Non è un caso che, nella lingua italiana, la parola che
indica il focolare aperto sia anche la stessa che indica la canna fumaria:
camino, appunto. In effetti, praticamente e funzionalmente, le due cose sono
inscindibili: un caminetto aperto è una canna fumaria con
una appendice inferiore costituita dal focolare.
Capire come funziona un camino significa principalmente capire come
funziona una canna fumaria: per questo rimandiamo subito alla lettura
della sezione sulle canne fumarie, come informazione propedeutica alla
lettura degli argomenti seguenti. Se la sezione sulle canne fumarie è
stata chiara, dovrebbe essere evidente che un caminetto aperto non è un
qualunque pezzo di arredamento, come un divano o un televisore, che si
possa piazzare a piacere nella casa, dove l'estro dell'arredatore o la
comodità del proprietario consigliano.
Non si può installare un camino aperto gettando il tubo dei fumi a caso
fuori di casa, con la stessa disinvoltura con cui si allaccia la presa di
corrente ad un impianto hi-fi.
Un camino aperto è sopratutto una canna fumaria, cioè un elemento
strutturale e non accessorio dell'impiantistica domestica, cui dovrebbe
essere dedicata la stessa attenzione e considerazione progettuale dedicata
agli altri impianti fondamentali della casa, come le scale interne di
comunicazione o la rete dei termosifoni.
Se la canna fumaria non è nata con il progetto originale della casa, ma
viene aggiunta successivamente, a questa modifica va dedicata l'attenzione
adeguata ad un intervento strutturale, pari a quella che viene dedicata ad
una ristrutturazione della casa.
Molti invece ritengono che l'acquisto di un focolare prefabbricato
risolva al 90% per cento il problema, e che il resto venga poi 'da sé. Non è
così.
In altri termini:
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Questo è un
camino. |
Questo no. |
Occorre pensare il camino come un tutto unico, dal piano del
focolare, anzi, dalla ceneriera, sino alla sommità del comignolo ed occorre,
per di più, pensarlo integrato con l'ambiente che lo ospita. Solo così
potremo farlo funzionare correttamente.
Perché i camini 'fanno fumò...?
In realtà, avendo letto la sezione sulle canne fumarie, sappiamo già
'come funziona un camino, dato che, come già detto, camini e canne fumarie
sono praticamente la stessa cosa.
Quello che dobbiamo capire, e quello che interessa la maggior parte
della gente, è perché i camini 'fanno fumò assai più spesso e facilmente di
una stufa o di una caldaia a gas, e quali sono i principi da seguire per
installare un camino che eviti questo problema.
Per semplificare, possiamo dividere il problema in tre parti:
il primo è la canna fumaria vera e propria, il secondo è il
focolare, il terzo il rapporto tra il camino e l'ambiente che lo ospita,
ovvero il cosiddetto 'sistema casa-camino'.
La canna fumaria
Il punto che differenzia principalmente un camino
aperto da una stufa è che è, appunto, aperto. Le stufe hanno uno sportello
che durante il funzionamento è chiuso, e la valvola di alimentazione
consente solo un minimo passaggio di aria, quella indispensabile alla
combustione. Con la valvola dell'aria chiusa, possiamo considerare ai fini
pratici la stufa quasi stagna, rispetto all'ambiente. Con a disposizione
solo l'aria sufficiente alla combustione, la temperatura nella stufa, e
quindi nella canna fumaria, è molto alta, e stabilire un buon tiraggio è più
semplice, mentre i ritorni di fumo sono quasi impossibili, se non in
condizioni del tutto eccezionali.
Un caminetto, al contrario, ha una bocca molto più grande di una stufa,
e non ha una regolazione dell'aria di combustione ( la valvola della canna
fumaria ha un'altro scopo). Nella bocca di un camino entra molta più aria di
quella necessaria alla combustione, il che rende i fumi molto più freddi, e
stabilire un buon tiraggio più difficile.
Mentre l'andatura di combustione di una stufa può essere regolata
agendo sulla valvola dell'aria, la regolazione dell'andatura di un caminetto
è difficile, ed affidata largamente al caso. La valvola posta sulla canna
fumaria può agire come limitatore solo se il tiraggio è eccessivo, nel qual
caso non avremmo comunque problemi di fumo. L'andatura della combustione può
essere in qualche modo regolata soltanto aggiungendo o sottraendo legna alla
combustione, cosa macchinosa e non facile.
La canna fumaria di un camino aperto, perciò, deve in genere
accontentarsi di un tiraggio disponibile compreso tra i 10 ed i 20 Pascal,
cioè tra un e due decimillesimi della pressione esterna, poiché raramente
questo tipo di impianti riesce ad ottenere di più. Pertanto, tutte le
raccomandazioni segnalate per una corretta costruzione vanno ancor di più
tenute in conto: la canna deve essere quanto più possibile
verticale, priva di curve e cambiamenti di sezione, deve essere liscia e
possibilmente di sezione interna circolare, adeguatamente alta e comunque
più alta del colmo del tetto, protetta da un comignolo antivento, deve
essere estremamente ben coibentata e di sezione adeguata. Tutto questo serve
ad evitare cadute di pressione ed ostacoli ai fumi, insomma le cosiddette
'perdite di carico'.
Il focolare
Nella letteratura sui camini si trovano molte 'regole d'oro'
per impostare la giusta forma della bocca del focolare, tale da impedire la
fuoriuscita dei fumi.
In realtà, il 'motore' del camino è la canna fumaria, e una volta che
questa sia stata studiata per assicurare la depressione necessaria
all'espulsione dei fumi, il compito del focolare è semplicemente quello di
ospitare il fuoco e di avere una forma interna tale da facilitare al
massimo lo scorrimento dei fumi, abbastanza a prescindere dalla forma della
bocca vera e propria.
Per capire quale sia la forma interna più adatta ad un focolare,
bisogna studiarne l'aerodinamica.
I problemi termodinamici ed aerodinamici che riguardano un focolare
possono essere classificati in 3 categorie:
1. Il flusso dell’aria comburente verso, attraverso e oltre il
letto di combustibile, e l’ascesa dei gas caldi prodotti dalla combustione
nel camino stesso. Il flusso di combustione dipende dal genere di grata che
alloggia il combustibile, dal disegno del caminetto e dalla sistemazione del
letto di combustibile. Il flusso dell’aria di combustione governa il rateo
di combustione, cioè la rapidità con cui avviene la combustione, il che
determina la temperatura dei fumi, che è uno dei fattori che influenzano il
tiraggio.
2. Il flusso di immissione di aria ambiente fredda e la quantità di
questa che si mischia con i gas di combustione nel focolare, producendo il
flusso misto di aria e gas nella gola e nella canna fumaria, il buon
andamento del quale dipende dal disegno, dalle dimensioni e dal metodo di
costruzione. Le inversioni di tiraggio, che provocano l’emissione di fumo da
un caminetto, dipendono principalmente da questa parte del flusso.
