Il riscaldamento domestico tramite generatori di calore a biomassa
Inquinamento da particolato PM10: il riscaldamento domestico
Con l’arrivo della stagione fredda si assiste ogni anno ad un peggioramento della qualità dell’aria, rilevabile dal numero di superamenti più o meno elevato del valore limite stabilito dalla normativa per il particolato PM10; tale situazione deriva dall’effetto combinato di due fenomeni: da una parte l’attivazione dei sistemi di riscaldamento domestico, dall’altra le condizioni meteorologiche invernali tipicamente sfavorevoli alla dispersione degli inquinanti.
Tra i diversi combustibili utilizzati per il riscaldamento domestico, la legna risulta di gran lunga quello maggiormente inquinante per quanto riguarda il particolato PM10. In merito si rimanda a specifici approfondimenti già pubblicati in precedenza sul sito web di Arpa Piemonte ed in particolare:
http://www.arpa.piemonte.it/news/inquinamento-da-particolato-pm10-il-riscaldamento-domestico
In considerazione di quanto sopra le misure per il miglioramento della qualità dell’aria adottate nel bacino padano nel 2017 poi integrate e aggiornate con le disposizioni del protocollo antismog della Regione Piemonte del 2021, contengono prescrizioni specifiche per l’utilizzo di generatori di calore alimentati a biomassa.
Generatori di calore con potenze inferiori a 35 kW
In Piemonte l’installazione e l’utilizzo di generatori di calore alimentati a biomassa con potenze inferiori a 35 kW quali, caminetti aperti e chiusi, stufe, cucine e caldaie, è regolamentato da una serie di provvedimenti normativi (Dgr n. 29-7538 del 14/09/2018; Dgr n. 9-2916 del 26/2/2021
Dgr n. 42-5805 del 20/10/2017).
La regolamentazione regionale pone dei vincoli all’installazione e utilizzo dei generatori di calore a biomassa basati sulle classi di qualità, da due a cinque stelle, individuate dal D.M. 186 del 7/11/2017 in funzione delle emissioni inquinanti specifiche e del rendimento. Si riporta di seguito i vincoli imposti dalla normativa regionale:
- divieto, in tutti i comuni del territorio regionale, di installazioni di nuovi impianti di generatori di calore con potenza termica inferiore a 35 KW con classe emissiva inferiore alle 4 stelle;
- divieto, dal 1° ottobre 2019 in tutti comuni appartenenti alle zone "Agglomerato di Torino", "Pianura" e "Collina", di utilizzo dei generatori di calore alimentati da biomassa legnosa con prestazioni emissive inferiori alle "tre stelle" (I comuni appartenenti alle zone “Agglomerato di Torino”, “Pianura” e “Collina” sono indicati al seguente sito web
https://webgis.arpa.piemonte.it/protocollo_aria_webapp/);
- obbligo, dal 1° ottobre 2018, di utilizzo di pellet che sia certificato conforme alla classe A1 della norma Uni En Iso 17225-2.
- esenzione dal divieto di utilizzo di tutte le unità immobiliari in cui il generatore di calore a biomassa di potenza inferiore a 35 kW sia l’unico sistema di riscaldamento presente.
In presenza di “semaforo arancio” (o superiore) attivo è inoltre vietato in via temporanea l’utilizzo di generatori di classe inferiore a 5 stelle. Per verificare l’accensione del “semaforo arancio” (o superiore) nel proprio comune è necessario fare riferimento al sito web:
https://webgis.arpa.piemonte.it/protocollo_aria_webapp/
Generatori di calore con potenze superiori a 35 kW e inferiori a 3 MW
Per quanto riguarda i generatori alimentati a biomassa a servizio di impianti termici civili con potenza nominale uguale o superiore ai 35 kW, è consentita la loro installazione se rispettano i valori di rendimento e di emissioni di polveri totali e NOx riportati nelle Sezioni A e B dell’Allegato 2, dello “Stralcio di Piano per il riscaldamento ambientale e il condizionamento” approvato con la deliberazione di Giunta regionale n. 46-11968 del 4 agosto 2009.
Nelle due tabelle seguenti si riporta un riepilogo di tali limiti in funzione della potenza nominale Pn e della zona (di piano o di mantenimento) entro cui ricade il luogo di installazione.
I comuni ricadenti nella zona di piano sono riportati nell’elenco allegato alla deliberazione della Giunta regionale 18 maggio 2018, n. 36-6882. I restanti comuni appartengono alla zona di mantenimento.
E’ importante sottolineare come i valori limite siano fissati in funzione delle percentuali di ossigeno (che sono diverse per i due provvedimenti usati) e a esse direttamente correlate. Qualora i valori riportati nella scheda tecnica o nel certificato ambientale del generatore siano determinati con una percentuale di ossigeno diversa, per renderli equiparabili ai limiti pertinenti occorre trasformarli considerando lo stesso tenore di ossigeno riportato in tabella.
