Este post explica brevemente para estuferos avanzados cómo es la cámara de combustión Rocket Horizontal canal P. Actualmente la llamamos BBR, por sus siglas en inglés para “Cámara de combustión Rocket por lotes” (Batch Box Rocket).
Este modelo de cámara de Combustión fue desarrollado por Peter van den Berg. Un Holandés jubilado entusiasta de las estufas.

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Edición 21/02/2018. Inicio:

Esta web de Peter te ofrece información más completa acerca de la cámara de combustión BBR:
http://batchrocket.eu/es/

En conversaciones posteriores a este artículo tuve oportunidad de conversar con Peter y y conocer un poco más de él. Se define como un autodidacta en el campo del diseño y la ingeniería. No posee título en ingeniería.

Su educación formal fue en la confección de muebles. No es carpintería, sinó habilidades más delicadas, ebanista (en inglés “Cabinet Maker”). Comenzó a los 16 años con el oficio, trabajando y continuando con sus estudios en las horas no laborables. Luego de ser empleado en dos fábricas por 17 años, cambió de profesión como operario en materiales compuestos en el rubro de aviación, en la empresa Fokker. Esta empresa se fundió en 1996, teniendo Peter 50 años al momento. Luego de un año de trabajos varios, se encontró trabajando para dos clubes de remo, reparando y manteniendo sus botes. Dado que los botes viejos son de madera y los nuevos son de materiales compuestos, Peter estaba capacitado para desarrollar la tarea. Se desempeño en esa tarea hasta los 65 años, cuando se jubiló.

A la par de esto, construyó su primer (pequeña) estufa de masa en 1984 para uso personal. En su taller amateur construyó varias estufas experimentales y en 1988 completó un diseño para vender en serie. Impulsó ese emprendimiento por 4 años. Resultó muy dificil y demasiado incierto el rubro para su gusto. Nunca dejó de experimentar con estufas.

Hoy tiene 72 años, vive en la Haya como toda su vida. En pareja, sin hijos, en una casa pasiva que diseño él mismo.

Este es Peter hablando la cámara de combustión BBR y de su pasión:

Edición 21/02/2018. Fin.

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En Chascomús, la ONG Econciencia (FB: Eco Chas) edita bimestralmente “Ambiente Siglo XXI”, una revista sin fines de lucro. Desde la edición 28 me sumé con una nota permanente, relacionada a lo que me gusta. Casas en transición y fuego.
Lo que sigue es la nota de la Edición 29, que salió en Julio 2015. Continue reading →

0.- Qué es una Estufa Rocket de Masa?
“El término “rocket” en el nombre proviene de una línea de cocinas que queman de manera limpia y que fueron desarrolladas en los años 70, usando una chimenea interna (torreta) para producir una un fuego limpio y eficiente.
El término “masa se refiere a a la masa en la mampostería donde se almacena calor.
Una estufa Rocket de masa siempre incluye chimenea interna aislada, vertical como parte de cámara de combustión…”
Ernie y Erica Wisner; “The Rocket Mass Heater Builder’s guide”. 2016

1.- Donde instalo mi estufa?
Los muros con que compartimentás la casa también separan las zonas calientes- Estos muros constituyen una barrera para la circulación del aire caliente. En función de la ubicación de la distribución de la vivienda, la construcción de los muros y la región bioambiental donde se ubique, es probable que no alcance con sólo una estufa para lograr confort en forma rápida y pareja. A partir de viviendas de más 90-100 m2 es necesario implementar soluciones de distribución del calor y evaluar alternativas. Idealmente se puede diseñar el sistema de calefacción mientras la casa está en etapa de diseño, y de esa manera se puede priorizar su ubicación, y acercarla al espacio más usado de la casa.
Es el living-comedor-cocina donde se come y se usan las mesas para trabajar? Ahí va.

2.- Qué estrategias hay para mejorar la distribución del calor?
-Poner la estufa empotrada en el muro, mitad para el lado del pasillo, y mitad para el lado del living, Con la puerta para el lado del living.
-Rutear los gases por otras habitaciones:
–Con caños.
–Con bancos de masa.
–Con zócalos de masa
-Probablemente en las habitaciones distantes de la estufa necesitarás una fuente de calor complementario. Si disponés de red eléctrica, una estufita que se encienda un rato antes de acostarte hará más confortable el ir a a la cama.

3.- Qué tengo que observar una vez que elijo donde ubicar mi estufa?
-Que la ruta prevista para los gases esté liberada de obstáculos (puertas, instalaciones eléctricas y de gas, ventanas)
-Verificar que el muro elegido para la salida de la chimenea al exterior no presente dificultades de espacio entre la ventana y dinteles
-MInimizar la distancia de la estufa a la puerta de acceso por donde entrarás con la leña. Ingresar la leña es ingresar polvo y astillas.

