Come è possibile avere un riscaldatore di grandi dimensioni senza tubo di scarico?
È possibile grazie all’utilizzo di combustibile puro e di alta qualità che garantisce una combustione perfetta. Oltre il 99% dei gas di scarico è costituito da anidride carbonica e vapore acqueo che fanno parte dell’aria che respiriamo. Non c’è praticamente fuliggine o altre particelle sottili, né monossido di carbonio. I gas di scarico dei carburanti puliti di alta qualità contengono livelli molto bassi di ossidi di azoto che non costituiscono un rischio per la salute. Per saperne di più, leggere questo articolo.
Il vapore acqueo non è in alcun modo pericoloso per la salute e l’umidità presente nei gas di scarico dei riscaldatori a infrarossi Airrex non danneggia le strutture dello spazio riscaldato.
Riscaldatore a olio e carico di anidride carbonica
Il riscaldamento di spazi chiusi, come capannoni e magazzini, avviene in due fasi: riscaldamento iniziale e riscaldamento continuo.
Durante il riscaldamento iniziale, il riscaldatore a combustibile soffia o irradia calore alla massima potenza, producendo la massima quantità di gas di scarico. Una volta riscaldato lo spazio, il riscaldamento continuo richiede solo una frazione della capacità di riscaldamento del riscaldatore. In questa fase, i riscaldatori a infrarossi Airrex consumano in genere solo una piccola quantità di combustibile all’ora.
A causa delle due fasi di riscaldamento, anche il carico di scarico nello spazio riscaldato varia notevolmente. Pertanto, le prestazioni di ventilazione necessarie per garantire un’adeguata quantità di aria di alimentazione e un livello di anidride carbonica adatto alla respirazione variano.
Carico a piena capacità di riscaldamento
I riscaldatori a infrarossi Airrex sono disponibili in tre classi di capacità. La capacità di riscaldamento del più piccolo Airrex AH-200 è di 13 kWh, la capacità di riscaldamento del medio Airrex AH-300 è di 15 kWh e la capacità del più grande AH-800 arriva a 22 kWh. La capacità si ottiene bruciando circa 1,0-2,5 litri di combustibile all’ora.
La combustione di 1,5 litri di carburante o gasolio produce circa quattro chilogrammi, o 4.000 grammi, di anidride carbonica. Il processo di combustione richiede circa 22 metri cubi di aria. Analogamente, la combustione di 2,5 litri richiede circa 36 m3 di aria e produce circa 6.600 grammi di anidride carbonica come prodotto della combustione.
L’anidride carbonica prodotta dal riscaldamento rende più stressante lavorare nello spazio riscaldato. Ma quando diventa un rischio per la salute?
L’anidride carbonica non è pericolosa in quanto tale, ma grandi concentrazioni sono considerate dannose L’anidride carbonica è uno dei normali gas presenti nell’aria e, in quanto tale, non è affatto pericolosa. Al contrario, il corpo umano ha bisogno di anidride carbonica per funzionare. Se il livello di anidride carbonica nell’aria aumenta, abbiamo la sensazione di avere il “fiato corto” e il corpo reagisce aumentando automaticamente il ritmo della respirazione. Un livello elevato di anidride carbonica nell’aria può causare mal di testa, affaticamento e sensazione di aria viziata.
La quantità di anidride carbonica nell’aria è espressa in ppm, ovvero parti per milione. La quantità di anidride carbonica nell’aria aperta è di circa 380 ppm.
Secondo il decreto del Ministero degli Affari Sociali e della Salute sulle concentrazioni note come nocive (HTP) e la procedura del Ministero dell’Ambiente sui livelli di anidride carbonica nell’aria interna, la concentrazione massima consentita di anidride carbonica in condizioni climatiche normali e quando la stanza è occupata è di 1.200 ppm. Il limite di esposizione accettabile nei luoghi di lavoro durante una giornata lavorativa di 8 ore è di 5.000 ppm. Ciò si traduce in concentrazioni di anidride carbonica di mezzo punto percentuale (0,5%) mescolate nell’aria.
Qualcosa sul livello di stress causato dall’anidride carbonica sul corpo umano si può dedurre dal fatto che gli equipaggi dei sottomarini lavorano e vivono in un’atmosfera che contiene circa l’1% (10.000 ppm) di anidride carbonica. Anche una concentrazione del 2%, pari a 20.000 ppm, non si è rivelata in grado di provocare effetti negativi sulla salute in caso di esposizione di breve durata.
In che misura un riscaldatore a olio ausiliario aumenta la concentrazione di anidride carbonica in un locale?
Il peso specifico dell’aria varia a seconda della temperatura e dell’umidità dell’aria; la media utilizzata in questi calcoli è di 1,225 kg/metro cubo (al livello del mare). Di questa cifra, la quantità di anidride carbonica è pari allo 0,038% = 0,0004655 kg, ovvero circa 0,47 grammi.
