FUNCIONAMIENTO DE LOS ARTEFACTOS DE COMBUSTIÓN LENTA

Combustión Lenta

Este modelo de calefactor posee una cámara de combustión construida con planchas de

acero soldadas y dispone de un visor de vidrio. Posee sellos de aire adecuados en las puertas que permiten regular completamente la cantidad de aire de combustión que ingresa al hogar.

Combustión Lenta con Doble Cámara

Modelo de calefactor similar al anterior, pero posee una doble cámara de combustión con suministro dosificado de aire secundario. Con esta segunda cámara se logra realizar una combustión completa, reduciendo la emisión de gases y partículas no quemadas.  

La tecnología mas avanzada que actualmente se comercializa, corresponde a modelos de combustión lenta de doble cámara que permite garantizar una post-combustión. Con este tipo de tecnología se logra reducir considerablemente los niveles de emisiones.

Detalles de una estufa con doble cámara:

Cada cámara tiene su propio ingreso de aire (T1>T2).

En la 1a Cámara se ingresa los leños. La llama es de color amarillo (550oC)

En la 2a Cámara los gases de la primera se queman con llama azul (800oC)

Diseño Eficiente de estufa de doble cámara

Para garantizar una completa post-combustión de los gases de la descomposición térmica de la madera, en esta segunda cámara el calefactor debe poseer un diseño optimo. Una combustión completa solo se logra al mezclar correctamente los gases en combustión con el oxigeno del aire primario y secundario. Además, esta mezcla debe estar a una temperatura mayor a la de ignición y debe garantizarse un tiempo de residencia adecuado para que la reacción se desarrolle completamente. La sola instalación de una doble cámara en una estufa de combustión lenta no asegura que se logren estas condiciones de tiempo, temperatura y turbulencia para garantizar una completa combustión (regla de las 3 T.).   

Etapas de la combustión de leña

La leña no es un combustible homogéneo como el petróleo o el gas natural. En comparación a combustibles líquidos y gaseosos, en el proceso de combustión de la madera se identifican varias fases de reacción 

• Secado de la leña:

Inicialmente la superficie exterior de leña recibe calor por radiación de las llamas, calentando el agua contenida en la madera por sobre su punto de evaporación. En este momento se inicia el proceso de secado, liberando la humedad en forma de vapor de agua. Este proceso de secado consume una fracción importante de la energía liberada en el proceso de combustión. Mientras mayor sea el contenido de agua inicial, una mayor cantidad de energía se consumirá en este proceso de secado y mas lento se torna la primera etapa de calentamiento de la leña.

• Gasificación y oxidación de la materia volátil:

Al calentarse la madera seca por encima del punto de ebullición del agua, se inicia la segunda fase de pirolisis con la liberación de la materia volátil. En esta etapa, la leña comienza a humear. El humo es el resultado visible de la descomposición térmica de la madera y se compone principalmente de una nube de gotitas combustibles de gases e hidrocarburos (alquitrán).

Estos se oxidan sólo bajo altas temperaturas y si además existe presencia de suficiente oxigeno.

Este proceso de combustión con liberación de calor produce llamas largas y brillantes, que son características de la combustión de la leña seca.

Si la materia volátil no se quema por completo al interior del fogón, se emitirán gases no quemados, que condensaran sobre las paredes frías de los ductos de evacuación, formando los depósitos de creosota. También estos compuestos no quemados serán emitidos posteriormente como humo de color visible con una fuerte contaminación atmosférica en el área. El humo además representa una pérdida de eficiencia, porque contiene una gran parte de la energía presente en la madera. 

• Quemado del carbón residual:

Al liberarse completamente la materia volátil de la madera, permanece como producto residual el carbón sólido junto a la ceniza no combustible. Este compuesto sólido equivale al carbón de madera y se caracteriza por su combustión superficial con un resplandor rojo y llama muy pequeña generando una alta temperatura entre 600 y 1.000 _C. El carbón es un combustible limpio que se quema fácilmente con presencia de suficiente oxigeno sin generar humos.