4.- De qué manera comparo las distintas estufas que veo en el mercado?
Para comparar una estufa hay diferentes parámetros, esta es una lista de los más relevantes:
-Tamaño del sistema: Es el diámetro de los conductos de gases de escape.
-Profundidad de la cámara de combustión: Da una idea del largo máximo que puede tener la leña (Cuanto más larga pueda ser, menor será la tarea de procesar la leña)
-Volumen de la caja de fuego: Da una idea de la cantidad de leña que se puede cargar en cada lote.
-Potencia bruta/tasa de combustión: Es la potencia derivada de la cantidad de leña que puede quemar una estufa en una hora, al máximo. Por ejemplo, una JOTA8 con un banco de masa de 2m ida y vuelta suele tener una PB de 3,5 Kg/hora, esto es 12600 Kcal/h
-Potencia Neta: Es la potencia térmica que queda dentro del hogar. Suele no estar determinada.
-Eficiencia de combustión: Es la eficiencia en convertir termoquímicamente la madera en energía térmica
-Eficiencia general: Es la eficiencia de combustión x eficiencia de transferencia térmica. Toma en cuenta la temperatura de los gases de salida
-Clase de Eficiencia Energética: Así como hay normas IRAM que indican cómo tienen que ser las etiquetas de eficiencia energética para equipos de aire acondicionado, heladeras y casas, en un futuro cercano también lo habrá para las estufas. Hoy no existe (al menos no en Argentina)
-Máxima longitud horizontal del sistema de trasferencia térmica: Por ejemplo, una JOTA6 puede empujar contra un banco de masa de largo máximo 10 metros en lo horizontal. Muchas estufas no tienen indicado este valor (SARA, RUSA, las metálicas comerciales)
-Temperatura de los gases de salida: Da una idea de la cantidad de calor que queda dentro de la casa. Gases saliendo por debajo de 80ºC generarán condensación.

5.-Qué estufas de mampostería se hacen comunmente en Argentina?
En este post encontrarás mas información:
https://lacasat.com.ar/el-abanico-de-estufas-en-argentina/

6.- Qué leña uso? (Especies)
Depende de la estufa. La ventaja de una estufa de masa ( y especialmente una rocket) es que se puede aprovechar el fuego rápido/fuego fuerte de una leña liviana (álamo, ceibo, sauce) sin producir sofocones, y almacenando esos picos de energía y temperatura en la masa de la estufa.
También es posible quemar maderas de densidad media, como eucaliptus, aromo, acacia negra, quedarán un óptimo equilibrio entre densidad de energía y tasa de combustión.
Las densidades livianas  y medias usualmente tienen origen en poda urbana, y su combustión representa una doble ventaja, al evitar ocupar volumen en el relleno sanitario con un recurso energético.
En caso de disponer de maderas pesadas, también es una posibilidad. En caso que la combustión de esa leña dura tienda a una combustión lenta o de brasas, será necesario complementar con piezas de madera media o liviana. Usualmente estas maderas pesadas provienen de monte nativo, que suele tardar en regenerarse, y de operaciones furtivas, con una deuda ambiental oculta. Preferimos no quemar este tipo de madera.

6.1.- Se pueden quemar maderas resinosas en una rocket JOTA o BBR?

Si. Las cámaras de combustión JOTA o BBR están diseñadas para superar la temperatura de combustión de los componentes orgánicos volátiles, por lo que éstos se queman y no hay riesgo de acumulación de creosota o alquitrán. Una recomendación es calentar la cámara de combustión con madera no resinosa, y luego que entró en régimen, se puede agregar la madera resinosa.
En las estufas donde no se logra alcanzar estas temperaturas, las resinas se vaporizan no llegando a quemarse. Y luego se depositan en las zonas menos calientes de la estufa (usualmente la chimenea vertical de caño). Allí se condensan, atrapando en el camino partículas sólidas sin quemarse (hollín), formando una capa que se incrementa cada año, lo que finalmente da lugar al fuego de chimenea. Catastrófico.
En los sistemas rocket, el circuito de gases es serpenteante y la temperatura de salida es baja debido a la confiabilidad de combustión completa que dan estas cámaras de combustión.

6.2.- Se pueden quemar maderas que tienen muchos químicos, como las de pallets o troncos tratados con CCA?

Desde el punto de vista reduccionista y no integral, sólo pensando en quien se calefacciona en el momento que está recibiendo la calefacción, sí, es posible hacerlo con estas maderas. En el caso de la BBR, sin condiciones. En el caso de la JOTA, verificar que no se de el efecto de emisión de vapores por las puntas de las piezas de leña (cuando las piezas de leña son demasiado largas, la punta de la leña emite vapores que no son absorbidos por la corriente de aire de combustión, y por lo tanto se quedan dentro del ambiente). Cuando se trata de madera virgen, estos vapores sólo comprenderán olor a savia hervida. Cuando se trata de maderas con componentes químicos, las consecuencias son otras.

