Gli impianti di riscaldamento ed i pericoli per l'uomo

Incendi, esplosioni, intossicazioni, ustioni... ogni anno, durante la stagione invernale, si verificano numerosi incidenti dovuti al mal funzionamento degli impianti di riscaldamento. La causa è quasi sempre l'errata installazione o la mancanza di manutenzione e di controlli periodici, ma in molti casi si tratta solo di sbadataggine.

IMPIANTI ALIMENTATI A LEGNA
Nel caso di stufe, caldaie, cucine economiche, caminetti e termocamini alimentati a legna i pericoli includono incendi, intossicazioni ed ustioni.

Fuoriuscita di fumi
La fuoriuscita di fumi da un camino o stufa a legna all'interno dei locali abitati è un pessimo segnale. Indica che c'è qualcosa che non va nell'impianto ma soprattutto costituisce un rischio per le persone. In alcune circostanze, una piccola fuoriuscita di fumi è tollerabile. Si può verificare spesso all'avviamento quando ancora il meccanismo che assicura il tiraggio non si è innescato ed è favorita anche da particolari condizioni climatiche (giornate particolarmente miti) o dall'impiego di legna poco stagionata. Ma quando la fuoriuscita di fumi non si limita a brevi e sporadici casi è un segnale d'allarme che non deve essere ignorato.

I fumi sono visibili per la presenza di parti solide e vapore acqueo che vengono trascinate insieme ai gas di combustione rendendoli opachi e visibili. Le parti solide, costituite da finissima polvere di carbonio, tendono a depositarsi all'interno della canna fumaria formando incrostazioni (fuliggine) che ostacolano il normale deflusso dei gas di combustione. La loro presenza eccessiva è sintomo di una combustione imperfetta.

Se i fumi si riversano nei locali abitati possono procurare irritazione agli occhi e alle vie respiratorie ma ciò che dobbiamo temere maggiormente sono i gas di combustione, invisibili e velenosi. La composizione dei gas di combustione dipende da ciò che si sta bruciando e da come sta bruciando. Per la legna, i prodotti di combustione sono costituiti essenzialmente da anidride carbonica (CO2), un gas asfissiante solo ad elevate concentrazioni, ed il tristemente noto monossido di carbonio (CO), un gas estremamente tossico.

Intossicazione da monossido di carbonio

Il monossido di carbonio (CO) è un gas incolore, inodore e insapore appena più leggero dell'aria. Viene prodotto dall'ossidazione parziale del carbonio contenuto nei combustibili (legna, gas, etc) e in tanti altri composti e si forma quando non c'è abbastanza ossigeno per produrre anidride carbonica (CO2).  Si forma, ad esempio, quando si utilizzano fornelli, stufe a legna o caldaie a gas in uno spazio chiuso o scarsamente aerato.

Il monossido di carbonio, in concentrazioni elevate, è altamente tossico per l'uomo e per gli animali. L'assenza di colore, odore e sapore lo rende particolarmente insidioso tanto da rappresentare la causa più comune di avvelenamento mortale in molti paesi. Se respirato si combina con l'emoglobina rendendola inefficace per la fornitura di ossigeno ai tessuti corporei.

La gravità dell'intossicazione dipende dalla concentrazione di monossido di carbonio e dalla durata dell'esposizione perché l'avvelenamento è persistente ed ha quindi un carattere cumulativo. Con appena 35 ppm ed una esposizione prolungata oltre le 6 ore può provocare mal di testa e vertigini, con 1600 ppm provoca la morte in 2 ore di esposizione e per concentrazioni particolarmente elevate 12800 ppm la morte avviene in pochi minuti. Alcuni sintomi quali mal di testa, nausea, capogiri ed una generale sensazione di stanchezza possono facilmente essere attribuiti a forme influenzali o avvelenamenti da cibo e per questo equivocati e sottovalutati. 

