Panoramica completa su muri riscaldati e stufe a forno: caratteristiche e tipologie, cenni storici, rendimento energetico, convenienza economica
Le stufe a forno sono più ecologiche, più efficienti, più salutari, più sicure e più belle di tutti i moderni sistemi di riscaldamento. Perché non ci sono più e come si può fare a farle ritornare?
Una stufa a forno è un forno molto efficiente e robusto che irradia calore tutto il giorno. Negli Stati Uniti è stato introdotta solo 20 anni fa, ma in Europa la tecnologia è vecchia almeno di mille anni. Specialmente in Russia, Scandinavia ed Europa Centrale la stufa a forno ha una lunga e ricca tradizione.
Nel diciottesimo secolo, diversi governi europei finanziarono ricerche per migliorare la tecnologia, come un modo di superare una grave scarsità di legna da ardere: una tecnologia ecologica prima che esistesse il termine. Comunque, il suo ulteriore sviluppo e e la sua diffusione furono ostacolati dall'arrivo del carbone, del gas e del petrolio. Le stufe a forno sono grandi, pesanti e lente, ma offrono talmente tanti vantaggi che - di nuovo - meritano di essere sussidiate dal governo.
La maggior parte delle persone pensa che la stufa in metallo sia stata il successore del focolaio e del caminetto, e se si guarda solo agli Stati Uniti, questo è vero. Nel Nuovo Mondo, non c'era mai stata scarsità di legna da ardere e quindi nessun incentivo a migliorare l'inefficiente caminetto. Ma in Europa e nell'Asia del nord, ci fu un importante e di successo anello di congiunzione tra il caminetto e la stufa in metallo.
E' conosciuta come la stufa russa, austriaca, svedese o tedesca, o come “kakelugn” (in svedese), “pechka” (in Russia), “kachelöfen” o “steinöfen” (in Germania e Austria), e come “tulikivi” (in Finlandia).
Termini più generali sono forno a piastrelle, forno a mattoni, stufa di ceramica, stufa piastrellata, calorifero di pietra o calorifero di muratura. La tecnologia è più strettamente correlata al forno tradizionale che alla stufa di metallo - quindi il temine tedesco “kachelöfen” (forno stufa) la descrive al meglio come un termine ombrello.
Le stufe a forno appaiono già nei disegni e nei dipinti nel XIV secolo (vedi illustrazioni sopra e sotto). Sono in effetti le prime apparecchiature di riscaldamento nella storia. Prima, i Romani avevano inventato l'ipocausto, un precursore del riscaldamento centralizzato, ma quella conoscenza si era persa quasi completamente quando la loro civiltà era collassata.
La stufe a forno sono tradizionalmente alimentate a legna, ma oggi possono anche essere costruite per lavorare con il gas, o alternativamente con entrambi i combustibili. Possono anche cooperare con un sistema di riscaldamento centralizzato. Una stufa a forno può avere qualsiasi forma e dimensione: può essere quasi invisibile, costruita dentro a un muro o in un sottoscala, o può essere un impressionante capolavoro in mezzo al soggiorno.
Pietra verso metallo
La caratteristica più essenziale di una stufa a forno è che è fatta di un qualche tipo di pietra o mattone, mentre tutte le nostre moderne apparecchiature sono fatte di acciaio. Il metallo si scalda più velocemente, ma si raffredda altrettanto velocemente. Quindi, un impianto di riscaldamento in metallo deve essere alimentato quasi di continuo.
La pietra richiede più tempo per scaldarsi, ma una volta calda, tiene il calore molto più a lungo. Una stufa a forno viene accesa per un breve periodo, da un quarto d'ora a una o due ore e solo una volta o due per giorno. Una stufa a forno media dopo emette calore per almeno 12 ore.
Condutture per il fumo
La maggior parte dell'impianto di riscaldamento consiste in un labirinto di condutture e camere per il fumo. Il loro scopo è di tenere il gas caldo dentro il forno il più a lungo possibile, in modo che la pietra possa assorbire il calore prima che esca dal camino.
