14
2.5 - CARATTERISTICHE DELLA LEGNA
La legna è un combustibile solido naturale, com-
posto prevalentemente da emicellulosa, cellulosa,
lignina e, in parte da acqua.
Il legno fresco contiene una percentuale di acqua
che può arrivare fino al 60%.
Il processo di combustione del legno avviene in
tre stadi:
1) essiccazione
2) degradazione
3) combustione.
ESSICCAZIONE
L’acqua contenuta nel legno inizia ad evaporare a temperature
prossime ai 100°C.
Poiché l’evaporazione è un processo che utilizza l’energia rila-
sciata dal processo di combustione, nelle caldaie funzionanti con
legna di dimensioni e/o essenze variabili, assume una notevole
importanza la percentuale di umidità posseduta dalla legna.
Il processo di combustione non può essere mantenuto se il
contenuto idrico è superiore al 50%.
Infatti il legno “fresco” richiede una tale quantità di energia, per
far evaporare l’acqua in esso contenuta, che porta la temperatura
della camera di combustione al di sotto della temperatura minima
richiesta per auto-sostenere la combustione.
PER QUESTO MOTIVO IL GRADO DI UMIDITÀ DELLA LEGNA
ASSUME UN VALORE ASSAI IMPORTANTE.
Detto questo, risulta evidente che nei tronchetti di legno di gran-
de sezione il tempo impiegato per espellere l’acqua contenuta,
risulta essere maggiore rispetto a tronchetti di sezione ridotta.
DEGRADAZIONE TERMICA
A seguito del processo di essiccazione subentra, a partire da
una temperatura di circa 200°C, il fenomeno della degradazione
termica o pirolisi.
In questa fase la componente volatile del legno, che risulta in
termini ponderali essere circa il 75%, evapora e va a formare il
gas di legno che è quello che viene miscelato con l’aria e bruciato
nella griglia di combustione della caldaia e che rappresenta la
combustione effettiva della legna.
La velocità di evaporazione della componente volatile e, di con-
seguenza la formazione del gas, è direttamente proporzionale
all’aumento della temperatura.
PEZZI DI LEGNA A BASSO CONTENUTO DI UMIDITÀ, FAVO-
RISCONO QUESTA FASE DEL PROCESSO.
I primi componenti del legno sottoposti alla degradazione termica
sono nell’ordine le emicellulose e le cellulose.
I legni duri, come faggio e robinia, contengono più emicellulosa
rispetto a legni teneri quali abete, pino, betulla, pioppo, ecc.;
quindi la perdita di peso che si verifica durante la fase di de-
composizione del legno, nei primi è più veloce che nei secondi.
L’ultimo componente ad essere degradato, è la lignina, perché
per degradare questo componente è necessario che le tempe-
rature in gioco siano comprese tra i 400° ed i 600°C.
COMBUSTIONE
Possiamo dire che questa fase del processo inizia a circa 600°C
e dura fino a circa 1000°C.
In questa fase avviene la completa ossidazione dei gas e del
carbone solido: anche il catrame a queste temperature, viene
bruciato.
A questo punto, da quanto sopra esposto, risulta evidente
come dovrà essere la legna utilizzata nelle caldaie perché
operino in modo appropriato.
1°) Dovrà possedere una umidità < del 25%.
La legna tagliata in forma di tronchi ha bisogno di circa 2
anni per asciugare.
La legna tagliata e ridotta a pezzi di dimensioni minori,
lasciata asciugare al coperto, avrà raggiunto in 2 ann1 una
umidità di circa il 15%.
2°) La legna spaccata asciuga prima di quella lasciata in tronchi
ed è maggiormente attaccabile dalla fiamma.
3°) La legna dovrà avere una sezione massima di circa15x9
centimetri.
Tuttavia è possibile utilizzare alcuni pezzi di dimensioni
maggiori, purché questi siano caricati nella parte alta del
magazzino legna e nelle cariche successive alla prima, cioè
con caldaia in temperatura.
Pezzi molto piccoli o ramaglie devono essere caricati an-
ch’essi nella parte alta del magazzino legna e solo dopo che
si sia formato un adeguato spessore sottostante di legna.
4°) La legna dovrà avere una lunghezza appropriata.
La tolleranza sulla lunghezza di taglio della legna deve essere
di 50 cm (± 2 cm).
La conformazione geometrica (anche se di forme diverse)
dovrà essere il più uniforme e rettilinea possibile rispettando
comunque le misure indicate.
5°) Non utilizzare nessun tipo di legno trattato con vernici o
solventi, poiché i vapori di tali sostanze possono deteriora-
re gravemente le guarnizioni di tenuta e la caldaia stessa
provocando gravi fenomenti corrosivi.
La legna da utilizzare per alimentare la caldaia
è necessario che abbia elevate caratteristiche
ISO 17225-5.
Per il funzionamento ottimale è opportuno che la legna utilizzata
abbia le seguenti caratteristiche dimensionali:
Dimensioni medie: 11 x 9 cm
Dimensioni massime: sezione 15 x 9 cm
Umidità: valore minimo 12% - valore massimo 20%
Lunghezza: cm 50 (± 2 cm)