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La verifica della resa di calore di una stufa a legna

German p.i. Puntscher

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WIT Wöhler Institute of Technology 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 fumarieLa 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 essereconforme 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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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

UNI 10682

80 cm2

oppure200 cm2

Verifica della apertura di ventilazioneWIT Wöhler Institute of Technology Convegno Progetto Fuoco 2008

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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 contemporanea-mente la verifica del rigurgito fumi

1,8 Pa

Verifica della apertura di ventilazioneWIT Wöhler Institute of Technology Convegno Progetto Fuoco 2008

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La videoispezione con telecamere digitali

Prima di andare sul tettosi deve controllare:• il buon funzionamento

dell’attrezzatura• La memoria disponibile

sulla CF-Card• Rotazione testata

Inserire la telecamera nella canna fumaria e regolare:• Intensità• Luminosità• Luci (spot, supplementari)

Azzerare i metri digitalisul display premendo il pulsante “Zero”


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La videoispezione con telecamere digitali

Fotografare i particolari:1. Fermo immagine2. Registrazione foto

Al termine filmare tutto:1. Registrazione filmato2. Fine filmato su OK

Controllare le foto e i filmati prima di lasciare l’impianto1. Premere “Index” per vedere2. con OK per grande immagine3. Vedere tutte le foto e filmati


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In ufficio si farà la relazione della videoispezione

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

Alla profondità 3,7 m si nota una giunzione tra due blocchetti senza sigillante

Alla profondità 0,7 m dal comignolo c‘èun‘ostruzione completa dovuta ad un nido

Tratto verticale perfettamente verticale e senza segni di deterioramento


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• 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

Esempio di una prova di tenuta

pressione


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Camino tipo N1 (p. es. senza guarnizioni)

Uscita fumi 66 m3/h a 85°C

mandata fumi 33 m3/htemperatura fumi 150°C

aspirazione aria tot. 0,2 m3/htemperatura aria 20°C

Tiraggio statico 26,0 Pa

aspirazione aria tot. 33 m3/htemperatura aria 20°C

Tiraggio statico 41,0 Pa

Camino tipo P1 (con guarnizioni o giunzioni speciali)

Uscita fumi 33,2 m3/h a 145°C

Tira

ggio

sta

tico

a 15

0°C

= 4

3,0

Pa

La canna fumaria tipo P1 tira molto di più solo perché è più a tenuta!

L’importanza della tenuta della canna fumaria

Funzionamento: depressionePressione di collaudo: +40 PaPerdita ammessa: 2 lt./s m2 (=7,2 m3/h)Installazione tipo: esterno/interno

Funzionamento: pressione/depressionePressione di collaudo: +200 PaPerdita ammessa: 0,006 lt./s m2 (=0,02 m3/h)Installazione tipo: esterno/interno


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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

La verifica della canna fumariaAl collaudo dell’apparecchio


taratura

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Su apparecchi tipo B si esegue ora la misura del tiraggio e la verifica del rigurgito con appositi strumenti, micromanometrio analizzatori secondo UNI 10845:

– Strumento deve avere una risoluzione min. 0,1 Paed 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

La verifica della canna fumariaWIT Wöhler Institute of Technology Convegno Progetto Fuoco 2008

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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

La verifica della canna fumariaWIT Wöhler Institute of Technology Convegno Progetto Fuoco 2008

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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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WIT Wöhler Institute of Technology Convegno progetto Fuoco 2008


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’umiditàrelativa 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• Verificare i valori medi dell’analisi di combustione

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Il potere calorifico della legna varia in funzione dell’umidità(contenuto dell’acqua) e per cui prima di ogni analisi di combustione si deve sempre misurare l’umidità della legna.


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Il calcolo della resa energetica:

Calcolo del calore prodotto dalla fiammaQfiamma = massa legna x potere calorifico

Qfiamma = consumo pellet x potere calorifico

Rendimento della combustione ETA = 100 – [(Tf - Ta) x (A2 / 21 - O2) x B)]

Calore reso all’ambienteQAmbiente = Qfiamma x ETA / ore di riscaldamento

1,9 KWh2,6 KWh3,3 KWh3,9 KWh4,6 KWh5,2 KWhPotere calorifico ca.

0,02350,01830,01490,01250,01070,0083Fattore B

0,77090,7290,70170,68240,66820,6572Fattore A2

50%40%30%20%10%0%Contenuto d'acqua

100%67%43%25%11%0%Umidità relativa misurata


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Collaudi dell’apparecchioEsempio: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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Collaudi dell’apparecchioConfronto stufe, una ad alto rendimento con una minimo Lombardia:

* Tratto dalla tabella della lega consumatori di Bolzano - Situazione: ottobre 2007

• 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!

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Le verifiche del collaudo alla consegna dell’apparecchio:

1. Tiraggio della canna fumaria2. Distanze di sicurezza della stufa3. Temperatura fumi per assicurarsi di non superare la

temperatura massima consentita dallo scarico fumi o canale da fumi e dai materiali della canna fumaria

4. Tutte le verifiche della canna fumaria prima descritte

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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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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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Il D.L. 311 richiama nell’allegato 1 art. 14 le stufe e i caminetti nel seguente modo:

Stufa e caminetto impianto termico?

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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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Per la messa in funzione e la manutenzione di apparecchi domestici-impianto 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


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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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Gli strumenti per i controlli dell‘allegato G

oppuresdoppiato

coassiale

Verifica visiva

Rigurgito

xxxxxx

xxxxx

x

xx

( )

x

xx

Solo se collegato al circuito acqua

xxx

xxx

x

x

xx


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1 Pa

Con analizzatore di combustione automatico l’analisi si esegue con le modalità della prEN 15378

Gli strumenti per i controlli dell‘allegato G WIT Wöhler Institute of Technology Convegno Progetto Fuoco 2008

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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’umiditàdella 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 direttoParticolare 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


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Grazie dell’attenzioneGerman p.i. Puntscher

Convegno Progetto Fuoco 2008

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