Stufa ad ipocausto

Cosa s'intende per ipocausto?

Per definizione l'ipocausto è l'impianto che veniva utilizzato dagli antichi romani per riscaldare gli ambienti. Il sistema era molto semplice e consisteva nel far circolare sotto il pavimento e nelle intercapedini delle pareti aria calda proveniente da una sorgente, di solito un forno, che presentava apposite tubazioni destinate all‘eliminazione dei fumi prodotti dalla combustione.

Tanto più il fuoco nel forno era maggiore tanto più era intensa la distribuzione del calore all'interno dei vari ambienti.
In virtù di quest'antica forma di riscaldamento, nel 1970 questa tecnologia è stata ripresa, nei progetti di riscaldamento delle case unifamiliari, apportando ovviamente tutte le innovazioni possibili in campo tecnico e cercando di ampliare l'utilizzo dell'antica stufa ad accumulo migliorando però i riusultati soprattutto in termini di comfort abitativo.

Struttura e vantaggi di un riscaldamento ad ipocausto

Fin dai tempi più antichi erano noti i vantaggi dell'utilizzo di questo tipo di riscaldamento, infatti veniva spesso utilizzato poiché aveva effetti benefici sulla climatizzazione degli ambienti interni.

Questa caratteristica dipende strettamente dal tipo di struttura che costituisce un impianto ad ipocausto.

Infatti l'impianto ad ipocausto prevede un pavimento sopraelevato, posto su pilastrini realizzati in mattoni, e pareti dotate di una intercapedine, spazi entro i quali vengono convogliati i fumi prodotti da una fornace a legna. Il principio di funzionamento è analogo a quello di un camino con relativa canna fumaria.

Il fulcro dell'intero impianto è appunto una fornace a legna utilizzata anche per la produzione dell'acqua calda, destinata ai bagni.

I fumi prodotti dalla combustione della legna della fornace uscivano da questa attraverso una o più aperture dirigendosi verso dei canali realizzati in muratura che erano posti sotto il pavimento dei locali da riscaldare.

Questi stessi fumi uscivano all'esterno grazie ad intercapedini praticate nelle doppie pareti dei locali, tanto da fargli assumere la funzione di vere e proprie pareti radianti.

Utilizzando questo sistema, era garantito un riscaldamento uniforme di tutti gli ambienti della casa, utilizzando anche una tecnologia sostenibile, poiché basata sul criterio di funzionamento di un semplice camino.

Stufe in maiolica con sistema ad ipocausto

Le stufe in maiolica, sia per la loro bellezza, sia per la loro funzionalità, vengono a volte preferite al riscaldamento convenzionale con i radiatori.

La quantità di calore che viene rilasciata nell'ambiente da questo tipo di stufa è notevole, poiché si compone non solo del calore irradiato dalla stufa, ma ci sarà anche una certa parte di calore trasmesso per convezione.

La quantità di calore trasmesso ovviamente è strettamente dipendente da fattori come lo spessore dell'argilla refrattaria e la lunghezza del tiraggio, questo determina la formazione di aree più calde sulla superficie di maiolica, lasciando invece delle zone della stufa più fredde. Questa cosa dipende appunto dal fatto che la corrente d'aria calda che si muove all'interno del canale di fumi trasmette calore al canale stesso attraverso la conduzione.

La stufa in maiolica quindi proprio per la sua struttura presenterà sempre delle zone con diversi gradi di calore.
A seguito di questa distribuzione disomogenea del calore si possono creare delle fessure all'interno della struttura della stufa.

Un modo per annullare questo problema è l'utilizzo del sistema di riscaldamento ad ipocausto utilizzando sempre però una stufa in maiolica.

Per realizzarla si utilizzano dei conci di ceramica. Importante però sapere che prima del montaggio dei vari elementi in ceramica, la parete posteriore alla stufa deve essere coibentata con dei pannelli appositi.

Se si dovesse paragonare una stufa ad ipocausti con una stufa normale si noterebbero delle sostanziali differenze; prima tra tutte è la presenza di spazio aereo tra gli elementi di costruzione e l'argilla refrattaria della parete esterna.

Questi spazi hanno dimensioni sempre differenti, a seconda dello spazio che occupano e a seconda della dimensione della stufa. Il principio di trasferimento del calore questa volta non è più per conduzione, infatti non c'è contatto tra i vari elementi ma per irraggiamento.

La struttura interna della stufa ad ipocausti risulta costituita da elementi refrattari di collegamento per il passaggio dei fumi e da spazi vuoti;
in questo modo, essendo l'intera struttura chiusa, il calore viene trasportato da superfici più calde a aree più fredde attraverso convezione termica naturale.
La superficie in maiolica che viene riscaldata è nettamente superiore rispetto ad una normale stufa che non prevede il sistema degli ipocausti.

Le varie stufe ad ipocausto vengono progettate in funzione della quantità di calore che si vuole ottenere, ovviamente se la superficie da riscaldare è maggiore, la temperatura sulle superfici sarà inferiore, rispetto alla stessa stufa posta in un ambiente meno esteso.
In questo modo si ha una diffusione del calore all'interno degli ambienti più omogenea, creando una piacevole sensazione di benessere per le persone che vivono quegli spazi.

Quando si procede al progetto di una stufa con un sistema ad ipocausti, bisogna prestare molta attenzione ai materiali utilizzati, perché all'interno di questa struttura passano fumi ad altissime temperature; utilizzare materiali sbagliati comporterebbe seri problemi sia per l'impianto che per l'ambiente.

Un'azienda che si occupa proprio della produzione di materiali da costruzione adeguati per la realizzazione di questi sistemi ad ipocausto è la ORTNER.
Altre aziende sempre molto diffuse nel settore sono la Schmid e la Candrac.