Luego si uno piensa en el ciclo completo, y entiende el proceso de combustión como un ciclo que en una de sus fases tiene como subproducto ceniza, y las implicancias de qu eesta ceniza esté contaminada con sustancias tóxicas, deja de tener sentido quemar madera no virgen.

Igual, prevalece el axioma “quememos con felicidad, sabiendo que vamos hacia el paradigma de leña de madera virgen y con 15% de humedad”. Mientras tanto, no pasemos frío.

7.- Qué distancia tiene que tener una estufa de un muro convencional? Qué pasa con las paredes de ladrillo cerámico y cemento al ser expuesta al calor?

Hecho #1. Un piso radiante no debe superar los 50-60ºC, pues sinó se raja. Este es un axioma del rubro de la calefacción centralizada.
Hecho #2. La estufa Rocket de mi casa tiene el tambor a 4cm de distancia de un muro de ladrillos ceramicos y cemento, con revoque grueso. Cuando hay tandas de encendido de varios días, esa cara del muro expuesta se pone más caliente que 60ºC. Luego de 1,5 inviernos 3 inviernos (edit 14/11/2016) de funcionar, no veo que aparezcan fisuras.

Para el caso de la foto, el hueco parece el de una heladera o anafe en la mesada de una cocina.

Para alojar esa estufa ahí, y ser conservador, usaría un material aislante (a fin de bajar la temperatura a que estarán expuestas las paredes que rodearan la estufa, pero sabiendo que esas pareden interiores calentaran la casa). Para ello usaría una fila de celdas de ladrillos cerámicos (un ladrillo que tenga 9 celdas en 3 filas ofrece dos piezas como las que menciono) mampuestas de manera vertical. Esto sirve de conducto para una corriente convectiva que baja la temperatura entre la estufa y las paredes de la casa.
Cualquier otro objeto que permita esta corriente convectiva, y que sea delgado, está bueno. Esto lo veo mejor que simplemente dejar el espacio, pues uno se asegura que quede el espacio para la corriente convectiva.

8.- Como construyo mis conductos de gases?
Dependiendo de la temperatura de los gases que circulará por ellos es el material a elegir. Por debajo de 200 ºC es apropiado usar caño galvanizado.

Si la temperatura es superior a 200 ºC, conviene usar caño negro y de mayor espesor o caño de acero inoxidable. También es una opción en este punto usar conductos hechos de ladrillos.

En caso de hacer condutos de caños, es importante en los tramos verticales observar las conexiones. A fin de evitar el chorreado de condensados por las uniones, se instala la pieza macho arriba y la pieza hembra abajo.

El sombrero debe ubicarse 1 metro por encima del alero del techo, accediendo a los 4 vientos. De esta manera el comportamiento de la estufa no variará con la dirección del viento. En caso que haya muros altos cerca, es necesario prestarle mayor atención a esta resolución.

9.- Es seguro usar caños galvanizados para los conductos de gases calientes?
La inhalación de gases de óxido de zinc a partir de caños galvanizados tiene efectos sobre la salud. El nombre que recibe esta enfermedad es “fiebre de humos metálicos”, y tiene similares a la gripe, como: fiebre, escalofrios, náusea, dolor de cabeza, fatiga y dolor muscular, entre otros. (Fuente: https://en.wikipedia.org/wiki/Metal_fume_fever)
Una chapa de acero galvanizada es una lámina de acero recubierta por una capa de zinc.
El zinc se funde a los 420ºC y tiene su punto de ebullición a los 907ºC. A partir de del estado líquido del metal, la presión de vapor es positiva y ya no es seguro para la salud. (Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Cinc)
Cuando el metal se funde es que empieza a emitir gases de óxido de zinc (reconocibles porque vuelan “hilos de algodón blando” y su olor es dulce. Sobre la superficie de zinc se notará que aparecen ampollas de color blanco.
En cuanto a la durabilidad y resistencia a la corrosión, a partir de los 200ºC comenzará a pelarse la capa de óxido de zinc, con lo que se acelera la degradación de la misma, por lo que se reduce la vida útil del caño. (Fuente: http://www.galvanizeit.org/hot-dip-galvanizing/how-long-does-hdg-last/in-extreme-temperatures)

En conclusión, a los fines de prolongar la vida útil de los caños de chapa galvanizada, no conviene superar en ellos los 200ºC de temperatura. Y a los fines de preservar la salud de las personas alrededor de la estufa, no conviene que estos caños superen los 420ºC en el interior de las viviendas.

10.- Qué sombrero le pongo?

Hasta ahora el más conveniente ha resultado el huracán (también llamado venturi o americano). Tiene un eje de simetría vertical, por lo que sin importar la dirección de los vientos, su desempeño será igual.

sombrero huracan 6-8pulg.

Si no consiguiese un sombrero huracán, mi segunda opción es un sombrero Hache.

11.- Quiero calentar agua con mi estufa. En qué me tengo que fijar?