L'efficienza energetica di una stufa a forno è tra l'80 e il 90 per cento, in confronto al 40-50 per cento di una stufa in metallo o di un impianto centralizzato, e solo il 10-15 per cento di un caminetto - dove la maggior parte se ne va dal camino. Una delle caratteristiche più impressionanti di una stufa a forno (alimentata a legna) è la caldaia, che appare ridicolmente piccola in confronto alla stufa stessa.
Grazie alla grande efficienza, una modesta stufa in muratura o in piastrelle (che riscaldi una stanza di 60 metri quadri) ha bisogno di soli 6 metri cubi di legno all'anno: un albero. Se avete anche un piccolo giardino, potete facilmente alimentare la vostra stufa a forno per messo delle vostre stesse potature - il legno sottile è molto adatto per le stufe di piastrelle, sebbene abbia bisogno di essere abbastanza secco.
Calore radiante
Tutte i nostri impianti di riscaldamento contemporanei scaldano una casa o una stanza per mezzo della convezione: scaldano l'aria. Una stufa a forno lo fa per mezzo del calore radiante: radiazione infrarossa, confrontabile al calore del sole. In una stanza che è scaldata da una stufa a forno, un termometro può difficilmente misurare qualcosa.
L'effetto è confrontabile a quello di uno sciatore che si gode uno schnapps mentre prende il sole, nonostante la temperatura fredda. Il calore radiante non (solo) scalda l'aria, ma in particolare anche il corpo dello sciatore direttamente.
Una stufa a forno funziona nello stesso modo del sole: non scalda molto l'aria, ma il pavimento, i muri, i mobili e la gente nella stanza. Questi oggetti a loro volta emettono quel calore assorbito al loro ambiente - in modo simile a una città che emette calore dopo una lunga e calda giornata estiva, quando i muri e i selciati rilasciano lentamente il calore del sole.
Questo può suonare un po' strano per i maghi del computer del ventunesimo secolo, ma fino a 150 anni fa il riscaldamento era per definizione riscaldamento radiante. Il riscaldamento per convezione è un'invenzione molto recente, e ha più svantaggi che vantaggi.
Palloni di aria calda
La convezione causa un costante movimento di aria nella casa, perché l'aria calda è spinta in alto (il principio di un pallone di aria calda) e l'aria fredda è risucchiata dentro (tutti i convettori hanno bisogno di un'alimentazione costante di aria). L'aria calda sale fino al soffitto, mentre la gente che deve essere scaldata si trova sul pavimento. Questo non è molto efficiente. Inoltre, è sempre troppo caldo vicino al radiatore o alla stufa e sempre troppo freddo dall'altra parte della stanza.
Secondariamente, la convezione non è salubre. La polvere in casa comincia a rimanere sospesa e questo irrita il sistema respiratorio. In combinazione con l'effetto disidratante dell'aria calda e a causa dello strinamento della polvere sulle superfici di metallo dei radiatori e delle stufe, questo porta a uno sgradevole clima alcalino che può causare mal di testa.
Questo problema è risolto principalmente dagli umidificatori o dagli scaldatori elettrici ad acqua, che immettono una mistura di vapore e aria nella stanza. Sfortunatamente, questo crea le condizioni ideali per gli acari della polvere e per funghi disgustosi. Non si può aprire una finestra per ventilare, perché altrimenti l'aria calda se ne va rapidamente.
Dormire sulla stufa
Una stufa a forno non ha nessuno di questi svantaggi. Poiché difficilmente scalda l'aria, non c'è circolazione di polvere. Siccome la superficie del forno non diventa calda come la superficie di una stufa di metallo o di un radiatore, non c'è strinamento della polvere.
E poiché l'aria non sale, il calore è distribuito omogeneamente nella stanza, invece di salire al soffitto (o lungo le scale a i piani superiori). Questo significa che voi potete aprire una finestra al piano di sopra per ventilare la casa, senza perdere energia.
Poiché l'esterno di una stufa a forno non diventa troppo caldo, non c'è pericolo di ustionarsi. Questa qualità è usata a volte per integrare una panca o un divano nella stufa, un lusso che nessun altro impianto di riscaldamento può offrire. In Russia è un'abitudine diffusa installare un letto in cima alla stufa.