3. L'efficienza della combustione, con particolare riguardo alla
quantità di residui incombusti, e quindi inquinanti, che sporcano le canne
fumarie e deteriorano l'ambiente.
1. Il flusso dell'aria attraverso il letto di
combustibile
L'aria è sempre in grado di scambiare l'intero suo contenuto di ossigeno
con il combustibile, e quindi il quantitativo dei prodotti di combustione
nei gas residui dipende dalla quantità di aria disponibile,
indipendentemente dal quantitativo del combustibile.
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La combustione di un solido è regolata, in larga
misura, dalla corrente d’aria che fluisce attraverso o sopra il letto di
combustibile e che quindi entra in reazione con la sua superficie. Il
movimento dell’aria attraverso il letto è causato dalla pressione
esercitata dall’aria fredda di maggior densità rispetto ad una colonna
di gas caldi di densità minore. Se questi due gas a differente densità
sono separati l’uno dall’altro dallo strato di combustibile, come
mostrato in Figura 1, l’aria trova accesso solo dal di sotto, e
tutta l’aria disponibile si trova ad attraversare il letto di
combustibile. La quantità di aria totale che entra nel sistema
non è grande, ed è evidente che, regolandone il flusso in ingresso, si
può regolare facilmente il rateo di combustione. Il caso in figura 1 è
lo schema di una camera di combustione chiusa, ad esempio una stufa. In
questo caso, tanto maggiore è il tiraggio, tanto maggiore sarà la
quantità d'aria immessa nel sistema, tanto maggiore il rateo di
combustione.
Se l’aria entra in contatto con il combustibile
anche da sopra, come nel caso evidenziato in Figura 2, nel
sistema entra una maggiore quantità totale di aria , ma solo una
quantità più piccola attraversa in realtà il letto di combustibile.
Questo caso corrisponde ad un camino aperto con una grata di appoggio
per il combustibile sollevata dal fondo. Dell’aria che passa sopra il
letto di braci, solo una piccola parte viene effettivamente a contatto
col combustibile o con i gas di combustione e prende quindi parte alla
combustione. E' sempre l'aria che passa dal di sotto della grata
che è determinante. In questo caso, maggiore è il tiraggio, più alta è
la velocità dell'aria, maggiore ne è la quantità che è forzata ad
attraversare il letto di combustibile, maggiore è il rateo di
combustione. Anche in questo caso, dunque, regolando il flusso dell'aria
che passa sotto la griglia, si può regolare la combustione, anche
se con minor precisione. Abbassare il limite superiore della bocca del
camino, in questo caso, ha l'effetto di schiacciare verso il basso il
flusso di aria in ingresso, aumentando la quota d'aria costretta a
passare sotto la griglia, aumentando di conseguenza il rateo di
combustione, ma anche la possibilità di regolarlo. Stesso risultato si
ottiene sollevando la griglia dal fondo del camino, aumentando lo spazio
inferiore
Se il combustibile non poggia su una grata
sollevata, che consenta il passaggio dell’aria da sotto, ma giace sul
fondo del camino, Figura 3, allora l’intera quantità d’aria che
entra nel camino passa sopra il fuoco. Questo caso è presente
solo nei caminetti aperti. E’ sorprendente che una quantità sufficiente
di aria raggiunga il combustibile per mantenere la combustione.
L'accesso dell'aria al combustibile è in realtà limitato al quantitativo
necessario a rimpiazzare i gas di combustione che lasciano il letto di
brace. Perciò, in questo caso, non è il rateo di combustione ad essere
determinato dal flusso di aria, ma, al contrario, è il flusso di aria
che è determinato dal rateo di combustione, che è esclusivamente una
funzione dipendente dalla natura del combustibile, dal suo taglio e
dimensione, dalla sua sistemazione, e dalla sua temperatura. La legna o
il carbone bruciano in una sorta di 'zona morta' che è largamente
indifferente all'enorme quantità di aria che passa sopra il letto di
braci senza prendere parte in alcun modo alla combustione. Praticamente
il combustibile brucia come se stesse all'aperto, ed è quindi
impossibile regolarne la combustione, se non intervenendo materialmente
su di esso. |

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Aumentare o diminuire il limite superiore della
bocca del camino non ha, in questo caso, alcun effetto sul rateo di
combustione, che è anche del tutto indifferente al maggiore o minore
tiraggio della canna fumaria. La variazione del tiraggio ha effetto solo
sulla quantità di aria di ventilazione che è risucchiata dall'ambiente.
Questi tre diversi metodi di alloggiare il combustibile
all'interno di un focolare hanno conseguenze sul tipo di combustibile
utilizzabile e sull'utilità o meno di una valvola che regoli il flusso
di aria e gas.
Come già detto, nel caso evidenziato in figura 3, il combustibile
giace in una zona morta, appena lambita dal flusso di aria di
ventilazione. Il rateo di combustione dipende quindi dalla rapidità con
cui i gas prodotti dalla prima fase della combustione vengono
rilasciati, emergono dal letto di combustibile e sono investiti dallo
strato più basso e confinante di aria di ventilazione. La combustione è
in effetti un processo di 'confine', che avviene al limite tra la massa
solida e quella fluida. Tanto maggiore è la quantità di sostanze
volatili rilasciate dal combustibile, tanto più rapida sarà la
combustione. Questa rapidità dipende sia dalla temperatura del letto di
braci, sia dalla natura stessa del combustibile. Combustibili con una
alta percentuale di sostanze volatili, come legno, torba, tavolette di
lignite o cilindri di segatura pressata, bruciano in questa situazione
assai meglio del carbone, come l'antracite, o peggio ancora, il coke.
Anche la temperatura del combustibile influenza notevolmente il processo
di combustione. Tanto più alta la temperatura, tanto maggiore il
rilascio di sostanze volatili. La temperatura del combustibile è data
anche dal rapporto tra la sua massa e la superficie esposta, che produce
irraggiamento. Tanto meno esposta è la superficie del combustibile,
tanto minore sarà la perdita di temperatura per irraggiamento. Se il
combustibile è molto disperso sul piano del focolare, la perdita di
calore per irraggiamento, e per il raffreddamento dovuto al contatto con
l'aria di ventilazione, può essere tale da far scendere la temperatura
al di sotto del valore necessario a sostenere la combustione. Questo
avviene più facilmente con il carbone. In sostanza, in un focolare senza
grata sollevata si può bruciare solo legna. Sistemare più o meno
strettamente il letto di braci ed i ciocchi di legno è l'unico metodo
per regolare in qualche modo il rateo di combustione prodotto, e quindi
la quantità di calore prodotta e di legna bruciata.
I modi di alloggiare il combustibile descritti nelle figure 2 e 3,
invece, consentono più facilmente di utilizzare combustibili più 'duri'.
