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La bibliografía (para no agobiar), la doy sobre la marcha, según el caso concreto.
Una estufa rusa en Benavente
Hace ya bastante más de un lustro que me introduje en el mundo de las estufas de mampostería, kachelofen, estufas rusas, etc. Mi primer contacto fue el documento editado por el INTA “La estufa a leña de alto rendimiento”. En él te explicaban las ventajas de la calefacción con una estufa de mampostería (una estufa de “ladrillos”, con un largo recorrido de los humos y gran peso, no metálica).
Me cautivó por su sencillez y practicidad, su alto rendimiento y cómo acumula esa energía calorífica en su enorme masa, y la suelta de forma constante a lo largo de muchas horas. Era un estufa muy eficiente y ahorradora, y el modelo de calefacción por radiación (con sus escasas diferencias de temperaturas y su reducido efecto de mover el aire) era el más cercano al natural de la irradiación solar. Repartía de forma más eficaz y adecuada el calor y mantenía mucho más la inercia térmica que una estufa metálica tradicional o un sistema de radiadores. Este sistema radiaba la temperatura con una convección del aire muy débil.
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| Cocina rusa acabada y funcionado. |
Por ello, durante el verano del 2012 construí esta estufa rusa en mi pueblo (al lado de Benavente, Zamora), tomando un modelo preexistente encontrado en Internet, e introduciéndole ciertas modificaciones.
Esta estufa rusa, permite cocinar (tiene una placa de hierro fundido), hornear (dos hornos) y calentar el agua caliente sanitaria y tu vivienda por radiación (ubicándola en una posición central).
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| Configuración sencilla con depósito conectado a la paila superior. |
Además se puede combinar con un sistema de calentamiento solar del agua, e instalarle una pequeña paila/parrilla adicional que permite calentar la parte de la vivienda que no está adyacente a la cocina rusa con ayuda de radiadores o suelo radiante.
Si lo construyes:
- Sin incluir la paila/parrilla/serpentín para la calefacción por agua caliente, te da unas 5200 Kcal/ hora.
- Si incluyes la parrilla para la calefacción te dará unas 3600 Kcal/hora adicionales, en total: 8800 Kcal/hora.
Estos cálculos están realizados conforme a tablas empleadas en los libros sobre kachelofen, o a referencias aportadas por constructores de estufas de mampostería de doble campana. Están referidos a unos MATERIALES CONCRETOS, si empleas otros, los valores no serán los mismos.
Ejemplo: si en vez de los azulejos, mortero refractario y ladrillos refractarios, utilizas barro o adobes, estos materiales tienen menos inercia térmica y quizás (no está esto tan claro siempre) una menor resistencia frente al estres térmico. No olvides informarte, buscar tablas sobre almacenamiento térmico de los materiales, y hacer la relativa corrección en función de los materiales que vayas a emplear en tu estufa.
Con esos datos, y los relativos al clima de tu zona, orientación y aislamiento de tu vivienda, puedes calcular que utilidad práctica tiene este modelo para ti y cuanta superficie de vivienda puedes calentar (más en un clima más suave/menos en un clima más severo; más en una vivienda mejor aislada/menos en una vivienda con un aislamiento deficiente).
Ejemplo: si en vez de los azulejos, mortero refractario y ladrillos refractarios, utilizas barro o adobes, estos materiales tienen menos inercia térmica y quizás (no está esto tan claro siempre) una menor resistencia frente al estres térmico. No olvides informarte, buscar tablas sobre almacenamiento térmico de los materiales, y hacer la relativa corrección en función de los materiales que vayas a emplear en tu estufa.
Con esos datos, y los relativos al clima de tu zona, orientación y aislamiento de tu vivienda, puedes calcular que utilidad práctica tiene este modelo para ti y cuanta superficie de vivienda puedes calentar (más en un clima más suave/menos en un clima más severo; más en una vivienda mejor aislada/menos en una vivienda con un aislamiento deficiente).
En el pdf que he elaborado, puedes encontrar:
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| Cinco metros y medio de recorrido de los gases. |
Estructura del artículo, o breve índice:
Voy explicando brevemente cómo lo hice (página 6), cómo funciona (página 9), los resultados de las pruebas y mediciones (página 10).
En el gráfico de abajo podéis observar esas 15 mediciones en tres puntos concretos de la superficie de la estufa (de los 43 que marque sobre su superficie y la de los hornos).
En las tablas de las páginas 12 y 13 puedes encontrar las 15 mediciones de temperatura que hice entre los días 23 (12:45, 13:30, 15:00, 15:30, 17:30, 20:45 y 22;45 horas) 24 (9:00, 12:45, 17:45 y 20:45 horas) y 25 de Diciembre del 2012 (10:00, 11:30, 12:45 y 15:45 horas) durante el invierno del Hemisferio Norte.