Grazie al loro esterno tiepido (ma non caldo), le stufe a forno offrono altre possibilità. Sono molto adatte per mantenere caldi pentole e recipienti, e per asciugare il bucato - le stufe di metallo o i radiatori sono si solito troppo caldi per questo. Inoltre, una stufa di ceramica può essere equipaggiata con superfici calde e con un vero e proprio forno per essere usata come una cucina.
Combustione completa
Le stufe a forno sono un'alternativa a tutti i moderni impianti di riscaldamento, ma in confronto alle stufe a legna hanno un altro importante vantaggio. Sempre più gente sceglie la legna come fonte di riscaldamento, in modo da non essere dipendenti dai prezzi non prevedibili del petrolio e del gas.
In un certo senso questa non è una brutta cosa, poiché diversamente da petrolio e gas, la legna è un combustibile rinnovabile e neutrale rispetto alla produzione di CO2 (la CO2 che è prodotta bruciandola è stata sottratta dall'atmosfera dal'albero negli anni precedenti). Il problema è che le stufe a legna non sono molto efficienti, ed estremamente inquinanti.
Il legno può bruciare senza troppo inquinamento dell'aria, ma allora la temperatura deve essere abbastanza alta: da 1100 a 1200 gradi Celsius. In quel caso, il 99 per cento del legno è convertito in CO2 e vapore acqueo, quasi senza fumo. Una stufa a legna di metallo, invece , raggiunge solo temperature da 600 a 750 gradi, con una combustione incompleta come risultato.
Il legno è formato per due terzi da gas combustibili e per un terzo da materiale combustibile. Nel caso di una combustione incompleta, questi gas se ne vanno come fumo dal camino. Nelle regioni dove molta gente usa il riscaldamento a legna, la qualità dell'aria peggiora drammaticamente (una combustione incompleta è più inquinante che bruciare petrolio o gas).
Sovrariscaldamento
In una stufa a legna il fuoco viene controllato diminuendo l'afflusso di aria, altrimenti la stanza si surriscalderebbe per il rapido rilascio di calore dall'impianto metallico. Siccome una stufa a forno non rilascia immediatamente il calore del fuoco, ma lo immagazzina temporaneamente nella massa della muratura, la legna può essere bruciata a una temperatura molto alta senza surriscaldare la stanza.
Una stufa forno può essere alimentata sempre al massimo, anche se si desidera una temperatura inferiore: in quel caso semplicemente si alimenta con un pezzo di legno più piccolo o si alimenta meno spesso.
Una combustione completa non è solo vantaggiosa per la qualità dell'aria e per l'efficienza, è anche più sicura. Nel caso di una combustione incompleta, il camino si riempie maggiormente di creosoto, il che può portare a un incendio nel camino il giorno che la stufa fosse alimentata al massimo (è la ragione per cui una camino deve essere pulito regolarmente).
Calore istantaneo
Le stufe forno hanno anche alcuni svantaggi, anche se nessuno di loro è irrisolvibile. Probabilmente lo svantaggio più grande è il fatto che una stufa di ceramica o di muratura non rilascia il calore istantaneo al quale siamo abituati.
Se accendete una stufa a gas, sarete quasi immediatamente ricompensati con il calore. Ma una stufa forno ha bisogno di una paio di ore prima di cominciare a irraggiare calore. Questo non è un grosso problema durante lunghi periodi freddi, perché una volta che il ciclo è cominciato e la stufa viene alimentata un po' ogni mattina, la casa è sempre calda.
E' meno ovvio durante i periodi con grandi fluttuazioni della temperatura, o quando viaggiate molto. Potete fare del vostro meglio, indossando vestiti pesanti per esempio, o in una modo meno low-tech installando un apparecchio di riscaldamento extra. - come una stufa a gas - nella stessa stanza.
Questo secondo generatore di calore può anche essere una stufa di ceramica molto più piccola, o un forno di ceramica (una piccola stufa di ceramica usata solo per cuocere). Quella più piccola può essere usata per scaldare la stanza in modo abbastanza veloce mentre quella più grande si sta scaldando. Una stufa di ceramica equipaggiata con due fornaci, una per il riscaldamento e una per la cucina, offre la stessa possibilità.
