Un mio amico si è messo in ufficio una bella stufa a legna dei primi ottocento in terracotta. La prima domanda che mi ha fatto è stata quella su come calcolare la potenza termica visto che in Emilia-Romagna  sotto i 300 metri di altitudine sarebbe vietato per potenze superiori a 5 KW.

Un primo calcolo si può fare tenendo conto che un kilogrammo di legna ha un potere termico energetico pari a circa 4 kW· h-1/kg. Dal punto di vista del rendimento se la temperatura dei fumi è bassa (inferiore a 100 °C) possiamo considerare il massimo ovvero il 100 %. Come dire che tutto il calore si disperde nella casa.

La potenza ovviamente dipende da quanta legna riusciamo a caricare nella stufa ovvero pressappoco da quanta legna bruciamo all’ora. Se per esempio bruciamo un kilogrammo di legna all’ora abbiamo una potenza di circa 4 kW che è qualcosa di più della massima potenza della fornitura Enel standard, per dare un’idea.

Quindi la potenza dipende da:

  • Quanta legna si brucia all’ora.
  • Il volume della stufa.

Dato però un volume V interno la stufa non è che lo possiamo riempire tutto di legna , mancherebbe l’ossigeno e il fuoco sarebbe fiacco con il pericolo di generare ossido di carbonio molto velenoso e esplosivo. Alcuni commercianti di stufe indicano una quantità massima di legna pari al 50 % del volume, altri 2/3. In questo calcolo prendiamo il 50 %.

Riassumendo possiamo calcolare la potenza massima generata da una stufa con la seguente formula:

 

P = 2  x  V  x  D = KW/h      Dove :

  • V = Volume stufa in m3
  • D = densità legna kg/m3
  • Durata carica = 1 ora

La densità della legna è molto variabile, per esempio , la legna secca è intorno a 800 kg/m3 (Galleggia in acqua) mentre il legno compresso in tronchetti è pari a circa 1200 kg/m3 (va a fondo). Quindi giusto per complicare le cose la potenza dipende anche da cosa si brucia e quanto si fa durare.

Facciamo un esempio:

La stufa del mio amico.

Termografia infrarosso

  • Volume camera = 0,0097 m3
  • ρ = 1280 kg/m3 (tronchetti compressi)
  • Quantità di legna consumata all’ora = 6 kg
  • Potenza stufa massima = 24 kW/h

Il mio amico è fuorilegge, per essere in “regola” dovrebbe bruciare un quarto di quello che brucia normalmente. Inoltre, il rendimento è scarso, la temperatura dei fumi ( 223 °C ) è eccessiva.

Se invece utilizzasse legna stagionata si avrebbe:

  • Volume camera = 0,0097 m3
  • ρ = 800 kg/m3 (Legna stagionata)
  • Quantità di legna consumata all’ora = 4 kg
  • Potenza stufa massima = 16 kW/h

In sintesi per stare al di sotto dei 5 kW occorre non superare un kilo di legna all'ora.

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