Per evitare questo pericolo la combustione deve avvenire in eccesso di ossigeno e deve essere garantita una efficace evacuazione dei fumi. Per questo i fornelli di cucina devono avere una cappa aspirante ed una apertura con l'esterno per l'ingresso di aria; le stufe a legna devono avere un buon tiraggio che garantisca l'evacuazione dei fumi attraverso la canna fumaria e l'apporto di nuova aria comburente attraverso un'apertura esterna, etc.

In commercio sono disponibili dispositivi rivelatori di monossido di carbonio con allarmi visivi e sonori che possono aiutare a scongiurare questo pericolo.

Il monossido di carbonio una volta rilasciato in atmosfera si combina rapidamente con l'ossigeno per formare CO2 e la sua pericolosità si annulla.

Incendi
Gli incendi possono avere esiti imprevedibili e danneggiare seriamente sia le cose che le persone. Il pericolo degli incendi per le persone e legato ad un'infinità di circostanze: elevate temperature, fiamme, cedimenti e naturalmente intossicazioni perché in un incendio, i materiali interessati, producono molteplici tipologie di gas oltre naturalmente a CO2 e CO.

Gli incendi possono verificarsi quando materiale facilmente infiammabile (legno, tessuti ed altre sostanze) si trova a contatto o troppo vicino agli elementi caldi dell'impianto. Questi includono la caldaia in cui avviene la combustione raggiungendo temperature fino ai 350°C e la canna fumaria percorsa da fumi con temperature anche oltre ai 250°C. Per questo le caldaie devono essere installate rispettando le distanze minime prescritte sui manuali di installazione ed analogamente le canne fumarie. Bisogna inoltre prestare attenzione a non lasciare oggetti nelle vicinanze come tappeti che, specie durante le operazioni di alimentazione della caldaia, potrebbero incendiarsi a causa di qualche tizzone di brace. Ma è bene anche evitare di appendere tessuti ed indumenti nelle vicinanze che spesso vengono messi ad asciugare o semplicemente a scaldarsi prima di indossarli. Per l'accensione non usare mai prodotti come alcool ma le apposite piastrine accendi fuoco.

Gli incendi possono anche innescarsi a causa di fuliggine ed altro materiale incombusto che si deposita lungo la canna fumaria. I depositi sono favoriti dalla scorretta combustione della legna, dal tiraggio insufficiente e dalla scarsa qualità della canna fumaria che spesso è in muratura anziché in acciaio. Una buona prevenzione dovrebbe comprendere l'eventuale correzione di difetti impiantistici, l'uso corretto dell'impianto (ad esempio impiego di legna ben stagionata) e, naturalmente regolari ispezioni e pulizia della canna fumaria. In genere questa è costituita da un elemento di tubazione a vista che dalla caldaia s'innesta alla parete in corrispondenza al tratto di canna fumaria verticale che porta al comignolo. Questo tratto di raccordo va smontato e pulito a fine stagione mentre la condotta fissa va pulita con un apposito attrezzo.

E' bene inoltre ricordare che anche la cenere che, grossomodo va smaltita quotidianamente, può diventare fonte di incendi. La cenere raccolta nell'apposito cassetto, può, infatti, contenere ancora brace o tizzoni che anche se apparentemente spenti potrebbero ravvivarsi. E' quindi importante trasportarla con attenzione, sempre in contenitori metallici, e smaltirla all'aperto (mai lasciarla all'interno dell'abitazione) lontano da materiale infiammabile e possibilmente in un contenitore, sempre metallico, o, per chi vive in aperta campagna anche sul terreno ma con le dovute attenzioni.

Ustioni

Chi ha a che fare con un impianto termico alimentato a legna è particolarmente esposto al pericolo delle ustioni. Il corpo di una caldaia, spesso in ghisa o in acciaio, raggiunge temperature molto elevate così come gli elementi della canna fumaria. Le caldaie o stufe rivestite in ceramica o pietra ollare comportano meno rischi ma vi sono comunque elementi caldi come ad esempio gli sportelli di carico. Ed è proprio durante l'operazione di carico e di governo di questi impianti che i rischi di ustione sono maggiori. Una caldaia va caricata con frequenza, spesso ogni una o due ore, e l'operazione di adagiare la legna all'interno del braciere e sistemarla ci espone con frequenza al rischio di ustioni alle mani. Per questo sarà buona norma utilizzare gli appositi guanti di protezione.

