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Efficienza energetica della casa passiva: il ruolo della canna fumaria a tripla parete

Efficienza energetica della casa passiva: il ruolo della canna fumaria a tripla parete


[A cura di: Expoclima.net] Edificio passivo è un edificio che ha un così ridotto fabbisogno termico per la climatizzazione ambientale da poter essere coperto per la maggior parte dai carichi interni e dai contributi di sistemi di guadagno passivo, tanto da non necessitare di impianti di riscaldamento come tradizionalmente intesi, ma di impianti di potenza, complessità e costo molto ridotti.
La progettazione architettonica di tali edifici deve necessariamente essere volta allo sfruttamento delle caratteristiche del contesto ambientale affinché vengano minimizzati i fabbisogni energetici per riscaldamento, raffrescamento ed illuminazione mediante la qualità dell’involucro edilizio. Anche il problema dell’evacuazione dei fumi nelle case passive, quindi, va tenuto in seria considerazione dal punto di vista dell’efficientamento energetico dell’edificio, soprattutto per quanto riguarda la scelta della canna fumaria, che deve rispettare diversi requisiti per figurare come perfettamente idonea.
Di seguito, un approfondimento sull’importanza della ventilazione nelle case passive unita al fabbisogno di raffrescamento e riscaldamento, con uno sguardo particolare ai generatori di calore e all’utilizzo delle canne fumarie in tripla parete per l’evacuazione dei fumi.

L’INVOLUCRO E LE RINNOVABILI
Gli impianti di produzione di energia in un edificio a energia quasi zero devono sopperire in quantità minima alle prestazioni energetiche elevate già raggiunte con un involucro performante e con l’ausilio di energie rinnovabili. È possibile produrre energia autonomamente con un impianto fotovoltaico o con il microeolico in modo da alimentare sistemi a pompa di calore con cui riscaldare gli ambienti, mentre nella stagione estiva, invertendo il ciclo, si può raffrescare l’aria. 
L’elettricità prodotta dai pannelli fotovoltaici, inoltre, può essere utilizzata anche per l’alimentazione di elettrodomestici e per l’illuminazione. La produzione di acqua calda sanitaria si può ottenere facilmente con l'installazione di un impianto solare termico. Altri sistemi per la produzione di energia rinnovabile sono i sistemi geotermici, gli impianti alimentati a biomassa, impianti di cogenerazione, ecc.

RISCALDAMENTO, RAFFRESCAMENTO, VENTILAZIONE
Un impianto di ventilazione è indispensabile in una casa passiva per garantire la qualità dell’aria; tuttavia, se si utilizzasse l’aerazione attraverso le finestre, verrebbe meno il risparmio energetico in quanto si darebbe luogo a notevoli dispersioni termiche. Vari studi effettuati dal Passive House Institute hanno dimostrato che la condizione ottimale si ottiene quando è possibile riscaldare e raffrescare un edificio con basse potenze termiche anche solo tramite l’aria di rinnovo prodotta da un sistema di ventilazione a recupero di calore, che consiste in un impianto alimentato con motore ad alta efficienza (potenza richiesta nell’ordine dei 40 W) mediante il quale l’aria calda in uscita viene convogliata verso uno scambiatore a flusso, dove l’aria fredda in ingresso riceverà dall’80% sino al 95% del calore. L’aria di alimentazione verrà così riconvogliata verso l’interno.
Il flusso d’aria esterno, prima di raggiungere lo scambiatore di calore può, all’occorrenza (per tipologia di edificio), essere convogliato attraverso una pompa di calore geotermica. Tale sistema garantisce una fornitura costante di aria fresca, pulita, priva di polvere e polline e riduce le perdite di energia.
Fino al 90% del calore dall’aria estratta può essere recuperato tramite scambio termico. Con il medesimo principio basato sullo scambio tra ambiente interno e ambiente esterno, l’impianto di ventilazione può essere usato per il raffrescamento se correttamente abbinato alla protezione dall’eccessivo irraggiamento solare e dalla qualità isolante dell’involucro edilizio.
Per soddisfare un ulteriore fabbisogno di riscaldamento/raffrescamento si possono predisporre dispositivi quali pompe di calore e macchine per il raffrescamento che richiedono, a parità di energia termica trattata, una maggior quantità di energia primaria rispetto alle macchine per riscaldamento: un dispositivo per raffrescamento è definito passivo anche se abbisogna di pompe, ventilatori e altri apparecchi ausiliari purché non faccia ricorso a cicli frigoriferi.