Valori limite per NOx e polveri totali emessi da impianti termici a biomassa con potenza superiore a 35 kW
ZONA DI PIANO
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Potenza nominale (kWt) |
Tipo di emissione |
Valore limite (mg/Nm3) |
Percentuale O2 fumi secchi |
Provvedimento normativo |
|
35 <= Pn <= 150 |
Polveri totali |
30 |
11% |
Dgr 46-11968 |
|
35 <= Pn <= 150 |
NOx |
400 |
11% |
Dgr 46-11968 |
|
150 < Pn <= 3000 |
Polveri totali |
30 |
11% |
Dgr 46-11968 |
|
150 <= Pn <= 3000 |
NOx |
500 |
6% |
Dlgs 183/2017 |
ZONA DI MANTENIMENTO
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Potenza nominale (kWt) |
Tipo di emissione |
Valore limite (mg/Nm3) |
Percentuale O2 fumi secchi |
Provvedimento normativo |
|
35 <= Pn <= 150 |
Polveri totali |
50 |
11% |
Dgr 46-11968 |
|
35 <= Pn <= 150 |
NOx |
400 |
11% |
Dgr 46-11968 |
|
150 < Pn <= 500 |
Polveri totali |
50 |
6% |
Dlgs 183/2017 |
|
150 < Pn <= 3000 |
NOx |
500 |
6% |
Dlgs 183/2017 |
|
500 < Pn <= 3000 |
Polveri totali |
50 |
6% |
Dlgs 183/2017 |
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Polveri totali |
30* |
11%* |
Dgr 46-11968 |
* Valore limite di emissione da considerarsi requisito minimo nel caso di impianti finanziati, anche solo parzialmente, da Enti pubblici anche tramite il Conto Termico, i Titoli di Efficienza Energetica ecc…
Valori minimi di rendimento per impianti termici a biomassa con potenza superiore a 35 kW
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Potenza nominale (kWt) |
Rendimento in condizioni nominali |
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35 <= Pn <= 300 |
η ≥ 67+6*log(Pn) |
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300 < Pn <= 3000 |
η ≥ 82% |
Installazione e manutenzione degli impianti a Biomassa
La prima regola essenziale per il buon funzionamento dell’apparecchio di riscaldamento alimentato a biomasse è l’installazione a regola d’arte. Il dimensionamento dell’impianto, la geometria e l’altezza della canna fumaria, sono elementi fondamentali per il funzionamento ottimale.
In secondo luogo, la manutenzione periodica regolare sia del generatore di calore (pulizia della camera di combustione, rimozione delle ceneri, controllo del tiraggio), che del sistema fumario (pulizia del canale da fumo e della canna fumaria a opera di tecnici qualificati), giocano un ruolo fondamentale per il buon funzionamento dell’impianto e quindi la riduzione delle emissioni di inquinanti in atmosfera.
La frequenza per le operazioni di manutenzione periodica è quella indicata nelle istruzioni del fabbricante e dell'installatore. In mancanza di tali istruzioni, la frequenza è quella indicata dalla norma UNI 10683/2012, punto 8.2.
Combustione del legno
Un importante fattore da considerare nella combustione del legno è la qualità della materia prima e in particolare il tenore idrico del combustibile che si esprime in termini percentuali in due modi:
a) Umidità del legno anidro (u) che esprime la massa di acqua presente in rapporto alla massa di legno anidro secco.
b) Contenuto idrico del legno (M) che esprime la massa di acqua presente in rapporto alla massa di legno fresco.
Il legno normalmente non si trova mai allo stato anidro, ma ha un contenuto idrico (M) variabile, a seconda del periodo di stagionatura all’aria, tra il 60 e il 15 %.
Per la legna da ardere esistono delle norme specifiche di riferimento per le definizioni delle classi come la UNI EN ISO 17225-5.
La classe più qualitativa (A1) in queste norme prevede un Contenuto idrico (M) nel cippato ≤ 10 % per essiccatura effettuata artificialmente oppure ≤ 25 % per essiccatura effettuata normalmente.
Per ottenere una buona combustione è importante quindi utilizzare della legna che abbia un contenuto idrico inferiore al 20 %, valore ottimale per la combustione.
Un elevato contenuto idrico riduce il potere calorifico della legna e il rendimento del generatore, aumentando le emissioni in atmosfera.
Grande attenzione deve essere posta anche alla ricarica della camera di combustione una volta che il fuoco sia stato acceso. Bisognerà infatti evitare di mettere troppa legna, cercando di aggiungere i nuovi tronchetti sulle braci, avendo sempre cura di non riempire troppo la camera di combustione e, potendo, di separare tra di loro i tronchetti aggiunti, in modo da esporre al calore quanta più superficie possibile ottimizzando il processo di combustione.
Nel ciclo di funzionamento dell’apparecchio le fasi di accensione e spegnimento (i cosiddetti transitori) sono quelle in cui si formano elevate quantità di inquinanti nei fumi, non essendo state ancora raggiunte le condizioni ottimali di combustione. Nell’ottica di un utilizzo sistematico delle biomasse per il riscaldamento e la produzione dell’acqua sanitaria, andrebbero limitati il più possibile i transitori.
Anche la dimensione dei tronchetti di legna da ardere andrebbe ridotta il più possibile in modo da aumentare la superficie di contatto combustibile-comburente, ottimizzare lo scambio energetico e ridurre le emissioni inquinanti.
Non è possibile utilizzare come combustibile imballaggi, anche se di legna pulita, come indicato nel Testo Unico sull’Ambiente il D.lgs 152/2006 (Allegato X sezione 2 lettera f).