Centrali termiche: per la conduzione
ci vuole la “patente”
Obbligo
g del patentino
p
di abilitazione di 2° g
grado per
p
la conduzione degli impianti termici sopra i 232 kW
Ing Diego Danieli – Libero Professionista Venezia
Ing.
Marzo-Luglio 2013
IL TIRAGGIO
Si definisce tiraggio la differenza di pressione
tra la pressione statica esistente in camera di
combustione e quella all’ingresso
all ingresso del focolare
TERMINOLOGIA
Tiraggio : movimentazione dei fumi prodotti da un focolare
Tiraggio
gg forzato: tiraggio
gg attivato p
per effetto di un dispositivo
p
meccanico attivo, inserito sul percorso dell’aria o dei fumi
Tiraggio naturale tiraggio determinato da un camino
unicamente per effetto della differenza di densità esistente
tra i fumi caldi e l’aria atmosferica circostante
Registro: dispositivo inserito in una sezione dei canali da
g
il tiraggio
gg
fumo che consente di regolare
Canali da fumo. Insieme della canalizzazioni attraversate
dai fumi
da
u p
prodotti
odott dalla
da a co
combustione
bust o e
TERMINOLOGIA
Camini: p
porzioni ascendenti dei canali da fumo atte a
determinare un tiraggio naturale nei focolari ed a scaricare i
prodotti della combustione nell’atmosfera.
Bocca del camino. Sezione terminale retta del camino
Per ottenere un buon tiraggio occorre che la
canna fumaria sia:
isolata termicamente,
progettata possibilmente a pareti doppie
doppie, con
una intercapedine d'aria, ciò al fine di evitare il
raffreddamento dei fumi da asportare
mantenere quella differenza di pressione che
consente ai fumi di salire lungo il condotto del
camino fino alla fuoriuscita all'esterno
TIRAGGIO NATURALE
S= KxP/ H
PRESSIONE
STATICA
=SxHxPsfum
i
PRESSIONE
STATICA
=SxHxPsaria
PRESSIONE DIFFERENZIALE
DIFFERENZIALE=0,05
0 05 mbar/ma
b /
H
L'effetto camino,, prende
p
origine
g
dal fenomeno fisico
generale dalla dilatazione dei gas in funzione del
riscaldamento della loro temperatura
p
assoluta.
Se consideriamo due colonne, (figura 1) di altezza
H sottoposte
p
all'azione della g
gravità espressa
p
dall'accelerazione (g) e queste due colonne
contengano
g
due fluidi di cui uno con densità
maggiore (ra) e uno di densità minore (rf), se sono
separate
p
tra loro a causa di un setto di separazione
p
che impedisce ai due fluidi di muoversi, si attua una
condizione statica.
Con il setto risulta una differenza di pressione statica (pst) pari
all'accelerazione di gravità (g) per l'altezza delle colonne (H) per la loro
differenza di densità (a - f )
Se si toglie il setto la colonna pesante prevale su quella leggera, il fluido
freddo di colore blu scende ed il fluido caldo di colore giallo sale. Il fluido
si mette in movimento e la circolazione continua se permane la causa
che rende il fluido
fl ido più caldo (giallo) come unn generatore di calore
Questa depressione (dp) è più piccola del tiraggio statico e costituisce il
cosiddetto tiraggio del camino.
camino
l tiraggio statico (pst) non si tramuta tutto in tiraggio del camino, ma in parte
serve a vincere le resistenze al moto (prc) proprie del camino. Si capisce
quindi che per avere da un dato camino il miglior tiraggio possibile quando
ne sia fissata l'altezza, bisogna per esempio che questo camino sia pulito,
perché se è sporco e la sua sezione è ostruita la resistenza al moto sale.
sale
Visto che il tiraggio (p) è la differenza tra l'azione statica (dpst) e l'azione
alla resistenza (prc) ed essendo facilmente comprensibile che l'azione
l azione delle
resistenza proprie del camino è proporzionale al quadrato della portata (m)
che passa nel camino in quanto è proporzionale al quadrato della velocità, si
capisce che la resistenza che il camino offre al moto possa essere espressa
mediante il coefficiente di resistenza concentrata (bc) cioè il coefficiente di
resistenza proprio del camino.
