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Estufa a le¤a de alto rendimiento
chimenea
La estufa a leña de alto rendimiento.
1) Antecedentes
En tas alias latitudes de Europa, en países como Rusia. Polonia. Alemania* Suecia o Finlandia, hace mucho tiempo que se usan estufas de manipostería. Llama­das estufas rusas, estufas suecas, etc. Todas ellas poseen la característica de tener muy alto rendimiento y condiciones particulares de entrega de calor
En estas regiones, al igual que muchas zonas de la Pangonia, los inviernos son largos y crudos, las mañanas muy frías y el calefaccionarse leña implica un arduo y permanente trabajo.
Aunque la leña es energía renovable, no se debe despilfarrar
En la Argentina este tipo de estafas, habitualmente llamada Estufa Rusa, se han construido en la zona cordillerana, Bariloche. Trevelín. El Bolsón, etc.. segu­ramente debido a la inmigración que se produjo de aquellas regiones desde Europa.
Estas estufas solucionan en gran medida el problema de calefaccionarse todos los inviernos por lo que. en estas páginas, intentamos explicar su funcionamiento y construcción para que cualquiera, con un mínimo de habilidades, pueda construirla y disfrutar de sus ventajas.
2) Por dónde se pierde el calor en la casa
Es inútil pretender usar eficientemente cualquier tipo de calefacción (leña. kerosene, gas etc.) si en la casa tenemos chapa desnuda en el techo o puertas y ventanas por donde entra gran cantidad de aire frío.
Un mínimo de aislación debemos tener, ya que siempre es más fácil mantener
ei calor que producirlo.
Los lugares por donde se escapa el calor de una casa dependen de los materia-les con que se han construido las paredes, el lipo de techo y cielo raso. la cantidad y ajuste de las puertas y ventanas, etc. pero un ejemplo típico de lugares por donde se escapa el calor produciendo importantes pérdidas podría ser el de la figura,
Pérdidas de calor cu una casa
Para impedir las fugas de ese calor que lanío nos cuesta producir, generalmen­te se emplean cielorrasos en los techos, persianas, postigos o cortinas para evitar la fuga de calor a través de los vidrios, y burieles para evitar las entradas de aire frío.
No nos explayaremos aquí en este tema pero cuidando estos aspectos pode­mos disminuir en forma importante nuestros requerimientos de calefacción.
3)  A qué llamamos rendimiento
Un cierto porcentaje de rendimiento en el uso de la leña, digamos un 30 %, significa que cada 100 kilogramos de leña que quemamos sólo el calor de 30 kilos queda dentro de la casa. El resto se desperdicia porque se produce una deficiente combustión de la leña y porque gran parte del calor se pierde por la chimenea.
Como ejemplo veremos el rendimiento de algunos tipos de estufa.
4) Tipos de estufa
Hogares abiertos, chimeneas o fogones.
Un gran fuego abierto es muy romántico pero, al decir de John Seymour; "Todo lo que hace es reconfortar el corazón, enfriar la espalda y calentar el cielo",
Una chimenea común actúa como si fuera un potente extractor de aire. En el ambiente en que está instalada provoca que la renovación del aire sea de cinco a seis veces por hora, cuando lo que se necesita es que este reemplazo de aire viciado por aire limpio sea de apenas una renovación de aire por hora (para que la habita­ción no tenga olor a encerrado). Este exceso de aire de renovación penetra en forma forzada por las rendijas de puertas, ventanas y techos de chapa, generando los co­nocidos "chifletes" que tienen un efecto negativo muy importante en el confort de la casa.
Aunque parezca asombroso, es frecuente que a lo largo de todo el invierno sea una estufa que "enfría".
Rendimientos del orden de un quince por cierno en estos hogares significa que sí Ud. trae una camionada de leña blanda seca (unos 6000 Kg). lo que queda de ese calor dentro de la casa es lo que podría haber traído en una camioneta (900 Kg.). los otros 5.100 se han ido por ta chimenea. Si estamos orgullosos de lo bien que lira nuestra chimenea es posible que la pérdida sea mayor.
Piense entonces que de siete u ocho árboles que usted voltea, corta, arranca, apila, troza y luego quema, sólo aprovecha uno como calor para su casa y su con­fort. Indiscutiblemente un gran despilfarro de leña y de trabajo.
Estufas de hierro
Las estufas de hierro comunes tienen un rendimiento que oscila en el 20 %, y exigen lena fina y bastante trozada.
aquí algo mejora el aprovechamiento
Algunas salamandras de hierro de diseño evolucionado o mejorado pueden llegar a rendimientos del 40 %. pero su costo es bastante frío.
Hay algunas estufas nórdicas de hierro que llegan a rendimientos del 60 %.
