Calefacción a leña:calor y rendimientoArq. Antonio Tachdjián

La visión del fuego continúa ejerciendo una irresistible fascinación,

un espectáculo en sí que contribuye a generar ambientes para ser

disfrutados. La estufa a leña nos permite tenerlo en el corazón de

nuestra casa. Hemos recibido numerosas solicitudes para la

reedición del artículo «Estufas a leña para campaña y playa», del

ingeniero Juan A. Rodríguez, donde se desarrollan pormenorizada

y acertadamente medidas y detalles constructivos de estufas a

leña, y que ha dado lugar a la construcción a lo largo y ancho del

país de estufas de perfecto funcionamiento.

El rendimiento calorífico de las es-tufas a leña, así como de otras mássimples compuestas de espacio parael fuego, campana y chimenea, lla-madas en general de bogar abierto ode combustión abierta, es muy bajo,estimándose entre 10 y 15%. Ks pre-ciso aclarar que por rendimiento ca-lorífico se entiende la relación entreel calor producido por el fuego y elcalor aportado por éste al ambienteen forma directa o indirecta. Dedu-cimos, pues, que el restante 85 o 90%del calor generado en la estufa sepierde al escapar principalmente porla chimenea.

Básicamente, este tipo de es-tufas cede calor al ambiente por laradiación directa del fuego, mínima-mente lo hace por las paredes calen-tadas del hogar y es prácticamentenula por convección de aire. El sen-tido de la radiación es el de la bocadel hogar y dado que el calor emiti-do no puede traspasar ni rodear losobjetos que encuentra a su paso, solollegará a calentarse una determina-da /ona delante de la estufa míen-tras el resto permanecerá fría. 1:11 aireque se encuentra entre la estufa y elobjeto que recibe las radiaciones secalentará poco o nada.

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Nuestro propósito será brindaralgunos elementos que apunten ha-cia opciones en que se obtenga unmayor rendimiento calorífico de es-tas estufas y en consecuencia laoptimización del combustible.

Sobre este punto creemos que,siendo de creciente interés el mejoraproveehamientn de las fuentesenergéticas, tanto por Tazones eco-nómicas como de protección am-bientales, en un país como el nues-tro que es importador de petróleo ygas, debería ser de máxima impor-tancia promover y desarrollar planesde producción de energías propias.La madera, como combustible na-tural, cuenta con la posibilidad eleser renovable con un manejo correctoy políticas de reforestación acerta-das que garanticen el sostenimien-to del recurso, cuidando, además,que la intervención afecte mínima-mente los ecosistemas naturales(fauna, suelo, cuencas hídrieas, etc.)donde se implanten los montes.

Con procesos apropiados pue-de lograrse un máximo aprovecha-miento de los bosques, ya que ade-más do la leña, es posible la utiliza-ción del ramaje producto del desga-jado y raleo durante el crecimientoy el originado en la tala, así comoraíces, virutas y otros desperdiciospara la elaboración de briquetas.

La potencia calorífica de laleña, variable según el tipo de made-ra, carbón o briqueta, es comparablea la de combustibles sólidos o líqui-dos, y posee la nada despreciable ven-taja adicional de que en su procesode combustión no libera gases noci-vos con presencia de azufre o plomo.

Entendiendo pues que en laleña poseemos una fuente de ener-gía propia, renovable y sana, creemosque puede convertirse en una opciónviable para la calefacción de edifi-cios, en particular mediante la uti-lización de estufas a leña.

Hacemos notar que el aumen-to del rendimiento calorífico de laestufa no implica la solución total a

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los problemas de calefacción y bien-estar térmico de una vivienda, ya queen buena medida ello depende defactores como aislación térmica,orientación, pérdidas de calor porpuertas y ventanas, entre otros. Ve-mos, pues, que sí la vivienda estáconstruida hay factores sobre los cua-les no se puede incidir y sobre otrossería muy costoso económicamente.

