Un problema noto, ma di difficile risoluzione
In Italia ci sono 2,2 milioni di apparecchi domestici a pellet, e il 99% rientra nella fascia sotto i 35 kW (AIEL, 2024). È un mercato enorme, in crescita (+75.6% nel periodo 2014-2023), e soprattutto molto sensibile ai temi della qualità dell’aria e delle emissioni inquinanti.
Eppure, a livello tecnologico, la maggior parte delle stufe domestiche si porta dietro lo stesso limite da anni: un’alimentazione del pellet solo apparentemente costante, ma in realtà caratterizzata da irregolarità intermittenti. In queste fasi, viene alterato il rapporto aria-combustibile, viene penalizzata la combustione e le emissioni al camino aumentano in modo significativo, anche se valutate su intervalli temporali più estesi.
Il paradosso è che la tecnologia del pellet nasce proprio per essere più controllabile della legna, ma nonostante questo il metodo più diffuso per alimentarlo – la coclea volumetrica – introduce ancora oggi una variabilità importante. Variabilità che diventa critica soprattutto ai carichi parziali, cioè nel funzionamento reale che riguarda la maggior parte degli utenti.
Noi abbiamo guardato bene i numeri. E i numeri hanno confermato che che la portata del pellet, con i sistemi tradizionali, non è mai veramente costante.
La soluzione di K-INN Tech: un dispositivo elettromeccanico non volumetrico
Partendo da questa evidenza, K-INN Tech ha intrapreso un progetto di R&S con tre obiettivi chiari:
- Misurare quanto fosse irregolare la coclea tradizionale, definendo di fatto uno standard non ancora esistente tra gli addetti ai lavori.
- Progettare un dispositivo elettromeccanico innovativo, integrabile nelle geometrie delle stufe, capace di ottenere una portata più stabile.
- Verificare sperimentalmente l’impatto reale sulle emissioni, e non solo: si è tenuto conto della facilità della pulizia, della rumorosità, dell’ingombro finale.
Il cuore dell’innovazione sta in un concetto semplice ma trascurato: se il pellet è un solido granulare non uniforme, un dosatore volumetrico non potrà mai garantire una portata costante.
Il nuovo dispositivo di K-INN Tech supera il limite strutturale della coclea grazie a un principio di movimentazione non volumetrico, sviluppato per:
● compensare la variabilità fisica del pellet (lunghezza, scabrezza, durabilità);
● garantire un flusso veramente continuo, non impulsivo, anche istantaneamente;
● mantenere stabile il rapporto aria-combustibile;
● operare sia a potenza nominale sia a carico ridotto.
La tecnologia è oggi oggetto di domanda di brevetto n. 102024000006382 (22/03/2024).
I numeri della sperimentazione
Regolarità della portata: miglioramento drastico
I dati sperimentali mostrano che il nuovo dispositivo riduce la variabilità della portata in modo marcato:
● da 160% a 46% a carico nominale
● da 230% a 71% a carico parziale
Chi lavora con impianti e combustione lo sa: una riduzione così ampia cambia radicalmente la stabilità del processo.
Emissioni: CO quasi dimezzato, particolato più che dimezzato
Con la stufa equipaggiata con il nuovo dispositivo, rispetto alla coclea nativa:
● CO: -46%
● NOx: invariati (coerente con il fatto che dipendono dall’azoto contenuto nella biomassa)
● Particolato: -52%
Le riduzioni restano significative anche ai carichi parziali (CO: -38%; PM: -44%), dove normalmente le prestazioni delle stufe peggiorano.
Compatibilità industriale
Il dispositivo è stato progettato fin dall’inizio per essere facilmente integrabile in apparecchi commerciali, con vincoli dimensionali, costruttivi ed economici compatibili con il mercato delle stufe domestiche.
Il nostro metodo di verifica sperimentale: come abbiamo dimostrato che funziona?
I test comparativi sono stati condotti su una stufa da 9 kW, opportunamente adattata per operare con due diverse configurazioni, senza alcuna modifica agli elementi meccanici o ai sistemi di tenuta. Il pellet è stato dunque alimentato con:
- coclea standard, oppure
- dispositivo K-INN Tech
Per entrambe sono stati misurati: la portata dei pellet e di aria comburente nel tempo, le concentrazioni di CO, NOx e particolato (con metodo gravimetrico). È stato mantenuto lo stesso rapporto tra aria e pellet durante tutta la sperimentazione.
La combinazione “alimentazione più stabile → combustione più stabile → emissioni più basse” è risultata evidente, ripetibile e quantificabile. Le indagini sperimentali e i risultati sono stati pubblicati su una rivista scientifica internazionale peer-reviewed, e sono disponibili a questo indirizzo: https://doi.org/10.1016/j.renene.2024.122273
Un passo avanti per tutta la filiera del riscaldamento domestico a pellet
La domanda è: che cosa può cambiare questa tecnologia nel mercato?
Questa tecnologia rappresenta una risposta concreta e pro-attiva all’indirizzo assunto dal legislatore italiano ed europeo, che ha introdotto, e continuerà a introdurre, limiti sempre più stringenti sulle emissioni inquinanti da apparecchi domestici a biomassa. Ne sono esempi chiari la classificazione a 5 stelle introdotta dal DM 186/2017 in Italia e la revisione in corso del Regolamento Ecodesign 2022. A ciò si aggiunge il ruolo delle autorità regionali che, nell’ambito delle proprie competenze decisionali sulla qualità dell’aria, possono adottare misure anche più restrittive. Un esempio è dato dalla Regione Veneto, che con il DGR 238/2021, vieta l’installazione di generatori di calore con prestazioni emissive inferiore a 4 stelle, indicando chiaramente una direzione di mercato verso tecnologie sempre più pulite.
Per l’utente finale, la nostra tecnologia si traduce in un beneficio concreto: una maggiore probabilità di poter utilizzare l’apparecchio nel tempo, anche in contesti normativi più severi, riducendo il rischio di blocchi stagionali, limitazioni all’uso o obsolescenza anticipata dell’investimento. In questo scenario, la riduzione delle emissioni non è solo un requisito ambientale, ma un vero fattore competitivo.
La peculiarità dell’erogatore risiede inoltre nella sua progettazione orientata all’integrazione. Non nasce per riscrivere da zero il design delle stufe, ma per adattarsi a modelli esistenti, consentendo ai produttori di migliorare in modo significativo le prestazioni emissive senza dover riprogettare completamente un’intera linea di prodotto, e limitando di conseguenza l’impatto economico legato agli adeguamenti normativi.
Conclusioni
Il passaggio dalla legna al pellet ha rappresentato un primo salto verso una combustione più controllabile. La regolarizzazione della portata del combustibile è infatti la naturale evoluzione di un processo, che diventa sempre più governabile grazie agli sviluppi della tecnologia. Il risultato è una combustione più regolare ed emissioni significativamente ridotte.
Il dispositivo sviluppato da K-INN Tech interviene esattamente alla radice di questo problema, regolando il flusso di pellet al braciere, e diminuendo del 50% la produzione di CO e particolato fine.
Per approfondire la tecnologia o valutare una collaborazione, scrivici a info@k-inntech.it