Cocinas económicas
No liemos encontrado valores de rendimiento de costos artefactos pero, por su diseño y circulación de humos, eslimamos que alcanzan el 30 %. Sin duda, para
cocinar y calentar la cocina es muy apropiada, pero para calefaccionar una vivien­da por lo general no tiene la ubicación adecuada. Además, requieren un gran traba­jo de trozado de leña,
Estas cocinas económicas dan el calor ideal para determinadas viviendas de campo.
Estufa de Alto Rendímiento
Las estufas de Alto Rendimiento, comúnmente llamadas Estufas Rusas, son artefactos de calefacción, construidos de ladrillos refractarios, que se caracterizan globalmente por tener excelentes rendimientos y otras cualidades de interés
ahora sí rinde la leña
Estufa grande en un campo de Río Mayo
5) Leña
La madera está compuesta básicamente por celulosa (las fibras de la madera), lignina (el ligante que mantiene juntas las fibras), oxígeno y agua.
Al encender el fuego, a los 90 -120 grados Célcius se va el agua como vapor (gran parte de las calorías de la leña verde se malgasta en evaporar su propia agua), entre los 250 y 400° C la celulosa y la lignina se descomponen produciendo calor y logrando gases,
Llegando a los 600° C. y si hay oxigeno (aire), estos gases se queman produ­ciendo más calor Sí en la estufa no se superan los 600 C. estos gases no se que­man. se produce una combustión incompleta bajando mucho el rendimiento.
Toda la leña, sea esta dura o blanda, tiene las mismas calorías por Kilo de peso, unas 4500 calorías por Kg.
Se prefiere la leña dura porque para el mismo volumen uno acarrea más peso y porque en sistemas de tiraje no controlado arde más lentamente que la otra,
Otra razón es que si a la leña hay que trozarla mucho dado su uso (cocina económica o estufa de hierro), para que rinda y no tener que alimentar la estufa permanentemente es importante que sea de madera dura, pues cada carga dura mas.
Para algunas leñas que se usan en la zona mostramos su capacidad calorífica y su densidad.
ESPECIE                                CAPACIDAD CALORICA               DENSIDAD
calorías por Kilo                Kg. por metro cúbico
de madera seca                    de madera seca
álamo criollo
«450
440
sauce álamo
4450
475
sauce llorón
4500
450
ciprés
4700
620
coíhue
1650
620
lenga
4600
570
ñire
4600
670
eucalíptus (prom)
4680
750
algarrobo (prom)
4500
800
Como la estufa rusa puede usar leña de gran tamaño, no es un inconveniente entonces que esta sea blanda. El mimbre seco es excelente para este tipo de estufa.
Por ejemplo, un tronco de mimbre (seco) de 25 cm. de diámetro y 70 de largo. tamaño de lena que se puede usar en el modelo grande de la estufa (el poder usar palos grandes de leña es una ventaja inapreciable de estas estufas), pesa unos 16 Kg. y en esta estufa nos entregará 60.000 calorías, suficiente para mantener calien­te la casa durante toda una mañana de invierno.
Siempre se debe usar leña bien seca (la leña para el invierno se hace durante el verano) ya que el rendimiento es mucho mayor. A veces se cree que por cj. el tama­risco verde tiene un gran rendimiento, pero la realidad es que una parte importante de sus calorías se emplea en evaporar el agua que tiene. La confusión aparece por­que tarda bastante en quemarse y hace buena brasa, entonces lo asimilamos a la madera dura. El tamarisco seco es muy buena leña.
6( Principio de funcionamiento
La eficiencia global de funcionamiento de las estufas de alto rendimiento se basa en que:
1- Están construidas de un material (ladrillo refractario) que tiene una gran capacidad de absorber el calor, acumularlo y luego entregarlo lentamente.
2- La T de combustión es muy alta y el recorrido de los gases dentro de la estufa es muy largo antes de salir por la chimenea, lo que permite que se efectúe una combustión muy completa y,
3- Por la misma razón deja casi todo el calor dentro de la cava antes de salir por la chimenea a calentar.
Como Circulan los gases y humos por dentro de la estufa Rusa
7- Entrega de calor
Una de las grandes ventajas de la Estufa Rusa es su capacidad de acumular calor en su pesada es­tructura para después ir entregándolo lentamente a lo largo de las horas (la mayoría de la gente que ha construido su estufa hace especial mención a este aspecto). En pleno invierno, con Temperaturas bajo cero, por las mañanas la casa estará templada aunque la estufa esté apagada.
La estufa rusa almacena gran cantidad de calor para la mañana
Además, la gran capacidad de su hogar y la posibilidad de controlar ajustada­mente el tiraje permite que un tronco puesto a la noche antes de dormir, permanez­ca prendido hasta las 3 o 4 de la mañana, entregando calor y ayudando a mantener caliente esa gran masa de ladrillos refractarios.