En la práctica, las tres fases de combustión de madera anteriormente descritas ocurren simultáneamente. Esto significa que los gases de la materia volátil pueden estar quemándose con largas llamas mientras que sobre la superficie del combustible el carbón se quema con el característico resplandor rojo y el agua en el centro de la leña se evapora lentamente.

Para lograr una combustión completa de los productos de la descomposición térmica de la madera se requieren las siguientes condiciones que se resumen en la regla 3Ts conocida por los especialistas en combustión:

Temperatura

La temperatura mínima que se requiere mantener al interior de un hogar para garantizar la combustión completa de los productos gaseosos debe ser lo mas alta posible. En la literatura se indican valores promedios en la zona de combustión de mínimo 800 _C a máximo 1.000 _C.

Tiempo

Para lograr una combustión completa se debe garantizar un tiempo mínimo de residencia de los gases al interior del hogar. Por ejemplo, si se presentan temperaturas mayores a 900 _C, el tiempo de residencia mínimo debe superar los 0,5 segundos.

Turbulencia

La última condición necesaria para asegurar una combustión óptima se relaciona con una Intensa turbulencia requerida para mezclar el oxígeno con la materia volátil en combustión.

Para intensificar este proceso de mezcla se acostumbra inyectar aire secundario precalentado directamente en la zona de combustión por encima de la cama de combustible.

Solamente si se cumple con estas tres reglas básicas de temperatura mínima, tiempo de residencia mínimo y alta turbulencia se puede generar las condiciones para realizar una combustión óptima de la leña con la mínima emisión de contaminantes.

El desafío de un diseño óptimo de una estufa o una cocina es conjugar estas tres condiciones básicas permitiendo garantizar siempre una combustión completa, minimizando las emisiones de contaminantes. En especial se deberá considerar las características de humedad, densidad, tamaño y especie de madera para dimensionar correctamente el volumen y forma de la cámara de combustión. Sólo de esta forma se podrán lograr altas eficiencias y gases de combustión limpios sin la presencia de humos visibles.

Obtenido de :
http://www.salamandras.com.ar/artestufas.htm

Mantención y cuidados para las estufas de gas, eléctricas y boscas

Para los calefactores que ya tienen sus años los cuidados especiales se tornan clave para que funcionen correctamente, tal como un cero kilómetro. Esa es la mejor forma de ahorrar en este invierno.

Durante los meses de calor nadie se acuerda de ellas, pero en invierno son las reinas por excelencia dentro de una casa. Las estufas —ya sean a gas, eléctricas, o las clásicas boscas—, son un imprescindible durante los días fríos y lluviosos. Por lo mismo, saber cómo mantenerlas en buenas condiciones nunca está demás.

El calor popular

Vamos por partes. Las estufas a gas son quizás las más comunes dentro de los hogares chilenos, pero hay que saber usarlas y mantenerlas para aprovecharlas mejor. Según Fernando Figueroa, jefe de ventas de Centro Gas, empresa dedicada al rubro de la calefacción, hay que tener siempre presente que este tipo de artefactos, en menor o mayor medida, consumen oxígeno para hacer su combustión y luego arrojan CO₂ al ambiente. Aquí una mala mantención puede costar muy caro.

CUIDADOS. En el caso de las estufas a gas y eléctricas es recomendable, luego de terminado el invierno, realizarles una limpieza final y taparlas para evitar que vaya ingresando polvo a los sistemas y conexiones. Fuente: Portalinmobiliario.com

“Si no se realizan los chequeos preventivos y si a esto le sumamos que quizás pueden estar ubicadas en un lugar sin ventilación, es posible que puedan ocasionar daños graves a la salud de una persona al extremo de provocar la muerte por intoxicación”, asegura.

Pero, ¿cómo saber cuando están fallando? Primero, por el olor. Una estufa a gas en buen estado puede que emita un poco de olor cuando se enciende, pero no luego de funcionar por algunos minutos. Tampoco debiera tener una llama dispareja ni que emita chispas —lo ideal es que sea de un tono azulado— o producir ruidos anómalos mientras está prendida; mucho menos apagarse sin motivo aparente. Si este artefacto presenta alguno de estos síntomas es recomendable llevarla a un servicio técnico.