Costringere l'aria di ventilazione ad attraversare, almeno in parte, il
letto di combustibile consente di aumentare la superficie di contatto
tra le braci e l'ossigeno dell'aria, senza diminuire eccessivamente la
dispersione di calore per irraggiamento, e quindi la temperatura di
combustione. In una griglia del tipo in figura 2 possono essere bruciati
carboni 'leggeri', in quella in figura 1 anche carboni 'pesanti'. Se si
brucia legna, il rateo di combustione può diventare eccessivo, e la
regolazione del tiraggio diventa indispensabile, tanto più che in questo
tipo di sistemazione ha più effetto.
Una valvola di limitazione posta sopra una griglia del tipo in
figura 1 ha un effetto determinante nel regolare il rateo di
combustione. Poiché tutta l'aria è costretta ad attraversare il
letto di braci, diminuire la sezione di uscita ne rallenta fortemente il
flusso, con conseguente minore ossigenazione del letto di braci e
riduzione della combustione.
Nel caso in figura 2, invece, l'utilizzo di una valvola ha scarso
influsso sulla combustione se il camino ha una bocca di altezza normale
e grata piuttosto bassa. La maggior parte dell'aria continua a passare
sopra il letto di combustibile, e chiudere la valvola influenza
pochissimo l'andamento della combustione. Diverso l'effetto se si riesce
ad aumentare la quota di aria che passo sotto la griglia, sia
sollevando la grata verso la parte superiore della bocca, sia,
viceversa, abbassando la bocca di entrata del camino. Tutto questo,
comunque, è piuttosto macchinoso, e per niente bello da vedere.
Nel caso in figura 3, infine, la valvola dell'aria non ha alcun
effetto sul rateo di combustione, in nessun caso. Chiudere la valvola ha
effetto solo sulla quantità di aria ambiente che viene risucchiata
all'esterno attraverso la canna fumaria, ma non influisce in alcun modo
sulla combustione.
Tutto questo discorso è servito, in sostanza, a giustificare le
seguenti osservazioni:
Se il camino fa fumo, il motivo può essere lo scarso tiraggio
disponibile. Aumentare il rateo di combustione significa inviare più
calore in canna fumaria, e quindi aumentare il tiraggio, che, come
abbiamo visto nella sezione sulle canne fumarie, dipende anche dalla
temperatura dei fumi.
Poiché un eccesso di aria di ventilazione raffredda eccessivamente i
fumi e provoca un fortissimo attrito in canna fumaria, chiudere la
valvola ha l'effetto di aumentare la temperatura dei fumi, aumentando il
tiraggio positivo, e di diminuire le perdite di carico diminuendo il
volume di aria forzato a passare in canna fumaria. Tuttavia la stessa
presenza di una valvola, strozzando i fumi, costituisce di per sé una
fortissima perdita di carico. Non è detto quindi che il suo impiego sia
risolutivo, anche se è comunque raccomandabile. Molto dipende dal tipo e
dalla forma di valvola utilizzata.
L'altro modo per aumentare la temperatura dei fumi, e quindi il
tiraggio, è aumentare il rateo di combustione. Nei camini aperti questo
è possibile solo intervenendo sulla qualità del combustibile e sulla sua
sistemazione. Tagli di legno più piccoli aumentano la superficie di
scambio tra il combustibile e l'aria, accelerando la combustione, tagli
di legno più grandi la rallentano. Legna molto secca produce più calore
della legna verde. Sollevare la legna su una griglia accelera
sicuramente il rateo di combustione, aumentando notevolmente il
tiraggio. Tuttavia, tutti questi metodi aumentano notevolmente anche il
consumo di legna.
Se si vuole evitare di trasformarsi in fuochisti costantemente
impegnati nell'alimentazione di un focolare, il modo migliore è
costruire un camino che abbia delle perdite di carico così basse da non
richiedere un fortissimo tiraggio per funzionare.
Di questo parliamo nel prossimo paragrafo. |
2. Il flusso dell'aria e dei fumi nel focolare
Nel 1937 il professor P. O. Rosin utilizzò la tecnica dei modelli per
studiare il comportamento aerodinamico dei caminetti aperti. Il risultato
dei suoi studi fu pubblicato nel 1938 col titolo " The aerodynamics of
domestic open fires". Quanto segue è basato fedelmente sulle sue
osservazioni.
L'immagine seguente è ricavata dall'osservazione di uno dei modelli
utilizzati, ed è quella che rivela il miglior risultato aerodinamico
ottenuto. E' un'immagine completa, con tutte le linee di flusso dell'aria
ricavate dall'osservazione diretta.
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Fig. 4
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Una cosa salta immediatamente agli occhi:
in un focolare aerodinamicamente corretto, il flusso dell'aria e dei gas
di combustione è un flusso decisamente laminare, con gli strati più alti
dell'aria ambiente che aderiscono al lato interno della parete frontale
del camino ed i fumi di combustione che salgono verticalmente aderendo
strettamente alla parete di fondo del focolare e della canna fumaria.
La maggior parte degli strati d'aria più bassi, che si muovono vicino
al pavimento, cominciano a salire verso la verticale prima di aver
raggiunto lo strato di combustibile. Il fuoco, quindi, brucia in uno
spazio quasi morto e del tutto indifferente al flusso di aria di
ventilazione proveniente dall'ambiente. |
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La densità delle linee di flusso aumenta man
mano che la gola si restringe, indicando la particolare importanza
aerodinamica della cappa e dell'allaccio alla canna fumaria.
Più o meno all'altezza delle spalle, solo una parte dell'aria
ambiente viene risucchiata verso il basso ed entra nel focolare. L'aria
rimanente sale lungo la facciata della cappa e crea un vortice circolare
contro il soffitto della stanza. Questo indica che, a meno che
l'ingresso di aria fresca nell'ambiente non avvenga all'altezza del
soffitto, il ricambio di aria prodotto da un camino, di per sé, non è
per niente ideale. Se, in particolare, l'aria esterna entra
nell'ambiente all'altezza del pavimento, tramite una presa d'aria bassa,
o sotto le porte, i piedi e le gambe dovranno |
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sopportare una sensazione di fresco, mentre gli organi respiratori si
troveranno in una zona di aria stagnante, che si muove in circolo nella
metà superiore della stanza, ma senza rinnovarsi. Ne segue che
l'affermazione che un camino provoca, poniamo, quattro ricambi d'aria
per ora in un ambiente non implica che l'aria della stanza sia
effettivamente rinnovata, ma solo che un quantitativo di aria
corrispondente a quattro ricambi l'ora viene risucchiata dalla canna
fumaria. Per ottenere un effettivo ricambio di aria fresca bisogna
dunque ricorrere a qualche accorgimento, che sarà |

Fig. 5
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illustrato in un'altra sezione.
