Centrali termiche: per la conduzione ci vuole la “patente ... · Tiraggio naturaleTiraggio...

Centrali termiche: per la conduzione

ci vuole la “patente”

Obbligo del patentino di abilitazione di 2° grado per g p g pla conduzione degli impianti termici sopra i 232 kW

Ing Diego Danieli – Libero Professionista VeneziaIng. Diego Danieli Libero Professionista Venezia

Marzo-Luglio 2013

IL TIRAGGIO

Si definisce tiraggio la differenza di pressioneSi definisce tiraggio la differenza di pressione tra la pressione statica esistente in camera dicombustione e quella all’ingresso del focolarecombustione e quella all ingresso del focolare

TERMINOLOGIA

Tiraggio : movimentazione dei fumi prodotti da un focolare

Tiraggio forzato: tiraggio attivato per effetto di un dispositivo gg gg p pmeccanico attivo, inserito sul percorso dell’aria o dei fumi

Tiraggio naturale tiraggio determinato da un caminoTiraggio 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 fumo che consente di regolare il tiraggiog gg

Canali da fumo. Insieme della canalizzazioni attraversate dai fumi prodotti dalla combustioneda u p odott da a co bust o e

TERMINOLOGIA

Camini: porzioni ascendenti dei canali da fumo atte a pdeterminare 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 laPer ottenere un buon tiraggio occorre che la canna fumaria sia:

isolata termicamente,

progettata possibilmente a pareti doppie conprogettata possibilmente a pareti doppie, con una intercapedine d'aria, ciò al fine di evitare il raffreddamento dei fumi da asportareraffreddamento 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 = K x P / H PRESSIONE

STATICA

=SxHxPsfumi

PRESSIONE

STATICAH

STATICA

=SxHxPsaria

PRESSIONE DIFFERENZIALE 0 05 b /PRESSIONE DIFFERENZIALE=0,05 mbar/ma

L'effetto camino, prende origine dal fenomeno fisico , p ggenerale dalla dilatazione dei gas in funzione del riscaldamento della loro temperatura assoluta. pSe consideriamo due colonne, (figura 1) di altezza H sottoposte all'azione della gravità espressa p g pdall'accelerazione (g) e queste due colonne contengano due fluidi di cui uno con densità gmaggiore (ra) e uno di densità minore (rf), se sono separate tra loro a causa di un setto di separazione p pche 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 fl ido più caldo (giallo) come n generatore di caloreche rende il fluido più caldo (giallo) come un generatore di calore

Questa depressione (dp) è più piccola del tiraggio statico e costituisce il cosiddetto tiraggio del caminocosiddetto tiraggio del 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 saleperché se è sporco e la sua sezione è ostruita la resistenza al moto 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 delle alla resistenza (prc) ed essendo facilmente comprensibile che 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 caminoresistenza proprio del camino.

Un camino assicura senza organi in movimento l'azione aspirante che è anche ottenibile mediante un ventilatore con apporto di energia meccanica dall'esternomeccanica dall'esterno

TIRAGGIO FORZATO

ASPIRATO .ventilatore alla base del camino

INDOTTO: ventilatore tra caldaia e camino

EQUILIBRATO O COMPENSATO til tEQUILIBRATO O COMPENSATO: un ventilatore per

immettere aria in caldaia ed un ventilatore alla baseimmettere aria in caldaia ed un ventilatore alla base del camino

CON CALDAIA PRESSURIZZATA i til tCON CALDAIA PRESSURIZZATA: unico ventilatore

per immettere aria in caldaiaper immettere aria in caldaia

ECCESSO DI TIRAGGIO

L'eccesso di tiraggio quando presente può essereL eccesso di tiraggio, quando presente, può essere efficacemente contrastato con l'applicazione alla canna fumaria di un moderatore di tiraggiocanna fumaria di un moderatore di tiraggio.

Il moderatore di tiraggio ha il vantaggio di rendere gg ggragionevolmente costante il valore della depressione in canna fumaria, evitando che folate pirregolari 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

l t t di lt i lt d l' hi i t ll tvalutato di volta in volta, secondo l'apparecchio installato.

