Caldaie a legna con gassificazione a fiamma rovesciata

EVOLUZIONE DELLE CALDAIE A LEGNA

La continua ricerca, l’evoluzione tecnologica e l’esperienza accumulata dai costruttori di caldaie, specialmente austriaci e tedeschi, ha permesso di sviluppare generatori di calore sempre più evoluti, più performanti e meno inquinanti. Si è passati dalle caldaie a fiamma tradizionale, ormai obsolete,

a quelle di ultima generazione con gassificazione a fiamma inversa o assiale. Questi ultimi generatori di calore hanno un controllo ottimale delle varie fasi della combustione e quando abbinati ad un accumulatore termico inerziale, opportunamente dimensionato, raggiungomo prestazioni inimmaginabili fino a pochi decenni addietro..

Caldaia a fiamma tradizionale

Nelle caldaie a legna con combustione a fiamma tradizionale il combustibile contenuto nel vano di carico viene integralmente coinvolto nel processo di combustione e tutta la carica entra a far parte del processo termochimico, con una grande produzione di calore, difficile da controllare, e una produzione consistente di residui carboniosi. Questo tipo di combustione è troppo squilibrata perché non è possibile avere una regolazione ottimale dell’aria comburente secondaria. Quando la regolazione è adatta alla componente gassosa non può esserlo per la parte solida e viceversa, di conseguenza ne risulta un basso rendimento, una elevata produzione di scarti, ancora in grado di fornire elevate quantità di energia termica, ed elevati indici di emissioni inquinanti.

Caldaia a fiamma semi-assiale

Le caldaie a legna con combustione a fiamma “semi-assiale” sono l'evoluzione di quelle a fiamma tradizionale e sono l'anello di congiunzione con quelle più moderne a fiamma assiale. Viene richiesto un maggior tiraggio alla canna fumaria anche se continua ad essere di tipo naturale. La camera di combustione corrisponde ancora al vano di carico e gli scambiatori sono posti sempre nella parte superiore della caldaia. Si può notare la presenza di un condotto verticale di post combustione in materiale refrattario, un sistema innovativo per i tempi passati che cercava di controllare e gestire al meglio i gas infiammabili. L'applicazione del condotto posteriore è una geniale intuizione, preludio al passaggio definitivo della gassificazione a fiamma assiale. Con il sistema “semi-assiale” il rendimento viene migliorato, la percentuale dei gas incombusti diminuisce, ma la combustione è instabile con fasi alterne e non è ancora ottimale.

Caldaie a fiamma assiale

Le caldaie a legna con gassificazione a fiamma assiale sono generatori di ultima generazione alimentati con legna pezzata e vengono impropriamente definite “a doppia camera di combustione”, perché il vano di carico viene inteso come prima camera di combustione e la parte posteriore come seconda. Il fraintendimento è dovuto al fatto che nella parte bassa del vano di carico, sulla griglia, si intravedono braci e fiamme, ma in questa fase le temperature sono medio/basse ed è in questa fase che si generano i vari gas, altamente infiammabili, che si liberano in seguito al processo di pirolisi. Una volta aspirati nella parte posteriore i gas vengono incendiati ed è qui che si completa il processo termochimico, con il raggiungimento di temperature superiori ai 1000°C.

Caldaia a fiamma inversa

Le caldaie a legna con gassificazione a fiamma inversa o rovesciata sono generatori alimentati con legna pezzata. La fiamma è obbligata a migrare verso il basso attraverso una feritoia posta inferiormente sul vano di carico, L’inversione della fiamma si può ottenere per depressione con un ventilatore aspirante posto posteriormente, dopo la camera di combustione, o per soffiatura con un ventilatore premente, posto anteriormente alla camera di combustione. Pur essendo entrambi i sistemi validi, nelle caldaie di alta qualità viene preferito il sistema aspirato perché, anche se più costoso, tende a staccare molto meno la fiamma dalla brace e la combustione è più fluente e continua.