El chequeo no demora más de una hora e incluye desarmar la cámara de combustión, limpiar el quemador principal y el piloto, chequear los sensores de seguridad y monitorear las emisiones de CO₂. El precio de este chequeo, que idealmente debe realizarse una vez al año, va desde los 15.000 hasta los 35.000 pesos; dependiendo de la marca y modelo del aparato.

Con los cuidados correctos una estufa puede durar en óptimas condiciones a lo menos 8 años, así que la inversión vale la pena. “Recomendamos hacer las mantenciones con personal autorizado por la Superintendencia de Electricidad y Combustible (SEC) y tomar en cuenta todas las instrucciones del fabricante”, dice el experto en el área, Fernando Figueroa.

Calefacción limpia

Con respecto a los calefactores eléctricos la diferencia se centra en que al estar conectados con el sistema eléctrico central de la vivienda, se pueden provocar apagones de luz y el deterioro de otros artefactos, de estar en malas condiciones.

CONSUMO. En promedio una estufa está encendida 8 horas al día durante el invierno, sobre todo durante las jornadas de más frío y cuando llueve. Fuente: Mar del Sur

Y pese a que los entendidos en el tema aseguran que los chilenos se preocupan poco y nada por mantener sus estufas en buen estado luego de algunos años de uso, hay que fijarse en ciertos factores que pueden dar indicios sobre el mal estado de una estufa eléctrica. Cuando al enchufarlas producen un parpadeo en otras luces de la casa, funcionan de manera intermitente o simplemente dejan de calentar, ahí es hora de tomar cartas en el asunto.

Revisar piezas claves como el enchufe de alimentación, los tubos alógenos —si los tiene—, los termostatos, el selector de temperatura, las resistencias eléctricas y el nivel de aceite (para detectar posibles fugas en las estufas oleo eléctricas), son sólo algunos pasos para determinar si el artefacto funciona como debiera. Y cómo no hacerlo, si con 6.000 pesos se puede tener una respuesta concluyente y dormir tranquilo todas las noches.

Pero hay algo en que los mismos usuarios pueden contribuir a diario: usarlas adecuadamente. Se sabe que es peligroso tener estufas eléctricas en lugares saturados de humedad, como baños y cocinas, porque existe el riesgo de electrocución por contacto; además los sistemas internos del aparato se dañan progresivamente al estar sometidos a este tipo de ambientes. En todo caso, hay calefactores especialmente diseñados para lugares más húmedos, como los termoventiladores.

“Es recomendable poner estas estufas en los dormitorios ya que además no hay un sistema más limpio y menos contaminante que éste”, asegura el general general de Mar del Sur, empresa especialista en este tipo de artefactos, Antonio Pi Plubins.

Combustible natural

Las boscas son otra cosa. Este sistema de calefacción a base de leña, requiere otro tipo de precauciones. Aquí lo esencial es la madera que se usa para la combustión. Mientras se utilice leña seca no habrá mayores inconvenientes, pero por el contrario si la madera está verde o húmeda sí los habrá. Son signos inequívocos de que algo anda mal que el vidrio del aparato se torne negro oscuro, que se devuelva el humo a la habitación o que falte fuerza para el tiraje.

CONSEJO. Ingrid Bravo, de la empresa Bosca, dice que es aconsejable usar maderas que no sean tan densas o resinosas, para lo cual recomienda el eucaliptus. Fuente: Bosca

La combustión de la madera, sobre todo si está verde o mojada, produce una resina llamada creosota que se va adhiriendo a las paredes de la bosca y es altamente corrosiva e inflamable. Por lo mismo, se recomienda realizar mantenciones periódicas al terminar la temporada invernal y en zonas en donde es más difícil encontrar leña seca, los expertos estiman conveniente realizarla cada 15 días.

Cuidar una bosca debe hacerse con profesionales. Se introduce una escobilla metálica para raspar los cañones interiores y así remover cualquier tipo de sedimento que se haya pegado y que impida el paso libre del humo hacia el exterior. El precio de mantener el mecanismo limpio varía entre los 40.000 y 50.000 pesos, dependiendo del tipo de instalación de la misma.