In presenza di bambini bisogna adottare adeguate misure di sicurezza. La ditta Morso, ad esempio, specializzata in stufe a legna di grande qualità, commercializza tra gli accessori vere e proprie recinzioni.


IMPIANTI ALIMENTATI A GAS
Per le caldaie a gas sono quasi assenti i pericoli di ustioni ma permangono quelli delle intossicazioni a cui si aggiunge il pericolo di esplosioni causate in genere da fughe di gas. I combustibili gassosi, sia metano che GPL, sono appositamente addizionati con sostanze che ne permettono il riconoscimento olfattivo. Per il metano, più leggero dell'aria, bisogna inoltre prevedere opportune aperture in alto mentre per il GPL, più pesante dell'aria, le aperture vanno predisposte in basso. In presenza di fughe di gas arieggiate i locali, non accendete interruttori o dispositivi elettronici, chiudette eventuali rubinetti del gas a monte e chiamate un tecnico al più presto. In commercio sono disponibili appositi rilevatori di gas e di monossido di carbonio con allarme sonoro e visivo.

CONCLUSIONE
I pericoli insiti negli impianti termici non devono mai essere sottovalutati. Le macchine termiche operano ad elevate potenze bruciando combustibili con un enorme contenuto energetico. La messa in sicurezza e prevenzione, per altro obbligatoria, ci preserva da eventuali rischi. Ma gli incidenti, a volte, si verificano per circostanze difficilmente prevedibili: nidi di vespe che ostruiscono il corretto tiraggio dei fumi, cedimenti strutturali che compromettono la canna fumaria, usura o rottura di elementi impiantistici. Le cautele non sono mai troppe ed un po di timore aiuta a gestire gli impianti termici con meno leggerezza e spavalderia.  

Come scegliere la legna da ardere

La legna per essere utilizzata come combustibile per alimentare una stufa, un termocamino, una caldaia o una cucina economica deve soddisfare alcuni requisiti.

Questo garantirà una migliore prestazione dell'impianto (funzionerà meglio e scalderà di più) ed una più agevole gestione riducendo al contempo il deterioramento della canna fumaria e l'emissione di inquinanti nell'ambiente.






Legna naturale - La legna da ardere deve essere naturale. Va evitato assolutamente l'uso di pannelli multistrato (ad esempio compensato), legnami trattati, verniciati o con residui di colle, siliconi, etc. I legnami (da costruzione, semilavorati, etc) vanno comunque evitati perché anche se apparentemente naturali possono aver subito trattamenti (impregnanti, antitarlo).


Dimensioni - La legna da ardere deve essere opportunamente tagliata e spaccata in funzione delle dimensioni del focolare, normalmente tra 30 e 40 cm di lunghezza ed inferiore ai 15 cm di sezione. Dimensioni superiore, anche se compatibili con l'apertura di carico del focolare, risulterebbero ingombranti e difficoltosi da movimentare. Quando si acquista la legna da ardere la dimensione desiderata è un'informazione che va specificata (oltre al quantitativo è in genere sufficiente specificare la lunghezza).

Stagionatura - La legna da ardere deve essere ben stagionata per più di un motivo.

1. La legna fresca o comunque non ben essiccata non prende fuoco facilmente e fatica a bruciare. Questo è dovuto proprio alla presenza di acqua. Durante il processo di combustione della legna, parte del calore ottenuto, viene sottratto dall'acqua che evapora. Questo mantiene la temperatura all'interno del focolare più bassa sino ad impedirne l'auto-combustione.
2. L'energia termica impegnata per fare evaporare l'acqua rappresenta una perdita di calore utile per il riscaldamento. Il potere calorifico della legna fresca vale circa il 70% di quella ben stagionata, in altre parole vale meno.
3. La legna non stagionata pesa circa il 60% in più della legna ben stagionata. Questo renderà tutte le operazioni di approvvigionamento ed alimentazione più faticose perché ciò che state movimentando in buona parte è solo acqua.
4. L'imperfetta combustione della legna umida può creare problemi di tiraggio insufficiente, maggiori depositi nella canna fumaria ed addirittura favorire fenomeni di corrosione nelle tubazioni.

