Come funzionano i camini, il tiraggio dei fumi e quali sono le principali tipologie

Il camino o caminetto è lo strumento più antico utilizzato per il riscaldamento di una abitazione. Rappresenta ancora oggi uno degli elementi più utilizzati per la creazione e gestione dell'impianto di riscaldamento, con tutte le evoluzioni del caso. In questo contesto, il funzionamento di un camino è un mix di applicazione di semplici concetti di fluidostatica e fluidodinamica uniti ad una ingegnerizzazione geometrica degli elementi componenti il sistema nel suo complesso. Sostsanzialmente, la differenza di temperatura tra l'aria interna e quella esterna al camino genera una pressione che spinge i fumi verso la canna fumaria, dove risalgono: è il cosiddetto tiraggio. Vediamo insieme quali sono le ricorrenti tipologie di camino utilizzate e cosa si intende quando si parla di effetto camino.

Come è fatto un camino

Il camino si compone di diversi elementi che nel loro insieme assolvono al compito di garantire il riscaldamento degli ambienti interessati. Infatti, oltre al vero e proprio spazio che delinea il camino (dove sostanzialmente si inserisce la legna, o in generale il materiale combustibile), troviamo anche la canna fumaria, cioè un elemento cavo, nascosto nell'involucro edilizio, che collega lo spazio dove avviene la combustione con l'esterno, cioè un punto alto dell'abitazione: la canna fumaria accompagna i fumi prodotti dalla combustione verso l'esterno, mediante un gioco di equilibrio di fluidi che prende il nome di effetto camino.

Cos'è e come funziona il tiraggio: l'effetto camino

L'allontanamento naturale dei fumi dovuti alla combustione può essere capito applicando le leggi di statica dei fluidi, o più semplicemente legge dei vasi comunicanti. In sostanza, l'allontanamento dei fumi di scarico verso l'esterno (appunto lungo la canna fumaria) avviene grazie ad una differenza di pressione tra fluidi a diverse temperature: l'aria più calda riduce la sua densità ed è quindi spinta dall'aria meno calda, esterna al camino, che ha una densità più elevata.

Esiste una parete immaginaria di separazione tra la zona esterna al camino e quella interna: nella zona esterna troviamo l'aria fredda, che esercita una pressione (cioè spinge verso dentro) sull'aria calda. Di contro, l'aria calda interna al camino (dall'altro lato di questa parete immaginaria) non ha la forza di contrastare questa spinta e dunque non può far altro che subire la spinta ed allontanarsi verso zone a minore pressione, cioè lungo la canna fumaria. A questa forza di spinta si da usualmente il nome di tiraggio e rappresenta effettivamente il modo in cui i fumi di scarico vengono allontanati dall'abitazione. A tale fenomeno fisico si da il nome di effetto camino!

Malfunzionamenti in tal senso possono sussistere, questo ovviamente dipende da svariati fattori. Escludendo errori di progettazione degli spazi del camino e della canna fumaria, queste problematiche si possono riscontrare, ad esempio, a seguito di riduzioni di sezione di scarico per effetto della creazione di accumuli di materiale solido prodotti durante la combustione e trascinati dalla corrente di fumi. La riduzione della sezione utile al deflusso dei fumi causa una resistenza al moto lungo il canale che può compromettere l'equilibrio statico di pressioni generato all'interfaccia camino-ambiente. Il risultato è una non corretta dissipazione dei fumi, che quindi possono accumularsi in maniera indesiderata in altri ambienti.

La differenza tra camini aperti e chiusi

Comunemente, abbiamo a che fare con camini tradizionali (detti anche camini aperti) oppure termocamini (detti anche camini chiusi). Cosa cambia tra le due tipologie?

Il meccanismo di funzionamento è lo stesso, ma in realtà il riscaldamento degli ambienti avviene in modi completamente diversi: nel primo caso (camini aperti), il riscaldamento avviene completamente per irraggiamento, ed infatti la zona beneficiata da questo incremento di temperature è solitamente molto limitata. Nel secondo caso (termocamini), oltre che per irraggiamento il riscaldamento è diffuso in diversi ambienti per il tramite di un sistema che lavora in serie con il camino. In questo caso, il camino in sé è separato dall'ambiente da un elemento in vetro. Il sistema aggiuntivo al camino può essere sia ad aria che ad acqua: nel primo caso ci sono delle bocchette che erogano aria calda negli ambienti (non solo nell'intorno del camino). Nel secondo caso, una serpentina funge da scambiatore di calore e permette la circolazione di acqua calda nell'impianto (ad esempio nei termosifoni).

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