Una estufa rusa chica pesa, incluyendo la base de manipostería, unos 600 Ki­los. Esa gran masa caliente posee mucha inercia térmica y hace que el calor entre-gado sea muy parejo. No ocurre como en las estufas de hierro o en los fogones, donde al alimentar el fuego debemos alejarnos por el exceso de calor y al ir apa­gándose debemos aproximarnos a la estufa. En la estufa rusa el calor entregado es prácticamente constante a lo largo del día, similar a lo que ocurre con un calefactor a gas o a Kerosene.
estufa grande con horno. Valle interior del rio Chubut
8- ¿Qué tamaño de estufa de alto rendimiento?
Si ya nos hemos preocupado de impedir las perdidas de calor mejorando la aislacion, de la casa, elegiremos el tamaño de estufa rusa adecuado. En realidad estas estufas puede tener cualquier tamaño, pero aquí nombraremos dos, chica y
g rande, que estimamos cubren la mayoría de las necesidades zonales. (A ultimo omento hemos incluido una estufa "mini" que puede tener un uso interesante),
Para el clima de las chacras en la zona de Trelew. en el Valle inferior del río Chubut, el tamaño chico calentará a 18-20* C una vivienda de ladrillos razonable-meme bien aislada de unos 50 a 60 metros cuadrados cuando la temperatura exte­rior es de -5 grados
E| tamaño grande alcanza a calefaccionar hasta unos 90 metros cuadrados, por supuesto dependiendo del material de las paredes, techo, tipo de ventanas, etc., estos son solo valores ilustrativos.
Por supuesto que la entrega de calor de cada estufa depende de la cantidad de leña que quememos, pero podemos estimar que la chica entrega unas 5-000 cal/ hora y la grande unas 9.000.
9) Dónde ubicarla
La ubicación de la estufa dependerá básicamente de nuestro modo de vida, si tenemos cocina económica o cocina a gas envasado, los horarios en que estamos en la casa y. en general la actividad que desarrolle la familia (A esta estufa no la recomendamos para situaciones en que no hay gente en la casa durante todo el día, en estos casos se necesita una estufa de hierro de respuesta inmediata para calentar esas tres o cuatro horas antes de dormir. Estas estufas rusas comienzan a calentar una hora después de encendidas y funcionan a régimen un par de horas después. son para condiciones de funcionamiento casi continuo),
Una adecuada disposición permitirá, por ejemplo, tener caliente los dormito­rios y el baño.
Ubique adecuadamente la estufa
Si contamos con living y este se usa mucho, la podemos poner allí. Para decidir su ubicación es funda­mental considerar cómo vivimos a lo largo del día
10) Descripción de malcríales
Material refractario.
El término refractario comprende a todos aquellos malcríales que se utilizan para resistir los efectos térmicos. físicos y químicos que tienen lugar en los hornos.
El refractario está compuesto de diversos materiales (arcillas, sílice, alúmina. etc.) y su principal característica es su capacidad de soportar muy altas temperatu­ras experimentando ocasionalmente solo pequeñas deformaciones.
Por su proceso de fabricación, los ladrillos refractarios son muy parejos en su tamaño y peso. La diferencia en tamaño entre dos ladrillos refractarios de calidad (de buena marca), rara vez supera el milímetro. Para las estufas rusas se utilizan los ladrillos refractarios y tejuelas con las medidas de la figura;
Para poder hacer el trabajo de las filas, donde va la puerta, se necesitan me­dios ladrillos (6 x 11.5 x 11.5) que. al no fabricarse deben hacerse cortar en una marmolería, o por un colocador de pisos. Lo mismo con las medias tejuelas.
La cantidad de material necesario para las estufas es:
chica
grande
ladrillos 6 x 11.5 x 23
medios ladrillos 6 x 11.5 x 11.5
tejuelas 3 x 11,5 x 23
medidas caño de salida y sombrerete
tejuelas (para cerrar conducios)
medias tejuelas 3 x ll,5x 11,5
80
142
6
5
33
60
4 pulgadas
6 pulg.
-
20
-
8
Mezcla
Dada la alta Temperatura que alcanza el interior de la eslufa (hasta 700° C) el cemento refractario común no es lo más apropiado. En su lugar se puede utilizan
a) Tierra para fabricar ladrillos
Es una de las arcillas que se utilizan en los hornos de ladrillos para fabricar los ladrillos comunes (asesórese con un ladrillero), Esta arcilla se muele con un martillo o maza, se zarandea y se mezcla con agua en cantidad suficiente (la míni­ma posible) como para formar una pasta trabajablc, Esta pasta conviene tenerla preparada desdo varios días antes, tapada con un plástico para que no evapore el agua y se utiliza como mezcla para pegar los ladrillos. Para aplicarla se puede uti­lizar un cucharín o una espátula de unos 4 cm de ancho. Para una estufa chica se necesitan unos 10 kg.de tierra.
b) La mejor mezcla se prepar