La legna fresca, appena tagliata, possiede un'alto valore di umidità (mediamente superiore al 60%). L'acqua al suo interno è in parte intrappolata nelle pareti cellulari (acqua di legame) ed in parte trattenuta negli interstizi delle fibre (acqua libera). Durante il periodo di stagionatura il legno cede progressivamente l'acqua contenuta al suo interno all'ambiente circostante. Si essiccano dapprima le parti più superficiali e poi quelle più profonde. Per velocizzare questo processo è bene quindi che la legna sia tagliata e spaccata e posta in un luogo ben ventilato, eventualmente soleggiato e riparato dalle piogge. In queste condizioni, dopo 6 mesi, raggiunge un grado di umidità di circa il 25%, dopo 9 mesi scende al 20% e per scendere al 15% bisognerà attendere quasi 2 anni. Con processi di essiccazione naturale la legna non scende al di sotto di questo valore perché raggiunge uno stato di equilibrio con l'umidità dell'ambiente.

Per calcolare l'umidità del legno si procede pesando dapprima il campione di legna di cui si vuole conoscere l'umidità per poi pesarlo nuovamente dopo essiccazione in forno (solo in questo modo si riesce a disidratare quasi completamente la legna). Il valore dell'umidità è calcolato tramite la seguente espressione:

Umidità Legno = (Peso Legno - Peso Legno Secco) / Peso Legno Secco 

Esempio:
Peso Legno olivo = 6,42 kg
Peso Legno Secco olivo  = 4,37 kg
Umidità Legno = (6,42 - 4,37) / 4,37 = 0,47 ----> 47%

Ciò significa che a fronte di 6,42 kg di legna, ben 2,05 kg sono di acqua! Se la legna fosse stata più stagionata, ad esempio con un grado di umidità del 20%, il contenuto in acqua si sarebbe ridotto a 0,874 kg.

Il potere calorifico inferiore del legno secco è di circa 4000 kcal/kg. Se teniamo conto che durante la combustione parte di questa energia (circa 540 kcal/kg) viene sottratta per l'evaporazione dell'acqua otteniamo che:
Per il legno con umidità del 47% il PCI è di 2547 kcal/kg
Per il legno con umidità del 20% il PCI è di 3242 kcal/kg

In genere la legna da ardere viene tagliata durante la stagione invernale sino ad inizio primavera per essere consumata a partire dall'autunno/inverno successivo. Si verifica spesso di trovarla poco stagionata a volte anche perché non adeguatamente protetta dalle intemperie. Naturalmente questo dipende dal fornitore. La legna poco stagionata si riconosce per il maggior peso, per il colore più scuro, per la presenza di muschio sulla corteccia e per le difficoltà nel bruciare con evidente formazione di vapore nel focolare e riduzione del tiraggio.

Tipologie di legna - La legna da ardere può essere considerata a tutti gli effetti una risorsa rinnovabile e locale. Il suo utilizzo, in alternativa ai combustibili non rinnovabili (metano, GPL, etc), alimenta il circuito della filiera corta (o se preferite delle risorse a km zero). L'approvvigionamento della legna deriva dall'attività agroforestale svolta nei boschi e foreste del territorio circostante. Le essenze disponibili per l'acquisto sono quindi quelle tipiche della zona in cui ci si trova.

Parlerò più approfonditamente di questo argomento in un prossimo articolo.

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La legna è un ottimo combustibile. Il suo impiego per riscaldamento e per la cottura dei cibi risale alla notte dei tempi e solo negli ultimi secoli è stato progressivamente accantonato preferendo prima il carbone, poi il petrolio ed infine il gas. Indubbiamente la facilità di gestione ed utilizzo del gas naturale ha rappresentato un salto nella modernità al quale non si poteva rinunciare, specie nelle città e metropoli. Tuttavia, nelle località montane e rurali l'uso della legna per riscaldamento è rimasto abbastanza diffuso. Ultimamente a causa dell'aumento del costo dei combustibili, in particolare gasolio e gas, la legna sta ritornando in auge.