camino
Un camino assicura senza organi in movimento l'azione aspirante che è
anche ottenibile mediante un ventilatore con apporto di energia
meccanica dall'esterno
TIRAGGIO FORZATO
ASPIRATO .ventilatore alla base del camino
INDOTTO: ventilatore tra caldaia e camino
EQUILIBRATO O COMPENSATO
COMPENSATO: un ventilatore
til t
per
immettere aria in caldaia ed un ventilatore alla base
del camino
CON CALDAIA PRESSURIZZATA
PRESSURIZZATA: unico
i ventilatore
til t
per immettere aria in caldaia
ECCESSO DI TIRAGGIO
L eccesso di tiraggio
L'eccesso
tiraggio, quando presente
presente, può essere
efficacemente contrastato con l'applicazione alla
canna fumaria di un moderatore di tiraggio
tiraggio.
Il moderatore di tiraggio
gg ha il vantaggio
gg di rendere
ragionevolmente costante il valore della
depressione
p
in canna fumaria, evitando che folate
irregolari di vento rendano ingovernabile
l'andamento della combustione.
REGOLATORE DEI FUMI
Un foro nella canna fumaria, posto a valle dell'innesto del
canale da fumo, è munito di una valvola a farfalla decentrata,
tenuta normalmente chiusa da un contrappeso regolabile,
tarato ad un certo valore di depressione, che dovrà essere
valutato
l t t di volta
lt in
i volta,
lt secondo
d l'l'apparecchio
hi iinstallato.
t ll t
Quando la depressione interna alla canna fumaria aumenta
troppo, la valvola si apre, consentendo l'aspirazione di aria
fredda esterna, che raffredda i fumi, e diminuisce la
depressione termica dell'impianto
dell impianto, e quindi la depressione in
generale;
non appena il valore della depressione ritorna corretto
corretto, il
contrappeso richiude la valvola, ripristinando la tenuta della
canna fumaria.
R l t
Regolatore
di Tiraggio
Ti
i
Canna Fumaria
Generatore di calore
SCARSO TIRAGGIO
Tutti i camini tradizionali, ed anche molte canne fumarie di
moderna concezione, richiedono l’impiego di un comignolo,
che
h h
ha il compito
it di proteggere
t
lle pareti
ti iinterne
t
d
dell camino
i
dall’azione delle intemperie.
Tuttavia un comignolo costituisce una sorta di tappo, che può
rallentare notevolmente l’uscita dei fumi e che richiede quindi
ll’impiego
impiego di particolari tecniche di costruzione che lo rendano
di ostacolo il meno possibile.
IInoltre
lt il comignolo
i
l d
deve essere costruito
t it iin modo
d d
da ridurre
id
l'effetto negativo dei venti sfavorevoli e sfruttare l'effetto
positivo dei venti favorevoli
favorevoli.
SCARSO TIRAGGIO
Il comignolo sfruttando l'effetto Venturi può aumentare
leggermente la depressione in canna fumaria anche in
presenza di ventiti di
discendenti.
d ti
ZONA DI REFLUSSO
L'effetto del vento sui tetti è quello di creare delle
zone di surpressione o depressione, che possono
influenzare il corretto funzionamento del comignolo.
Lo spessore di queste zone, dette zone di reflusso,
varia in ragione della conformazione e
dell'inclinazione del tetto.
Il torrino deve essere costruito, o adattato, in
modo che il comignolo sporga comunque oltre la
zona di reflusso propria del tipo di tetto su cui è
posto.
POSIZIONAMENTO COMIGNOLO
POSIZIONAMENTO COMIGNOLO
POSIZIONAMENTO COMIGNOLO
POSIZIONAMENTO COMIGNOLO
CORREGGERE I DIFETTI DI ESPOSIZIONE E DI
COSTRUZIONE
L'intervento
L'i
t
t migliore
i li
e più
iù risolutivo
i l ti è il rivestimento
i
ti
t
della sezione interna con un tubo di acciaio
i
inossidabile,
id bil che
h presenta
t una serie
i di vantaggi:
t
i
-la sezione interna liscia e rotonda consente uno
scorrimento dei fumi rapido e privo di turbolenze.
