Encuentro cercano con SARA

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.

Estufa SARA 2014. San Martin de los Andes

Estufa SARA 2014. San Martin de los Andes

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.

Estufa SARA. Vista en corte

Estufa SARA. Vista en corte

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:

Estufa SARA. Rendimiento

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:
rms0-2-large

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.

Estufa SARA. Termografia

Estufa SARA. Termografia

-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.

7 thoughts on “Encuentro cercano con SARA

  1. Roberto Poehlmann

    La idea de la mariposa en el cañon principal es muy buena. Esta no se debe usar durante la combustión, sino una vez haya finalizado la combustión. Como el sistema de la estufa es por convección, la idea es que el calor quede en el interior de la casa y no se pierda por el cañon hacia el exterior, por lo tanto, cerrando la mariposa, se evita que el calor escape hacia afuera.

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    1. pablo Post author

      Hola. Comparto que si uno no corta el flujo de aire luego de la combustión, la corriente convectiva de aire fresco entrando por la puerta enfría la masa, llevando el calor a la atmósfera a través de la chimenea.
      Dado que el hito “fin de la combustión” no es definido, y siempre quedan brasas con fuego latente, produciendo Monóxido de Carbono (CO), es mejor cortar el flujo cerrando la admisión de aire (cerrando el aire primario en la puerta y el secundario en el flautín), que cerrar la mariposa de la chimenea.
      Si se cerrara el paso por la mariposa de la chimenea, el CO que se sigue generando por las brasas encontrará una fisura por donde salir, o incluso, saldrá por el flautín de aire secundario.

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  2. Roberto Poehlmann

    Hola. Si, tienes razón, podría existir la posibilidad de una fuga de CO cuando todavía queden brasas.
    Pra evitar esto, aparte de acordarte de cerrar el aire primario y secundario cuando finalice la combustión (sin brasas), se puede hacer lo siguiente:
    asegurarse de hacer la combustión completa del CO (difícil)
    Extraer el aire secundario y primario desde el exterior de la casa con un ducto adicional (no tan difícil), así no extraes oxígeno del interior de la casa.
    Por último, la posibilidad de modificar el diseño de la estufa a una de tipo de doble campana (rusa) . Con ese diseño, aunque se dejen abierto los tirajes, el calor queda en el interior de la estufa. En Argentina existen varias construidas, incluyendo las instrucciones.
    Saludos.

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    1. pablo Post author

      Buenas Roberto.
      -Si uno cierra los aires primario y secundario, por deficiencia de aire estequiométrico habrá combustión incompleta. Pero es la manera de que no se enfríe la masa térmica de la estufa.
      -Una estufa en combustión, que tira lso gases quemados por una chimenea absorbe aire fresco sin seleccionar el oxígeno del total de la mezcla. Entra aire a la cámara de combustión, y de ese volumen de aire reacciona el oxígeno, pero lo que no reacciona no vuelve al ambiente interior, por lo que decir que una estufa con chimenea al exterior “extrae oxígeno del interior de la casa” es falso. Este tipo de conceptos vienen de dispositivos sin chimenea, como los braseros, que se dejaban dentro de las habitaciones con carbones con fuego latente.
      -Inyectar aire del exterior para no usar el del interior no evitará que se enfríe la masa térmica de la estufa cuando no quede leña en combustión.

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  3. Pingback: El abanico de estufas en Argentina | La Casa T

  4. Marcelo Primo

    Atte.; Pablo y Roberto: antes de todo, gracias por compartir! Bueno .desde hace tiempo en el sitio de investigacion en estufas “Aprovecho” se habla sobre las llaves mariposas, y q es mejor no incluirlas, pero en este caso para evitar en parte las perdidas , esta bueno usarlas; (aunq cabe aclarar q por razones de seguridad el area bloqueada de la mariposa cuando esta cerrada no debe cerrar totalmente el ducto),asi siempre hay un pequeño “escape”, cuando estan extinguidas o casi …… Desde ya mil gracias por todo..
    Marcelo

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    1. pablo Post author

      Marcelo:
      Cuando la carga de leña se aproxima al agotamiento de su energía contenida (se va apagando el fuego y quedan cenizas) la estufa y la chimenea siguen aspirando uan corriente de aire ascendente, debido al efecto chimenea. Esto hace que, efectivamente, se enfríe la estufa. Mejor que tener una mariposa en la chimenea es poder cerrar el aire primario y secundario, o poco qu infiltre por las ranuras de la estufa saldrá por la chimenea. Y se elimina la posibilidad de mala operación por parte del usuario.

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