Una estufa doméstica es un dispositivo de metal o piedra que quema combustible orgánico (madera, turba o carbón) para fines domésticos: calefacción y cocina . Una estufa precalentada calienta rápidamente la habitación y luego la calienta durante mucho tiempo sin combustible adicional.
Las estufas de carbón vienen en una variedad de diseños. El carbón se quema a una temperatura mucho más alta que la madera . Por lo tanto, las estufas de carbón deben diseñarse para soportar un calor intenso. A diferencia de una estufa de leña, que no está equipada con parrillas, una estufa de carbón se puede encender con leña o carbón (las parrillas de las estufas de carbón pueden ser removibles). Las estufas de carbón están equipadas con una rejilla que le permite dirigir parte del aire necesario para la combustión desde abajo (debajo del fuego). La proporción de aire distribuido por encima y por debajo del fuego depende del tipo de carbón. Los carbones marrones y los lignitos emiten más gases combustibles durante el calentamiento que la antracita y, por lo tanto, se necesita más aire sobre el fuego para una combustión más completa. La proporción de aire por encima y por debajo del fuego debe ajustarse cuidadosamente para asegurar una combustión completa. Para el mismo volumen, el carbón proporciona más calor que la misma cantidad de madera, sin embargo, las estufas de carbón se han abandonado en varios casos debido a los problemas ambientales que crean [1] .
Una de las variedades del hogar era una chimenea (del lat. caminus - hogar abierto ), una estufa doméstica doblada contra la pared con una caja de fuego abierta de par en par y una chimenea recta [2] [3] . El efecto de calentamiento de una chimenea se debe en gran medida a la radiación de calor que calienta los objetos alrededor de la chimenea, que a su vez transfieren parte de ese calor al aire. Una chimenea abierta emite el menor calor. Las chimeneas avanzadas con una cámara de combustión cerrada incorporada pueden emitir calor, que es suficiente para calentar una casa pequeña. Las chimeneas modernas utilizan varias fuentes de energía térmica : madera , carbón , gas , biocombustibles , pellets , electricidad ( chimeneas eléctricas ). Algunas chimeneas están equipadas con un ventilador , que está diseñado para mejorar la transferencia de parte del calor de la chimenea al aire por convección , como resultado de lo cual la habitación calentada se calienta de manera más uniforme. Desde un punto de vista estético , no se recomienda colocar chimeneas eléctricas frente a ventanas, lámparas, etc., porque los rayos de luz dirigidos reducen el grado de percepción del efecto visual.
Siendo un hombre frugal, Benjamin Franklin notó que en las chimeneas que existían en ese momento con una chimenea a lo largo de la pared exterior de la casa, la mayor parte del calor se desperdiciaba en la chimenea. En 1741 [4] inventó un horno económico, cuyas paredes están hechas de hierro fundido , que tiene una alta conductividad térmica . Dicho horno era tanto una caldera ( un horno - una cámara donde se quemaba el combustible) como un radiador (las paredes del horno, que irradiaban calor, calentaban el aire de la habitación). El aire frío para la combustión se toma del exterior de la habitación y se alimenta al tabique (deflector) a través de un canal en el piso [5] . La baja temperatura del aire exterior da como resultado un mayor tiro y una combustión de combustible más eficiente, sin consumir aire caliente de la habitación para esto. El humo sale por una salida en forma de U en el suelo. Por lo tanto, pudo reducir la pérdida de calor, el consumo de combustible y el tamaño del horno.
Los hornos de ladrillo se desarrollaron con la capacidad de controlar el flujo de aire durante la combustión . La colocación del horno aseguró una combustión casi completa al quemar varios tipos de combustible sin restringir el flujo de aire. El aprovechamiento máximo de la temperatura de los gases calientes contribuyó a la radiación de calor durante un largo período de tiempo sin necesidad de una combustión constante, mientras que la temperatura de la superficie de piedra del horno se mantuvo segura al tacto.
En los países europeos , las baldosas se han utilizado para revestir paredes , suelos y caminos desde el siglo VIII , pero su uso más generalizado se produjo entre los siglos XV y XVII. En Alemania , Holanda , Suiza , Polonia , Hungría , había una gran variedad de formas y adornos de azulejos y ricas estufas de azulejos hechas en talleres de la competencia .
Las formas de las estufas de azulejos rusas [6] se desarrollaron de acuerdo con las influencias occidentales.
Horno barroco en Neues Schloss Schleißheim ( Alemania )
Azulejo con la personificación de América, del sur de Alemania, ca. 1650-1700, cerámica y vidriado policromado, en el Germanisches Nationalmuseum ( Núremberg , Alemania)
Estufa con azulejos en el comedor del Gran Palacio de Catalina ( San Petersburgo )
Horno de cerámica vidriada neoclásica, principios del siglo XIX, en Schloss Wolfshagen ( Prignitz , Alemania)
Horno de cerámica neorrococó vidriada en Lviv (Ucrania)
Estufa de azulejos en Schloss Grafenegg ( Austria ), decorada con ornamentos renacentistas
Azulejos Art Nouveau , aquí en una exposición rusa llamada "Viejo Petersburgo"
Parte de una estufa Art Nouveau en una casa de Bucarest ( Rumanía )
El mayor avance en la innovación de las estufas de biomasa, en particular las estufas de leña, se ha visto en muchos de los países con mayor población . El desarrollo de nuevos diseños de estufas domésticas tiene como objetivo resolver el problema fundamental del consumo ineficiente de una cantidad significativa de combustible con una transferencia de calor relativamente baja junto con una contaminación ambiental significativa por una gran cantidad de gases formados durante el proceso de combustión [7] . Además, la Organización Mundial de la Salud ha documentado un número significativo de muertes causadas por el monóxido de carbono al operar estufas domésticas [8] . Aumentar la eficiencia de las estufas domésticas permite a los usuarios gastar menos dinero y tiempo comprando o recolectando leña u otros combustibles, reduce la incidencia de enfermedades pulmonares asociadas con la exposición prolongada a una atmósfera llena de humo en el hogar y reduce la deforestación y la contaminación ambiental.
Las calderas de pellets son uno de los tipos de estufas caseras de biocombustibles . Este tipo de caldera de calefacción utiliza pellets de combustible de madera ( pellets ) como combustible , comprimidos en una prensa especial ( granulador ) a partir de astillas de madera, aserrín y otros desechos de la industria maderera . Durante la combustión, las pastillas de combustible liberan más calor pero también forman más cenizas . Las estufas domésticas de este tipo son muy eficientes, prácticamente no necesitan chimenea (para evacuar los humos basta con un pequeño tubo de 102 mm de diámetro que se puede pasar por la pared exterior de la vivienda) y por lo tanto se puede ubicar en casi cualquier estancia de la casa [9] . Las calderas de pellets son un tipo de equipo de calefacción relativamente nuevo que rápidamente se hizo popular en Europa debido a una serie de ventajas: independencia de fuentes centrales y, en consecuencia, tarifas, respeto por el medio ambiente, máxima automatización y eficiencia incondicional [10] . Las calderas de pellets tienen una alta eficiencia : 85-95%.
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