En cuanto a la estufa, siem-pre considerando una correcta c|e-cución y respetando las tablas dediincnsionamiento de todas sus par-tes, la mejora del rendimiento estáasociada a su emplazamiento, los ma-teriales utilizados en su construc-ción, elección del tipo (cantidad debocas abiertas, combustión abierta ocerrada), inclusión de sistemas dedistribución de aire caliente o gene-ración de agua caliente transmitidaa radiadores.

Por lo tanto si aún la estufano ha sido construida, al momentode proyectar es conveniente consi-derar la mavor cantidad de factoresmencionados, que desarrollaremosbrevemente, de los cuales algunos sinincidir mayormente en el presupues-to, resultarán sumamente provecho-sos, pudiendo obtenerse -con un es-tudio atento- diseños interesantes.

El emplazamiento central dela estufa en la vivienda contribuirá a

evitar pérdidas de calor a través deparedes exteriores. Recordemos quede acuerdo con las leyes de la termo-dinámica, la transmisión de calor sehace desde el cuerpo caliente al frío,es decir que si la estufa está recosta-da a una pared exterior que carezcade la debida aislación térmica estare-mos cediendo calor permanentemen-te hacia fuera del ambiente.

Sí a la ubicación central agre-gamos la posibilidad de que la bocadel liogar sea abierta a varios fren-tes, el calor será radiado a un áreamayor. Para la construcción de estasestufas hay tablas específicas.

Como alternativa a la utilizaciónde manipostería para la ejecución dela estufa puede optarse por metal,sustituyéndola totalmente o en for-ma parcial, conformando en este casolas estufas de construcción mixta.

La ventaja que presenta la in-clusión de partes de metal es que elcalor no sólo será radiado directa-mente por el fuego a través de la bocadel hogar, sino que también lo serápor los elementos metálicos.

Existen en el mercado estufasrealizadas totalmente en chapa, dedistintos diseños, calidades y espe-sores. A este último factor está liga-da directamente la duración de laestufa, ya que cuanto más gruesa seala chapa más larga será su vida útil.

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Estufa a leña diseñada porel Ingeniero Juan A.Rodríguez. Más detallesconstructivos puedenobtenerse en Almanaque BSEdel año 1997.

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CUADRO DE RELACIÓN ENTRE LAS MEOlDAS DEL HOGAR y EL CANON DE LA CHIMENEA

ESTUFAS

Chicas

Medianas

Grandes

Muy grandes

Paro un hogar be:ancho0,600.700,750.750,800.800,850.850.901,001,051.0S1,201.201,351.351.501.501,801.80

alto0.600,600,700.750,700.750,750.770,750,750.750,750.800,800,850,900.901,001.001.05

prof.

0,400,40o.-m0.450.400.45D.400,450.450.450,450.500,450.500.500,600.600,550.550.6O

Corresponde un cano de humo:roóondo tWárnetro

0.250.250,300.300,300.300,300,300.380.380.380,380.380.380,450.450.450.450.450,45

rectangular

0.21 «0.210,21 t 0,210,21 x 0.330.21 x 0,330,21 X0.330.21 «0.330,21 xO.330,21 «0,330,33 x 0.330.33 x 0.330.33 « 0.330.33 x 0,330,33x0.330.33 X0J30,33 > 0.450,33 «0.450.45 x 0,450,45 * D.450.45 í 0.450.45x0,45

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Estufas de hogar abierto construidas en maniposteríay con piezas metálicas.

Pera las partes metálicas (en ¡razo grueso) sometidas a fuego directo serecomienda la utilización de chapa de espesor superior a los 5mm, pudiendoser la del conducto de humo más delgada. Es posible la ejecución deestufas con la combinación de las opciones graficadas.

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I,os elementos metálicos a in-corporar (pisos, paredes, campana,etc.) pueden ser de chapa de acero oplacas de hierro fundido. Las ¡untasde unión entre los distintos mate-riales deberán ser tratadas con ma-teriales flexibles que absorban his di-lataciones diferenciales entre ellos yque sean resistentes al calor. De nin-guna manera debe fijarse rígidamen-te el metal a la manipostería u hor-migón, ya que ello inevitablementeprovocaría fisuras en alguno de losmateriales.