Se la velocità dell'aria di immissione aumenta di molto, il flusso
è spinto ancora più in verticale, e la zona morta in cui brucia il fuoco
si allarga, provocando qualche mulinello di fumo.
Questo mostra, che, con la legna giacente sul fondo del camino e non
sollevata su una griglia, anche un forte tiraggio non è in realtà in
grado di aumentarne sensibilmente il rateo di combustione.
Più aria di ventilazione raffredda i fumi e la parete di fondo del
focolare, tuttavia la laminarità del flusso viene in generale mantenuta,
anche se la creazione di qualche vortice all'interno del focolare è
possibile. |
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La laminarità del flusso di aria e gas che
entrano nel focolare è stata anche recentemente testata.
La McNear Brick, un costruttore americano di caminetti tipo Rumford (
un tipo di camino la cui sezione è illustrata a fianco) ha condotto un
test di temperatura nel laboratorio di prova del Virginia Politechnical
Institute, sistemando due termocoppie nei punti indicati come 5 (la
parete interna della cappa) e 6 ( più o meno al centro del flusso di
aria e gas) distanti tra di loro non più di 6/7 cm. in profondità.
Con una temperatura del fuoco stabilita a circa 930 °C, la
termocoppia sistemata nel punto 5 registrava non più di 25 °C,
mente quella nel punto 6 registrava quasi 380 °C.
Il flusso di aria e gas nel camino è decisamente laminare. |
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In effetti il flusso aria ambiente agisce come
uno scudo invisibile che trattiene il fumo dietro di sé, mentre entrambi
salgono nel focolare e nella canna fumaria. L'aria di ventilazione,
insomma, preme il fumo verso la parete di fondo del camino, tanto più
quanto è maggiore l'afflusso dell'aria. La pressione dell'aria è minore
in basso, appena sopra il fuoco, lasciando più spazio alla fiamma, ma a
livelli più alti il gas di combustione è ridotto ad una strato sottile
schiacciato contro la parete di fondo. Questo è un fenomeno
riscontrabile con ogni disegno di focolare, ed in particolare, con ogni
disegno della parete di fondo del focolare, e deve essere tenuto
presente in qualsiasi studio della forma, posizione, dimensione e
manifattura dei materiali da costruzione del focolare.
Per chi sia ancora interessato ad un camino aperto come fonte di
riscaldamento, questo schema di funzionamento non è in realtà molto
favorevole. A parte il minimo irraggiamento offerto dalla fiamma, il
restante calore, più del 75%, viene trasportato dai fumi verso l'alto e
lungo la parete posteriore del camino, che in genere è una parete
perimetrale della casa, mentre la parete frontale del camino, rivolta
verso l'interno dell'ambiente, è in pratica raffreddata dal flusso di
ventilazione immesso nel focolare.
Le varie linee di flusso illustrate in Fig. 4 possiedono
anche diverse velocità. La velocità più alta, nel modello rappresentato,
è a circa 30/40 cm. da terra, il che spiega perché si ha la sensazione
di avere i piedi freddi di fronte ad un camino. La velocità del flusso
naturalmente aumenta con l'ingresso dell'aria nella bocca del focolare e
con l'approssimarsi alla gola, con un punto di particolare accelerazione
intorno al limite superiore della bocca e poi nell'ingresso in canna
fumaria, che fanno di questi due punti quelli aerodinamicamente più
delicati. Nella gola vera e propria, la velocità del flusso è, in media,
sei volte superiore alla velocità di ingresso nella bocca del focolare,
in dipendenza, comunque, delle dimensioni effettive della gola. |
Vediamo adesso cosa accade se ci si allontana dal modello sopra
descritto.
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Fig. 6
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In figura 6 è evidenziato un camino con la gola
troppo ampia. In un camino del genere, anche se il focolare è per gli
altri aspetti ben conformato, la temperatura e la velocità dei fumi sono
troppo basse, il flusso dell'aria di ventilazione diventa incerto, ed
alle spalle della cappa possono formarsi dei vortici che, mescolando
l'aria di ventilazione con i gas di combustione, tendono ad invertirne
almeno parzialmente il flusso e a provocare degli sbuffi di fumo
nell'ambiente.
Questo effetto è accentuato nel caso che anche la canna fumaria sia
molto ampia. I fumi tendono sempre ad addossarsi alla parete di fondo e
non riescono a riempire l'intero volume a disposizione. |
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Di conseguenza, una difforme distribuzione di
temperature e velocità può facilmente provocare una separazione dei
flussi: una corrente di aria calda sale verso l'alto appoggiata
al fondo del camino, mentre una corrente di aria fredda precipita verso
il basso sul lato frontale della canna fumaria e del camino, e penetra
nell'ambiente mista a fumo (vedi Figura 7).
Questo avviene più facilmente se l'accesso di aria fresca
nell'ambiente dove è posizionato il camino è impedito dalla mancanza di
una presa d'aria, o da finestre e porte a tenuta stagna: l'aria
segue sempre il percorso di minor resistenza, ed una camino
sufficientemente ampio finisce per ospitare entrambe le colonne d'aria,
cioè entrambi i 'vasi comunicanti' di cui si è parlato nella teoria
dei camini, escludendo l'aria ambiente.
Restringere la gola e la canna fumaria favorisce l'aumento della
temperatura e la velocità ascensionale dell'aria di ventilazione fornita
dall'ambiente, il che rende molto più difficile la penetrazione
dell'aria esterna attraverso il comignolo ed elimina il pericolo di
inversione del tiraggio e di contro-correnti discendenti. |

Fig. 7
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Un altro che si è rivelato fondamentale è la forma del limite
superiore della bocca del camino. |
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Fig. 8
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Nella figura 4 si vede bene che questa forma è
arrotondata. Gli esperimenti sul modello hanno dimostrato che una forma
dotata di spigoli acuti in questo punto provoca dei vortici violenti,
persino nella gola, come descritto in figura 8.
Restringere la gola del camino per accelerare la velocità dei fumi
aiuta a moderare questo vortice, ma non è in grado di estirparlo
completamente, per lo meno non prima del limite in cui un eccessivo
restringimento della gola rende impossibile smaltire l'intero volume dei
fumi.
Se inoltre la bocca del camino viene rifinita con un elemento
sottile, verticale o inclinato verso l'esterno, come, ad esempio, un
foglio di metallo, il vortice diviene addirittura catastrofico, |
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come illustrato in figura 9, e nessun altro
accorgimento, neanche la diminuzione dello spessore della gola del
camino, riesce ad eliminarlo né ridurlo. Anche in questo caso,
l'indebolimento della spinta verticale dell'aria di ventilazione,
prodotto dai vortici, può lasciare spazio al formarsi di contro correnti
discendenti in grado di spingere sbuffi di fumo negli ambienti.
