La verifica della resa di calore di una
stufa a legna
German p.i. Puntscher
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Convegno Progetto Fuoco 2008
Collaudi
Nei collaudi si dividono le 3 diverse categorie:
• stufa o caminetto inteso come apparecchio singolo
• stufa o caminetto inteso come impianto termico del D.L. 311
• impianto di centrale termica ai sensi del D.L. 152
Per tutti gli impianti è comunque sempre indispensabile
CONSEGNARE IMPIANTI SICURI
dalla presa d’aria fino allo scarico dei fumi in atmosfera usando
sempre le norme specifiche del settore di appartenenza, perché l’art.
2050 del Codice Civile e l’art. 40 del Codice Penale valgono per tutti!
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Collaudi
Per consegnare un impianto sicuro si eseguiranno le seguenti
verifiche:
• verifica della canna fumaria
• verifica del locale d’installazione
• verifica della sufficiente ventilazione e apporto di aria comburente
• verifica delle distanze di sicurezza da materiali combustibili
• misura del tiraggio e della temperatura fumi
• analisi di combustione (impianti termici ai sensi D.L. 311)
• analisi di combustione e polveri (per impianti termici del D.L. 152)
• CO ambiente per evitare ogni pericolo d’intossicazione
• controllare il funzionamento e la taratura degli accessori
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La verifica delle canne fumarie
La verifica delle canne fumarie è forse la più complessa delle
verifiche che l’installatore deve eseguire. Le caratteristiche
tecniche che deve avere una canna fumaria sono regolate dalla
norma UNI EN 1443/2005:
• camino sistema: tutti i componenti sono forniti da un unico
produttore
• camino composito: i componenti provengono da diversi
fornitori, comunque devono essere tutti certificati (anche il
cavedio) per il proprio impiego.
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La verifica delle canne fumarie
Inoltre si distinguono gli interventi della UNI 10845 (per analogia):
• Camino intubato: è una forma del camino composito ma con il
cavedio esistente e non marchiato CE. Il tubo interno deve
essere certificato o marchiato CE, mentre il cavedio deve essere
conforme UNI 10845 ma di uso esclusivo della canna fumaria
• Camino risanato: è una canna fumaria certificata che ha subito
una riparazione mediante la sigillazione interna con materiali
dichiarati idonei da parte del produttore.
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La verifica delle canne fumarie
Prima dell’installazione dell’apparecchio
Prima di installare un apparecchio di combustione si deve
controllare che l’impianto fumario sia adatto per l‘apparecchio:
• Dimensione (fare dimensionamento come visto prima)
• Temperatura fumi (verificare i certificati e misurare la effettiva
temperatura fumi)
• Tipo del combustibile
• Visione interna (videoispezione)
• Tenuta (fare prova di tenuta)
• Distanze di sicurezza da materiali combustibili (indicazione del
costruttore e dichiarazione di conferma della ditta che ha
eseguito la posa della canna fumaria),
• Comignolo e parte terminale camino (distanze)
• Accessori necessari per il coretto uso, per ridurre le emissioni e
gli accessori richiesti dalla norma
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Verifica della apertura di ventilazione
UNI 10682
80 cm2
oppure
200 cm2
Calcolo dell’apertura:
• Secondo le istruzioni
del produttore oppure
• Per apparecchi con
focolare chiuso
minimo 80 cm2
• Per apparecchi con
focolare aperto
minimo 200 cm2
Verifica strumentale:
• Per gli impianti particolari
impianti di aspirazione ecc.
si consiglia di eseguire le
verifiche con metodo 4PA
Micromanometro:
• Collegare i capillari al
micromanometro
• Il capillare può essere posto
verso l’esterno oppure nel
caso di vento anche nel
giroscale
• Attivare il programma di
misura 4 PA
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Verifica della apertura di ventilazione
1,8 Pa
La misura 4PA:
• La misura dura 5 min.
• Fare cicli di misura di
30 secondi, con
finestra chiusa, poi
finestra aperta, poi di
nuovo chiusa ecc.