“En la zona central las personas tienen mayor conciencia del peligro, pero más al sur va disminuyendo ya que por lo general las mantenciones no son realizadas por personal calificado. Esto causa mayor incidencia de amagos de incendio y siniestros”, asegura la gerente de ventas nacionales de la firma Bosca Chile, Ingrid Bravo.

En cuanto a su uso, la experta recomienda mantenerla con tiraje medio y nunca en el mínimo de forma prolongada. Y lo más importante de todo, no utilizar solventes como la bencina o la parafina para encenderla.

Con todos estos antecedentes en las manos sólo resta disfrutar del calor que puedan brindar estos aparatos, pensando siempre que la seguridad y un buen aprovechamiento de la energía es fundamental para pasar un buen invierno.

Las estufas en números

Combustible Duración de la carga   Precio de consumo Gas   4-5 días 17.000 pesos (15 kilos) Electricidad (*)   8 horas continuas 1.136 pesos (142 pesos Kw/h) Leña   1 mes 20.000 pesos el m³

Cuidados sobre el uso de estufas

Al momento de utilizar diferentes sistemas de calefacción domiciliarios tenga en cuenta algunos factores como los lugares donde ubicará estos productos, las habitaciones a calefaccionar y el combustible utilizado.

I. Estufas a Kerosene (Parafina)

• Produce niveles de contaminantes ambientales intradomiciliarios importantes, razón por la cual sólo se recomienda su uso en lugares con bastante ventilación y una constante renovación de aire (living, comedor, pasillos).
• No es adecuada para dormitorios.
• Es necesario cambiar la mecha cuando empieza a expeler olor a kerosene.
• No conviene mantenerlas encendidas por más de 2 horas seguidas

II. Estufas A Gas Licuado

• Fíjese que la llama del artefacto muestre un color azul parejo, sin rastros amarillentos ni crepitaciones (Chispas)
• Evite el uso de estos aparatos en lugares sin ventilación.
• Nunca se encierre con una estufa a gas encendida.

Catalíticas

• Recomendadas para living y comedor, no en dormitorios.
• Se debe conservar el panel en buen estado.
• Es importante utilizar sólo a gas licuado catalítico y guardar la estufa protegida del polvo y la humedad

III. ESTUFAS ELÉCTRICAS

• Calefaccionan por medio de conducción (calientacamas), radiación (halógenas y cuarzo) o por convección (oleoeléctricas, convectores y termoventiladores).
• La calefacción eléctrica es la más limpia de todas, ya que no produce gases nocivos.
• Para su mejor uso, considere la inclusión de dispositivos de ahorro energético (termostatos) con mayor tecnología y de sistemas de seguridad más completos implementados en el artefacto.

 a) Estufas oleoléctricas

• Son adecuadas para dormitorios, incluso de niños y personas enfermas.
• No se recomienda su uso en baños ni recintos con mucha humedad.
• No cubrirlas

b) Estufas eléctricas a cuarzo

• Su principal característica es la rapidez con que entregan el calor. No contaminan ni consumen el oxígeno de la habitación.
• Se recomienda su uso en ambientes pequeños (dormitorios, oficinas)
• No se deben cubrir.

c) Estufas eléctricas halógenas

• Su principal característica es la seguridad ante el roce o contacto directo con la rejilla protectora (no causa quemadura).
• Además, no contaminan ni consumen oxígeno de la habitación.
• Es recomendable su uso en dormitorios, oficinas, y otros ambientes pequeños y medianos (hasta 16 m²).

d) Convectores eléctricos

• Se recomienda su uso en ambientes pequeños, sin mucha humedad.
• No adecuado para baños u otros lugares húmedos.

e) Termoventiladores

• Requieren una mínima mantención, no contaminan y poseen un termostato que, al alcanzar el ambiente la temperatura deseada, desconectan el aparato automáticamente.
• Se recomienda usarlas en ambientes pequeños, de hasta 20 mt2.
• No utilizar con alargadores. 

Fuente: SERNAC, Chile