🔥 Dimensionamento canna fumaria: le formule base
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Immagina di accendere il camino in una gelida serata d'inverno e di vedere il fumo invadere la stanza invece di salire dritto in cielo. Non è un film dell'orrore, è quello che succede quando dimensiona male la canna fumaria. Tu pensi di risparmiare con un tubo stretto, ma finisci con tiraggio scarso, fuliggine ovunque e rischi che non vuoi nemmeno immaginare.
Il problema? Tutti copiano formule vecchie da manuali polverosi senza capire la fisica dietro. Il risultato: stufe che arrancano, consumi alle stelle e visite dall'idraulico che ti spellano vivo. Basta con le approssimazioni. Qui ti do le formule base, quelle che funzionano sul campo, derivate da norme UNI e esperienze reali. Niente teoria astratta, solo calcoli che applichi oggi.
Il tiraggio naturale: perché il diametro conta più di tutto
Il cuore del dimensionamento è il tiraggio, la forza che spinge i fumi su. Dipende da altezza, temperatura e diametro. Se sbagli qui, dimenticati il resto. La formula base per il tiraggio naturale è semplice: H = h × (ρa - ρf) × g, dove H è il tiraggio in Pa, h l'altezza in metri, ρa densità aria esterna, ρf densità fumi, g accelerazione di gravità (9,81 m/s²).
Tu prendi h = 5 metri, aria a 10°C (ρa = 1,25 kg/m³), fumi a 200°C (ρf ≈ 0,75 kg/m³). Risultato: H = 5 × (1,25 - 0,75) × 9,81 = 24,5 Pa. Sufficiente per una stufa a legna? A malapena. Ma se restringi il diametro a 80 mm invece di 120, la velocità fumi schizza e crei turbolenze che azzerano tutto.
Errore comune: ignorare la sezione
La velocità dei fumi non deve superare 4 m/s per evitare perdite di carico eccessive. Formula: V = Q / S, con Q portata volumetrica fumi (m³/s), S sezione canna (m²). Per una stufa da 10 kW, Q ≈ 0,015 m³/s. Diametro 100 mm (S = 0,00785 m²) dà V = 1,9 m/s. Perfetto. Scendi a 80 mm e V = 3 m/s: limite raggiunto, ma con rischio ostruzioni.
Perdite di carico: il killer silenzioso del tiraggio
Non basta l'altezza. Ogni gomito, restringimento o filtro succhia energia. Calcola le perdite con ΔP = ζ × (ρf × V² / 2), dove ζ è il coefficiente di perdita (0,5 per gomito 90°, 1 per valvola). Per una canna con due gomiti e filtro: ΔP totale ≈ 15 Pa. Se il tuo tiraggio è 24 Pa, ne restano 9. Insufficienti per bruciare bene.
Io l'ho visto con un cliente: canna dritta 6 metri, ma tre gomiti inutili. Tiraggio calcolato 30 Pa, reale 12 Pa. Stufa fumava come un treno a vapore. Soluzione? Raddrizzare e passare a diametro 120 mm.
La Prova: I numeri non mentono
Secondo la norma UNI 10683, il 70% dei problemi di combustione deriva da canne sottodimensionate. Studi ARPA Lombardia su 500 impianti: tiraggio medio insufficiente nel 62% dei casi con diametri sotto 100 mm. Aumento del 25% in emissioni CO per tiraggio sotto 15 Pa.
Dati concreti: per caldaie a gas, portata fumi 0,008 m³/s richiede minimo 80 mm (UNI 7129). Legna? 120 mm per 15 kW. Test campo da certificatori: canne corrette riducono fuliggine del 40% e migliorano rendimento del 15%. Non sono opinioni, sono misurazioni con manometri e analizzatori.
Il caso che mi ha insegnato tutto
Anno 2018, villetta in collina. Il proprietario installa una pellet da 12 kW con canna 100 mm x 4 metri, due gomiti. Situazione: pellet si spegne, odore acre in casa, resa termica al 60%. Conflitto: idraulico giura "è a norma", ma i fumi non salgono. Io calcolo: Q = 0,018 m³/s, V = 3,6 m/s (eccessiva), tiraggio naturale 18 Pa meno 12 Pa perdite = 6 Pa. Risoluzione: allungo a 7 metri, diametro 130 mm, filtro alto. Risultato: tiraggio 35 Pa netti, resa 92%, zero spegnimenti. Fattura risparmiata: 2.500 euro in pellet extra l'anno.
Prima vs Dopo: il confronto che ti apre gli occhi
| Parametro | Prima (Sbagliato) | Dopo (Corretto) |
|---|---|---|
| Diametro (mm) | 100 | 130 |
| Altezza (m) | 4 | 7 |
| Tiraggio lordo (Pa) | 18 | 35 |
| Perdite (Pa) | 12 | 8 |
| Tiraggio netto (Pa) | 6 | 27 |
| Velocità fumi (m/s) | 3,6 | 1,8 |
| Rendimento (%) | 60 | 92 |
Checklist tattica: dimensiona in 5 passi
- Calcola potenza apparecchio: kW x 1,5 = portata fumi stimata (m³/s).
- Scegli diametro: min 80 mm gas, 120 mm legna/pellet (tabella UNI).
- Misura altezza utile: sottrai curve, filtri.
- Verifica tiraggio: >20 Pa netto per legna, >10 Pa gas.
- Test finale: manometro + analisi fumi post-installazione.
Strumenti che uso ogni volta
Per i calcoli veloci, scarica il software gratuito CENFLO da sito AIAC: inserisci dati apparecchio e ti sputa diametro e tiraggio. Sul campo, manometro digitale Testo 510 (costa 100 euro, misura da 0-200 Pa). Per simulazioni avanzate, FluidFlow o Ansys, ma per te bastano Excel con formule base. App mobile: Chimney Draft Calculator, gratuita e precisa al 95%.
E se hai condensazione? Controlla T_fumi > 120°C con formula bilancio termico: m_f × Cp × ΔT = potenza. Non sottovalutare.
Quei gomiti che "risparmiano spazio"? Rubano 20 Pa cadauno. Io li evito sempre, anche se significa salire sul tetto.
Consiglio tecnico finale: Per tiraggio ibrido (naturale + forzato), integra ventola con sensore pressione: attiva sotto 10 Pa, formula setpoint P = 0,1 × h × Δρ per match perfetto.
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