Dispositivo de chimenea: tipos y principio de funcionamiento.

Hoy en día, las chimeneas son cada vez más populares. Las opciones clásicas se instalan, por regla general, solo como un elemento decorativo o una fuente adicional de calefacción. El hecho es que el dispositivo no prevé la acumulación de calor; la habitación se enfría rápidamente después de que se apaga la llama.

El diseño clásico sirve como una fuente adicional de ventilación de la habitación, lo que no es una ventaja en el duro clima ruso. Para evitar factores negativos y crear una atmósfera conmovedora, los desarrolladores han encontrado formas asequibles de preservar la hermosa tradición de calentar una casa privada.

Una chimenea de leña y carbón es una de las opciones más habituales en las casas de campo. Está construido con todo tipo de materiales: ladrillo, hormigón, chapa de acero u otro metal. Una característica distintiva de todas las variedades clásicas es una chimenea recta conectada a un amplio espacio abierto de la cámara de combustión.

Consideremos los elementos principales de la chimenea.

• Debajo: la parte inferior estrictamente horizontal de la estructura, destinada a la ubicación de leña. Puede ser sordo o con rejillas - agujeros.
• La cámara de combustión es un espacio para el fuego. La pared trasera está inclinada para aumentar la reflexión del calor en la habitación. En algunas versiones clásicas, también se disponen las paredes laterales.
• Cámara de humo: conecta la cámara de combustión y la chimenea, es necesario recolectar gases durante la formación de humo fuerte.

• El diente de humo o el umbral de gas es una protuberancia en la cámara que evita el reflujo y asegura la recolección de condensado durante el encendido. El ancho del elemento es el mismo que el de la cámara.
• Chimenea o chimenea: sirve para eliminar el humo. Puede ser cuadrado, redondo o rectangular. Para ajustar el empuje a lo largo de la estructura, se instalan una o dos válvulas. También impiden la ventilación natural cuando la chimenea está inactiva.
• El portal es el marco de entrada del hogar, sirve como limitación del área de trabajo y como elemento decorativo al mismo tiempo.

Las formas del portal pueden ser diferentes según el estilo de diseño. Las formas de U son inherentes a los estilos inglés, antiguo germánico y francés, así como al minimalismo y la alta tecnología. El country y el modernismo moderno gravitan hacia la forma "D". El metal le permite crear cualquier configuración, desde un barril clásico hasta un intrincado nido de pájaro o pera.

Al elegir una chimenea para su hogar, debe observar más de cerca no solo el diseño externo, sino también el lugar de su ubicación futura.

Se distingue el tipo de construcción:

• incorporado (cerrado): están dispuestos en los huecos de las paredes o nichos especialmente diseñados, el portal no sobresale más allá de la línea de la pared;
• semiabierto: sobresale parcialmente más allá de la línea de particiones interiores;
• en las aberturas: opciones de esquina que pueden calentar dos habitaciones a la vez;
• montado en la pared: según el nombre, no tienen un punto de apoyo debajo, están fijados en la pared o en la esquina; generalmente de pequeño volumen;
• abierto.

El principio de la chimenea es simple.La propagación del calor en la habitación se lleva a cabo debido a la energía de radiación del fuego y los elementos calefactores de la estructura, lo que crea un ligero movimiento de corrientes de convección.

El impresionante tamaño de la chimenea evita la entrada de dióxido de carbono en la habitación. El empuje es bastante grande, la velocidad del aire requerida en la tubería no es inferior a 0,25 m / s.

La transferencia de calor de una chimenea clásica es pequeña: 20%, el resto sale por la chimenea.

Hay varias formas de aumentar la intensidad de la transferencia de calor:

• instalación adicional de paredes laterales y traseras de la estructura;
• usando metal como revestimiento para las paredes de la cámara de combustión;
• Equipo del portal con puerta ignífuga, que cubre completamente la cámara de combustión (para productos metálicos).

A la venta, puede encontrar una amplia variedad de inserciones de acero resistentes al fuego listas para usar. Los profesionales recomiendan dar preferencia a los modelos de hierro fundido: están asegurados contra la deformación a altas temperaturas. Pero la pauta principal para los productos terminados es la correspondencia de las características del modelo especificado en la hoja de datos con las condiciones de su habitación en particular.

La limitación de la zona de fuego abierto también afecta la intensidad del calentamiento.

