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09/08/2018 / Pablo Bernaola

Principios generales de una estufa Rocket

El concepto general de una estufa rocket es acumular, en su propia masa, la energía que se libera en un fuego de leña de aproximadamente dos horas. Una vez la estufa está cargada, devuelve la energía progresivamente a lo largo del tiempo bajo forma de calor radiante. Según su diseño, su masa, y las condiciones climatológicas la frecuencia de los fuegos puede variar, siendo lo normal hacer dos fuegos al día.

Estas estufas tienen doble cámara de combustión y utilizan la post-combustión de los gases y humos para alcanzar eficiencias del 80-90%. Este es el porcentaje del calor de la madera que es liberado.

Para ello necesitamos:

• Una temperatura de combustión elevada (cercana a 1.000ºC)

• Ajuste de las entradas de aire primaria y secundaria

• Una turbulencia que mezcle correctamente carburante y comburente

Interesan fuegos cortos e intensos. Para ello es preferible madera ligera de crecimiento rápido, de sección no superior a los 15cm, aunque el criterio fundamental es que se trate de madera bien seca (<20% de humedad).

A la salida del quemador se obtienen temperaturas muy elevadas. Para no desperdiciar esta energía, las estufas rocket hacen circular los gases por sus conductos internos. Esto permite calentar la masa de la estufa a la vez que se enfrían los gases antes de liberarlos al exterior. A la salida estos gases no superan los 100ºC por lo que el aprovechamiento de la energía de la leña, liberada durante la combustión, es máximo.

En resumen, un fuego vivo con un aporte suficiente de aire y un combustible bien seco permite obtener un máximo de calor que será aprisionado en el propio cuerpo de la estufa. El resultado son gases muy poco contaminantes y una generación mínima de ceniza.

Una estufa artesanal y eficiente

Este sistema de estufas requiere un diseño y una construcción artesanal. No se trata de instalar un aparato, sino de construirlo de obra, según unos parámetros técnicos que garantizan una gran eficiencia. 

De todos los sistemas de leña que no utilizan electricidad, las estufas rocket son sin duda las más eficientes: en muchos casos supera el 90%. Ofrecen la misma eficiencia que una estufa estanca de gas, pero con mucha menos incorporación de tecnología (electricidad). Esto simplifica y abarata enormemente su mantenimiento.

Es trabajo del artesano realizar un diseño que cumpla con los requisitos técnicos del proyecto a la vez que cumple con las expectativas estéticas del cliente. Es en este punto donde estas estufas alcanzan el grado de obra de arte.

Diseño  

El diseño es quizás uno de los aspectos más importantes por que de él depende en gran medida el rendimiento y comportamiento de la estufa. La ubicación, la dimensión, los materiales que la van a componer, los elementos auxiliares como la incoporación de cocina u horno, son variables a tener en cuenta a la hora de abordar el diseño

• El emplazamiento. Las estufas rocket funcionan principalmente con calor radiante. Este disminuye exponencialmente con la distancia. Esto quiere decir que lo ideal es un emplazamiento céntrico. Por exigencias del proyecto puede ser necesario un emplazamiento distinto, pero siempre intentando centrarlas lo más posible.

• Dimensionamiento. Lo primero que hay que estudiar para dimensionar una estufa rocket son las pérdidas de calor que se producen en el espacio a calentar. El volumen de dicho espacio, su aislamiento y la diferencia térmica entre interior y exterior de la vivienda son las principales variables que hay que conocer para calcular dichas pérdidas.

El objetivo que buscamos con la estufa es reponer, a lo largo del día, esas pérdidas energéticas. Teniendo en cuenta el poder calorífico de la madera y la eficiencia media de una rocket podemos calcular la cantidad de madera que tenemos que quemar al día para reponer las pérdidas. Esto nos definirá la dimensión de la caja de fuego y la potencia que nos dará la estufa con uno o dos fuegos al día. 

1 Kg de madera seca libera aproximadamente 4Kwh de energía. Si atribuimos a la estufa un rendimiento del 85% y dimensionamos la caja de fuego para que permita quemar 14Kg de madera por fuego, con dos fuegos al día lograremos generar  95Kwh  (4Kwh x 14 Kg x 2 fuegos x 0,85).

Por otro lado la estufa necesita tener una superficie suficiente para radiar su calor. Hay que contar que la estufa radiará aproximadamente 0,5Kw/m2. 

En el caso anterior, teníamos una estufa que liberaba 95Kwh a lo largo de 24Hrs, o lo que es lo mismo una potencia de 4Kw. Para ese mismo ejemplo, nuestra estufa debería contar con aproximadamente 8m2 de superficie radiante.

Si queremos que la estufa caliente varios espacios, ya sea en habitaciones contiguas o en la planta superior, habrá que calcular las perdidas energéticas en cada uno de ellos y reservar una superficie radiante suficiente capaz de calentarlos.

• Materiales: Inercia vs. Calor rápido. Una estufa rocket suele componerse de una gran masa, y necesitamos que se cargue de calor antes de que empiece a devolverlo. Este es otro aspecto a tener en cuenta: ¿qué tipo de uso le vamos a dar a la estufa? 