Esta es recurrente. Estos son algunos temas a mirar:
-Tener el tanque arriba del intercambiador pone a tu favor el efecto de termosifón.
-Incógnitas:
–Cuantas vueltas de cobre hacen falta para la potencia de intercambio esperada?
–Cómo vas a solucionar el venteo de presión a causa de la temperatura?
–Cómo asegurás que la serpentina siempre tenga agua?
–Cómo evitás la deposición de sarro en la serpentina?
–Y para el caso en que el dinero sea relevante en el proyecto, Cuál es el beneficio económico y cual es el tiempo de repago de la inversión?

12.- Qué es la doble combustión?
La división entre aire primario y secundario tiene que ver con el surgimiento de las estufas de combustión por lote. Llenar la cámara con mucha leña y sin embargo, poder controlar la tasa de combustión. Inicialmente, esta regulación se hacía controlando la cantidad total de aire que ingresa a la cámara de combustión. De esta manera se reduce la tasa de combustión, sin embargo, esta cantidad de aire suele ser menor que la necesaria para quemar todos los gases generados, y se obtiene combustión incompleta (humo negro o azulado).
Así surge la entrada de aire secundario, para completar la cuota estequiométrica de aire para quemar todos los gases combustibles generados.
Sin embargo, no alcanza sólo con inyectar aire. También hay que lograr la temperatura necesaria para su combustión, y la turbulencia para que se mezclen el combustible y el comburente.

13.- Mi rocket no tira bien. La llama asoma por la boca de carga, largando humo al interior. Qué puede ser?
Este funcionamiento no es normal.

Para mitigar, no pongas por el momento leña tan larga que sobresalga de la boca de carga.
Chequeá también el espacio entre la parte plana del tambor y el extremo superior de la torreta. Deberían ser al menos 5 cm.
También es necesario inspeccionar el el colector (La zona donde los gases que bajan ya salen del tambor y entran a la cámara de inspección). Esa zona tiene que ser espaciosa. Diría que al menos el doble de la sección de la chimenea.
Abrir la cámara de inspección, y las restantes tapas que el constructor haya dejado a disposición para esta tarea.
Limpiar.
-Verificar que el sombrero esté bien construido y que no represente un obstáculo para los gases.
-Verificar que el sombrero esté instalado a los 4 vientos.

14.- La llama de esa estufa se ve muy viva/hay mucho flujo de aire en esa estufa. No consume demasiado oxígeno del interior de la casa? Me voy a morir asfixiado en una atmósfera pobre de oxígeno por que la estufa se lo comió todo?

-Una estufa en combustión, que expulsa los gases quemados por una chimenea absorbe aire fresco sin seleccionar el oxígeno del total de la mezcla:
-Entra aire a la cámara de combustión.
-De ese volumen de aire reacciona el oxígeno.
-Lo que no reacciona no vuelve al ambiente interior, sinó que sale expulsado por la chimenea, con el resto de gases de combustion.
Decir que una estufa con chimenea al exterior “extrae oxígeno del interior de la casa” es falso. Este tipo de conceptos nacen del uso de dispositivos sin chimenea al exterior, como los braseros, que se dejaban dentro de las habitaciones con carbones con fuego latente, emitiendo monóxido.

15.- Es aconsejable poner una mariposa/clapeta en la chimenea para dosificar la salida de gases?

El uso de una mariposa es riesgoso y no lo recomiendo. Sólo lo veo seguro en dispositivos que están en el exterior, como un horno de barro campero.
El riesgo consiste en el ingreso de monoxido de carbono al interior de la vivienda, con la consiguiente intoxicación de los habitantes.
El uso de una clapeta/mariposa en el caño de salida de gases/chimenea está relacionado con la necesidad de controlar la tasa de combustión del dispositivo. Al cerrar total o parcialmente la clapeta se impide la salida libre de los gases de combustion, impidiendo el ingreso de nuevo aire fresco en la cámara de combustión, y con ello frenando la reacción de combustión completa. SIn embargo, esto da lugar a una combustión incompleta, más fría que la anterior, y más lenta (por eso se suele practicar esto con las estufas durante la noche, para tener un calor duradero y parejo hasta el próximo aporte de leña). A pesar que la combustión con clapeta cerrada es más lenta, ésta sigue sucediendo, y se siguen produciendo gases (monoxido de carbono y componentes organicos volatiles). Si el caudal generado de estos gases supera la cantidad que puede evacuarse por la chimenea a traves de la clapeta no completamente abierta, estos gases serán evacuados por cualquier otra vía posible. Estas vías incluyen la cañería de la chimenea, fisuras en la estufa, y la puerta de la estufa.
Así, en caso de cerrarse la clapeta al iniciar la noche, hay unas 8 horas de riesgo de inundación de la casa con gases tóxicos (el CO es veneoso), hasta que los habitantes de la casa vuelven a despertarse.