En el gráfico de abajo podéis observar esas 15 mediciones en tres puntos concretos de la superficie de la estufa (de los 43 que marque sobre su superficie y la de los hornos).
En las tablas de las páginas 12 y 13 puedes encontrar las 15 mediciones de temperatura que hice entre los días 23 (12:45, 13:30, 15:00, 15:30, 17:30, 20:45 y 22;45 horas) 24 (9:00, 12:45, 17:45 y 20:45 horas) y 25 de Diciembre del 2012 (10:00, 11:30, 12:45 y 15:45 horas) durante el invierno del Hemisferio Norte.
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| Gráfico con temperaturas superficiales de la cocina rusa |
Saco conclusiones para las modificaciones (página 16), dónde colocarla (página 18).
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| Disposición espacial para repartir uniformemente el calor |
Después amplío los temas: cómo calentar agua (página 20), cómo sacar más rendimiento con un “satélite” (página 27), o con una paila-emparrillado (página 28), cómo calcular tus gastos energéticos (página 29).
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| Perspectiva de la hilada nº 13, se aprecia la placa de cocción. |
Por último, pongo mis esquemas y croquis (mejorables), para que te hagas una idea del modelo de internet (pesado, diseñado para el duro clima ruso), modificado por mí (estructura media con paredes aligeradas; con un hogar más eficiente y una segunda paila-parrilla para obtener unas calorías (página 32). Mi variante está pensada para el clima de la meseta española.
Primera. (He visto una errata en la página 43; donde dice: "La paila tiene una capacidad de 25-28 litros (1,5 por 5,5 por 5,4)", en realidad es de 15 cm por 35 cm por 54 centímetros: 25-26 litros de capacidad).
Segunda errata; en la página 3 encontramos: "También me encontré la hoja de Excel KO-CAL.xls que permitía,..." ¡Error!, para buscarlo en internet deben teclear: KO-CALC.xls, o bien: " simplified Kachelofen Calculator
Tercera errata; página 31: la paila o serpentín (para la calefacción adicional) en forma de parrilla de 4,2 Kw de potencia, mide 70 cm de alto por 50 cm de ancho y el diámetro de sus tubos es de 5 cm (2").
Cuarta errata; página 41: la placa de cocción mide 60 por 50 cm (aproximadamente, pues hay que calcular en cada caso en función de los ladrillos y por tanto de las dimensiones concretas para cada realización).
Lo voy reactualizando a medida que descubro o me descubren erratas o errores.
RECOMIENDO también que las personas que se planteen construir este modelo u otro cualquiera, CONSULTE los COMENTARIOS, pues poco a poco se van planteando cuestiones importantes para todos, y en muchos casos uno puede encontrar la respuesta en una pregunta realizada anteriormente.
Pero es algo que pongo a disposición de cualquier persona a condición de utilizarlo sin ánimo de lucro, que construyan el modelo para sí y se beneficien en su vida personal (no para comercializarlo). Uso gratuito entonces con esas condiciones. Me reservo el derecho a publicarlo (pues el trabajo es mío) junto con otros artículos que tengo; pero quiero que cualquier persona pueda beneficiarse de su contenido.
Si se me cita, me alegro. Si se me consulta algo, intentaré explicar y responder.
Aquí debajo tienes el enlace para poder descargar el archivo pdf de 49 páginas. Tarda un rato porque es grande. Paciencia.
FE DE ERRATAS (para los que han descargado versiones anteriores del documento):
Primera. (He visto una errata en la página 43; donde dice: "La paila tiene una capacidad de 25-28 litros (1,5 por 5,5 por 5,4)", en realidad es de 15 cm por 35 cm por 54 centímetros: 25-26 litros de capacidad).
Segunda errata; en la página 3 encontramos: "También me encontré la hoja de Excel KO-CAL.xls que permitía,..." ¡Error!, para buscarlo en internet deben teclear: KO-CALC.xls, o bien: " simplified Kachelofen Calculator
Tercera errata; página 31: la paila o serpentín (para la calefacción adicional) en forma de parrilla de 4,2 Kw de potencia, mide 70 cm de alto por 50 cm de ancho y el diámetro de sus tubos es de 5 cm (2").
Cuarta errata; página 41: la placa de cocción mide 60 por 50 cm (aproximadamente, pues hay que calcular en cada caso en función de los ladrillos y por tanto de las dimensiones concretas para cada realización).
Lo voy reactualizando a medida que descubro o me descubren erratas o errores.