GENERATORI E CANNA FUMARIA
Una caldaia a pellet con un collettore d’acqua può produrre la rimanente quantità d’energia necessaria, mentre per il riscaldamento una stufa può bastare per un’intera unità abitativa (specialmente nel caso di una termostufa collegata ad un impianto di canalizzazione).
La normativa UNI 10683 pone dei limiti sull’installazione di tali prodotti in ambienti come monolocali, bagni, camere da letto: “è vietata l’installazione di apparecchi a combustibile solido che non siano stagni o a focolare chiuso con prelievo canalizzato dell’aria comburente dall’esterno”.
A tale proposito, esistono stufe a pellet ermetiche, in cui l’aria necessaria alla combustione non viene presa dalla stanza dove è installata la stufa, ma viene aspirata direttamente dall’esterno della casa. L’ideale è installare la stufa abbinata a una canna fumaria coassiale. L’aria comburente prelevata dall’esterno lambisce il tubo di evacuazione fumi, ne assorbe il calore e arriva in camera di combustione già riscaldata. In questo modo aumenta il rendimento dell’apparecchio e migliora la qualità della combustione, offrendo il vantaggio di effettuare l’aspirazione e l’espulsione con un unico condotto. Non è più necessaria, quindi, la presenza della presa d’aria nell’ambiente in cui è installata, evitando abbassamenti di temperatura dovuti all’ingresso di aria fredda e il consumo dell’ossigeno dell’ambiente. La canalizzazione dell’aria attraverso un condotto interno alla stufa migliora notevolmente la qualità della combustione, l’apporto di ossigeno viene dosato con maggior precisione e la totale ermeticità della caldaia evita possibili infiltrazioni d’aria.
I normali camini possono rappresentare una fonte di dispersione del calore, e nelle case cosiddette passive è necessario utilizzare elementi di qualità che offrano soluzioni dedicate. La canna fumaria di una casa passiva deve rispettare i seguenti fattori:
* totale assenza di ponti termici interno/esterno;
* ermeticità del camino per poter superare il Blower Door Test (e ottenere la certificazione di casa passiva);
* sistema camino con presa d’aria esterna;
* tenuta alla pressione P1 (utilizzo di apposito sigillante conforme alla norma EN 14241)
* utilizzo di isolanti appositi per evitare il rischio d’incendio nel passaggio della canna fumaria attraverso pareti e solai. Nel passaggio della canna fumaria attraverso materiali combustibili, tetti, solai e muri perimetrali è fondamentale proteggere le zone infiammabili dal pericolo di incendio, soddisfare gli standard di sicurezza (EN 15287) e assicurare la tenuta stagna dell’aria, punto chiave nella valutazione del consumo energetico.
Nell’ambito della casa passiva, per ovviare il problema dei ponti termici nell’attraversamento di solette o manti di copertura come alla base del camino, si possono usare elementi in vetro cellulare, un materiale isolante, leggero ed ecologico. 
Per un rendimento della stufa al 90% esistono canne fumarie a tripla parete per gli apparecchi in camera stagna, alimentati con combustibili a legna e pellet. Ciascuna delle 3 pareti in acciaio Inox è totalmente stagna, resistente alla corrosione ed è ideale anche per gli apparecchi con uscita fumi a temperature molto basse. Il tubo esterno garantisce l’entrata dell’aria necessaria alla combustione per il generatore raccordato, il tubo intermedio assicura la protezione del materiale isolante in lana minerale, e il tubo interno è utilizzato per l’evacuazione dei fumi della combustione. Questa tipologia è particolarmente indicata per le case passive.


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