Nessun camino di produzione italiana, né di serie né artigianale,
sembra tener conto di questo aspetto aerodinamico, dato che sempre
presentano un limite superiore della bocca squadrato. Pure, non dovrebbe
essere particolarmente complicato arrotondare questa parte, tanto più
che può essere fatto senza incidere sull'aspetto esteriore del
rivestimento. |

Fig. 9
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Fig. 10
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Un altro aspetto che incide negativamente
sull'aerodinamica interna dei camini aperti è la presenza di quella che
viene a volte definita 'camera dei fumi' o 'camera di calma', cioè un
brusco allargamento orizzontale della sezione della gola prima
dell'immissione dei fumi in canna fumaria, presente anche in molti
camini di produzione italiana, in modo più o meno pronunciato. La sua
presenza provoca dei violenti vortici dei gas di combustione che, se
anche di per sé non sempre sono sufficienti a provocare ritorni di fumo,
tuttavia costituiscono una notevole perdita di carico, cioè di spinta
verticale, e provocano gravi depositi di fuliggine in un punto, per di
più, difficilmente raggiungibile e praticamente impossibile da pulire. |
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Infine, l'ultimo aspetto da considerare è
l'inclinazione in avanti della parete di fondo del focolare.
L'utilizzo di questo particolare accorgimento, piuttosto diffuso,
trova giustificazione nella consapevolezza che l'unico calore fornito da
un camino aperto è il calore radiante: inclinando in avanti, con
uno specifico angolo, il fondo del focolare, si intercettano e si
riflettono verso l'ambiente le radiazioni verticali prodotte dal letto
di braci e dalla fiamma, che altrimenti si perderebbero in canna
fumaria.
In effetti questo è quello che accade, tuttavia non ci sembra che una
simile pratica sia realmente utile, né dal punto di vista termico, né
tantomeno dal punto di vista aerodinamico.
Dal punto di vista del rendimento termico, c'è da considerare |

Fig. 11
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che l'inclinazione in avanti del fondo del camino
obbliga a realizzare una valvola od una gola particolarmente ampia, che
rende più difficile regolare l'efflusso di aria in canna fumaria,
finendo per aumentare notevolmente la quantità di aria sottratta
all'ambiente. In cambio di un minimo aumento dell'irraggiamento frontale
(e locale) del camino, si finisce per favorire il più rapido
raffreddamento del resto degli ambienti, richiamando una maggiore
quantità di aria fredda dall'esterno.
Dal punto di vista aerodinamico, inoltre, l'inclinazione del fondo
può avere effetti catastrofici. Oltre al fatto spesso obbliga, per
motivi di semplicità costruttiva, a realizzare una camera dei fumi i cui
aspetti negativi sono già stati illustrati (Figura 10), l'inclinazione
in avanti avvicina pericolosamente i fumi alla bocca del camino, facendo
incontrare il flusso dei gas di combustione ed il flusso di aria di
ventilazione con un angolo sfavorevole che facilita la formazione di
vortici, oltre a rendere molto più facile il ritorno di fumi
nell'ambiente in presenza di altri difetti aerodinamici, come quelli
illustrati più sopra, con le figure da 5 a 9. La forma della valvola
lunga e stretta è aerodinamicamente pessima e provoca una perdita di
carico assai maggiore di una valvola rotonda o quadrata. Per di più,
rischia di essere intasata dall'aria di ventilazione, ostacolando
l'uscita dei fumi. Inoltre, almeno una parte degli strati più bassi di
aria di ventilazione in ingresso vengono deviati verso il basso
dall'inclinazione del fondo, producendo dei vortici che raffreddano il
letto di brace abbassandone il rateo di combustione, diminuendo la
temperatura dei gas emessi e riducendo quindi il tiraggio (Figura 11).
Tutto sommato, considerando che l'utilizzo attuale di un camino
aperto ha assai meno a che fare col riscaldamento di un tempo, riteniamo
che questo aspetto possa serenamente essere messo da parte a favore di
un miglior funzionamento e di una migliore qualità dell'aria. |
Tutti i vortici osservati all'interno del focolare sono provocati da
una resistenza al flusso dei fumi e dell'aria di ventilazione conosciuta
come 'resistenza di forma'. Questa resistenza è prodotta dall'attrito di un
fluido che attraversa un corpo.
Ad esempio, i vortici prodotti dalla forma squadrata della bocca del
camino sono dovuti al fatto che un flusso laminare non può ruotare intorno
ad un angolo di 90°. Un movimento con un raggio di curvatura infinitamente
piccolo produce una forza centrifuga infinitamente grande. Per evitare
questo genere di vortici, è necessario che lo strato di fluido a diretto
contatto del corpo non sia sottoposto ad un cambio di direzione superiore ai
10° o 12°.
Soltanto un restringimento estremamente graduale della sezione del
camino, dalla bocca alla canna fumaria, e la completa assenza di angoli
acuti, perciò, possono evitare la formazione di vortici e consentire la
formazione di un flusso laminare uniformemente diretto. La formazione di
vortici è inevitabile se la superficie solida lungo cui scorre il fluido si
interrompe o cambia direzione bruscamente.
Sebbene la formazione di vortici sia desiderabile, e spesso
artificialmente prodotta, per intensificare la velocità di combustione ( la
presenza di vortici favorisce il più intimo mescolamento dei gas di
combustione con l'ossigeno dell'aria), in ogni caso di 'trasporto' di
un fluido è sempre dannosa ed aumenta la resistenza e le perdite di carico.
Nel caso di un camino aperto è particolarmente intollerabile dato che il
tiraggio disponibile è spesso al limite della sufficienza, e la formazione
di vortici nel flusso può portare, al minimo cambiamento di vento o di
correnti d'aria interne alla casa, al riflusso di fumo nell'ambiente.
Le perdite di carico dovute ad un focolare di cattiva forma e
concezione possono essere altissime, e determinanti nel vanificare anche un
buon tiraggio. Di più, una aerodinamica interna mal concepita può creare
ritorni di fumo anche in presenza di un tiraggio di per sé teoricamente
sufficiente all'evacuazione dei prodotti della combustione, ovvero imporre
un eccesso di tiraggio tale da produrre un consumo insostenibile di legna.
3. L'efficienza della combustione
Si è molto discusso, ed ancora si discute, sui reciproci vantaggi e
svantaggi delle stufe e dei focolari aperti riguardo il grado di completezza
della combustione ed il conseguente rilascio nell'ambiente di residui
inquinanti.
Perché una combustione sia completa, e non rilasci inquinanti, occorrono
tre cose: il combustibile, una quantità sufficiente di aria comburente ed
una temperatura sufficientemente elevata.
I gas volatili rilasciati dalla prima fase della combustione contengono
idrocarburi 'pesanti' che richiedono una temperatura di ignizione pari a
circa 650 °C.