Alternativas para regular la tasa de combustión/conseguir calor duradero.
-Controlar la cantidad de combustible aportado (lo que requiere mayor presencia del operador del dispositivo).
-Implementar cámaras de combustión con ingreso de aire secundario, control de aire primario (como por ejemplo una cámaar rocket horizontal con canal P).
-Acumular calor en masa térmica. En el caso de las estufas rocket, esta masa está presente en el banco de masa. En el caso de las rusas INTA, la masa estaría en las mismas paredes de la estufa, sin embargo, la extracción de calor no suele ser total (evidenciado por las altas temperaturas del caño de chimenea, superando los 250ºC, cuando en una rocket podemos lograr los 80ºC tranquilamente y aún asi tener tiraje positivo.

15.1.- Ahh, pero yo a la clapeta le hago una muesca y le dejo mínimo el 20% de paso asegurado aunque esté cerrado.
-Qué limita mejor la tasa de combustión? Ese 20% de paso abierto de la clapeta de salida o un 100% de aire primario cerrado y un 5% de aire secundario abierto?

16.- Las estufas Rocket contaminan mucho la atmósfera a través de los gases que salen por la chimenea?

No.
Respuesta cualitativa. De hecho, la eficiencia en la combustión es uno de los motivos por el cual hacer una estufa de masa. Una combustión eficiente/casi completa/completa genera sólo dos gases residuales: Dióxido de carbono y vapor de agua. Tanto una estufa Rocket horizontal como una jota convierten muy bien la madera en calor, lo que se evidencia por la ausencia de humo en la salida de la chimenea, cuando la estufa entra en régimen (unas 2 semanas luego de construida y cuando se calienta la cámara de combustión)
Respuesta cuantitativa. Pendiente.

17.- Quiero calefaccionar un espacio pequeño/tiny house. Tengo en mente una mini rocket. Qué te parece?

Una rocket se basa en proporciones. Buscar reducir el tamaño de la estufa implica que toda se reduce. Así, bajar del tamaño de 6 pulgadas (que es el más pequeño que a mi me resulta práctico) implica encontrarse con un límite que es el tamaño de la boca de carga. En el caso de una JOTA6 la boca es de tamaño 14×13 cm (para mantener la sección del sistema). Homologamente, para una JOTA5, la boca de carga quedaría de 11×11 cm. Y para una JOTA 4, la boca quedaría de 9x9cm. Y esto ya va siendo demasiado pequeño (qué leña tene´s que poner ahí para que entre en ese tamaño de boca?. Entonces, pienso que en la práctica, no conviene bajar de tamaño JOTA6. Alguien hará una más pequeña, me encantaría saber de su experiencia de uso luego de uno o dos inviernos.
Quedan entonces dos estrategias para reducir el tamaño total de la estufa si uno no baja el tamaño de sistema (JOTA6):
1º Reemplazar el tambor de 200 litros (Ø59cm) exterior por algún cilindro de menor diámetro rescatado de algun desecho urbano. Una alternativa es usar el tanque de un termotanque. Esto suele implicar algún trabajo de soldadura. Hay que revisar que quede el espacio anular entre el cilindro exterior y la contención de perlita de la torreta, y que se mantenga la sección de sistema.
2º Reducir o inclusive eliminar el banco de masa.

18.- Por lo q leo… Mi opcion es, creo, una jota5 sin banco y con cilindro de termotanque de 60 litros… Sera viable?

A eso apunta la 17. Técnicamente es viable. La diferencia de tamaño resultante no es mucha entre JOTA5 y JOTA6.
Desde el punto de vista del uso, es una gran limitante el tamaño reducido de la boca de carga.
Dibujá un cuadrado de 14×13 (JOTA6) y uno de 11×11 (JOTA5) a escala real. O maquetealo con ladrillos. Y luego fijate la leña que podés meter por ahí y si sentís que estarías a gusto con esa situación.

19.- Pensar en usar adobe para una estufa rusa es adecuado? Y sino.. ¿Que otros materiales se recomiendan?

Los mampuestos más frecuentes en la construcción de estufas son los ladrillso cocidos  y los ladrillso refractarios. La diferencia principal entre ambos es la refractariedad (propiedad de ciertos materiales de mantener sus características físicas y mecánicas a pesar de la alta temperatura). El ladrillo refractario es mucho más resistente a la abrasión y temperatura que el ladrillos cocido. La abrasión estará dada por el frotamiento de la leña contra las paredes de la cámara de combustión. Esa abrasión resultará en el desgaste de los mampuestos y la degradación de la estufa.
Con los ciclos térmicos, también viene la fractura de algunos mampuestos.
Los ladrillos refractarios son los más resistentes a la abrasión y la fractura. Luego siguen los ladrillos cocidos, y finalmente los adobes.
También está presente el costo. Usualmente por el precio de un ladrillo refractario se compran entre 12 y 14 ladrillos cocidos. Y un adobe, si uno no tiene en cuenta el tiempo en hacerlo, sólo cuesta la arena.