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 e quindi la depressione indepressione termica dell impianto, e quindi la depressione in generale;

non appena il valore della depressione ritorna corretto ilnon appena il valore della depressione ritorna corretto, il contrappeso richiude la valvola, ripristinando la tenuta della canna fumaria.canna fumaria.

R l t di Ti iRegolatore di Tiraggio

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, h h il it di t l ti i t d l iche ha il compito di proteggere le pareti interne del camino

dall’azione delle intemperie.

Tuttavia un comignolo costituisce una sorta di tappo, che può rallentare notevolmente l’uscita dei fumi e che richiede quindi l’impiego di particolari tecniche di costruzione che lo rendanol impiego di particolari tecniche di costruzione che lo rendano di ostacolo il meno possibile.

I lt il i l d t it i d d idInoltre il comignolo deve essere costruito in modo da ridurre l'effetto negativo dei venti sfavorevoli e sfruttare l'effetto positivo dei venti favorevolipositivo dei venti favorevoli.

SCARSO TIRAGGIO

Il comignolo sfruttando l'effetto Venturi può aumentare leggermente la depressione in canna fumaria anche in

di ti di d tipresenza di venti discendenti.

ZONA DI REFLUSSOZONA 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 evaria 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 èposto.

POSIZIONAMENTO COMIGNOLOPOSIZIONAMENTO COMIGNOLO

POSIZIONAMENTO COMIGNOLO

CORREGGERE I DIFETTI DI ESPOSIZIONE E DI COSTRUZIONE

L'i t t i li iù i l ti è il i ti tL'intervento migliore e più risolutivo è il rivestimento della sezione interna con un tubo di acciaio i id bil h t i di t iinossidabile, che presenta una serie di vantaggi:

-la sezione interna liscia e rotonda consente uno scorrimento dei fumi rapido e privo di turbolenze.

il i li i t t di id l t-il miglior scorrimento consente di ridurre leggermente il diametro del tubo, garantendone l'installabilità anche in presenza di irregolarità della sezione interna delin presenza di irregolarità della sezione interna del camino esistente.

CORREGGERE I DIFETTI DI ESPOSIZIONE E DI COSTRUZIONECOSTRUZIONE

t l i t d d l t b i i i l iù-tra la sezione rotonda del tubo in acciaio e la piùgrande sezione quadrangolare del camino resta una i t di di i h è ll t i l tintercapedine di aria che è un eccellente isolante termico, migliorando enormemente il rendimento del

icamino.

-il rapido riscaldamento dell'acciaio assicura un pimmediato 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: da 120 a 160°CSimulazione: 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

Caldaie ad aria soffiata


Simulazione: UNI 9615/90 Temp Media fumi: da 120 a 160°CSimulazione: UNI 9615/90 Temp. Media fumi: da 120 a 160 C



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


Apparecchi di tipo "C" a tiraggio forzato


Si l i UNI 9615/90 T M di f i d 120 160°CSimulazione: UNI 9615/90 Temp. Media fumi: da 120 a 160°C




fumo: 1/4 H



Altezza sul livello delAltezza sul livello del mare: 200 m

Caldaie ad aria soffiata a condensazione


Simulazione: UNI 9615/90 Temp. Media fumi: da 120 a 160°Cp




fumo: 1/4 H



l l li llAltezza sul livello del mare: 200 m

Caminetti a legna


Simulazione: UNI 9615/90 Temp. Media fumi: da 120 a 160°C

CO2: 6% Pressione alimentazione: 3 Paalimentazione:


Rugosità media parete: ≤ 0.5 mm Lunghezza canale

da fumo: 1/4 H




Stufe a legna


Simulazione: UNI 9615/90 Temp. Media fumi: da 120 a 160°C




da fumo: 1/4 H




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

di t l'i t d i di iù iti d tti i li d i mediante l'introduzione di uno o più appositi condotti, si realizza, da un camino, canna fumaria o asola tecnica esistente, un sistema nuovo".Tale metodologia è regolamentata da diversi strumenti normativi in funzione 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 utilizzato. Per quanto riguarda il caso di intubamento in pressione pp q g ppositiva ricordo che tale realizzazione è da effettuarsi con condotti specificamente idonei. La tabella sottostante esemplifica le varie possibilità.