D'altra parte, il carbonio contenuto nella legna ha una combustione
complessa, nella cui prima fase viene prodotto ossido di carbonio, che solo
poi, per successiva riossigenazione, brucia ad anidride carbonica. La
combustione in carenza di ossigeno non è solo pericolosamente inquinante,
dato che l'ossido di carbonio è un veleno potente, ma anche scarsamente
efficiente, dato che la maggior parte del calore è prodotto proprio dalla
reazione dell'ossido di carbonio con l'ossigeno.
In un camino aperto c'è un tale eccesso d'aria da garantire una
percentuale di ossido di carbonio praticamente nulla nei residui di
combustione. D'altra parte, questo stesso eccesso d'aria tende a raffreddare
la temperatura di combustione ed a lasciare almeno una grossa parte degli
idrocarburi pesanti incombusti.
In una stufa, il confinamento della combustione in uno spazio ristretto
ed il controllo dell'aria di ventilazione garantiscono una alta temperatura
di combustione, che brucia più facilmente gli idrocarburi, e tuttavia la
scarsità di ossigeno può essere tale da aumentare sensibilmente la
produzione di ossido di carbonio, mentre la presenza di un forte tiraggio,
che aumenta la velocità dei fumi e ne diminuisce il tempo di permanenza in
camera di combustione, può comunque lasciar sfuggire qualche idrocarburo
incombusto.Si cerca di rimediare a questo problema prevedendo una seconda
immissione di aria preriscaldata e ricca di ossigeno in una zona predisposta
della camera di combustione, dove i fumi vengono temporaneamente confinati
per aumentarne la temperatura, resi artificialmente turbolenti per
consentirne un più profondo contatto con l'ossigeno e quindi bruciati più
completamente (post-combustione). Tuttavia il rilascio di incombusti e di
una minima quantità di ossido di carbonio è inevitabile.
In un camino aperto di imperfetta conformazione aerodinamica, le
turbolenze che mischiano fumi ed aria di ventilazione garantiscono
certamente l'eliminazione dell'ossido di carbonio, ma assai difficilmente
riescono a bruciare gli idrocarburi pesanti, dato che le turbolenze
raffreddano decisamente i fumi impedendo la combustione secondaria. In un
camino aerodinamicamente corretto, invece, l'eccesso di aria non si
mescola in maniera turbolenta con i fumi di combustione, ma questi restano
isolati e caldi molto a lungo dietro lo schermo prodotto dal flusso laminare
dell'aria di ventilazione, abbastanza a lungo da avviare almeno parzialmente
la combustione secondaria, dato che comunque l'aria non manca. E'
importante, a questo proposito, che le pareti del focolare siano assai ben
coibentate, in modo da non disperdere calore e mantenere i fumi caldi. Una
parete di fondo in acciaio o meglio in ghisa, che raggiunge e mantiene
rapidamente alte temperature, può aiutare.
Il sistema Casa-Camino
Il terzo aspetto da considerare è l'ambiente nel quale il
camino è inserito.
Un caminetto aperto è come una porta che metta in comunicazione
l'interno della casa con l'esterno, sia che la fiamma sia accesa, sia che
sia spenta.
Dalla teoria dei camini sappiamo che la differenza di pressione tra due
vasi necessaria ad attivare il 'tiraggio' è davvero minima;
talmente minima, che si può dire che non esista una canna fumaria in
equilibrio statico con l'ambiente. Una canna fumaria sarà sempre in
pressione o in depressione rispetto a qualunque altro 'vaso' circostante,
esterno o interno alla casa, a prescindere dal fatto che si sia avviata la
combustione. Non è raro, infatti, sperimentare l'inversione del tiraggio di
una canna fumaria spenta.
Le condizioni ambientali sono dunque determinanti nell'influenzare il
comportamento di un caminetto, dato che l'ambiente in cui è posto non è
altro che il 'vaso comunicante' che fornisce aria fredda, indispensabile al
funzionamento del suo motore. Qualunque perturbazione di questo vaso avrà
immediato effetto sull'altro.
Una casa, anche se di moderna costruzione, ben coibentata e sigillata
da infissi a tenuta, presenta sempre delle 'falle', cioè dei punti in cui
l'involucro che separa l'interno dall'esterno può essere attraversato da
correnti d'aria, se non altro perché un minimo di ricambio d'aria negli
ambienti è imposto dai regolamenti edilizi. Aperture di ventilazione,
fessure sotto le porte, guarnizioni degli infissi vecchie o danneggiate,
abbaini, coperture approssimative e mille altri motivi producono spifferi in
entrata o in uscita. Questo movimento d'aria, insieme alla differenza di
temperatura tra l'interno e l'esterno, trasformano la casa in un camino.
"L'effetto camino"
L'effetto camino induce una pressione superiore a quella atmosferica
ai livelli alti della casa ed una pressione inferiore a quella atmosferica
al livelli più bassi. Esattamente come in un vero camino, maggiore è la
differenza di temperatura fra l'esterno e l'interno, e maggiore è l'altezza
della casa, maggiore è l'effetto camino prodotto.
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Se le falle sono uniformemente distribuite, il
livello di pressione neutra, cioè il livello in cui la pressione interna
è uguale a quella esterna, si troverà, più o meno, a metà altezza
dell'edificio, come nell'esempio a fianco.
Se invece la casa ha un piano interrato, avrà la maggior parte delle
sue falle ai livelli alti, e quindi il suo livello di pressione neutra
tenderà ad essere più alto, come nell'esempio qui sotto. |

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In pratica, nella maggior parte degli edifici,
le falle sono concentrate ai piani alti e poiché il livello di pressione
neutra tende ad approssimarsi alla quota delle falle più alte, sarà
generalmente più alto del punto medio della casa, anche perché
normalmente si tende a sigillare con cura le falle ai piani inferiori,
dalle quali si avverte l'ingresso di fastidiosi 'spifferi' di aria
fredda, mentre più facilmente si ignorano le falle in uscita ai piani
superiori, dato che le perdite di aria calda non vengono avvertite e
sono meno fastidiose. |
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Una finestra aperta ai piani superiori
rappresenta una notevole 'falla', ed il livello di pressione neutra sale
immediatamente alla sua quota, producendo una sensibile depressione ai
piani inferiori, che può essere sufficiente a creare un ritorno di fumo
in un camino. Se invece viene aperta una finestra al livello inferiore,
il livello di pressione neutra scende alla sua quota, riducendo la
depressione in quell'ambiente. Questo spiega perché, a volte, per
correggere il cattivo funzionamento di un camino basti aprire una
finestra nella stanza. Se entrambe le finestre sono aperte, il livello
di pressione neutra tenderà a riposizionarsi a mezza altezza. |
Tanto per fare un esempio pratico, proviamo a misurare l'effetto
camino in una casa di 3 piani, quindi alta circa 9 m, con una temperatura
esterna di -5°C ed una temperatura interna di +20°C. Le formule sono le
stesse che abbiamo già utilizzato nella sezione Teoria dei Camini per
misurare la depressione in canna fumaria. Utilizzando quelle formule,
scopriamo che la densità dell'aria interna è di circa 1,2 Kg/mc, mentre la
densità dell'aria esterna a -5°C è di circa 1,324 Kg/mc (poniamo che la casa
sia al livello del mare). La formula per misurare la depressione in Pascal é
sempre la stessa:

Sostituendo si avrà Ph = 9 * 9,8
* (1,324 - 1,2)
cioè ben 10,9 Pascal.