No es lo mismo calentar de forma permanente una casa que se va a usar de forma continuada que querer dar calor a una vivienda de uso esporádico. En el primer caso, la inercia juega a nuestro favor puesto que una vez caliente, sólo necesitaremos mantener el calor de la estufa. En el caso de uso esporádico, necesitaremos una estufa mucho más reactiva y ligera: Que se cargue más rápido aunque sea a costa de tener menos capacidad de acumulación y necesite fuegos más frecuentes.

Cuando necesitamos calentar un espacio de forma rápida (para un uso de fin de semana por ejemplo) existe la posibilidad de incluir elementos de metal en la estufa. El metal transmite más rápido el calor y aunque tiene menos capacidad de acumulación, puede ser muy interesante para cierto tipo de uso. De hecho, originalmente, muchas rockets incluyen un bidón u otro elemento metálico y combinan calor rápido con acumulación en un banco caliente. No es necesario que sea un bidón, también puede ser una plancha para cocinar, por ejemplo.

• Formas, estilos y acabados. Las estufas rocket se realizan infinidad de formas y estilos: de hecho cada estufa es distinta. Pueden ser redondeadas, esculpidas con cob (mezcla de arcilla, arena y paja), sensuales y con formas orgánicas. También pueden ser más sobrias con formas rectilíneas. Pueden tener acabados pulidos más modernos, o ser más rústicas. Pueden ser de ladrillo visto, o estar revocadas con acabados naturales como los estucos de arcilla, de cal, o incluso tadelackt.

Existen múltiples combinaciones que se adaptan al estilo del hogar y las personas que lo habitan. En muchos casos es un placer ver como estos participan activamente en darle la forma definitiva a su estufa, esculpiendo con sus manos la que será el corazón de su hogar.

Materiales

Este es sin duda un aspecto muy importante en la construcción de un estufa rocket, puesto que de ellos depende, en gran medida, tanto la vida útil de la estufa como gran parte de su coste. 

Prácticamente dos tercios del precio de la estufa corresponde a los materiales y su transporte. Hay materiales en los que no existe una opción barata, este es el caso de la mayor parte de los elementos refractarios que deben usarse principalmente en la caja de fuego y allí donde los humos están más calientes. 

Al ser la combustión a muy alta temperatura, los materiales corrientes no resisten bien estos choques térmicos, siendo necesario muchas veces recurrir a proveedores más propios del sector cerámico o metalúrgico.

Para la acumulación, la gama de opciones es más amplia. No necesitamos que sean tan técnicos ya que no están sujetos a un choque térmico tan fuerte. Se pueden utilizar ladrillos densos, adobes, bloques de tierra compactada (BTC), piedra, o cualquier material que tenga masa y sea denso. En muchos casos recurrir a opciones naturales con poco proceso de transformación, reduce el número de proveedores encareciendo el producto sobre todo por su transporte. Es una pena pero ¡Quedan pocos fabricantes de adobes en España!

Por este motivo, para la acumulación, en muchos casos usamos productos locales, decantándonos por materiales más accesibles en la zona donde se va a construir la estufa. 

En obra

Normalmente la construcción de una estufa rocket requiere dos fases en su construcción. La primera es la fase constructiva que, en función del proyecto, suele durar entre 7 y 10 días de trabajo, 2 personas. 

Tras esta primera fase, en la que la estufa queda construida, es necesario un periodo de secado, tanto para que los morteros terminen de fraguar, como para que la estufa pierda todo el agua que se incorpora en su construcción. Durante este tiempo se puede ayudar al secado con pequeños fuegos.  zEl tiempo de secado depende en gran medida de la elección de los materiales dada la incorporación de agua asociada a cada uno de ellos. También la localización, las condiciones climáticas y la época del año en que se construya influyen en el tiempo de secado. Puede variar de las pocas semanas a varios meses.

Una vez seca la estufa se puede proceder a darle sus acabados: Un revoco grueso y uno fino dejarán la estufa totalmente finalizada y lista para su uso definitivo. Este proceso suele requerir 2 o 3 días.

Por todo ello, la recomendación es abordar la construcción de la estufa con tiempo suficiente para poder respetar todos estos plazos. El periodo más recomendable es entre marzo y octubre. 

Mantenimiento

Como hemos dicho anteriormente, las estufas rocket funcionan sin necesidad de electricidad, siendo su mantenimiento muy parecido al de una chimenea abierta convencional. Dada su alta eficiencia no genera prácticamente ceniza, por lo que es suficiente con retirarla de la caja de fuego cada dos o tres días. Una vez al año hay que limpiar los conductos internos. Esto se hace de una forma muy sencilla con una aspiradora de cenizas.

Al no incorporar ningún elemento electrónico las estufas rocket pueden considerarse obras para toda la vida. 

Datos del autor
Nombre Pablo Bernaola
Empresa Estufasrocket.es
Cargo Artesano estufista
Biografía
Art. Online
Entrevistas
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