La stampa della misura:
• Al termine si deve stampare
la prova su stampante
grafica
• Verificare il grafico della
misura e la differenza tra i
valori con finestra aperta e
chiusa non deve superare
4Pa
Verifica positiva:
• La verifica è positiva se il
valore (punte escluse) non
supera i 4 Pa e se durante la
prova non si hanno rigurgiti
sugli apparecchi (analisi CO
ambiente)
• Eseguire contemporaneamente la verifica del rigurgito
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fumi
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La videoispezione con telecamere digitali
Prima di andare sul tetto
si deve controllare:
• il buon funzionamento
dell’attrezzatura
• La memoria disponibile
sulla CF-Card
• Rotazione testata
Inserire la telecamera nella Azzerare i metri digitali
canna fumaria e regolare:
sul display premendo il
pulsante “Zero”
• Intensità
• Luminosità
• Luci (spot, supplementari)
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La videoispezione con telecamere digitali
Fotografare i particolari:
1. Fermo immagine
2. Registrazione foto
Al termine filmare tutto:
1. Registrazione filmato
2. Fine filmato su OK
Controllare le foto e i filmati
prima di lasciare l’impianto
1. Premere “Index” per vedere
2. con OK per grande immagine
3. Vedere tutte le foto e filmati
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In ufficio si farà la relazione della videoispezione
Tratto verticale
perfettamente verticale
e senza segni di
deterioramento
Alla profondità 0,7 m
dal comignolo c‘è
un‘ostruzione completa
dovuta ad un nido
Alla profondità 3,7 m si
nota una giunzione tra
due blocchetti senza
sigillante
Estrarre la CF-Card e
inserirla nel lettore
USB per il PC fornito
insieme
Sul PC registrare:
• foto in formato JPEG
• filmati in Quicktime
Relazione della videoispezione:
• preparare una tabella in Word
• inserire a sinistra le foto
• inserire a destra i commenti
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Esempio di una prova di tenuta
•
•
•
•
•
Inserire il soffietto terminale con l’aspo
Gonfiarlo per tappare l‘uscita della canna fumaria
Inserire la sonda nella canna fumaria
L’analizzatore esegue l’analisi in automatico e quando
ha finito si ferma da solo
Si inseriscono i dati di altezza e diametro della canna
fumaria e si stampa il rapporto
pressione
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L’importanza della tenuta della canna fumaria
Uscita fumi 66 m3/h a 85°C
Uscita fumi 33,2 m3/h a 145°C
Tiraggio statico 26,0 Pa
Funzionamento:
Pressione di collaudo:
Perdita ammessa:
Installazione tipo:
depressione
+40 Pa
2 lt./s m2 (=7,2 m3/h)
esterno/interno
aspirazione aria tot. 33 m3/h
temperatura aria 20°C
Tiraggio statico a 150°C = 43,0 Pa
Camino tipo N1
(p. es. senza guarnizioni)
Tiraggio statico 41,0 Pa
Camino tipo P1
(con guarnizioni o giunzioni speciali)
Funzionamento:
Pressione di collaudo:
Perdita ammessa:
Installazione tipo:
pressione/depressione
+200 Pa
0,006 lt./s m2 (=0,02 m3/h)
esterno/interno
aspirazione aria tot. 0,2 m3/h
temperatura aria 20°C
mandata fumi 33 m3/h
temperatura fumi 150°C
La canna fumaria tipo P1 tira molto di più solo perché è più a tenuta!
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La verifica della canna fumaria
Al collaudo dell’apparecchio
Dopo l’installazione dell’apparecchio di combustione si deve
controllare che l’impianto fumario è sia funzionante per l’impiego
previsto:
• Tiraggio e rigurgito per tipo B
• Assenza di fuoriuscita fumi, cioè tenuta dello scarico fumi in
pressione
• Tutti gli accessori necessari e richiesti dalla norma, che siano
installati correttamente e funzionanti
taratura
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La verifica della canna fumaria
Su apparecchi tipo B si esegue ora la misura del tiraggio e la
verifica del rigurgito con appositi strumenti, micromanometri
o analizzatori secondo UNI 10845:
– Strumento deve avere una risoluzione min. 0,1 Pa
ed una precisione min. 0,5 Pa
– Si deve controllare la stabilità del tiraggio (3
prove)
– Si deve registrare la temperatura esterna
– Convertire la misura di tiraggio al tiraggio alle
condizioni più gravose (+20°C esterni) con la
formula indicata nella norma UNI 10845 all’art.