Surriscaldamento
Una stufa in muratura non permetterà la regolazione fine della temperatura come altri apparecchi di riscaldamento. Se una stufa a legna o a gas sta surriscaldando la stanza, si può abbassare e la temperatura scende rapidamente. Con una stufa in ceramica questo è impossibile da fare.
Se bruciate troppo legno o gas al mattino, questa decisione non può essere rovesciata durante il corso della giornata. Non c'è altra possibilità che aprire la finestra, e questo non è proprio così efficiente. Scaldare una stanza alla giusta temperatura richiede una certa pratica e attenzione, specialmente in climi che non sono quelli di Russia o Finlandia.
Un terzo svantaggio della stufa in mattoni è una conseguenza del calore radiante. Una stufa a forno scalda solo la stanza dove è posizionata. Aprire la porta non scalderà la stanza di fianco, perché sta per gran parte nell'"ombra" del calore radiante.
Questo è di nuovo confrontabile con un sole caldo in un giorno invernale: se ve ne andate dal sole verso l'ombra, il calore radiante non cè più e quello che sentite è la temperatura dell'aria. Una stufa a gas o a legna non fa molto di meglio, ma un sistema centrale di riscaldamento sembra essere senza dubbio vincente. Comunque, una stufa di mattoni non esclude un sistema centralizzato.
Muri caldi
I muri caldi o i pavimenti caldi sono un altro modo di applicare il calore radiante. Qui, l'acqua calda non viene mandata ai radiatri di metallo come in sistema centralizzato convenzionale, ma attraverso tubi di plastica che sono integrati nei muri (o in falsi muri). A causa della sua superficie porosa un muro di pietra non può scaldare l'aria, ma irradia come una stufa di mattoni.
I muri caldi possono essere combinati con una stufa a forno. La stufa è connessa con un boiler, che distribuisce l'acqua calda mediante tubi nei muri o nel pavimento per tutta la casa. In questo modo la stufa in mattoni (supponendo che sia abbastanza potente) può scaldare tutte le stanze della casa, qualcosa che altrimenti non è possibile. Allo stesso modo una stufa in mattoni può produrre acqua calda per una famiglia.
I muri caldi possono essere anche combinati con un impianto di riscaldamento centrale esistente. Questo è già un passo nella giusta direzione, perché il consumo di energia scende (l'acqua non deve essere così calda come nel caso di un impianto cventrale tradizionale, poiché il calore è irraggiato su una grande superficie) e voi potete avere un clima migliore.
Come una terza possibilità una stufa a forno può anche essere connessa a una rete di radiatori metallici, ma in quel caso si perde il vantaggio del calore radiante. I radiatori piani di acciaio scaldano l'aria.
Pesanti, ingombranti, costose
Un altro fondamentale svantaggio è che le stufe a forno sono piuttosto grandi e pesanti. Una modesta stufa in mattoni pesa almeno 800 chilogrammi, e le più grandi (specialmente negli USA e nella vecchia Unione Sovietica) possono pesare fino a 5 tonnellate e più. Esistono modelli più piccoli, ma perdono alcuni vantaggi se confrontati con i loro fratelli più grandi (devono essere alimentati più spesso, e non raggiungono sempre una combustione completa della legna, o la stessa efficienza energetica).
Una stufa in muratura deve essere grande e pesante, non c'è niente da fare. Gli apparecchi di riscaldamento metallici hanno l'indiscutibile vantaggio di essere compatti.
Le stufe in muratura costano anche 2 o 3 volte più degli altri sistemi di riscaldamento. Poiché i costi del consumo di energia sono inferiori, e una stufa a forno ben costruita dura una vita, questo investimento si ripaga dopo poco. Comunque, dovete essere in grado di affrontare la spesa.
In Finlandia, un grande produttore di impianti in steatite, l'acquisto di una stufa a forno è sovvenzionato dal governo, con la conseguenza che il 90 per cento delle nuove case le usa.
Le stufe a forno sono costose perché sono prodotti di artigianato. Non sono adatte per una produzione di massa (sebbene sono stati fatti sforzi in tal senso), e quindi non sono di molto interesse per l'industria del riscaldamento. Preferiscono vendere, per esempio, stufe a pellet.