• dos muros de portal en los lados: energía suficiente solo para habitaciones pequeñas; para aumentar la radiación, las paredes interiores laterales tienen forma de trapecio con una extensión hacia la habitación.
• un panel lateral: tales formas contribuyen a una mayor extracción de aire de la habitación hacia la chimenea, pero la radiación de calor se extiende por un radio más grande;
• las llamas se abren por todos lados (chimeneas alpinas o suizas) - ineficaz para calentar, aunque el calor puede irradiarse en todas direcciones.

Los fabricantes de biomateriales combustibles y pellets también han logrado una ralentización del proceso de combustión debido a las peculiaridades de la composición de la materia prima. Aseguran que sus productos aumentan la eficiencia de calefacción al nivel de un horno holandés o una estufa sueca.

También es posible aumentar la transferencia de calor aumentando el área de la chimenea: su superficie se calienta y también puede servir como fuente de calor. Para esto, se utiliza un recuperador: un inserto acanalado en la chimenea de acero inoxidable. Su longitud varía de 0,5 a 1 m La sección transversal de dicha tubería debe coincidir con el diámetro de la chimenea.

El conocimiento de las peculiaridades del movimiento del aire en el sistema ayudará a utilizar los flujos para aumentar la tracción y la calefacción adicional de una casa privada. Y también hacer que el control de la intensidad del suministro de calor sea automático.

El intercambio de aire natural se utiliza, por regla general, cuando la chimenea se calienta de vez en cuando. Artificial es más eficaz cuando el hogar funciona con frecuencia o cuando el sistema de chimenea tiene una configuración compleja. No importa cómo reduzcan el número y la longitud de los elementos de tubería horizontal, logran desempeñar su papel negativo.

La esencia de la mejora es que la entrada de aire exterior aumenta el empuje y asegura su valor constante. También elimina las esclusas de aire que se forman cuando hay una gran diferencia de temperatura dentro y fuera del edificio. No hay problemas con la leña durante el inicio del clima frío en un sistema de este tipo.

Para lograr este objetivo, se instala uno, y en algunos casos dos o tres ventiladores. Están integrados en la entrada de aire al horno y en la trayectoria del flujo en el canal principal alejado de las instalaciones donde vive la gente. El mejor lugar es el ático o el cuarto de servicio. El sistema gravitacional no se superpone, y la cantidad de aire que ingresa al sistema aumenta inmediatamente en un 30-50%, el rendimiento, hasta 600 m3 / h.

Es posible automatizar el sistema con conexión a un sensor de temperatura en la chimenea. Es posible controlar la tracción con el mando a distancia sin tener que levantarse del sofá.

Para equipar necesitas:

• difusores de aire con rejilla protectora;
• conductos de aire con aislamiento térmico de acero inoxidable galvanizado, adaptadores;
• recuperador: el rendimiento del calentamiento del aire se calcula con un margen para los pliegues;
• aficionados;
• filtros gruesos;
• válvulas de mariposa: necesarias para ajustar el volumen de aire entrante.

Es posible automatizar todo el sistema con conexión a un sensor de temperatura en la chimenea. En este caso, es fácil controlar la tracción desde el escudo o el mando a distancia sin levantarse del sofá.

La eficiencia aumenta si las tuberías tienen una superficie interior completamente lisa y no tienen una gran cantidad de juntas horizontales e inclinadas. Las condiciones ideales se logran con una sección transversal circular de las partes de la chimenea.

Con todas las ventajas de esta solución, también hay desventajas:

• mayor consumo de portadores de energía: combustibles sólidos y electricidad;
• ruido del ventilador: se requieren silenciadores especiales para suprimir;

• ruido en las tuberías: ocurre cuando la chimenea es pequeña, selección incorrecta de la potencia del horno;
• el ruido y la vibración indican defectos durante la instalación, se eliminan mediante reparación.

Para conocer los valores, existe un estándar NF D 35376, que fue desarrollado en Francia. Le permite averiguar la potencia nominal del horno en kW, la cantidad de calor que el modelo puede proporcionar en tres horas de funcionamiento.

Es muy importante no confundirlo con los valores máximos que se suelen indicar en las características para productos terminados. La chimenea alcanza su máximo calentamiento en 45 minutos después del encendido, y estos valores de potencia son 2-3 veces más altos que sus capacidades reales.

Para un punto de referencia:

• para una acogedora habitación de 10 m² con una altura de techo de 2,5 m, se requiere 1 kW para calefacción;
• leña de abedul (seca, humedad hasta 14%) - 1 kg cuando se quema da 4 kW de energía.