Considerando che la maggior parte dei caminetti devono accontentarsi di
un tiraggio disponibile compreso fra i 10 ed i 20 Pascal, si vede come
"l'effetto camino" possa essere determinante.
Una casa di due piani, quindi alta 6 metri, con una temperatura esterna
di 0°C ed una interna sempre di +20°C, sperimenterà un effetto camino di
circa 6 Pascal, non molto, ma del tutto sufficiente a provocare l'inversione
del tiraggio in un impianto che si trovi già vicino ad un punto critico.
Infine, gli amanti delle alte temperature domestiche tengano conto che,
se la casa del primo esempio fosse mantenuta ad una temperatura di +25°C,
dovrebbe sopportare un effetto camino del valore di 13,6 Pascal, abbastanza
da impedire il funzionamento della maggior parte degli impianti.
L'inversione del tiraggio
Una lamentela molto comune tra i proprietari di camini è che una
corrente di aria fredda, portatrice anche di cattivi odori, penetra in casa
dalla bocca del camino, quando non è utilizzato. Questo è ciò che viene
generalmente chiamato 'inversione del tiraggio'.
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Quando una canna fumaria è in funzione, contiene
gas più caldi dell'aria esterna, che quindi salgono verso l'alto. Questo
è il funzionamento normale di un camino. Vi sono però casi in cui la
casa produce un 'effetto camino' migliore del camino stesso, il che
accade assai più facilmente quando il fuoco non è acceso nel focolare, e
l'aria fredda precipita giù per il condotto e penetra nella casa.
Si possono individuare due distinti motivi per cui questo accade. |

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Il caso più comune di inversione di tiraggio è quando il focolare
è installato al di sotto del livello di pressione neutra ed è servito da
una canna fumaria costruita all'esterno della casa. A fuoco
spento, l'aria contenuta nella canna fumaria esterna può facilmente
precipitare ad una temperatura inferiore a quella dell'ambiente interno,
divenendo quindi più pesante. Poiché il focolare si trova al disotto del
livello di pressione neutra, è esposto ad una leggera depressione,
sufficiente però a risucchiare l'aria fredda contenuta nella canna
fumaria.
Una volta che l'inversione di tiraggio è iniziata, è difficile
correggerla, dato che la canna fumaria è continuamente raffreddata
dall'aria esterna che penetra attraverso il comignolo. L'inversione di
tiraggio, quindi, si stabilizza, per cui diventa difficile accendere un
fuoco senza spillare fumo negli ambienti. |
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Questo tipo di inversione di tiraggio può essere
evitato soltanto installando la canna fumaria all'interno degli
ambienti. Anche il perfetto isolamento termico di una canna fumaria
molto ben coibentata, ma esterna, non è in grado di prevenire il
raffreddamento dell'aria contenuta al suo interno, dato il lungo periodo
di tempo che in genere intercorre tra una accensione ed un'altra.
Al contrario, una canna fumaria inserita all'interno della casa non
sarà influenzata dalla pressione negativa degli ambienti più bassi
dovuta all'effetto camino perché si troverà sempre ad una temperatura
pari o superiore a quella della casa. Per di più, poiché il livello di
pressione |
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neutra segue la quota delle falle, l'apertura
relativamente grande del comignolo fa sì che il livello di pressione
neutra della canna fumaria sia più alto di quello della casa. Il
risultato è sempre un consistente flusso ascensionale di aria , anche a
fuoco spento.
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Il secondo caso di inversione di tiraggio è
illustrato nella figura a fianco. Si può notare come il comignolo sia
più basso della parte più alta dell'edificio. Se il solaio dell'ultimo
piano è mal sigillato, la casa può, anche in questo caso, essere un
camino migliore del camino vero e proprio. Nella figura, la canna
fumaria è posta all'interno, ma se fosse invece posta all'esterno, il
problema sarebbe ancora più grave. |

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Per evitare l'inversione del tiraggio è
necessario che il comignolo sia più alto della parte più alta della
casa.
Prolungare la canna fumaria potrebbe essere una soluzione, come
illustrato a fianco, ma con qualche controindicazione, come l'estetica
certo non esaltante, i problemi di stabilità ed il fatto che una canna
fumaria con un tratto esterno così esposto sarebbe comunque soggetta ad
un |
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certo raffreddamento.
Meglio, dunque, sarebbe ricollocare il camino in una zona più centrale
della casa, dove può essere più alto senza problemi estetici o di
stabilità, più caldo ed anche più efficace per l'eventuale riscaldamento
degli ambienti. Il maggior costo dell'operazione troverebbe compenso in
un impianto efficace e definitivo. |

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Se tuttavia, per inevitabili ostacoli
architettonici, fosse indispensabile mantenere la canna fumaria
all'esterno, una soluzione può essere rivestirla con un cavedio a sua
volta isolato e posto in comunicazione con l'ambiente interno da
feritoie adeguatamente posizionate. Le feritoie avrebbero il compito di
mantenere la temperatura della canna fumaria uguale a quella della casa,
ottenendo più o meno lo stesso risultato di una canna fumaria interna. |
L'inversione del tiraggio dovuta all'effetto camino è spesso male
interpretata come una incapacità dell'impianto di ottenere aria sufficiente
da una casa con una buona tenuta stagna. In realtà, l'effetto camino dipende
esclusivamente dalla differenza di temperatura e dall'altezza dell'edificio,
restando largamente indifferente alla dimensione complessiva delle falle
esistenti. Ad una data temperatura esterna corrisponde una certa differenza
di pressione tra la base e il tetto della casa: semplicemente, una
casa con poca tenuta scambierà con l'esterno un volume d'aria maggiore di
una casa meglio sigillata.
Un camino soggetto ad inversione di tiraggio 'a freddo' può avere
grossi problemi anche con il fuoco acceso, e se pure riesce a compiere
adeguatamente il suo dovere con fuochi molto caldi, l'inversione può
nuovamente manifestarsi non appena la temperatura si abbassi, come nel caso
di braci morenti, che sono ancora in grado produrre residui pericolosamente
inquinanti.
