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    Sistemas de Combustión

    Sistema de combustión simple:

    La combustión de la leña es compleja y presenta varias etapas. En la primera se evapora el agua contenida en la leña. En la segunda se desprenden grandes cantidades de gases de la leña, que no arden. Esto disminuye el rendimiento calórico de la leña y además, la fracción mas pesada de estos gases (creosota, alquitranes), se condensan y depositan sobre paredes frías del conducto de humo, donde al acumularse, pueden arder ocasionalmente al avivarse el fuego por la gran entrada de aire que se produce al abrir la puerta u por otros factores, llegando así a recalentar la chimenea y a provocar incendios en los materiales combustibles que estén cerca de ella (por ejemplo la madera de un techo). Esta combustión incompleta genera monóxido de carbono cuya presencia, aún en mínima proporción, es letal para los seres humanos. La OSM (Organización Mundial de la Salud) estima que en el mundo hay 1.600.000 muertes por efectos del humo.
    Por otra parte esta mala combustión es motivo de un bajo rendimiento que hace necesario utilizar grandes cantidades de leña, causando deforestación e impidiendo su uso en forma sustentable.

    Sistema de doble combustión:

    Existen distintos sistemas de combustión perfeccionados, basados en una doble combustión, mediante la cual se queman los gases no quemados en la combustión primaria, inyectando aire en ellos y logrando una segunda combustión. Las características de la cámara de combustión y de la inyección de aire determinan la mayor o menor eficacia de estos sistemas y por lo tanto del rendimiento y de la existencia de los gases contaminantes y tóxicos anteriormente mencionados. Usualmente en estos sistemas para lograr una combustión secundaria se inyecta aire en la parte superior de la cámara a combustión lográndose una mejora apreciable sobre los sistemas comunes utilizados en salamandras o “quematutis”. Mejora la combustión hasta llegar a algo más de 50%, aunque esto no se puede asegurar, porque no se han hecho las pruebas pertinentes y en sus descripciones no lo ponen. Sólo indican el consumo, no el rendimiento. Este es el porcentaje de energía que se utiliza para transformar en calor la leña que se consume.

    Sistema de combustión utilizado por Ñuke:

    En las mediciones realizadas en los sistemas de combustión secundaria citados anteriormente se comprobó que las temperaturas alcanzadas no bastaban para lograr la ignición de los alquitranes ni del monóxido de carbono, que arde a temperaturas superiores a los 650° C.

    Se diseñó un nuevo sistema que se basa en utilizar dos cámaras de combustión independientes con revestimiento de material refractario e inyección múltiple auto regulada de aire precalentado.

    En la primera cámara se produce la combustión primaria de la leña, suministrándose aire en distintas zonas para lograr la combustión primaria y del monóxido de carbono. Éste último se presenta en el lecho de fuego, cuando el dióxido de carbono producto de la combustión entra en contacto con el carbono de las brasas. La inyección de aire precalentado a ese nivel revierte la reacción eliminado el dióxido de carbono.

    La cámara de combustión primaria tiene piso, paredes y techo de material refractario, que concentrando la radiación calórica sobre el fuego aumenta significativamente la temperatura de combustión. Los gases pasan a una segunda cámara de combustión a través de un vénturi donde se inyecta aire recalentado, que de acuerdo al principio de Bernulli es proporcional al flujo de gases, lo que autorregula la combustión secundaria suministrando la cantidad necesaria.

    En esta segunda cámara de combustión, también revestida en sus paredes y piso con material refractario que aumenta la temperatura, se logra la turbulencia adecuada y el espacio necesario para lograr una total combustión. Este sistema ha sido perfeccionado en los laboratorios del INTI, lo que ha permitido su desarrollo óptimo, lográndose rendimientos del 75%, un rendimiento energético de combustión del 95% y una cantidad de monóxido de carbono cuatro veces inferior al mínimo exigido por la norma canadiense CAN / CSA B415.1-92.
    El humo que sale por la chimenea es totalmente limpio (es invisible) ya que se queman todos los gases de combustión. El rendimiento obtenido disminuye el consumo de leña permitiendo utilizarla en forma renovable. Las altas temperaturas permiten una excelente calefacción, pero han obligado a usar materiales capaces de resistirla. El hierro que esta en contacto con el fuego tiene un espesor de 5 mm, el material refractario es de 20 mm y existen refuerzos necesarios donde se ha llegado a temperaturas de superficie de 700° C registradas en termografías infrarrojas computadas. Se ha logrado un diseño adecuado que permite ofrecer los productos a un costo menor al de artefactos de calidad y prestaciones inferiores.
    El sistema de combustión Ñuke fue desarrollado técnicamente con equipos de alta tecnología y posee dos cámaras de combustión independientes revestidas de material refractario e inyección múltiple de aire precalentado, la principal por un sistema Ventura, de gran fortaleza constructiva. Se ha logrado un rendimiento por combustión del 95% de la energía que posee la leña y un rendimiento óptimo del 70% de transferencia de calor al ambiente, medidos en los laboratorios del INTI de acuerdo a la norma canadiense CAN / CSA B415.1-92, una de las mas exigentes del mundo.

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