Cuando se utilice hierro fun-dido, se tendrá el cuidado de calen-tarlo lenta y progresivamente, ya quelos choques térmicos que se produ-cen al quemar de arranque grandescantidades de papel o pinas puedenrajar la placa.

Podemos aumentar sensible-mente el rendimiento calorífico consistemas donde el calor se transmitapor convección del aire que se ca-lienta en la estufa. Listo se logra in-corporando una cámara contigua yenvolvente a la cámara principal decombustión, donde se introduce airefrío tomado del exterior que se ca-lienta y se hace circular por tubosinyectándolo al ambiente o distri-buyéndolo a otros locales del edifi-cio. El aire caliente puede circularpor convección natural o, para lo-

grar un mayor alcance, puede serforzada con la inserción de una tur-bina de inyección. La ejecución deesta cámara debe ser prolija, conuniones entre chapas que garanti-cen que el aire no entre en contactocon el humo o gases producto de lacombustión. Los tubos de distribu-ción, que estarán instalados superior-mente, pueden ser realizados en cha-pa galvanizada, caño flexible de alu-minio u otros, recomendándose es-pecialmente los de sección circularde entre 10 y 15 era de diámetro,debiendo envolverse con velo de vi-drio o espumas aislantes a efectos de-evitar perdidas de calor en el reco-rrido. Kste a su vez será lo más di-recto posible, ya que curvas o des-viaciones provocan pérdidas de ve-locidad al aire.

Puede también incorporarseun sistema de calefacción por aguacaliente, que funciona a la maneratradicional con distribución por tu-berías y radiadores, sustituyendo elquemador por el hogar, calentándo-se el agua con serpentines, tanque oambos instalados en el hogar. Estesistema, de mayor costo inicial, per-mite llevar el calor a distancias másalejadas de la estufa. Estas y las quedistribuyen aire caliente por convec-ción son llamadas estufas con recu-peración de calor.

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A diferencia de las estufas decombustión abierta, enmo las des-critas, donde el fuego recibe delambiente una gran cantidad de aireque facilita la combustión, el rápi-do quemado de los leños y una, tam-bién, rápida fuga de los gases calien-tes por la chimenea, existen las es-tufas de hogar cerrado, llamadastambién de combustión controlada,l.stas estufas basan su funciona-miento en que toman del ambienteo del exterior una cantidad mínimade aire, totalmente regulada, quegenera un lento quemado de la leñay lenta evacuación de gases calien-tes al exterior.

La combustión controlada selogra cerrando la boca del hogar cincorporando registros de ingresode aire en lugares estratégicamenteubicados. Fste sistema incrementanotoriamente el rendimiento calo-rífico con relación al de combus-tión abierta.

Pertenecen a este grupo la.ssalamandras o quema tu t ti, las ticcerámicas o mayólicas, y la.s metáli-cas con puertas ciegas o de vidrioresistente al calor, de producciónnacional (las de cerámicas totalmen-te artcsanalcs) o de origen europeo.Entre estas últimas, desarrolladascon altos niveles de tecnología, exis-ten las que pueden incorporar siste-

mas de recuperación de calor quelogran elevar el rendimiento calorí-fico hasta un 85%.

Como se habrá observado, estareseña ha pretendido aportar ele-mentos para clarificar el funciona-miento de estufas a leña y los varia-dos recursos existentes para aumen-tar su rendimiento. En algunos ca-sos podrán, con las debidas reformas,ser aplicados a estufas construidas,pero es nuestra inquietud que losmismos sean considerados desde elmomento de la concepción de la es-tufa para lograr reunir buen diseño,aceptable rendimiento calorífico yóptimo funcionamiento. •

BibliografíaCarrere R., La industria de la madera en el marco

del complejo forestal. Datos de Ciedur, Uru-guay, 1989.

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