La depressurizzazione artificiale degli ambienti
Oltre all'effetto camino, che è un fenomeno naturale ed inevitabile,
negli ambienti domestici può essere indotta una forte depressurizzazione da
tutta una serie di apparati tecnici considerati ormai indispensabili al
comfort di una casa.
Le più comuni cause di depressurizzazione sole le cappe da cucina
ventilate, i ventilatori di espulsione dei bagni, le asciugabiancheria, e,
seppure meno diffusi in Italia, gli impianti aspirapolvere centralizzati.
Ognuno di questi impianti, quando è in funzione, espelle dall'interno
dell'abitazione un certo volume di aria. Se uno o più di questi impianti
sono in funzione all'interno di una casa fortemente sigillata, è improbabile
che la somma delle falle esistenti sia in grado di restituire all'ambiente
"in tempo reale" la stessa quantità di aria che viene espulsa. Il risultato
è una maggiore o minore depressurizzazione degli ambienti domestici, in
ragione della potenza e del numero di impianti di espulsione attivi in un
certo momento e della sezione totale delle falle esistenti.
Valutare esattamente la depressurizzazione di una casa dovuta a
ventilatori meccanici è dunque molto difficile. Si tenga comunque presente
che il problema è sicuramente maggiore in case strettamente sigillate (
porte e finestre a tenuta, intonaci plastici, tetti coibentati e
impermeabilizzati con guaine, etc.) in cui il valore della pressione
negativa può arrivare a 10 Pascal.
La presa d'aria esterna
La depressurizzazione degli ambienti dovuta all'effetto camino o a
ventilatori meccanici entra direttamente in competizione col tiraggio del
camino. Se il tiraggio del camino è più forte, i fumi usciranno dal
comignolo; se è la depressurizzazione degli ambienti ad avere la
meglio, il fumo uscirà dal focolare.
Poiché la depressurizzazione ambientale è largamente legata al bilancio
fra aria in ingresso ed aria in uscita attraverso l'involucro della casa, si
è ritenuto che la realizzazione di una presa d'aria che mettesse in
comunicazione diretta il focolare, ovvero l'ambiente dove il focolare è
inserito, con l'esterno, aumentando l'aria in ingresso, fosse sufficiente a
risolvere il problema.
Tuttavia, non è sempre così.
La presa d'aria che viene comunemente utilizzata è una presa d'aria
passiva, cioè non aiutata da un ventilatore. In sostanza, si tratta di un
buco nel muro, che si comporta in maniera non diversa di qualunque altra
'falla' nell'involucro domestico.
Una presa del genere immette aria nella casa, in assenza di vento, solo
se la pressione interna è minore della pressione esterna. Se l'apertura non
è sufficientemente grande la quantità di aria in ingresso non sarà in grado
di compensare la depressione interna. Ad esempio, un foro del diametro di 12
cm, in presenza di una depressione interna di circa 5 Pascal, consente il
passaggio di circa 17/18 metri cubi l'ora, del tutto insufficienti ad
alimentare il fabbisogno d'aria di un caminetto aperto. Una quantità di aria
teoricamente sufficiente ad alimentare un caminetto potrebbe passare
attraverso un condotto così piccolo solo se l'interno della casa fosse
fortemente depressurizzato, il che probabilmente provocherebbe comunque
un ritorno di fumi dal camino. Un condotto così piccolo può ridurre la
depressurizzazione, ma certamente non eliminarla.
In realtà, la maggioranza degli impianti richiederebbe, per compensare
anche una depressurizzazione non eccessiva, un foro del diametro di almeno
25 o 30 cm, che la maggior parte dei proprietari non è affatto disposta a
tollerare. Camini molto grandi potrebbero richiedere prese d'aria ancora
sensibilmente maggiori. Infine, per contrastare efficacemente l'effetto
camino, ed abbassare il livello di pressione neutra al livello del focolare,
se posto ai piani inferiori, senza intervenire sulla canna fumaria, la presa
d'aria da realizzare potrebbe dover essere enorme.
C'è anche un'altra considerazione da fare. Una presa d'aria passiva
produce un flusso d'aria in risposta ad una differenza di pressione. In
inverno, se la presa d'aria è posta al disotto del livello di pressione
neutra della casa, e non c'è vento, l'aria entrerà nella casa. Ma se la
presa d'aria è collocata sopra il livello di pressione neutra, l'aria
uscirà dalla casa.
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Anche l'effetto del vento va tenuto in
considerazione nel funzionamento di una presa d'aria passiva. Come
abbiamo già visto nella sezione sui comignoli, un vento che incontri un
ostacolo, |
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ad esempio una casa, crea una zona di surpressione
nel lato esposto ed una zona di depressione nel lato riparato. Se la
presa d'aria è posta nella zona di pressione, il vento forzerà
l'ingresso dell'aria all'interno della casa, ma se la presa d'aria è
posta sul lato riparato della casa, la zona di depressione prodotta dal
vento molto probabilmente risucchierà l'aria fuori, contribuendo
a depressurizzare la casa. |

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Considerando che la depressurizzazione sul lato
riparato della casa può raggiungere i 100 Pascal in caso di venti molto
forti, se la presa d'aria è collegata direttamente con l'interno del
focolare, il risucchio può essere tale da invertire non solo il
tiraggio, ma anche la direzione dei fumi e delle fiamme verso l'esterno
della casa, attraverso la presa d'aria, con reale pericolo di incendio. |
Insomma, una presa d'aria esterna, di per sé, non dà garanzia di buon
funzionamento del camino. A seconda del suo posizionamento può in alcuni
casi risolvere i problemi di tiraggio, ma il altri può addirittura
aggravarli.
La realizzazione di una presa d'aria esterna è comunque imposta dai
regolamenti edilizi. Poiché non è indispensabile che si trovi nel locale
dove è posto il focolare, si abbia cura di posizionarla sempre sulle pareti
perimetrali maggiormente esposte al vento. Se la stanza dove è posta la
presa d'aria non è la stessa che ospita il focolare, bisognerà prendere
accorgimenti perché il flusso di aria non sia impedito, neanche
accidentalmente, realizzando altre feritoie che mettano in comunicazione i
vari ambienti, anche a porte chiuse, ed in punti che non possano essere
ostruiti, ad esempio, dallo spostamento di mobili. Se, infine, la presa
d'aria è collegata con l'interno del focolare, si abbia cura di isolare
termicamente il condotto dalle strutture circostanti e, potendo, si installi
una valvola tagliafuoco.
Se nessun altra soluzione si rivela efficace nel risolvere il
problema dell'inversione del tiraggio, naturale od artificiale, e non si
vuole rinunciare ad utilizzare il camino, l'unica soluzione possibile è,
oltre all'installazione di una valvola che blocchi l'inversione di tiraggio
a freddo, la pressurizzazione artificiale dell'ambiente dove è posto il
focolare per mezzo di un ventilatore di immissione, da utilizzare al momento
dell'accensione del camino.
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