RECOMIENDO también que las personas que se planteen construir este modelo u otro cualquiera, CONSULTE los COMENTARIOS, pues poco a poco se van planteando cuestiones importantes para todos, y en muchos casos uno puede encontrar la respuesta en una pregunta realizada anteriormente.
ENLACE PARA DESCARGARLO:
https://docs.google.com/file/d/0ByTQfu_nXbibSXdKelgzNDNGT2M/edit?usp=sharing
Paciencia, tarda un ratillo. Si alguien tiene problemas al descargarlo, que lo indique en comentarios e intentaré subsanarlo.
¡PEQUEÑA REACTUALIZACIÓN SIETE MESES DESPUÉS!
Es el momento de hacer una pequeña reactualización de la información contenida en el documento (el famoso restyling hablando de automóviles). Y sólo voy a hacer eso en los siguientes apartados:
1).- Una explicación más detallada de las diversas posibilidades al diseñar la zona del hogar (desde la forma más sencilla con toma de aire en el cenicero y grieta para gases lastre hasta repartir muy bien en aire entre un cenicero más exiguo y abundantes salidas de aire secundario). Vamos a la cuestión.
Toma exterior del aire de combustión.
Es posible incluirla con el fin de enfriar menos la vivienda. Yo no lo incluyo en el diseño. También es posible (y conveniente) separar las tomas de aire primario y secundario haciendo una pequeña modificación en el diseño que de momento no incluyo.
Salidas de aire primario y secundario
El aire primario se aporta por la rejilla del cenicero. (Es posible disponer una llegada exterior que yo no incluyo en el diseño para enfriar menor el interior de la vivienda, como ya señalo arriba). Normalmente se precisan de 6 a 8 m3 de aire por kilo de madera. Multiplicar para encontrar la relación entre volumen de aire y peso de la leña por encendido.
Algunas referencias a mayores, esta es la relación adecuada entre las secciones para facilitar la entradas de aire (primario y secundario) con el fin de conseguir una adecuada combustión, con un mínimo desprendimiento del CO (monóxido de carbono) durante la fase de quema (no en los primeros momentos en que simplemente se enciende la estufa):
- Las secciones para entrada del aire primario deben de ser de 10 cm2 por kilo de leña.
- Las secciones para entrada del aire secundario deben ser de 4 cm2 por kilo de leña.
Pese a lo que pareciera derivarse de lo anterior, se emplea una mayor cantidad de aire secundario que primario; en efecto: el aire secundario precalentado es aspirado a MAYOR VELOCIDAD Y POR LO TANTO SUMINISTRANDO MÁS VOLUMEN a través de los inyectores secundarios. En teoría volumen del aire secundario empleado debe ser el cuádruple (cuatro veces) del volumen de aire primario. Esto se consigue guardando las anteriores relaciones entre el volumen que ingresa por el cenicero y el volumen que ingresa por los inyectores secundarios.
La combustión secundaria de la madera representa nada menos que el 70% del valor calorífico de la misma. La forma ideal de los inyectores de aire secundario debe ser cónica para aumentar la turbulencia.
Si os dais cuenta, el cenicero está sobredimensionado. La solución es absolutamente sencilla. Primero os leéis bien estas explicaciones y a continuación hacéis unos cálculos para valorar lo que os permite vuestra estufa, podéis hacerla más potente o menos dentro de unos límites.
Las salidas de los inyectores secundarios, a posteriori, pueden ser reducidas un poco con la ayuda de trozos menudos, el cenicero puede ser tapado parcialmente con ladrillos refractarios puestos de plano para ajustar sus dimensiones a lo conveniente.
Toma de aire secundaria independiente
Podría ser útil modificar el diseño que incluyo (en el cual hay una toma de aire común para el aire primario y el secundario) y separar ambas. No incluyo de momento, ningún diseño, pero dejo ahí la cuestión. ¿Por qué?; porque cuando encendemos la estufa rusa, tenemos que diferenciar tres momentos:
- En el encendido, debemos dar aire primario a tope. Ello puede ser logrado con la simple toma del cenicero y abriendo un poco la puerta.
- Durante la fase de funcionamiento a pleno rendimiento, debemos tener la estufa funcionando con los inyectores según la proporción citada anteriormente. Ejemplo, si quemamos 10 kilos por hora en nuestra estufa (tremenda potencia, es solo un ejemplo) la sección del aire primario debe ser de 100 cm2 y las salidas de los inyectores de aire secundario de 40 cm2 (en teoría).
- En la fase final, cuando quedan brasas, debemos cerrar de nuevo el aire secundario e ir reduciendo el primario.
Como vemos es útil poder controlar de modo independiente ambas tomas.
Garganta
La garganta de estrangulamiento sirve para:
- Aspirar el aire secundario.
- Mezclar bien los gases acelerando al máximo su movimiento por el efecto Venturi en la primera bajada, que hace de segunda cámara de combustión completa (la primera sería el hogar propiamente dicho).
- Es un deflector que permite elevar la temperatura de combustión.
- Tiene un efecto anti-retorno, forzando la evacuación de los gases por el conducto inferior y luego lateral.
En teoría la sección de la garganta debe ser la del canal de evacuación dividida por una cifra que oscilaría de 1,2 a 1,4. Aproximadamente de 20 cm2 por kilo de leña. En nuestro caso, el cálculo teórico sería 7 por 40 = 280 dividido por 1,4 = 200, nos permitiría "ajustar" ajustar nuestro modelo a esa quema de 10 kilos por hora. Por lo tanto, si (teóricamente) dimensionamos para que queme 10 kilos por hora, la sección de la misma sería de 200 cm2. Como veis superior a los aproximadamente 290 cm2 del diseño (7-8 de altura a la chapa por 36 de fondo = aproximadamente 252-288cm2) . Si ajustarais vuestro diseño a esas circunstancias la solución es sencilla: poner algunos ladrillos de canto sobre la garganta que limitaran esos 52 a 88 cm2 sobrantes según las medidas exactas que incluyerais.
EJEMPLO CON LO ANTERIOR: queremos diseñar un modelo que dentro de las anteriores dimensiones, queme 11 kilos de leña por hora. Hemos medido las dimensiones del hogar y nos dan 43 por 36 por 21 = 32, 5 litros. Si la densidad de la encina es de 0,9 podríamos poner 29 kilos apretados sin espacios. Como máximo debe estar ocupado el 60% del espacio para poder combustionar adecuadamente; total 17,5 kilos de carga máxima. (Yo suelo poner 10-14).
Dimensiones ESPACIOS REJILLA toma de aire primaria: 110 cm2.
Dimensiones inyectores: 44 cm2; esto es, 5 inyectores de 8,8 cm2 de sección (casi 3 por 3).
Dimensiones de la garganta: 20 por 11, total 220 cm2, deberíamos reducir el resto poniendo ladrillos de canto).
En realidad, si hacéis cuentas, veréis que este modelo (sin modificar las medidas) permite una graduación desde los 10 a los 11,5 kilos combustionando por hora (rendimiento teórico). Si se pretendiera variar significativamente estos datos, deberíamos realizar bastantes modificaciones.
2).- Mejorar la sujeción de la puerta del hogar.
Este punto es muy importante. La sujeción del resto de puertas y trampillas tiene una importancia muy secundaria comparada con la de ésta. En efecto, la puerta del hogar recibe un durísimo castigo encendido tras encendido.
Yo recomiendo hacer lo que se puede ver en la entrada destinada a vídeos en este mismo
blog: tomas una puerta (perfil en L) le preparas un perfil en chapa (otro perfil en L) y les atornillas entre sí, de modo que el perfil resultante es de H. Esta H la incrustas en obra, rodeada de su correspondiente junta de dilatación y es la mejor (en mi opinión) solución.
EJEMPLO CON LO ANTERIOR: queremos diseñar un modelo que dentro de las anteriores dimensiones, queme 11 kilos de leña por hora. Hemos medido las dimensiones del hogar y nos dan 43 por 36 por 21 = 32, 5 litros. Si la densidad de la encina es de 0,9 podríamos poner 29 kilos apretados sin espacios. Como máximo debe estar ocupado el 60% del espacio para poder combustionar adecuadamente; total 17,5 kilos de carga máxima. (Yo suelo poner 10-14).
Dimensiones ESPACIOS REJILLA toma de aire primaria: 110 cm2.
Dimensiones inyectores: 44 cm2; esto es, 5 inyectores de 8,8 cm2 de sección (casi 3 por 3).
Dimensiones de la garganta: 20 por 11, total 220 cm2, deberíamos reducir el resto poniendo ladrillos de canto).
En realidad, si hacéis cuentas, veréis que este modelo (sin modificar las medidas) permite una graduación desde los 10 a los 11,5 kilos combustionando por hora (rendimiento teórico). Si se pretendiera variar significativamente estos datos, deberíamos realizar bastantes modificaciones.
2).- Mejorar la sujeción de la puerta del hogar.
Este punto es muy importante. La sujeción del resto de puertas y trampillas tiene una importancia muy secundaria comparada con la de ésta. En efecto, la puerta del hogar recibe un durísimo castigo encendido tras encendido.
Yo recomiendo hacer lo que se puede ver en la entrada destinada a vídeos en este mismo
3.- Una explicación y adaptación mejor en la zona de la subida de la segunda campana al recorrido final, y cómo sujetar la paila de la segunda campana, que veo ha generado dudas o no resulta claro para muchas personas.
4.- Algunas precisiones sobre rendimiento térmico (para que la gente no se haga falsas expectativas), calidad de materiales disponibles en cada lugar, grosores, uso y duración de la misma según la temperatura superficial.
5.- Alguna puntualización sobre el posible uso de la paila de la primera bajada de humos, lo limitado de su aplicación (a ciertos supuestos) y el énfasis que pongo en que el diseño básico que aparece en el siguiente croquis, es el más adecuado (en mi opinión) para este modelo.
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| Detalle de los inyectores de aire secundario y de la grieta vertical para salida rápida de los gases "lastre", fríos, o que no combustionan. |
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| La garganta se puede reducir para adecuar a la potencia precisada poniendo ladrillos de canto sobre ella. No es preciso sujetarlos con cemento. |
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| VISTA SUPERIOR. Hogar, con el añadido del protector-acumulador de calor en la primera bajada donde se ubica la paila de 3,3 Kw o bien 2825 Kcal/hora. Una pequeña potencia pues el hueco es pequeño. Esta parte merece la pena hacerla toda ella en refractario por razones de duración y acumulación de calor. Si se prencinde de la paila, el hueco de la primera bajada de humos debe ser de 6 cm de ancho (y no de 12 coo en el presente croquis. |
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| VISTA DEL HOGAR DESDE SU PARTE INFERIOR. Apreciamos la paila, la bajada de humos (en el hueco donde se ubica la paila), la pared protectora y acumuladora de calor donde va el gasschlitz y las tomas de aire de los inyectores de aire secundario. |
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| Estoy investigando en esta variante, con cámara de combustión rocket, banco caliente... |
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| Base del hogar: ladrillo ordinario. A la izquierda hueco para la primera bajada y subida de gase, en medio una toma independiente para los inyectores de aire secundario. A la derecha, el hueco del cenicero, que sirve también como toma de aire primario. |
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| Vista del nucleo refractario del hogar construido con piezas prefabricadas modulares (de ahí las letras). |
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| ... y formas más orgánicas. |
A continuación incluyo comentarios para que podáis consultar cuestiones en las que tengáis dudas:
Fernando M9 de abril de 2013 22:07
¡Grandioso tu trabajo e investigación!. Muchas gracias por publicar tus experiencias. Deseo preguntarte si esta estufa rusa en el interior de la casa, con serpentín, según plano del INTA, acoplándole una bomba de circulación de calefacción, termotanque y radiadores de hierro fundido podría dar la suficiente temperatura para calefaccionar 3 radiadores medianos, de 8 tubos? No sé donde escribirte, me interesaría saber tu opinión. Muchas gracias, vivo en Sud América.
Pivo11 de abril de 2013 02:05
¡Hola Fernando!. La estufa rusa del artículo en pdf te ofrece si la haces en su modalidad gruesa unos 3600-415 Kcal/hora por radiación y si la construyes en su modalidad media (la que viene en los planos) 5100-5200 Kcal/hora. Además le puedes añadir la paila de 70 por 50 centímetros con 5 tubos verticales y 2 horizontales, todos de 5 cm de diámetro que daría una potencia de 3650 Kcal/hora (según los cálculos de la página rusa que tomé como modelo. La potencia total sería la suma de las dos. Con esa potencia y teniendo los datos del clima de tu zona, las condiciones de aislamiento de tu vivienda y los metros cúbicos a calentar podrías hacer el cálculo para ver si satisfaría tus necesidades. Para los radiadores deberías estimar como punto de partida esas 3650 Kcal/hora.
En cuanto al rendimiento del serpentín del plano del INTA entiendo que es para producir sólo ACS (agua caliente sanitaria) y por la parte donde se ubica (debajo de la estufa rusa del INTA) el rendimiento no puede ser muy grande. Hay otro serpentín sobre el plano del INTA (el de LaSolución 260mb.com) que si te podría valer para el plano del INTA, pero ignoro su rendimiento exacto.
Si quieres utilizar el modelo de estufa rusa que construí yo te recomiendo que utilices la ubicación en la primera bajada de humos y hagas el hogar mejorado con los puntos de aire secundario y la grieta para permitir el escape de los gases "lastre" a la combustión, pues mejora el rendimiento. En el caso de los planos del INTA intenta averiguar alguien que utilice ambos modelos de serpentín para que te informen de sus resultados.
No se si he podido ayudarte, siento no poderte dar más información.
sding14 de abril de 2013 06:53
No se puede acceder a la web, sólo en caché y no deja llegar al enlace de descarga tampoco...
Si pudieras enviarme a sding[arroba]montevideo.com.uy te agradezco muchísimo! :)
Pivo14 de abril de 2013 09:23
Buenas tardes sding, efectivamente tienes razón, acabo de verlo. Voy a intentar resolverlo entre hoy y mañana. Si no lo resuelvo, no te preocupes, pondré otro enlace. No te preocupes, que o lo resuelvo, o si tardo mucho te lo envío (intentaré resolverlo, que es más práctico, pero es que al ser domingo el centro está cerrado y no se lo que habrá pasado).
Mira, por el lado bueno, tienes suerte porque voy a colgar la tercera modificación, hay una errata respecto a las dimensiones de la placa y además incluyo un croquis nuevo.
Raúl17 de abril de 2013 19:05
Hola muy bueno tu articulo y los datos que has compartido, estoy en el proceso de diseño de mi estufa rusa, tengo algunos problemitas que resolver. Me gustaría poder descargar el pdf pero me pide una solicitud y por ahora no he podido descargarlo. Espero una respuesta tuya al respecto. Pienso compartir y publicar luego mi diseño después que la termine de hacer y probar.
Saludos
Pivo17 de abril de 2013 23:54
Acabo de cambiar el enlace. A mí me deja descargarlo; si hay algún problema no dudéis en poner un comentario al respecto e intentaré subsanarlo.
Raúl18 de abril de 2013 21:11
Muchas gracias Pivo, voy a estudiar tu estufa y sacar ideas. Excelente aporte. Un abrazo.
Bravo por el modelo que has colgado, especialmente porque das resultados tras comprobar su funcionamiento, los cuales tanto cuesta encontrar.
Llevo tiempo planificando una estufa rusa y justo cuando iba a empezarla, me envían tu enlace y estoy viendo la posibilidad de ponerla en el interior de mi casa. Es una casa en una zona bastante fría en el norte de Guadalajara (España) y a 1300 m de altitud. Tiene de 75 m2 aproximadamente, está bien aislada y la quiero situar en el centro de la casa. La estructura es igual que la que aparece en el plano del INTA.
Mi problema es que hay medidas en los planos del pdf que has colgado, que no se ven bien y no consigo saber las medidas interiores de los pasos del humo y el diámetro del tubo de salida de la chimenea, sobretodo en la parte central. Tampoco soy capaz de encontrar los planos en los enlaces en ruso que has puesto.
Estoy pensando hacerla un poco más masiva, sustituyendo la pared del horno de arriba metálicas por ladrillo refractario, y poniendo alguna pared interior entre subidas y bajadas con más grosor.
Además he pensado en la posibilidad de calentar el agua poniendo una parrilla hueca por dentro, por donde circule. ¿Qué os parece? Esto es porque he de poner la paila lo más abajo posible para poner el deposito en el interior de la casa, y que funcione por termosifón, pues en el exterior las heladas me darían problemas.
Muchas gracias y si decido hacerla finalmente, enviaré resultados.
Te estaba respondiendo y se me ha colgado el ordenador. A empezar otra vez.
Yo creo que te puede valer, pero yo en tu lugar no lo haría más masivo, sino que lo aligeraría como indico en el pdf. Mira, los datos son con un muro de un grosor continuo de 12 cm 11,5 ladrillo + 1,5 de barro. La parte inferior muy bien 100ºC, y la parte superior de 38-45º. Para conseguir que radie a 70-90º bastantes horas mantendría la parte inferior tal cual, reduciría el lateral izquierdo entero, derecho y trasero superior a 7-9 cm y la vuelta superior a 5-6cm. Si pones el horno superior de refractario mantendrá más el calor, pero solo servirá para calentar y secar, no para hornear ni cocinar. Mira de todos modos la entrada "Utilización de la estufa rusa". Yo lo hice en hierro de 2mm de espesor y es suficiente.
La salida de humos en el diseño original ponía 12 por 12. Según mis cálculos 15 cm de diámetro y según modelos de kachelofen equivalentes de 13 cm de diámetro. Puse al final 12 por 12 y va bien. Supongo que el valor iría de 12 a 15 cm de diámetro de tubo (más si piensas poner una carga de leña enorme). Lo que si debes fijarte es en aislar el tubo o comprar uno aislado (caro, pero bueno) y poner un sombrerete autoaspirante, de modo que mientras más viento, más tira. También lo hay eléctrico(muy caro), pero en días sin aire, lo conectas y te saca el humo fenomenal.
Te tienes que fijar si hay tejados y chimeneas más altos cerca, que te pueden perjudicar.
Mi zona climática es D (la media de diciembre y enero es de +3,35ºC) cuando la medía de los meses más fríos es de +5ºC. Supongo que en tu zona será claramente inferior. Haz los cálculos, pero yo creo que si tienes sólo 75 m2 de una altura normal (2,3-2,5) el modelo te vale, combinando cocina aligerada más la paila de 4,2 Kw (parrilla de 50 por 70 cm, con un tubo de 5-6cm de diámetro, etc).
La potencia de la paila está calculada conforme a los datos de la página stove.ru. Y para ello se pone en la primera bajada y se construye el modelo de doble combustión. Si haces otro sistema es algo que ya desconozco y no puedo decir nada.
Por termosifón, no hay problema en una planta superior, pones un tubo vertical de 2" que conecte con el vaso de expansión abierto y de allí derivas a los radiadores y haces el circuito de retorno con el último tubo muy grueso también. Las dimensiones de los otros tubos depende de que el circuito será monotubo, etc. Hay muy buenas páginas en ruso y alemán (mala suerte) sobre el termosifón, incluso hojas de cálculo en ruso.
Las direcciones en ruso yo si las encuentro. Pero revisaré.
Las dudas en las medidas debes citarme la página y el croquis para que te las pueda aclarar. Ejemplo, el gasschlitz lo hice en 28 cm2, pero según mis cálculos bastaba con 23 cm (3 por 7,5 cm). Ya sabes, los temores a que no funcione, y funcionó sin problemas.
Si están los radiadores en la misma planta, te recomiendo pongas bomba para evitar problemas, porque como lo calcules mal, ira muy lento y no funcionará bien.
Bueno, resumiendo, creo que te puede valer combinando la radiación para unas estancias y los radiadores para otras, pero yo, de verdad, no la haría más masiva, sino más ligera. Más masiva creo que te puede funcionar peor.
Y luego recuerda que si es una vivienda para uso continuo, fenómeno, pero si vas esporádicamente, no es muy adecuado el sistema, pues cuando la vivienda esté caliente, te habrás marchado.
De todas formas, con tus experimentos saca medidas y pruebas y así es algo más a aprender.
Una idea en la que estoy trabajando, y voy muy, muy lento, es incluir un quemador de pellets. Ojala alguien lo hiciera por mi y nos sacase los planos, un trabajo menos.
Se me olvido comentar que la casa esta aislada, es de una planta y por supuesto es para habitarla de forma continua. Elegí este sistema porque si algún recurso hay por aquí es la leña. Espero que la próxima vez que vengas por esta bonita zona, vengas a mi casa y así podras ver el resultado de la obra.
En cuanto a lo de hacerla más masiva, es simplemente haciendo un poco más anchos los tabiques que hay ente subidas y bajadas, pues estos acumulan mucho calor y hacer el horno superior de ladrillo reflectario, pues teniendo el de abajo lo utilizaría prácticamente para deshidratar. Lo demás sería igual.
Para calentar el agua, el deposito lo pondría encima de la estufa, por lo que no tengo mucho margen para ganar 1,80 m y hacer funcionar el termosifón. El techo mide 2.70. Prefiero no poner el deposito en el exterior porque aquí suelen haber fuertes heladas invernales, que facilmente revientan los tuberías. No es raro pasar alguna noche de invierno de -20 grados (medido con un termometro homologado del ministerio). No es normal, pero esa noche revienta todo. El agua caliente la querria para agua sanitaría, y no para radiadores ¿ Que te parece?.
En cuanto a las medidas que te pedía, lo que quiero saber es la medida la superficie del conducto por el que transita el humo. He estado hechando calculos en los distintos croquis, y no consigo dar con alguna medida a pesar de restar y sumar los datos que se llegan a ver. No se el ancho de la primera subida (7x...). Tambien querría saber la superficie del tramo que va encima del horno superior, el tramo entre este horne y la paila, el tranmode debajo de la paila, la sugunda subida y el tramo horizontal de la parte superior hasta el tubo. Vamos que me lío, todos los tramos desde la primera subida hasta el tubo de salida. Es que solo encuentro medidas aisladas.
No te preocupes, que intentaré sacar medidas del experimento y hacerlas publicas, para seguir tu legado.
Muchas gracias.
Como vas a habitar de modo continuo, si es correcto este sistema de calefacción. Pero vamos a entrar en detalles. Partiendo de los datos que me das, creo que habitas en una zona E o incluso más fría. Me dices que tu vivienda está bien aislada, y que la superficie (entiendo útil) es de 75 m2. El techo dices que mide 2,70 metros (me parece muy alto, ¿en la parte alta de la viga divisoria, o es una altura constante?) Consideraré que es una altura constante. Como ignoro la distribución de tu vivienda, voy considerar un factor medio de 46 Kcal/m3 y hora. Veamos (un cálculo aproximado, y para nada exacto, pues desconozco la orientación de tu vivienda, la media de las temperaturas de los dos meses más fríos del verano, la superficie acristalada, ...) 46 por 2, 70 por 75 por el factor 1,15 = 10.712 Kcal/hora para calentar tu vivienda. Vamos a introducir un factor corrector que no incluyo en el pdf porque no es uniforme en todos los tratadistas. Un buen número de ellos explican que debido a que la mayor parte del calor de las estufas de mampostería se produce por radiación, la temperatura a la que el cuerpo humano siente confort es algo inferior a aquella de los sistemas de convección (radiadores) y por lo tanto no es necesario tanta energía calorífica, y aplican una reducción. Vamos a aplicarla, multipliquemos por 0,9 los 10.712 = 9640 Kcal/hora para calentar tu vivienda.
Bueno, pues con mi diseño, si solo usas el valor radiante sólo dispones de 5100-5200 Kcal/hora, apenas un 53% de tu vivienda. Si utilizas además la parrilla y unos tres radiadores podrías disponer de 8800 Kcal/hora, no toda tu demanda. No sería suficiente (en realidad si, porque la parrilla o serpentín que incluyo con 3600 Kcal, he hecho otros cálculos por otra vía y me da más, pero como no estoy seguro, no me atrevo a escribirlo en el pdf, así como tampoco lo del reductor anteriormente aplicado). Bueno, con esta modalidad, podrías calentar el 92 % de tu vivienda, o calentar toda la casa con una temperatura debajo de lo estándar. TODO SEGÚN CÁLCULOS TEÓRICOS, ¿vale?.
Me temo que no sirve para la totalidad de tu vivienda. O eso es lo que yo honestamente pienso. Claro, a mi me gustaría que probaras con mi modelo y sacaras medidas, pero creo de verdad que es insuficiente para tus necesidades.
Si soy consciente que es un modelo muy polivalente y te podría ser útil instalarlo y COMBINARLO CON OTRA CALEFACCIÓN ahorrándote mucho dinero y dándote el gusto de usar leña.
De todas formas voy a intentar responderte a las medidas. Mira, mi modelo es un doble campana, que tiene también algunas características de las kachelofen (gaschlitz, reducción de las secciones, de los espesores) una especie de híbrido.
Segunda campana. Detrás del horno y hasta el muro 5cm y entre el horno y la paila 3cm. Por encima del horno superior dos hiladas más de 7-7,5 cm (total 14-15, puedes reducir un poco y no pasa nada).
Tramo de segunda subida; si es un poco confuso. Se trata simplemente de intentar repartir de forma más homogénea los humos durante la subida, de modo que entran por abajo siendo estrecho el ancho del fondo de las dos hilada primeras (18-19) y más ancha la parte mas cercana a la puerta de limpieza nº 9, en la dos siguientes la ensancho más al fondo para repartir el calor más homogéneamente y luego, en las últimas (25-26) de la segunda campana abro más la parte cercana a la puerta de limpieza con el fin de que el humo funcione bien al ascender y llegar a la trampilla o tiro b. No es más que eso, adecuar un poco en forma de recorrido más serpenteante y darle sección suficiente (tienes que intentar que sea de unos 180-195 cm2 (la medida del paso inferior, debajo de la paila) pero admite margen, no es ley inmutable. Es más importante que entre en la trampilla b sin demasiadas turbulencias.
Pero tienes razón, ya era consciente de ello al poco de sacarlo, pero no podré modificarlo hasta septiembre u octubre, que sacaré tiempo para mejorarlo a fondo.
Bueno, y una cosa que no me pregunta, pero que es muy importante, es la siguiente: tema mortero refractario. Mira, aquí hay morteros malísimos. Yo he construido diversas chimeneas y glorias y he usado dos malos y uno muy bueno y untuoso, que pegaba muy bien. CUIDADO, busca un buen mortero. Haz pruebas antes porque puede fallar todo. Me han dicho que REFRACTARIA S.A. tiene buenos productos, escríbeles y explica lo que quieres hacer. O haz pruebas, que te puedes llevar tremenda sorpresa y fallos en la fiabilidad.
Los ladrillos usé de 7 cm de altura, pero puedes usar cualquier altura adaptándolo al diseño
Entiendo que renuncias a cocer en el segundo horno.
Bueno, un saludo, no se si te he podido ayudar mucho.