una migliore resa. Avendo l’accortezza di collocare la caldaia in una posizione riparata e più interna dell’immobile si potranno evitare gli sconvenienti sbalzi di temperatura tra le diverse stanze che contribuisce al risparmio energetico. Se poi si prevede la possibilità di uso singolo dei diversi radiatori si potrà ottimizzare ancora di più il consumo ed il calore, richiedendolo soltanto in base alle effettive necessità dei singoli locali.
Gli svantaggi
Più che di svantaggi si dovrebbe parlare di esigenze diverse e non coincidenti, in quanto com’è ben noto ogni sistema di riscaldamento e combustibile hanno delle caratteristiche specifiche che possono rendere plausibile o più conveniente il loro impiego in certe situazioni rispetto ad altre, anche in base alle esigenze personali di ognuno.
Il maggiore svantaggio della caldaia a legna è legato all’elevato costo dell’impianto e dell’installazione rispetto ad altri tipi di dispositivi, dovendo prevedere una serie di accorgimenti di sicurezza e di funzionamento più costosi ed impegnativi e di sistemi aggiuntivi come quello di post.combustione che evita combustioni indesiderate. Ciò non toglie che, in ogni caso, la caldaia a legna rimane una soluzione ottimale insieme alle fonti rinnovabili per ottenere un riscaldamento economico e pulito.
Per capire al meglio i vantaggi e gli svantaggi della caldaia a legna e delle sue peculiarità è bene valutarla nei diversi campi di applicazione e nelle diverse configurazioni possibili, valutandone anche i risvolti sul comfort ambientale che riesce a garantire.
Esistono particolari camera di combustione come quella ‘a turbolenza cilindrica ad alta temperatura’ che prevede bassissime emissioni inquinanti nell’ambiente.
Dove acquistare le caldaie a legna
Questo è un tema molto più attuale e frequente negli ultimi tempi, in particolare da quando la concorrenza in questo mercato è maggiore e vi è una minore predisposizione ad acquistare sulla ‘fiducia’, badando ad aspetti tecnici ed economici e facendo confronti in prima persona. Inoltre ai giorni nostri è molto comune acquistare la caldaia in autonomia, se si è dotati di una conoscenza sufficiente dell’argomento, anche presso le maggiori catene e rivenditori della grande distribuzione, che spesso riescono a garantire prezzi più convenienti e servizi di installazione qualificata.
A questa novità relativa, è sempre in maggiore crescita il settore degli acquisti online, che riguarda da vicino anche l’acquisto delle caldaie a legna. Grazie a questo strumento non è raro riuscire a strappare ottimi prezzi finali, richiedendo una maggiore attenzione personale per la verifica delle caratteristiche della macchina e del codice identificativo.
Mediante internet è possibile provvedere anche al confronto di più modelli valutando la soluzione ideale personale e le differenze di prezzo; comunque se si ha un negozio o un installatore di fiducia e la differenza di prezzo è davvero ridotta è sempre preferibile questa soluzione in modo da avere il contatto diretto, anche se comunque gli acquisti online sono completamente coperti da garanzia del produttore e spesso anche del venditore in maniera del tutto assimilabile all’acquisto nei punti vendita fisici.
La convenienza del riscaldamento a legna
Il legno ha un bilancio neutro per quanto concerne le emissioni di CO2 perché la quantità di anidride carbonica sviluppata durante la combustione è pari a quella assorbita dalle piante durante la loro crescita, con impatto nullo sull’effetto serra.
Seguendo le equivalenze energetiche e volumetriche tra biomassa e combustibili fossili risulta una netta convenienza economica per le prime.
La convenienza comunque va anche valutata in base alle necessità e conseguenze che il combustibile legnoso comporta per lo stoccaggio e le abitudini dei residenti.
Per una maggiore sicurezza è sempre meglio affidarsi ad un valido professionista che potrà garantire le certificazioni necessarie, consigliando altresì la migliore soluzione e le agevolazioni più convenienti.
L’installazione di una caldaia a legna garantisce una detrazione fiscale del 50% se avviene durante un intervento di ristrutturazione; se poi la sua installazione consente anche un miglioramento della classe energetica dell’edificio la detrazione può salire fino al 65%.
Esistono inoltre gli incentivi del Conto Termico 2.0 che consente di ottenere a fronte dell’acquisto di una caldaia a legno, un contributo in denaro erogato in conto corrente dal GSE che lo accredita sul conto corrente in un arco tra i 2 ed i 5 anni; l’ammontare dipende dalla potenza della caldaia installata e se la spesa è inferiore ai 5.000 euro il contributo viene erogato integralmente senza grosse attese.
La norma analoga che riguarda i condomini ha reso le agevolazioni valide fino al 31 dicembre del 2021, con un tetto massimo di 40.000 euro per unità immobiliare che vengono spalmati in dieci anni. Esistono detrazioni superiori, il 70% viene garantito se l’intervento interessa più del 25% dell’intero edificio mentre il 75% se il miglioramento riguarda sia l’efficientamento energetico invernale che quello estivo.
Il rendimento
Il rendimento effettivo delle caldaie a legna è strettamente collegato alle caratteristiche specifiche del modello di caldaia; le tradizionali caldaie che prevedono il tiraggio naturale e la fiamma verso l’alto hanno un rendimento intorno al 55-60%, invece quelle a fiamma orizzontale si spingono fino al 60-65% ed infine quelle con fiamma inversa raggiungono fino al 70%.
Quelle che in generale hanno i migliori rendimenti sono le seguenti: le caldaie a legna a tiraggio forzato sono provviste di un ventilatore che favorisce l’ingresso di una quantità maggiore di aria nella combustione che permettono un rendimento massimo del 80%; quelle a legna del tipo a gassificazione, sebbene molto costose ed indicate per impianti di grosse dimensioni superano anche il 90% di rendimento.
