Salamandras  

R. Intermunicipal Km. 16 Mendiolaza Prov. Córdoba. Argentina

TE 03543- 485615 / 486705 Correo E. : cmuniz@arnet.com.ar

 

Volver Pagina Principal

 

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 (Pulsar aquí para ver dibujo)

 

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.

Para Volver a pagina anterior pulsar AQUÍ

 

 

Volver Pagina Principal