19.- Que pasa si a una estufa rocket con banco de masa la alimentas con gas, seria mucho consumo de gas o estaria optimizando lo consumido?

Nunca lo hice.
Este tipo de implementación tiene dos facetas. Seguridad y desempeño.
Seguridad:
-Las cámaras de combustión BBR o JOTA están optimizadas para quemar madera.
-Antes de cada encendido a gas hay que barrer de gases toda la estufa. Usualmente las rocket tienen bancos de masa y cañerías sinuosas que puede atrapar gases combustibles. En las calderas industriales, antes de liberrar gas, el forzador se enciende y se inyecta sólo aire por un par de segundos. Si quedaran gases combustibles confiandos dentro de la estufa, hay riesgo de explosión. Hay al menos una experiencia con alguie que para encender la estufa´, que ya estaba tibia, tiró un poquito de solvente (en ese momento estaba pintando su casa y era lo qu etenía a mano). El solvente se volatilizó e inundó todos los recovecos. Cuando acercó llama a la cámara de combustión, salió volando una de las tapas de cámara de inspección.
-Jugá con la posición del quemador y el ingreso de oxígeno. Buscá alguna manera de verificar el color de la llama es azul (OK) o amarillo (combustión incompleta y no OK)
-Muy importante que la alimentación del quemador sea hecha con conductos cuya integridad no sea comprometida por las temepraturas a las que queda expuesto.

Desempeño:
-Aplicar un quemador de gas a una rocket implica que se aprovechará la característica de acumulación de calor de este tipo de estufas.
-Considero que es una ventaja poder tener una estufa multicombustible.
-La potencia máxima de la estufa estará dada por la tasa de combustión del quemador, es decir, la potencia del quemador, que usualmente se indica en Kilocalorías/hora.

20.- Porqué aislamos la torreta?
Para que tenga más tiraje. Porqué puede que queramos más tiraje? Puede que estemos planteando un recorrido de gases con demasiada pérdida de carga.

El caudal de aire que aspira una chimena vertical es directamente proporcional a:
La altura de la chimenea.
El diámetro de la chimenea
La diferencia de temperatiura entre adentro de la chimenea y afuera de la chimenea (cuanto más caliente adentro o más frío afuera, más tira la chimenea). Por eso aislamos la chimenea.
https://en.wikipedia.org/wiki/Stack_effect
Pongo la versión en inglés del artículo porque la en castellano no está tan completa.

Este post es una recopilación de manuales y de estufas populares en Argentina

+Rocket Jota.
Mi preferido para empezar. El manual de estufas Rocket Jota de Ianto Evans. 2º edición traducida al castellano por Conrado Tognetti, que actualmente trabaja en la traducción formal de la tercera edición.
EVANS, Ianto; Estufas Rocket

Tamaño 8″
TASA DE COMBUSTIÓN: 3,5 Kg/hora
POTENCIA NETA: Depende del diseño del banco de masa y la chimenea
Fuente: Ensayos personales Pablo Kulbaba.

+Rocket BBR (Rocket Horizontal Canal P).
Es el modelo que más estamos construyendo actualmente. Es uan cámara horizontal, de carga de leña por lotes, con puerta y canal de aire secundario para lograr combustión completa. Eficiencia general del 90%. No está muy documentada por el momento.
Este es el enlace a la web de Peter Van den Berg (quien la desarrolló), que desde Noviembre 2016 esta´traducido al castellano por Hacono. (Edit 14/11/2016)
En este link están las dimensiones básicas para la cámara de combustión. (Edit 31/08/2015)
TASA DE COMBUSTIÓN: BBR6: 6Kg/h. BBR8 9Kg/h
POTENCIA NETA: N/D

+Rocket Santa Fe (Rocket Horizontal sin aire secundario).
El manual de estufas editado por la provincia de Santa Fe.
Varios estuferos de esa provincia estuvieron involucrados en su confección. Va el post dedicado a esta estufa que escribí en su momento.

TASA DE COMBUSTIÓN: N/D
POTENCIA NETA: 12.000 Kcal/hora
Fuente: Manual estufa Rocket provincia de Santa Fe, Página 5

+Estuda SARA.
Esta estufa surge como producto de la colaboración entre el INTI y el Conicet (a través de Centro Cidart).
Va el enlace.

TASA DE COMBUSTIÓN: 2,5 Kg/hora
POTENCIA NETA: 7.000 Kcal/h
Fuente: Manual INTI SARA. Página 14.

+Estufa Rusa.