La resa termica
Le stufe di vecchia generazione come quelle in ghisa, che i più anziani ricorderanno, avevano la caratteristica di conservare il calore a lungo e presentano una ‘a combustione semplice‘, ovvero sono composte da una camera di combustione direttamente collegata alla canna fumaria, con presa per l’aria. Questi offrono un rendimento intorno al 60% e risultano più inquinanti rispetto ai nuovi modelli.
Le stufe di nuova generazione hanno una resa termica mediamente tra il 70% e l’80%, grazie alla capacità di bruciare anche i gas che si formano durante la combustione, per questo vengono chiamati ‘a bicombustione’ o ‘a policombustione‘, che presentano l’eccellenza in materia di efficienza.
Sebbene le caldaie a legna riescono ad offrire performance ottime e risparmio economico non vengono considerate adeguatamente in favore di quelle che usano l’energia rinnovabile per il riscaldamento domestico. Nonostante questo pregiudizio esse rappresentano un’ottima soluzione ed un investimento che viene ammortizzato in breve tempo.
Anche le caldaie a legna presentano possibilità di programmazione e domotica, con accensione automatica, modulazione ed interazione con il termostato.
Le caldaie a legna per le loro caratteristiche specifiche vengono preferite in situazioni e zone di montagna e collina.
Le caldaie, pur sfruttando un combustibile tradizionale come la legna, sono altamente moderne e tecnologiche così da garantire all’acquirente un prodotto solido, semplice da gestire ed utilizzare e con rese caloriche elevate a fronte di consumi bassi.
Gli apparecchi domestici e le caldaie a legna e pellet hanno ottime prestazioni tecnico-ambientali, grazie alle evoluzioni tecnologiche avvenute nel tempo è cresciuta rapidamente la richiesta di questo tipo di caldaie.
Un apposito studio ha permesso di verificare che negli ultimi quindici anni c’è stata una crescita del 22% nell’impiego di biocombustibili legnosi negli immobili destinati ad uso residenziale.
L’evoluzione del consumo ha visto la sostituzione della legna, con il pellet maggiormente preferito grazie alla più semplice maneggevolezza e da buon costo di reperimento.
Recenti studi comparativi hanno dimostrato che, grazie all’innovazione tecnologica, si è verificato un calo delle emissioni nocive di una percentuale del 20%. Questo è dovuto in larga parte alla riduzione dei generatori tradizionali a legna con la sostituzione di sistemi più evoluti che presentano il medesimo carburante.
Il dato più eclatante è che questa riduzione è avvenuta a fronte di un aumento delle caldaie a legna installato dell’1%, con un calo dei consumi del 12%.
Le statistiche offrono indicazioni nette riguardo al continuo processo di riqualificazione in atto del parco installato che contribuisce significativamente all’aumento dell’efficienza con cui i biocombustibili legnosi ed al miglioramento della qualità dell’aria.
Le prestazioni previste dalle indicazioni tecniche sono rispettate solo se la legna da ardere è di buona qualità. Infatti se l’umidità presente nella legna aumenta del 10%, le emissioni relative alle polveri ed al di carbonio organico aumentano di un fattore 10. Altri elementi influenti sul fabbisogno energetico effettivo sono le dimensioni dei pezzi di legno impiegati, la quantità della carica, il tipo di accensione del fuoco e le modalità d’uso generali e della regolazione dell’aria.
Le caldaie a legna, e non solo, presentano quasi sempre un libretto all’interno della confezione che oltre ad esprimere i valori tecnici del prodotto fornisce indicazioni chiare e semplice riguardanti l’uso del dispositivo e come eseguire le operazioni principali e secondarie.
Seguendo dettagliatamente le istruzioni e le indicazioni della casa produttrice si ottengono risultati migliori riguardo al fabbisogno energetico con rendimenti vicini a quelli omologati ed un funzionamento generale migliore.
Nei sistemi moderni è previsto che la caldaia a legna deve essere dotata di una presa d’aria esterna canalizzata, eventualmente con regolazione meccanica o motorizzata; è possibile evitare ciò quando l’aria viene prelevata direttamente dall’ambiente di installazione che però non deve essere a contatto diretto con gli abitanti della casa.
Le pareti laterali della camera di combustione delle caldaie a legna sono formate da materiali refrattari ed elevata inerzia termica così da favorire una completa combustione.
Le caldaie a legna moderne garantiscono tutte una combustione completa mediante appositi dettagli tecnico-costruttivi ed avanzati sistemi di regolazione automatica della combustione. Nella camera di combustione e post-combustione si raggiungono temperature anche oltre i mille gradi centigradi che ottimizzano il consumo del legno.
Negli ultimi numerosi studi e progettazioni riguardanti le caldaie a legna hanno permesso di ottenere miglioramenti tecnici significativi, facendo intuire quali siano eventuali parametri su cui puntare per un maggiore miglioramento. Ad esempio, si è osservato che è consigliabile ridurre al minimo le accensioni e gli spegnimenti frequenti in favore di un uso più continuativo a minore regime.
Inoltre prevedendo un condensatore è possibile ottenere un rendimento nettamente maggiore ed una consistente riduzione delle emissioni di polveri nell’ambiente.
Le caldaie a legna, sebbene ottimali in relazione alle basse emissioni, subiscono comunque dei picchi emissivi durante la fase di accensione; per questo motivo è decisiva la corretta installazione e la limitazione del numero di accensioni.
Se si è in possesso di stufe a legna tradizionali e si sta pensando di cambiarle con le moderne caldaie a legna è meglio non esitare troppo in quanto le seconde sono infinitamente meno dannose per l’ambiente.