B.2.2.1
– Confrontare il risultato con il fabbisogno di
tiraggio
– Verificare il rigurgito su tutte le aperture con il CO
– Controllare il montaggio del canale da fumo
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La verifica della canna fumaria
Su apparecchi a flusso forzato (p.es. tipo C) si esegue la
verifica di tenuta dello scarico fumi secondo UNI 10845:
– Lo scarico fumi (a vista) deve avere la tenuta per il
tipo P1 alla pressione di 200 Pa
– Inoltre per la verifica finale di corretto
collegamento:
• Scarico coassiale verifica con sonda speciale
multiforo e l’analizzatore di combustione e
caduta O2 <0,5%
• Scarico sdoppiato verifica di CO nelle
immediate vicinanze dello scarico e nessun
sostanziale aumento valore CO
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Collaudi dell’apparecchio
Come si può stabilire la resa di una stufa o un caminetto?
Quasi settimanalmente i giudici incaricano dei periti per stabilire la
resa di calore degli apparecchi domestici a biomassa, perché gli
utilizzatori si lamentano che la stufa non riesce a scaldare la stanza.
Questo succede purtroppo, perché molti fumisti ancora non
eseguono le necessarie verifiche prima di consegnare un impianto,
cioè le dovute verifiche con analisi di combustione, come per es.
negli impianti termici è ormai richiesto da anni.
Se il fumista facesse questa semplice prova si accorgerebbe da
subito del difetto e potrebbe rimediare prima della consegna
dell’impianto, per esempio intervenendo sul tiraggio
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Convegno progetto Fuoco 2008
Collaudi dell’apparecchio
L’analisi energetica di una stufa o caminetto:
• L’analisi energetica su una stufa o sul caminetto si esegue
attraverso l’analisi di combustione conforme D.P.R 412 e
consigliamo il metodo della prEN 15378
• 1 kg di legna (ca. un pezzo di legna da ardere) con l’umidità
relativa di 20% (contenuto d’acqua 16,7%) ha ca. 4,0 KWh di
energia
• verificare dal calcolo prEN 15544 per le stufe ad accumulo o dalle
istruzioni del produttore per i modelli industriali, la carica riferita
ad ogni ora e per ogni singola carica
• Misurare l’umidità della legna o dei bricchette di legno che
verranno utilizzati per la prova
• Pesare il combustibile della carica
• Inserire l’analizzatore di combustione nel foro predisposto,
posizionandolo nella vena dei fumi principale alla massima
temperatura
• Fare la carica ed accendere il fuoco registrando l’ora
• Dopo 10-20 minuti controllare che la temperatura fumi sia regolare
ed iniziare la registrazione dell’analisi per 15 minuti dell’analisi 18
• Verificare i valori medi dell’analisi di combustione
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Collaudi dell’apparecchio
Il potere calorifico della legna varia in funzione dell’umidità
(contenuto dell’acqua) e per cui prima di ogni analisi di combustione
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si deve sempre misurare l’umidità della legna.
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Collaudi dell’apparecchio
Il calcolo della resa energetica:
Calcolo del calore prodotto dalla fiamma
Qfiamma = massa legna x potere calorifico
Qfiamma = consumo pellet x potere calorifico
Rendimento della combustione
ETA = 100 – [(Tf - Ta) x (A2 / 21 - O2) x B)]
Umidità relativa misurata
0%
11%
25%
43%
67%
100%
Contenuto d'acqua
0%
10%
20%
30%
40%
50%
Fattore A2
0,6572
0,6682
0,6824
0,7017
0,729
0,7709
Fattore B
0,0083
0,0107
0,0125
0,0149
0,0183
0,0235
5,2 KWh
4,6 KWh
3,9 KWh
3,3 KWh
2,6 KWh
1,9 KWh
Potere calorifico ca.
Calore reso all’ambiente
QAmbiente = Qfiamma x ETA / ore di riscaldamento
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Collaudi dell’apparecchio
Esempio:
Calcolo della resa di una stufa in maiolica con 2 cariche di legna da
10 kg/cad. = 20 kg e irraggiamento di calore per 24 ore e legna con
umidità relativa 11%.
Qfiamma = 20 kg x 4,6 kWh/kg = 92 KWh
Analisi di combustione secondo prEN 15378, media di 15minuti:
Umidità legna = 10%, Tf = 273°C, Ta = 25°C, O2 =5,3%
ETA = 100 - [(273 - 25) x (0,6572 / 21,0 – 5,3%) + 0,0083)] = 87,46%
QAmbiente = 92 KWh x 87,46% / 24 h = 3,35 kW
(Consumo combustibile x 150 giorni = 3.000 kg)
Questa stufa potrà riscaldare un ambiente con un fabbisogno di
massimo 3.350 W. Per una “Casaclima tipo B” con fabbisogno di
40 W/m2 significherebbe che si può riscaldare un appartamento di
circa 83 m2.
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Convegno Progetto Fuoco 2008
Collaudi dell’apparecchio
Confronto stufe, una ad alto rendimento con una minimo Lombardia:
• Fabbisogno energetico della casa costruita con criteri Casaclima B = 40 W/m2
• Fabbisogno totale per una casa di 80 m2 = 3,2 KW (3.200 Watt)
• Stufa con alto rendimento 87,46% (come dell’esempio di prima) confrontata con
una stufa che sarebbe ancora secondo Regione Lombardia: rendimento = 63%
• Portata termica focolare stufa 87% = 3,7 KW = 2 carica 44,4 KWh = 9,65 kg
• Portata termica focolare stufa 63% = 5,1 KW = 2 carica 61,2 KWh = 13,3 kg
• Consumo di legna umidità 11% stufa 87% = 19,3 kg /giorno = 2.895 kg/anno
• Consumo di legna umidità 11% stufa 63% = 26,6 kg / giorno = 3.991 kg/anno
• Costo annuo legna (0,121€/kg*) stufa 87% = 350,4 /€, stufa 63% = 482,9 € (+37%)
• Consumo di legna 30% stufa 87% = 23,6 kg /giorno , stufa 63% = 33,1 kg / giorno
(solo per aver usato legna di scarsa qualità serve una stufa maggiorata del 22%
e il consumo di combustibile e i costi aumentano di 78 Euro/anno per la stufa 87%
e di 118 Euro per la stufa 63%, oltre al fatto di avere immissioni inquinanti
maggiori
Consigliamo di scegliere con cura la stufa e la legna da ardere!
* Tratto dalla tabella della lega consumatori di Bolzano - Situazione: ottobre 2007
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Convegno Progetto Fuoco 2008
Collaudi dell’apparecchio
Le verifiche del collaudo alla consegna dell’apparecchio:
1.
2.
3.
4.
Tiraggio della canna fumaria
Distanze di sicurezza della stufa
Temperatura fumi per assicurarsi di non superare la
temperatura massima consentita dallo scarico fumi o canale da
fumi e dai materiali della canna fumaria
Tutte le verifiche della canna fumaria prima descritte
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Convegno Progetto Fuoco 2008
La manutenzione periodica
La stufa o il caminetto sono soggetti alla manutenzione periodica
obbligatoria come la caldaia domestica a gas? La stufa o il
caminetto rientrano nelle norme degli impianti termici?
Indipendentemente dal fatto se la stufa o il caminetto sono
considerati impianto termico, si devono rispettare gli articoli 2050
del Codice Civile e art. 40 del Codice Penale. Per rispettare questi
articoli si dovrà eseguire tutte le operazioni per evitare ogni pericolo
e si dovrà:
• rispettare tutte le prescrizioni delle norme tecniche e della
legislazione vigente (p.es. norma UNI 8364 all’art. 1 chiede una
manutenzione annua per tutti gli impianti a legna oltre 4 KW)
• Rispettare tutte le prescrizioni e i tempi indicati dai produttori dei
materiali impiegati (apparecchio, sistema fumario ecc.).
Attenzione: sulle canne fumarie alcuni costruttori chiedono una
manutenzione ogni 3 mesi o altri addirittura ogni mese. Si deve
vedere sempre i libretti d’istruzione ed informare il cliente!
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Convegno Progetto Fuoco 2008
Stufa e caminetto impianto termico?
La direttiva 89/106/CEE, recepita con D.P.R. 246 comunemente
indicata semplicemente CPD, si applica ai materiali da costruzione
intesi come:
Capitolo 1, art. 1, comma 2:
“qualsiasi prodotto fabbricato al fine di essere permanentemente
incorporato in opere di costruzione, le quali comprendono gli edifici
e le opere d’ingegneria civile.”
A seguito a questa direttiva le canne fumarie e le stufe, i caminetti e
le cucine vengono sottoposti a certificazione CE con le proprie
norme di riferimento.
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Convegno Progetto Fuoco 2008
Stufa e caminetto impianto termico?
Il D.L. 311 richiama nell’allegato 1 art. 14 le stufe e i caminetti nel
seguente modo:
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Convegno Progetto Fuoco 2008
La manutenzione periodica
La manutenzione periodica è prevista dal D.L. 311 e dalla norma UNI
8364 su impianti termici a biomassa con apparecchi di potenzialità al
focolare superiore a 4 KW minimo una volta all’anno.
Inoltre si deve osservare le prescrizioni dei produttori, per es.
dell’apparecchio o della canna fumaria e nelle istruzioni di alcuni
prodotti è prevista una manutenzione spesso anche mensile.
L’installatore (fumista) che non indica al suo cliente l’obbligo della
manutenzione se ne fa carico ai sensi del codice civile art. 2050 o
codice penale art. 40.
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Convegno Progetto Fuoco 2008
La manutenzione periodica
Per la messa in funzione e la manutenzione di apparecchi domesticiimpianto termico consigliamo usare i seguenti moduli:
• modulo della norma UNI 10683 per la verifica finale impianto
• modulo G del D.L. 311 per la messa in funzione e manutenzione
periodica
• modulo della norma UNI 10845 per la verifica della canna fumaria
28
Dal controllo della
documentazione si può
controllare lo stato iniziale
e le operazioni necessarie
Verifica secondo norma
UNI 10683
Vietato lo scarico a
parete
Verifica visiva
coibentazioni e verifica
tiraggio
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Convegno Progetto Fuoco 2008
Gli strumenti per i controlli dell‘allegato G
Verifica visiva
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Rigurgito
x
(
)
x
x
x
x
x
x
x
coassiale
sdoppiato
Solo se
collegato al
circuito acqua
x
oppure
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Gli strumenti per i controlli dell‘allegato G
1 Pa
Con analizzatore di combustione
automatico l’analisi si esegue con
le modalità della prEN 15378
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Analisi combustione su combustibili solidi
Esecuzione analisi secondo D.P.R 412 e consigliamo prEN 15378
Misura dell’umidità:
• Inserire il misuratore
umidità nella legna e
leggere il valore di
umidità
• La prEN 15378 identifica
i fattori di calcolo in
funzione dell’umidità
della legna
Analisi di combustione:
• Pulire la griglia ed
accendere il fuoco
• Inserire la quantità
(max.) di legna indicata
dal produttore
• attendere ca. 20’ fino
ad avere stabilità di
valori
Analisi di combustione:
• Registrale l’analisi di
combustione per 15
min.
• Fare la media dei 15
min. e calcolare il
rendimento come da
prEN 15378
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Attenzione agli apparecchi a scambio diretto
Particolare attenzione dovrà essere posta nella verifica dei
generatori a scambio diretto a camera aperta o chiusa e si deve
verificare l’assenza di prodotti della combustione nelle bocchette
della mandata d’aria, causata da infiltrazioni dovute alla mancata
tenuta degli apparecchi.
Vedere le indicazioni del produttore per la tenuta delle giunzioni
dell’apparecchio e della camera di combustione.
Per il controllo si dovrà eseguire un accurata analisi dell’aria di
mandata, per es. con analizzatore CO ambiente oppure
analizzatore CO2 ambientale.
Aria da scambio diretto
Aumento CO = 0 ppm
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Analisi polveri (solo caldaie del D.L. 152)
Esecuzione analisi polveri per misura in campo
La preparazione:
• Prendere il filtro di
misura, asciugarlo in
un fornello a 140° per
15’ e poi pesarlo sulla
bilancia con risoluzione
0,01 g
• Inserire il filtro di
misura nella sede della
sonda
• Inserire la sonda fumi
dell’analizzatore polveri
nel 2. foro di analisi
(Ø20 mm)
Il campionamento polveri:
• Accendere l’analizzatore e
procedere con la misura
automatica
• Al termine inserire
l’ossigeno O2 per il calcolo
D.L. 152
• estrarre il filtro di misura,
nuovamente asciugarlo nel
forno e pesarlo
• La differenza di peso
moltiplicato con il fattore 7
è la concentrazione polveri
in mg/m3
Il risultato rapido:
• Con l sistema DPS è
possibile determinare il
valore di soglia per
misura indiretta
• Si collega il manometro
DPS all’analizzatore
polveri e dopo i 15’ di
prova si stampa il
risultato della
resistenza del filtro
34
Grazie dell’attenzione
German p.i. Puntscher
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