INTUBAMENTO

Ti C ld iPressine Positiva Pressione Negativa

Tipo CaldaiaPossibilità Norma Rif. Possibilità Norma Rif.

"B" a tiraggio UNI 7129"B" a tiraggionaturale NO - SI UNI 13384/1/2

UNI 10640/97

Si UNI"C" a tiraggioforzato

Si(solo suimpiantiesistenti)

UNI 10845/2000UNI 13384/1/2

SI UNI 7129UNI 10641/97

Aria Forzata NO - SI

UNI 7129LEGGE 615UNI 13384/1/213384/1/2

Condensazione SI

UNI 11071/03UNI 13384/1/2 SI UNI 11071/03SI UNI EN 15287/1/2

SI UNI 13384/1/2

Focolari a Legna NO - SI UNI 10683

UNI 13384/1

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 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 m si riesce già ad ottenere una camino di altezza pari almeno a 3.75 m, si riesce già ad ottenere una evacuazione in depressione secondo la UNI 10641 (indicazione in rosso nel grafico sottostante).g )

Intubamento in pressione 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: da 130°CSimulazione: UNI 1064/97 Temp. Media fumi: da 130 C

CO2: 10-13% Pressione alimentazione: 0 Pa



da fumo: 3 m


fumi: 80mm


E' anche possibile prelevare l'aria E anche possibile prelevare l aria di ventilazione (S2) dell'alto (per esempio nel caso in cui il camino pda intubare non si trovi su una parete perimetrale.

Intubamento a pressione negativa

Nel caso di intubamento in pressione negativa, non è richiesta la p g ,ventilazione dell'intercapedine, tuttavia è consigliabile lasciare comunque una apertura di esalazione nella parte più alta in modo tale h l t l t fil t d i d tti d ll b ti che qualunque eventuale trafilamento dei prodotti della combustione non

cerchi di infiltrarsi verso i locali adiacenti. Nel caso si utilizzino coppelle di isolamento è sempre meglio Nel caso si utilizzino coppelle di isolamento, è sempre meglio conservare comunque una possibile esalazione dell'intercapedine.

USO DELLE NORME RELATIVE ALLO SCARICO DEI PRODOTTI DELLA COMBUSTIONE

N ll t b ll tt t t i t ti i if i ti ti i l Nella tabella sottostante sono riportati i riferimenti normativi per la progettazione dei sistemi di scarico dei prodotti della combustione suddivisi in funzione della potenza termica del generatore (kW) del tipo di in funzione della potenza termica del generatore (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

i i d li i i i "T" id i i iti t ) di composizione moduli come ispezioni, "T", riduzioni, gomiti etc.) e di dimensionamento (metodo termofluidodinamico tramite il quale è possibile verificare la corretta sezione del sistema scarico fumi)verificare la corretta sezione del sistema scarico 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