Il limite di esposizione all’anidride carbonica di 5.000 ppm consentito nei luoghi di lavoro si traduce in circa 6,125 grammi di anidride carbonica per metro cubo d’aria. Considerando la quantità di anidride carbonica già presente nell’aria (0,47 grammi/m3), la quantità di anidride carbonica extra consentita da miscelare nell’aria è di 5,655 grammi.
Se ora ipotizziamo che non vi sia alcuna ventilazione in uno spazio riscaldato con il riscaldatore a infrarossi Airrex AH-300 che soffia a pieno regime, quanto deve essere grande lo spazio per evitare qualsiasi rischio per la salute dovuto allo scarico?
I quattro chili, o 4.000 grammi, di anidride carbonica prodotti all’ora richiedono uno spazio di circa 710 m3 per diluirsi al di sotto del livello di concentrazione di 5.000 ppm. L’area di un capannone alto quattro (4) metri dovrebbe quindi essere di circa 180 metri quadrati. L’utilizzo del più potente Airrex AH-800 per un’ora a pieno regime richiederebbe uno spazio di circa 1.150 metri cubi per mantenere l’aumento del livello di anidride carbonica al di sotto del limite raccomandato di 5.000 ppm.
Il riscaldamento continuo richiede solo un terzo o una quantità significativamente inferiore di combustibile rispetto al riscaldamento a pieno regime. Ciò significa che le emissioni di anidride carbonica sono solo un terzo o meno in confronto. Di conseguenza, il volume dello spazio riscaldato deve essere di soli 230-380 m3 per mantenere il livello di anidride carbonica al di sotto del limite di esposizione raccomandato per il luogo di lavoro. La superficie di un capannone alto 2,70 metri con un volume di 230-380 m3 è di 85-140 metri quadrati.
L’importanza della ventilazione
Gli esempi sopra riportati sono di natura teorica, poiché non esistono molti spazi riscaldati completamente sigillati. D’altra parte, la combinazione di un’impostazione di ventilazione particolarmente bassa e l’uso di un riscaldatore a combustibile provocherà un aumento continuo dei livelli di anidride carbonica nell’aria interna, un aspetto da tenere in considerazione. Se l’ambiente riscaldato viene ventilato in modo normale in conformità con le normative, vale a dire con un ricambio completo dell’aria ogni due ore, il livello di anidride carbonica nell’ambiente riscaldato non può salire in nessun caso a un livello dannoso.
In linea di principio, una ventilazione sufficiente si ottiene con un’alimentazione d’aria corrispondente a quella utilizzata dal riscaldatore. Nel caso del riscaldatore a infrarossi AH-300, ciò significa che, in pratica, la ventilazione richiesta è di 15-20 m3 all’ora durante il riscaldamento iniziale e di circa 10 m3 durante il riscaldamento continuo. Nel caso del più potente Airrex AH-800, il fabbisogno di ventilazione durante il riscaldamento iniziale è di circa 30 m3 , mentre durante il riscaldamento continuo sono sufficienti circa 10 m3 , come per l’AH-300.
Teoria e pratica
L’alta efficienza con cui i riscaldatori a infrarossi Airrex utilizzano e bruciano il combustibile significa che le normali disposizioni di ventilazione sono sufficienti a garantire le condizioni di lavoro raccomandate. Per far circolare dieci metri cubi d’aria, è sufficiente azionare una sola volta una porta basculante.
Come già detto, la quantità di anidride carbonica nello spazio riscaldato aumenta. Va inoltre ricordato che l’anidride carbonica viene utilizzata da tempo per spegnere gli incendi. Livelli sufficientemente elevati di anidride carbonica estinguono l’incendio sostituendosi all’ossigeno. Questo vale anche per il bruciatore di gasolio del riscaldatore se lo spazio riscaldato è sigillato e/o non sufficientemente ventilato. Se il riscaldatore con bruciatore a gasolio non ha un tubo di scarico verso l’esterno, il livello di anidride carbonica nell’ambiente riscaldato continua a salire, mentre il livello di ossigeno diminuisce. Infine, il bruciatore può spegnersi per mancanza di ossigeno, ma le sue prestazioni ne risentono ancora prima. Inizia a produrre fumo, creando fuliggine che si accumula nella camera di combustione e negli ugelli.
Anche se un livello troppo elevato di anidride carbonica nell’aria non costituisce un pericolo diretto per la salute, sintomi come mal di testa e stanchezza dovrebbero essere considerati un motivo per verificare la presenza di una ventilazione sufficiente. L’effetto sui costi di riscaldamento non è abbastanza significativo da giustificare la compromissione del comfort sul posto di lavoro.