Le stufe a pellet
Una stufa a pellet è l'unica stufa a legna che raggiunge una combustione completa come fa una stufa a forno. Per fare questo viene usata una tecnologia sofisticata - il che è anche il punto debole di questo sistema di riscaldamento.
Una stufa a pellet ha bisogno di elettricità per alimentare tutta la high-tech (nastro trasportatore, ventilazione, regolatore di temperatura, eccetera) il che significa che questo uso di elettricità deve essere preso in considerazione quando si calcola l'impatto ambientale. Inoltre, una stufa a pellet smette di produrre calore quando c'è un'interruzione di fornitura elettrica.
Una stufa a pellet può essere alimentata solo con pellet, piccole bacchette di legno, che sono prodotte in fabbrica. La legna di taglio o di potatura non può essere usata in una stufa a pellet. Produrre questi pellet richiede un mucchio di energia.
Un'altra conseguenza è che ancora una volta siete dipendenti dai prezzi imprevedibili di un fornitore di energia. Inoltre, una stufa a pellet principalmente scalda l'aria e difficilmente emette calore radiante, cosicché non c'è un miglioramento in salute rispetto a una stufa a legna, una stufa a gas o un impianto centrale. A causa di tutta quella high-tech che ha dentro, comunque, una stufa a pellet costa tanto come una stufa a forno.
False stufe a forno
Ora che le stufe a forno stanno riguadagnando di nuovo una qualche popolarità, i produttori di apparecchi di riscaldamento in metallo cercano di prendersi una fetta della torta. Qualcuno ha cominciato a offrirle secondo i metodi tradizionali, mandando muratori a casa vostra per costruire qualunque stufa a forno voi desideriate.
La maggio parte dei produttori, comunque, ora usa il calore radiante come una strategia promozionale con una patina di verde. Ci sono ora stufe sul mercato che sembrano stufe a forno, solo che non lo sono. Sono normali stufe in metallo, ricoperte di mattonelle. Si tradiscono grazie alle grate che lasciano entrare l'aria fredda, qualcosa di cui una stufa a forno non ha bisogno.
Naturalmente le mattonelle diventano calde quando la stufa funziona, ma si raffreddano non appena si spegne. Questi apparecchi sono pubblicizzate come una combinazione ideale di entrambe le tecnologie, ma sono semplicemente delle stufe a convezione. Difficilmente emettono calore radiante, strinano la polvere e hanno una basa resa. Eppure le vendono.
Bruciare i boschi
La stufa a forno è la sola tecnologia che permette una combustione pulita della legna senza bisogno di una altro apporto di energia, e quindi è la sola tecnologia che promette un'alternativa amica dell'ambiente alle declinanti risorse del petrolio e del gas.
La questione cruciale è se la terra può produrre abbastanza legna per tenere al caldo una significativa quantità di gente. La crisi energetica attuale non è la prima nella storia umana. A partire dal quindicesimo secolo, alcuni paesi in Europa dovettero già affrontare una grave penuria di legna da ardere e questo diventò un problema acuto nel diciassettesimo e diciottesimo secolo, che fu "risolto" solo dall'arrivo del carbone.
Sembra impossibile che l'attuale popolazione europea possa essere di nuovo scaldata dalla legna, poiché c'è molta più gente che a quei tempi. Ma c'è qualche speranza che il potenziale sia più grande di quanto ci si possa aspettare.
La massiccia deforestazione del Medioevo fu la conseguenza dell'uso del caminetto, che ha bisogno di dieci volte il combustibile di una stufa a forno (il legno era anche il principale materiale da costruzione). Anche se la stufa in mattoni è vecchia quasi dieci secoli, si diffone su larga scale solo nel diciannovesimo secolo, e anche dopo solo in alcuni paesi europei.
Il potenziale della tecnologia non fu mai pienamente sviluppato a causa dell'avvio della rivoluzione industriale, e dell'abbondanza di carbone. La ricerca ha ancora da rivelare l'ampiezza del potenziale del legno come combustibile se usassimo le stufe a forno, ma è sicuramente maggiore di quello di un ritorno alle stufe a legna.
10/10/2012
Fonte: