Spirit of the Time

Amigos,

Acaba de terminar de leer un libro fascinante sobre el asunto de estufas de albañilería de alto rendimiento y pensaba tratar de compartir algunas de las conclusiones y algunos planos. El libro se llama ¨El Libro de Estufas de Albañilería: Redescubriendo la Calefacción a Leña” por David Lyle (espero que el autor no se enoja por el uso de algunos de sus dibujos! Le agradecemos). Si alguien quiere aún mas información sobre el asunto, con gusto se lo podría mandar. (Por favor, si alguien tiene ganas de corregir mis errores ortográficos bienvenido sea. Recuerden que pueden clik-ear los dibujos para verlos mas grande )

El libro cuenta del desarrollo de la estufa desde sus principios en el “descubrimiento” del uso del fuego. Por supuesto, en muchas culturas este uso es considerado un regalo y hasta en algunos un conocimiento robado de los dioses. El hombre hizo sus posos para el fuego, puso piedras alrededor para mantener y emanar ese calor mejor, y lo empezó a envolver con piedras y barro para mejor contener y aprovecharlo. Descubrió fundir hierro con las mismas llamas para hacer artefactos para el fuego y mas o menos llegó a la mezcla de calefactores y cocinas que conocemos hoy en día – algunos que son enteramente de hierro y otros que son de piedra, ladrillo, barro, etc.

Quisiera primero resumir algunas conclusiones generales que hace el libro y luego compartir algunos diseños interesantes.

El mensaje mas importante del libro es que estufas de albañilería hacen un combustión mucho mas limpio y aprovechan hasta 2 o 3 tres veces mas la leña que las estufas de hierro que hoy en día solemos ver. Entre 1/2 y 2/3 del valor calórico de la leña está en gases encerrados y líquidos volátiles. En cuanto mas alto la temperatura de la combustión, mas se queman estos compuestos. Y esto nos muestra una debilidad principal de las estufas de fundición que es que irradian el calor tan rápido que la temperatura en la cámara de combustión nunca llega a subir a temperaturas que permiten una quema mas eficiente. Por supuesto que en ambientes visitados menos frecuentes, como podría ser un taller, donde uno quiere un calor rápido, no hay nada como la santa salamandra!

Las estufas de albañilería están diseñadas para hacer quemas puntuales, uno o dos veces el día, en lugar del régimen como con las de fundición donde uno esta alimentándolas constantemente. La idea es hacer una quema rápida en la cámara que llega a temperaturas bien altas y luego transmitir ese calor de a poco. La quema tendría que ser eficaz al punto que no se tendría que poder ver humo por la chimenea, después del principio, ya que la combustión llega a quemar casi toda la materia. Dice el libro que uno tendría que evitar la tendencia de hacer quemas largas y lentas porque es menos eficiente y ensucia los conductos. Este dato me sorprendió ya que las pocas estufas rusas que conocía en El Bolsón solían ser alimentado de a poco. Parecería que el asunto de tener puertas que se sellan bien es mas importante para lo que es la retención del calor para evitar que haya un flujo de aire dentro de la chimenea que lleva el calor por la chimenea. Por eso también casi todo los modelos tienen registros que se cierren casi por completo en la salida de la chimenea.

Otro dato que me resultaba muy interesante es que el material mas usado para le mezcla tanto en la antigüedad como ahora por albañiles de estas estufas es arcilla. Al usar arcillas que son parecidas a la con lo cual están hechos los ladrillos, uno logra una dilatación bastante parejo. Queda mucho para investigar sobre el asunto de los materiales aptos y ideales para construir estufas de alto rendimiento con menor costos pero por ahora será suficiente decir que uno no tendría que limitarse a solo los ladrillos refractarios y cemento refractario. Se ve que se esta usando bastante en los EEUU un cemento refractario aquí llamado “encofrable” que permite a uno hacer losas o piezas de mampostería a medida para usos puntuales. Podría ser interesante averiguar con una fabrica como la de la Avellaneda para ver si esto sería un material con lo cual uno podría contar para usos especiales.

Varios diseños:

El sistema “Ondol” de calefacción por debajo de los pies:

Este es un sistema bien antigua de hace mas de 2-3000 años en Korea y Japón. La cocina se encuentra debajo del nivel del estar y los gases de la combustión pasan por debajo del estar. Un posible dibujo del sostén del piso visto por arriba sería:
Parece que los romanos muchos siglos después también desarrollaron un sistema parecido. También hacían que el humo se divide por pequeñas chimeneas dentro de la pared usando ladrillos huecos para sus construcciones. Uno de los asuntos muy importante para tener en cuenta con este sistema es la posibilidad de que pasen gases tóxicos al ambiente por grietas en el piso. Esto se evitaba en el oriente con una capa de papel (tipo carnicero) embebido en engrudo entre el sostén y la terminación del piso. Los romanos solían tener pisos de suficientes capas y terminados con mosaicos de manera que no había filtración de gases.

En El Bolsón, donde están muchos de mis queridos amigos, está muy difundido la estufa llamada ¨Rusa¨ que se encuentra bien explicado en un folleto del INTA (de Argentina). Pero poco información existía sobre otros modelos (de países donde también unos cuantos se deben haber cagado de frío!).

Existe, por ejemplo, la estufa finlandesa. A diferencia de la rusa que aprovecha el calor del fuego haciendo pasar al humo por recorridos horizontales, la finlandesa tiene un sistema de conductos verticales. Aqui va un dibujo bien ilustrativo:

Este diseño tiene el aspecto interesante, entre otros, de tener una chimenea interna. Al tener un tiraje vertical sobre el fuego que además es envuelto por conductos que mantienen su calor, se debe lograr una velocidad de flujo y temperatura muy interesante a dentro. Sería interesante tener un ¨bipass¨ donde termina el primer trecho vertical para cuando uno empieza el fuego.

Para alguien que estaría interesado en construir un modelo como este, sigue un plano mas detallado. Note-se que tiene un horno y una cámara para mantener comidas caliente que son opcionales y no pierden el detalle de las puertitas de limpieza que se ven en el segundo y cuarto dibujo. Este es el modelo mas sencillo y es impresionante ver hasta que complejidad se ha logrado concretar modelos de este tipo con mas de 16 conductos que van y vienen por todos lados:

Los sigiuentes dibujos son ejemplos de estufas rusas que varian de la que enseña el INTA:

El dibujo siguiente tiene algunas variaciones del ultimo dibujo y también muestra una estufa/horno rusa tradicional donde el humo pasaba por dentro del horno. Me parece que como mencioné arriba, quemaban bien fuerte y cuando ya quedaban cenizas en la cámara principal, podían limpiar el piso del horno y hornear. Me parece interesante notar la puertita que tiene estas estufas que debe facilitar tanto la limpieza de la chimenea como permitir le puesta del famoso bollito de papel y/o el aún mas famoso soplete mágico para hacer andar el tiraje.

Y el siguiente muestra una estufa rusa parecida a la del INTA pero lo incluyo porque muestra la opción de orientar el horno en manera distincta y también tiene un lindo dibujo de como se podría orientar la estufa dentro de la casa para aprovechar el calor entre varias ambientes.

Una de las cosas que empecé a investigar antes de partir del Bolsón era como modificar estufas de fundición para aprovechar mejor el calor. La opción mas sencilla es hacerle una pequeña pared de piedra y barro alrededor de parte de la estufa para mejor retener el calor que genera la estufa. Otra opción seria envolver por completo una estufa aprovechando de la buena construcción de la cámara que tiene una estufa de fundición, como una salamandra por ejemplo, y agregándola masa térmica para su retención (y subiéndole un poco las temperaturas logradas dentro de la cámara). Un desafío técnico en este caso es el de las distintas tazas de dilatación que tienen los materiales que podrían generar grietas importantes. Agustín Porro ensayó esto en su albergue nuevo y habría que ver como le está yendo. Aún otra opción, como se ven en algunos libros chilenos, es crear un sistema de conductos con la cañería de manera que emanan mas del calor antes que escape por la chimenea (la meta siendo que los gases salgan a una temperatura mínima). Esto se puede lograr agregando vueltas (con un ¨bipass¨ para el arranque) o soldando mas superficies al caño principal.

El siguiente dibujo muestra una idea muy interesante que es envolver una estufa con mampostería pero dejar que haya un espacio de aire entre la estufa y la mampostería (significando que sean estructuralmente independientes). Noten los conductos de aire. La idea es crear una corriente de convección que calienta el aire y lo hace circular por el ambiente y a su vez cargar la masa de la mampostería.

En el dibujo, se ve un intercambiador de calor (se llama asi?) hecho de fundición atrás de la estufa pero esto se podría remplazar con vueltas adicionales como tiene la rusa. Este diseño es un híbrido interesante para investigar ya que combina un calentamiento rápido del ambiente con el almacenamiento del calor. Además uno podría aprovechar del noble salamandra que tiene por allí.

Queda para otro escrito entero el asunto interesante del sistema del ¨Rocket Stove¨, o estufa roquete (o cuete?) que ahora ví en distintas aplicaciones en la llamada Escuela de Construcción Natural en el pueblo de Coquille, privincía de Oregon.

Espero que haya servido este escrito para algo y espero poder mantener el dialogo mientras vallamos descubriendo nuevas (y no tan nuevas) cosas.