Los expertos recomiendan elegir el poder de las estructuras metálicas en un 10-15% más de lo que se indica en el pasaporte del producto terminado, porque los indicadores de laboratorio, por regla general, no coinciden con los reales en condiciones normales de funcionamiento.

La alta potencia de la cámara de combustión le permite calentar la habitación más rápido con la puerta cerrada y mantener la temperatura en modo de combustión lenta durante más tiempo. No se aconseja utilizar el máximo recurso de la cámara de combustión durante un largo período de tiempo, esto conducirá a su rápido desgaste.

La capacidad de suministrar calor a una habitación se proporciona sobre todo por las dimensiones del modelo.

La escala del objeto depende del propósito de la instalación. Para tareas exclusivamente decorativas, los valores estarán en proporción directa a los valores de otros elementos del interior de una casa de campo. La calefacción requiere un enfoque diferente. Es necesario calcular la potencia de la chimenea y relacionarla con el volumen de la habitación.

Valores básicos para una chimenea clásica semiabierta.

Para mantener una combinación armoniosa de los principales elementos estructurales, se deben tener en cuenta los siguientes factores:

• La altura de la abertura rectangular de la cámara de combustión es de 2/3 en chimeneas grandes y 3/4 de su ancho en las pequeñas.

• La profundidad de la cámara de combustión debe estar en el rango de 1/2 a 2/3 de la altura de la abertura del portal.
• El área de apertura siempre está de acuerdo con el área de la habitación, de 1/45 a 1/65.
• La altura de la tubería aumenta el tiro, es mucho más larga en cuanto a sus valores que para un horno convencional. Las dimensiones mínimas para la chimenea de la chimenea desde la base (hogar seco o rejilla) no deben ser inferiores a 5 m.
• El diámetro de la chimenea es de 8 a 15 veces menor que el área de la habitación. Cuanto menor sea la altura de su estructura, mayor será la sección para un área igual de la habitación.

Por ejemplo:

• para un dormitorio de 15 m² con una longitud de chimenea de 5 m, la sección transversal será de 250x250 mm;
• para una espaciosa sala de estar de 70 m² con una longitud de tubería de hasta 10 m - 300x300 mm;
• para una sala de estar de 70 m² con una longitud de tubería de 5 m - 350x350 mm.

La construcción de tales estructuras requiere muchos conocimientos y habilidades. Puedes construir un falso hogar por tu cuenta, se sujetará a las losas del piso sin ningún problema. Para una estructura con calefacción real, debe abordarse con toda seriedad. El diseño debe comenzar en la etapa de planificación de la casa.

Pasos necesarios:

• seleccione un modelo y calcule su potencia;
• calcule la base y combínela con la superposición del piso;

• planifique y muestre los cambios necesarios en la estructura del techo en el diagrama;
• determinar los materiales y su cantidad para todo tipo de trabajo, incluido el revestimiento de la chimenea;
• crear bocetos y dibujos;
• garantizar la seguridad de uso, prestar especial atención a las medidas de lucha contra incendios.

Antes de acudir a los expertos en busca de asesoramiento, debe presentar su futura chimenea en todo su esplendor. Comienzan con un boceto y luego pasan a un estudio detallado de los detalles del futuro calentador doméstico.

El dibujo se realiza en cuatro ángulos: vista recta, lateral, superior y en sección. Los artesanos experimentados elaboran diagramas detallados para cada fila de colocación de ladrillos y los ángulos de corte exactos de los elementos.

Cuando se trata de modelos funcionales de la chimenea, hay muchos factores a considerar.

• La cimentación se erige por separado de otros muros de carga y vigas transversales, ya que las cargas sobre los elementos son completamente diferentes, puede ocurrir una caída de presión en los pisos, lo que lleva a la destrucción del edificio.
• El área de la suela debe ser más grande que la base de la estructura.
• La profundidad mínima es de al menos 50 cm. El valor real depende de las propiedades del suelo, así como de las medidas para su compactación.

• La profundidad del pozo para la chimenea debe estar 20 cm por debajo de la línea de congelación del suelo.
• El espacio libre entre el suelo del edificio y los cimientos es de al menos 5 mm. Esto permitirá evitar grietas, deformaciones de elementos estructurales y el diseño del hogar ante un descenso de temperatura. El espacio generalmente se llena con arena.

Para obtener información sobre cómo hacer una chimenea de ladrillos con sus propias manos, vea el siguiente video.