Editado por el INTA.
INTA – Manual Estufa RUSA

RUSA CHICA
TASA DE COMBUSTIÓN: N/D
POTENCIA NETA: 5.000 Kcal/hora

RUSA GRANDE
TASA DE COMBUSTIÓN: N/D
POTENCIA NETA: 9.000 Kcal/hora

+Horno de tambor (También llamado Horno mixt y Horno Chileno)
Este horno a leña es más conveniente que el horno de campo abovedado, ya que tiene menos inercia térmica y los gases de combustión no están en contacto con la comida (es un horno blanco)

Manual editado por el INTA.
INTA – Manual de horno tambor

El 11 de Mayo del 2015 salió en un diario de rosario la noticia de la edición de un manual de estufas rocket editado en Santa Fe. Este es el post que escribí en ese momento. Quería salvarlo de la efimeridad de FB.

Un abrazo a los estuferos de Santa Fe que estuvieron detrás de la creación de la información que salió por parte del estado de esa provincia. Veo nombres familares como Omar Caballero y Lisandro Arelovich, junto a muchos más.
Este es el enlace al Manual.

Este es un paso a paso.

Y la nota completa del Litoral:
http://www.ellitoral.com/index.php/id_um/113203-proponen-construir-estufas-de-alta-eficiencia-en-zonas-sin-gas-de-red

La información resulta muy completa.
Me gustó mucho el revestimiento convectivo del tambor.

Vi que también habría un video con la explicación, pero no encontré el enlace.

Luego de revisar todo este material de excelente calidad, si hubiera un espacio para las críticas, estas son:
-Poner un valor de costos en un manual no actualizable creará una situación dificil de sostener por los constructores dentro de unos meses.
-Veo dos barreras económicas:
–Proponer que haya 100 ladrillos refractarios (35$ cada uno en Chascomús) en la construcción de la estufa, cuando se puede hacer con 10 refractarios y el resto ladrillos cocidos (3 pesos cada uno)
–Poner una puerta de metal agrega la intervención de un herrero y costos de herrería por $800 o más, además de tener que resolver cuestiones de montaje y dilatación térmica. Es la misma crítica que se le puede hacer a la SARA del INTI, o a la RUSA del INTA. Supongo que detrás de tanta estufa con puerta, hay un temor a los gases que vuelven y seguridad incrementada para los usuarios.

Este Viernes 05 de Junio 2015 se realizó en la sociedad de fomento del barrio Belgrano (43 y 50, ciudad de Miramar, Pcia. de Buenos Aires) la primer etapa del taller de construcción de estufas SARA.

La segunda etapa de la construcción se desarrollará el 2 de Julio. Ahí estaremos.

El taller consistió en una charla teórica y la confección de adobes que deberán esperar 30 días aprox para secarse y luego formar parte de la estufa.
La organización fue llevada adelante por miembros del Movimiento Natural Minguero de Miramar.
También se entregaron algunas copias en papel del manual de construcción de la estufa.

La estufa es un trabajo de investigación compartido entre el Conicet y el INTI. Centro Cidart es parte de este esquema, a través de Rodolfo Rotondaro, Natacha Hugón y Griselda Ricciardelli

 

+Construcción de adobes

-Demostración del corte de adobes:

Creo que en el proceso de cortar estos adobes, Rodolfo no desperdició un movimiento!

-Detalles de corte de adobes:

+El colector.

Dado que a la salida de la estufa los gases están a 360ºC, y es conveniente tener una porción de la estufa que entregue calor radiante instantáneo, la salida está compuesta por 3 caños de 3″, que se unen en el colector para luego continuar con un caño de 6″

Cuando salió el manual en el 2014, las interrogantes que surgían entre los estuferos eran varias, y esta fue una oportunidad de intercambiar puntos de vista.
–La estufa se plantea como social, incluve desde el nombre (es la S inicial, Estufa Social Argentina de Alto Rendimiento), sin embargo dos elementos atentan contra esta característica:
—Una puerta de metal presenta la cuestión de fabricación de piezas especiales por parte de un herrero, rondando los 800$, con adición de costos. Se entiende que el diseño y el manual buscan llegar a un público amplio, que puede no tener especial atención sobre el uso diario de la estufa, y las cuestiones de seguridad priman. Eso justificaría una puerta.
Quienes construimos estufa Rocket Jota y calentamos nuestras casas con ellas, sabemos que con un poco de conciencia y responsabilidad, no hay humo ni chispas que asomen por la boca de carga, que no tiene puerta.
—Los 3 caños (50$ aprox cada uno) y el colector (dependiendo del zinguero, estimo que esta pieza ronda los 200$, por mi parte, los reemplazaría por un tambor de 200 litros colocado sobre la estufa. Con esta pieza (0-70$), conseguible en cualquier ciudad con autos, se eliminan los 350$ de la propuesta original.