Tipo di caldaia

canale da fumo e camino singolo canna fumaria collettiva

conformazione dimensionamento conformazione dimensioname

ntonto nto"B" tiraggio naturale

UNI 7129/08UNI EN 13384-1/08 UNI 7129/08

UNI 7129/08 UNI 10640/97 UNI 10640/97

naturale UNI 7129/08

"B" tiraggio f t

UNI 7129/08UNI EN 13384-1/08 UNI 10641/97

non consentito non consentitoforzato UNI 10641/97

"C" tiraggio UNI 7129/08 - UNI 7129/08 -naturale"C" tiraggio f

UNI 7129/08 UNI 10641/97 UNI 10641/97 UNI 7129/08

UNI 10641/97 UNI 10641/97forzato UNI 10641/97 UNI 10641/97

Condensazione UNI 11071/03 EN 13384-

1/08UNI 10641/97 T fumi>50°C

UNI 10641/97 T fumi>50°C

Intubamento in pressione positiva

l d f i

Tipo di caldaia


conforma io dimensiona conforma io dimensionaconformazione

dimensionamento

conformazione

dimensionamento

"C" tiraggio forzato

UNI 10845/00

UNI EN 13384-1/08

non consentito

non consentito

Portata termica maggiore di 35 kW - Combustibile gassoso

Ti di ld i

canale da fumo e camino singolo

collettore da fumo e camino singolo

Tipo di caldaiaconformazione dimensioname

nto conformazione dimensionamento

Aria aspirata UNI 7129/72 Dlgs 152/06

UNI EN 13384-1/08

UNI 7129/72 Dlgs 152/06

EN 13384-2/04

Aria soffiata UNI 7129/72 Dlgs 152/06

UNI EN 13384 1/08

UNI 7129/72 Dlgs 152/06

EN 13384-2/04Dlgs 152/06 13384-1/08 Dlgs 152/06 2/04

Pressurizzata a Condensazione

UNI EN 15287-1-2/08

EN 13384-1/08

UNI EN 15287-1-2/08

EN 13384-2/04

Portata termica maggiore di 35 kW Combustibile Solido/LiquidoPortata termica maggiore di 35 kW - Combustibile Solido/Liquido

Tipo di canale da fumo e camino singolo collettore

caldaia conformazione

dimensionamento

conformazione

dimensionamento

LEGGE 13 LEGGE 13

Aria aspirata

LEGGE 13 luglio 1966, n. 615 Dlgs 152/06

UNI EN 13384-1/08

LEGGE 13 luglio 1966, n. 615 Dlgs 152/06

EN 13384-2/04

Aria soffiata

LEGGE 13 luglio 1966, UNI EN

LEGGE 13 luglio 1966, EN 13384-Aria soffiata n. 615 Dlgs

152/0613384-1/08 n. 615 Dlgs

152/062/04

Pressurizzata a condensazione

EN 12391/06 EN 13384-1/08 - EN 13384-

2/04

Qualunque portata termica e combustibile - Obbligo di scarico a tetto

Tipo di caldaia canale da fumo e camino singolo canna fumaria collettiva

Tutte DPR 412/93 + DPR 551/00 (regolamenti di igiene tipo)tipo)

Qualunque portata termica e combustibile - Capitolati e Marcatura CE


Tipo di caldaia

singolo

conformazio dimensionamt

conformazio dimensionamtne ento ne ento

Tutte EN 1443/05 (capitolati) - EN 1856-1/2 (marcatura CE) -Tutte UNI TS 11278/08

Caminetti aperti/chiusi stufe termocaminetti forni termocucine CombustibileCaminetti aperti/chiusi, stufe, termocaminetti, forni, termocucine Combustibile legna o da altri biocombustibili solidi

Tipo di generatorecanale da fumo e camino singolo

conformazione dimensionamentoconformazione dimensionamento

Focolare Chiuso e 10683/0 13384/1Focolare Chiuso e Aperto UNI 10683/05 UNI EN 13384/1

Motori endotermici ad installazione permanente (gruppi elettrogeni, cogenerazione, turbine, ...) Combustibile liquido/gassoso

Tipo di motorecondotto singolo

Tipo di motoreconformazione dimensionamento

Metodo G B D Metodo G B DA scoppio o turbina Metodo G.B.D. -Metaloterm

Metodo G.B.D. -Metaloterm

Cucine professionali e di comunità

camino singoloTipo di cucina

ca o s go o

conformazione dimensionamento

Combustione atmosferica UNI 8723/86 UNI 13384/1atmosferica

UNI 10640 - Canne fumarie collettive ramificate per apparecchi di tipo B a tiraggio naturale Progettazione e verificatipo B a tiraggio naturale. Progettazione e 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 a tiraggio naturale con più apparecchi a gas di tipo B sovrapposti, a tiraggio naturale, con interruttore di tiraggio, aventi portata termica nominale del focolare non maggiore di 35 kW.gg

Questo tipo di canna fumaria non si applica nel caso in cui le caldaie i d di di i i i i i l’ i d i f isiano dotate di dispositivi meccanici per l’estrazione dei fumi.

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,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 dei prodotti circuito di combustione ai fini della sicurezza nell evacuazione dei prodotti della combustione.Oltre che alle canne fumarie collettive e ai camini singoli a tiraggio naturale g ggessa 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.

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