La legna, come combustibile, presenta numerosi vantaggi. Innanzitutto le stufe e caldaie a legna di ultima generazione offrono rendimenti elevati ed una buona installazione garantisce assenza di fumi negli ambienti. Ma l'aspetto più interessante è che si tratta di una risorsa rinnovabile con un costo decisamente inferiore rispetto ad altri combustibili. Un chilogrammo di legna ben stagionata ha un potere calorifico di circa 4000 kcal ed un costo di 0,13 euro. La medesima quantità di energia ha un costo di quasi 0,73 euro nel caso del GPL da riscaldamento e di circa 0,39 euro nel caso del metano.

Per chi vive in campagna o in montagna e possiede un po di terra vi è poi la possibilità di procurarsi la legna a costo quasi zero. Alcuni Comuni inoltre concedono di raccogliere la legna dai boschi attenendosi ad alcune regole (se interessati informatevi presso il vostro Comune). Nelle città, purtroppo, il riscaldamento a legna, è poco proponibile per le difficoltà di approvvigionamento e di stoccaggio del legname e di smaltimento delle ceneri.

Riscaldarsi con la legna richiede lo svolgimento di diverse mansioni. Per molti questo costituisce uno svantaggio per altri un piacevole rituale.

• procurarsi la legna e accatastarla in un luogo coperto e ventilato
• trasportarla quotidianamente in casa
• accendere la stufa (operazione che non va sottovalutata)
• alimentare la stufa ad intervalli regolari (ogni due o tre ore)
• rimuovere la cenere
• pulire attorno alla stufa
• pulire periodicamente la canna fumaria

I beneficio però sono consistenti sia in termini ecologici che economici. Giusto per farsi un'idea, per un edificio a solo di 200 metri quadri di classe energetica G (come la maggior parte delle costruzioni in Italia) e prestazione energetica EPi = 150 kWh/m2 anno, riscaldandosi con GPL, saranno necessari circa 4730 euro/anno. Con la legna la spesa sarà di circa 840 euro se la acquistate o gratis se disponete di sufficiente terreno. Ciò rappresenta una bella boccata di ossigeno nell'economia familiare ed una rassicurante autosufficienza almeno per questa voce di bilancio. Per un confronto più corretto bisognerebbe tenere conto anche dei rendimenti degli impianti. In genere le caldaie a gas sono un po più efficienti rispetto a quelle a legna ma questo non compensa il divario nei prezzi dei combustibili.

La legna inoltre è una risorsa reperibile localmente a "km zero" e la scelta di utilizzarla come combustibile favorisce lo sviluppo della comunità in cui si vive anziché le multinazionali del gas e del petrolio.

Ci sono altri vantaggi da non sottovalutare particolarmente evidenti per chi dispone di terreno boschivo o culture arbustive (olivi, noccioli, etc). Il fabbisogno di legna, in questi casi, viene generato dalla normale gestione dei terreni (potatura, pulizia degli argini, etc) e la scelta di riscaldarsi con la legna aiuta a smaltire ila legname che altrimenti sarebbe solo d'intralcio. La cenere inoltre, ridistribuita nei campi, costituisce un buon nutrimento per le piante. In altre parole nella vita in campagna l'utilizzo della legna come combustibile fa parte di un ciclo virtuoso del tutto naturale.

La presenza in casa di un focolare modifica il modo di vivere e di concepire gli spazi accentrando attorno a se la vita familiare. Per questo conviene installare stufa o termocamino in soggiorno o in un'ampia cucina / living come avveniva un tempo con le cucine economiche nelle case contadine. Naturalmente esiste anche la possibilità di installare una caldaia a legna in un apposito locale tecnico ma questo, a mio avviso, toglie un po di magia.

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