-ilil miglior
i li scorrimento
i
t consente
t di ridurre
id
lleggermente
t
il diametro del tubo, garantendone l'installabilità anche
in presenza di irregolarità della sezione interna del
camino esistente.
CORREGGERE I DIFETTI DI ESPOSIZIONE E DI
COSTRUZIONE
-tra
t la
l sezione
i
rotonda
t d d
dell ttubo
b iin acciaio
i i e lla più
iù
grande sezione quadrangolare del camino resta una
i t
intercapedine
di di aria
i che
h è un eccellente
ll t iisolante
l t
termico, migliorando enormemente il rendimento del
camino.
i
-il rapido
p
riscaldamento dell'acciaio assicura un
immediato avvio del tiraggio.
Apparecchi di tipo "B" a camera aperta e tiraggio naturale
Combustibile:
gas naturale
Combustione:
tiraggio naturale
Simulazione:
UNI 9615/90
Temp Media fumi:
Temp.
da 120 a 160
160°C
C
CO2:
6%
Pressione alimentazione:
3 Pa
Tipologia camino:
acciao inox
Resistenza termica
media:
0.25m2K/W
Rugosità media parete:
≤ 0.5 mm
Lunghezza canale da
fumo:
1/4 H
Somma resistenze conc.:
Σξ≤ 2.0 adm (lv)
Diametro canale da fumi: come quello del camino
Altezza sul livello del
mare:
200 m
Caldaie ad aria soffiata
Combustibile:
gas naturale
Combustione:
tiraggio naturale
Simulazione:
UNI 9615/90
Temp Media fumi:
Temp.
da 120 a 160
160°C
C
CO2:
6%
Pressione
alimentazione:
3 Pa
Tipologia camino:
acciao inox
Resistenza termica
media:
0.25m2K/W
Rugosità media
parete:
≤ 0.5 mm
Lunghezza canale da
1/4 H
fumo:
Somma resistenze
conc.:
Σξ≤ 2.0 adm (lv)
Diametro canale da
fumi:
Altezza sul livello
del mare:
200 m
come quello del
camino
Apparecchi di tipo "C" a tiraggio forzato
Combustibile:
gas naturale
Combustione:
tiraggio naturale
Si l i
Simulazione:
UNI 9615/90
T
Temp.
Media
M di fumi:
f i
d 120 a 160°C
da
CO2:
6%
Pressione
alimentazione:
3 Pa
Tipologia camino:
acciao inox
Resistenza termica
media:
0.25m2K/W
Rugosità media
parete:
≤ 0.5 mm
Lunghezza canale da
fumo:
1/4 H
Somma resistenze
conc.:
Σξ≤ 2.0 adm (lv)
Diametro canale da
fumi:
come quello del
camino
Altezza sul livello del
200 m
mare:
Caldaie ad aria soffiata a condensazione
Combustibile:
gas naturale
Combustione:
tiraggio naturale
Simulazione:
UNI 9615/90
Temp.
p Media fumi:
da 120 a 160°C
CO2:
6%
Pressione
alimentazione:
3 Pa
Tipologia camino:
acciao inox
Resistenza termica
media:
0.25m2K/W
Rugosità media
parete:
≤ 0.5 mm
Lunghezza canale da
fumo:
1/4 H
Somma resistenze
conc.:
Σξ≤ 2.0 adm (lv)
Diametro canale da
fumi:
come quello del
camino
Altezza
l
sull livello
li ll
del mare:
200 m
Caminetti a legna
Combustibile:
gas naturale
Combustione:
tiraggio naturale
Simulazione:
UNI 9615/90
Temp. Media fumi:
da 120 a 160°C
CO2:
6%
Pressione
alimentazione:
3 Pa
Tipologia camino:
acciao inox
Resistenza termica
media:
0.25m2K/W
Rugosità media
parete:
≤ 0.5 mm
Lunghezza canale
da fumo:
1/4 H
Somma resistenze
conc.:
Σξ≤ 2.0 adm (lv)
Diametro canale da
fumi:
come quello del
camino
Altezza sul livello
del mare:
200 m
Stufe a legna
Combustibile:
gas naturale
Combustione:
tiraggio naturale
Simulazione:
UNI 9615/90
Temp. Media fumi:
da 120 a 160°C
CO2:
6%
Pressione
alimentazione:
3 Pa
Tipologia camino:
acciao inox
Resistenza termica
media:
0.25m2K/W
Rugosità media
parete:
≤ 0.5 mm
Lunghezza canale
da fumo:
1/4 H
Somma resistenze
conc.:
Σξ≤ 2.0 adm (lv)
Diametro canale da
fumi:
come quello del
camino
Altezza sul livello
del mare:
200 m
Intubamento
L'intubamento, si definisce essere "l'operazione attraverso la quale, nell'ambito
della ristrutturazione di un sistema di scarico dei prodotti della combustione, e
mediante
di t l'introduzione
l'i t d i
di uno o più
iù appositi
iti condotti,
d tti sii realizza,
li
dda un camino,
i
canna fumaria o asola tecnica esistente, un sistema nuovo".
Tale metodologia è regolamentata da diversi strumenti normativi in funzione
dello status di pressione all'interno del condotto (positiva o negativa) e del tipo di
apparecchio
pp
utilizzato. Per qquanto riguarda
g
il caso di intubamento in ppressione
positiva ricordo che tale realizzazione è da effettuarsi con condotti
specificamente idonei. La tabella sottostante esemplifica le varie possibilità.
INTUBAMENTO
Ti Caldaia
Tipo
C ld i
Pressine Positiva
Pressione Negativa
Possibilità
Possibilità
Norma Rif.
Norma Rif.
"B" a tiraggio
naturale
NO
-
SI
UNI 7129
UNI 13384/1/2
UNI 10640/97
"C" a tiraggio
forzato
Si
(solo su
impianti
esistenti)
UNI
10845/2000
UNI
13384/1/2
SI
UNI 7129
UNI 10641/97
SI
UNI 7129
LEGGE 615
UNI
13384/1/2
Aria Forzata
Condensazione
Focolari a
Legna
NO
-
SI
UNI 11071/03
UNI 13384/1/2
SI
UNI EN
15287/1/2
UNI 11071/03
UNI 13384/1/2
NO
-
UNI 10683
UNI 13384/1
SI
Nell'ambito di un intubamento in pressione positiva, è importante sottolineare
alcuni degli aspetti fondamentali, in particolare la ventilazione dell'intercapedine
(S2) dal basso verso l'alto mediante aperture disposte verso l'ambiente esterno.
Si Ricorda che l'intubamento in pressione positiva è possibile realizzarlo solo in
impianti esistenti al fine di recuperare spazi estremamente ridotti nei quali, è
possibile ricorrere esclusivamente a tale soluzione di fatto meno sicura rispetto
ad un intubamento in pressione negativa.
Si Sottolinea a titolo di esempio che con un apparecchio a tiraggio forzato di tipo
"C" con ventilatore nel circuito di combustione di portata termica 24 kW ed un
camino di altezza pari almeno a 3.75
3 75 m
m, si riesce già ad ottenere una
evacuazione in depressione secondo la UNI 10641 (indicazione in rosso nel
ggrafico sottostante).
)
Intubamento in pressione
positiva con ventilazione in
verso ascendente (S2=S1)
Combustibile:
gas naturale
Combustione:
tipo "c" tiraggio
forato
Simulazione:
UNI 1064/97
Temp Media fumi:
Temp.
da 130
130°C
C
CO2:
10-13%
Pressione
alimentazione:
0 Pa
Tipologia camino:
acciao inox
Resistenza termica
media:
0.25m2K/W
Rugosità media
parete:
≤ 0.5 mm
Lunghezza canale
da fumo:
3m
Somma resistenze
conc.:
Σξ≤ 2.0 adm (lv)
Diametro canale da
fumi:
80mm
Altezza sul livello
del mare:
200 m
E anche possibile prelevare l'aria
E'
l aria
di ventilazione (S2) dell'alto (per
esempio
p nel caso in cui il camino
da intubare non si trovi su una
parete perimetrale.
Intubamento a pressione negativa
Nel caso di intubamento in ppressione negativa,
g
, non è richiesta la
ventilazione dell'intercapedine, tuttavia è consigliabile lasciare
comunque una apertura di esalazione nella parte più alta in modo tale
che
h qualunque
l
eventuale
t l ttrafilamento
fil
t ddeii prodotti
d tti ddella
ll combustione
b ti
non
cerchi di infiltrarsi verso i locali adiacenti.
Nel caso si utilizzino coppelle di isolamento
isolamento, è sempre meglio
conservare comunque una possibile esalazione dell'intercapedine.
USO DELLE NORME RELATIVE ALLO SCARICO DEI PRODOTTI
DELLA COMBUSTIONE
Nella
N
ll tabella
t b ll sottostante
tt t t sono riportati
i t ti i riferimenti
if i
ti normativi
ti i per lla
progettazione dei sistemi di scarico dei prodotti della combustione suddivisi
in funzione della potenza termica del generatore (kW)
(kW), del tipo di
combustibile (gassoso, liquido o solido), del tipo di combustione (naturale,
forzata, pressurizzata o condensata), della parte dell'impianto fumario
(canale da fumo, condotto da fumo, collettore da fumo, camino, canna
fumaria, condotto per intubamento), di conformazione (costruzione della
composizione
i i
moduli
d li come iispezioni,
i i "T"
"T", riduzioni,
id i i gomiti
iti etc.)
t ) e di
dimensionamento (metodo termofluidodinamico tramite il quale è possibile
verificare la corretta sezione del sistema scarico fumi).
fumi)
L'obiettivo di tale classificazione consiste nell'indirizzare la progettazione,
nei singoli e rispettivi casi, verso strumenti il più possibile adeguati.
Portata termica non maggiore di 35 kW - Combustibile gassoso
canale da fumo e camino
canna fumaria collettiva
Tipo di singolo
caldaia
dimensioname
dimensioname
conformazione
conformazione
nto
nto
"B"
tiraggio
naturale
UNI 7129/08
UNI EN
13384-1/08
UNI 7129/08
"B"
tiraggio
f
forzato
t
UNI 7129/08
UNI EN
13384-1/08
non consentito non consentito
UNI 10641/97
"C"
tiraggio
naturale
UNI 7129/08
-
"C"
tiraggio
f
forzato
UNI 7129/08
UNI 7129/08
UNI 10641/97
UNI 10641/97
UNI 10641/97
UNI 10641/97
Condens
EN 13384UNI 11071/03
azione
1/08
UNI 7129/08
UNI 10640/97
UNI 10640/97
UNI 7129/08
-
UNI 10641/97 UNI 10641/97
T fumi>50°C T fumi>50°C
Intubamento in pressione positiva
Tipo di
caldaia
"C" tiraggio
forzato
l dda fumo
f
e camino
i
canale
singolo
canna fumaria collettiva
conformazio
conforma
io dimensiona
ne
mento
conformazio
conforma
io dimensiona
ne
mento
UNI
10845/00
non
consentito
UNI EN
13384-1/08
non
consentito
Portata termica maggiore di 35 kW - Combustibile gassoso
Ti di caldaia
Tipo
ld i
canale da fumo e camino
singolo
collettore da fumo e camino
singolo
conformazione
dimensioname
nto
conformazione
dimensioname
nto
Aria aspirata
UNI 7129/72
Dlgs 152/06
UNI EN
13384-1/08
UNI 7129/72
Dlgs 152/06
EN 133842/04
Aria soffiata
UNI 7129/72
Dlgs 152/06
UNI EN
13384 1/08
13384-1/08
UNI 7129/72
Dlgs 152/06
EN 133842/04
Pressurizzata a UNI EN
Condensazione 15287-1-2/08
EN 133841/08
UNI EN
15287-1-2/08
EN 133842/04
Portata termica maggiore di 35 kW - Combustibile Solido/Liquido
Tipo di
caldaia
canale da fumo e camino
singolo
conformazio dimensionam conformazio dimensionam
ne
ento
ne
ento
LEGGE 13
luglio 1966,
Aria aspirata
n. 615 Dlgs
152/06
Aria soffiata
collettore
LEGGE 13
luglio 1966,
n. 615 Dlgs
152/06
UNI EN
13384-1/08
LEGGE 13
luglio 1966,
n. 615 Dlgs
152/06
EN 133842/04
UNI EN
13384-1/08
LEGGE 13
luglio 1966,
n. 615 Dlgs
152/06
EN 133842/04
-
EN 133842/04
Pressurizzata
EN 13384a
EN 12391/06
1/08
condensazio
ne
Qualunque portata termica e combustibile - Obbligo di scarico a tetto
Tipo di caldaia
canale da fumo e camino
singolo
Tutte
DPR 412/93 + DPR 551/00 (regolamenti di igiene
tipo)
canna fumaria collettiva
Qualunque portata termica e combustibile - Capitolati e Marcatura CE
Tipo di
caldaia
Tutte
canale da fumo e camino
singolo
conformazio
ne
canna fumaria collettiva
dimensionam conformazio
ento
t
ne
dimensionam
ento
t
EN 1443/05 (capitolati) - EN 1856-1/2 (marcatura CE) UNI TS 11278/08
Caminetti aperti/chiusi,
aperti/chiusi stufe,
stufe termocaminetti,
termocaminetti forni,
forni termocucine Combustibile
legna o da altri biocombustibili solidi
canale da fumo e camino singolo
Tipo di generatore
Focolare Chiuso e
Aperto
conformazione
dimensionamento
UNI 10683/05
10683/0
UNI EN 13384/1
Motori endotermici ad installazione permanente (gruppi elettrogeni,
cogenerazione, turbine, ...) Combustibile liquido/gassoso
condotto singolo
Tipo di motore
A scoppio o turbina
conformazione
dimensionamento
Metodo G.B.D.
GBD Metaloterm
Metodo G.B.D.
GBD Metaloterm
Cucine professionali e di comunità
caminoo singolo
ca
s go o
Tipo di cucina
Combustione
atmosferica
conformazione
dimensionamento
UNI 8723/86
UNI 13384/1
UNI 10640 - Canne fumarie collettive ramificate per apparecchi di
tipo B a tiraggio naturale.
naturale Progettazione e verifica.
verifica
Descrittori: canna fumaria collettiva ramificata,, camino,, comignolo,
g
,
progettazione, calcolo, verifica.
La presente norma prescrive i criteri per la progettazione e la verifica
delle dimensioni interne delle canne fumarie collettive ramificate (CCR) di
nuova installazione per l’evacuazione dei prodotti della combustione di
più apparecchi a gas di tipo B sovrapposti,
sovrapposti a tiraggio naturale
naturale, con
interruttore di tiraggio, aventi portata termica nominale del focolare non
maggiore
gg
di 35 kW.
Questo tipo di canna fumaria non si applica nel caso in cui le caldaie
siano
i
dotate
d
di dispositivi
di
i i i meccanici
i i per l’estrazione
l’
i
ddeii ffumi.i
UNI 10641- Canne fumarie collettive e camini a tiraggio naturale per
apparecchi a gas di tipo C con ventilatore nel circuito di combustione.
Progettazione e verifica
Descrittori: canna fumaria collettiva, camino, comignolo, tiraggio
naturale, progettazione,
calcolo, verifica.
La presente norma fissa i criteri per la progettazione e la verifica delle
dimensioni interne delle canne fumarie collettive e dei camini singoli a
tiraggio naturale per apparecchi a gas di tipo C muniti di ventilatore nel
circuito di combustione ai fini della sicurezza nell'evacuazione
nell evacuazione dei prodotti
della combustione.
Oltre che alle canne fumarie collettive e ai camini singoli
g a tiraggio
gg naturale
essa si applica alle canne fumarie multiple combinate che oltre ad evacuare
i fumi dispongono anche di un condotto per l'afflusso dell'aria comburente
agli apparecchi a gas di tipo C di qualunque portata termica.