–Eficiencia y emisiones. Si bien la estufa está promocionada como de alto rendimiento y es de esperarse que la combustión sea cercana a la total, esto sucede durante el régimen de cada lote de leña. Durante el inicio y el fin del quemado de cada lote, las emisiones aumentan, evidenciado por la gráfica mostrada en el manual:

Este gráfico es típico de la estufas que queman por lote de madera. A fines de comparación, acá un gráfico de una estufa Rocket Ele con un canal P de aire secundario y puerta:

A fines de comparar, en la SARA, en el ensayo graficado, se ve que las emisiones son altas en los rangos de tiempo 00:00-00:06 y 00:40-01:30. Esto es, aproximandamente durante la mitad del tiempo de combustión del lote. Sería interesante comparar este tipo de gráfico con el de un hogar abierto, una salamandra de fundición sin doble combustión, y una Rocket Jota.
También sería interesante saber si hay normativa en Argentina respecto a emisiones en estufas.
Así como el INTI tiene una plataforma de ensayos de colectores solares de fabricación nacional, sería interesante que existiese una plataforma de ensayo de estufas comerciales (hoy la “alta eficiencia” es un concepto devaluado” y poco demostrado) con accesibilidad web a los resultados, así como una etiqueta de eficiencia energética en cada estufa, que indique la potencial máxima real del dispositivo, así como su eficiencia de conversión, tasa de transferencia de calor al ambiente, etc.

–Fuego de chimenea. Como se vio en el punto anterior, hay momentos en que la combustión no es óptima, por lo que no se quema todo el contenido energético de la madera. Esto resulta en CO y alquitranes que pueden condensarse y acumularse. Los 3 caños de 3″ son un lugar muy propicio para la acumulación de creosota y alquitrán por su diámetro reducido (75mm). Esta es una zona a controlar en las estufas prototipo que se están construyendo.

–La mariposa reguladora de tiraje. Este es un elemento contradictorio en la estufa, pues si se busca el alto rendimiento, uno de los principios es obtener fuegos fuertes y combustión completa. Al existir la posibilidad de cerrar la mariposa, se induce al fuego a un estado latente, o fuego frío. Esto es herencia de las salamandras o cocinas económicas, donde al final del día, uno cargaba de leña la cámara de combustión y cerraba la mariposa, para que en vez de quemar el lote de leña en una o dos horas, se quemara lentamente durante la noche, y así tener un calor duradero.
Esto es contradictorio con el criterio de diseño de la estufa, con la alta eficiencia y la construcción con adobes que le confieren mucha masa e inercia térmica, siendo esta última la que debiera ofrecer al usuario el calor duradero, sin necesidad de inducir a estados de combustión ineficientes con combustión incompleta. Además, la combustión incompleta emite aún más volátiles no quemados, que se acumularán en la primer superficie fría, como por ejemplo los 3 caños del colector.
Eliminaría directamente esta mariposa.

-El pegado de las tejuelas interiores con barro, como se recomienda en el manual, presenta una poca duración de dicha colocación, basado en la experiencia del uso de estufas, donde las paredes sufren el trato duro debido a la colocación de leña. En la consulta en la charla, la respuesta fue que las tejuelas verticales que revisten la cámara de combustión se mantienen en posición también por una ranura a tal fin dejada entre las tejuelas del piso y las paredes. En nuestra experiencia estufera, esa zona es más conveniente para el uso de pegamento refractario, sin embargo, los adobes impiden el uso de ese material.
Miraría este punto en las estufas existentes para evaluar su desempeño.

–Aislación de la base. Dado que los adobes son conductivos, hay un enfriamiento de la cámara de combustión hacia el piso. Aislaría la fundación de la estufa con una capa de perlita de al menos 5 cm, enmarcada en ladrillos cocidos, dandole así un zócalo más resistente a la abrasión y a la humedad que los adobes.

+Otras inquietudes:
-Me gustaría saber cual es la temperatura a la que están los tres caños en su punto de encuentro con el colector, y a la salida del colector, en el inicio del caño de 6″. Esto da una idea de la transferencia de calor de estos elementos.
En la charla se vio una termografía en la que se mostraba que en el encuentro entre los 3 caños de 3· y la estufa, la temperatura ronda los 360º.

-Me gustaría saber la contrapresión contra la cual la estufa puede trabajar, sin perder eficiencia en la combustión. De esta manera se podría evaluar la posibilidad de agregar bancos de masa o ruteos horizontales de caño para llevar el calor a otros ambientes.

-Me gustaría saber la variación en la eficiencia de combustión y en emisiones, con la estufa en régimen, con el flautín de aire secundario tapado y con el flautín abierto al 100%. Por curiosidad.

Si bien los puntos anteriores establecen una mirada crítica de ciertos puntos de la estufa, la intención es de diálogo y sumar para el desarrollo y mejoramiento del diseño, propuesta planteada desde el inicio del taller por parte de los facilitadores.

Es de resaltar lo positivo de este trabajo de diseño, experimentación y extensión. Es un placer ver este manual para un dispositivo con fines sociales, cuando tranquilamente quienes lo impulsaron podrían haber dedicado tiempo y esfuerzos a tareas mucho más rentables, pero completamente menos sociales. GRACIAS.