Chimeneas: cómo funcionan, tipos y requisitos

Las chimeneas están ubicadas dentro o fuera de todos los edificios en los que los dispositivos para generar calor producen gases de combustión. En los edificios residenciales, estos denominados sistemas de combustión incluyen todos los sistemas de calefacción que generan calor mediante la quema de combustibles de carbón, gas, petróleo o madera, pero también chimeneas y estufas de leña. La tarea básica de una chimenea es descargar los gases de escape y los gases de combustión que se producen durante la combustión a través del techo al aire libre. Dependiendo del diseño de la chimenea y del sistema de combustión, el oxígeno necesario para la combustión se extrae del aire de la habitación o se suministra a través de una corriente de aire fresco en la chimenea.

Renovación de la chimenea © mavil, fotolia.com

Cómo funciona una chimenea

El diseño típico de una chimenea como un eje vertical que sobresale del techo se debe a su función. Esto se basa en el llamado efecto chimenea y puede explicarse utilizando el principio de funcionamiento de una chimenea doméstica con chimenea abierta.

Explicado: el efecto de succión en la chimenea.

Si se enciende un fuego en una chimenea, el aire en el tiro de la chimenea de arriba se calienta. El aire caliente tiene una densidad menor que el aire exterior en la parte superior de la chimenea. Esta diferencia de densidad conduce a su vez al aumento del aire calentado. Esto crea una presión negativa en el extremo inferior de la chimenea, lo que hace que entre aire frío. Este flujo posterior asegura un suministro continuo de oxígeno al fuego. Al mismo tiempo, este proceso evita que los gases de humo entren en el espacio habitable. Sin embargo, las dimensiones y la naturaleza de la chimenea deben coincidir con precisión con el calor y la cantidad de gas de humo producido para que la chimenea funcione correctamente.

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Tipos de chimeneas de chimeneas domésticas.

Un sistema de combustión, ya sea un sistema de calefacción o una chimenea, solo puede funcionar correctamente si el combustible, el horno y la chimenea están coordinados con precisión. El material adecuado para la construcción de la chimenea también depende del combustible utilizado, pero también del desarrollo de calor. El tipo de construcción de la chimenea depende a su vez, entre otras cosas, de si el calentador o la estufa funcionan dentro o fuera del aire de la habitación, dependiendo de si el aire de combustión se suministra a través de la chimenea o del interior. Según el método de construcción, las chimeneas se dividen en los siguientes tipos:

Las chimeneas de un solo caparazón son ejes verticales que se construyen en un enlace de mampostería o de ladrillos minerales perfilados.
Las chimeneas de doble capa constan de una capa exterior mineral que garantiza la estabilidad y un tubo interior en el que se descargan los gases de escape.
Las chimeneas de tres capas también constan de una capa exterior mineral y una tubería interior. Aquí, sin embargo, el tubo interior está provisto de aislamiento

La evolución de la chimenea

Desarrollos en la construcción de chimeneas

Hoy en día, las chimeneas de un solo caparazón hechas de ladrillos o piedras moldeadas casi nunca se construyen porque solo se pueden usar de manera muy limitada. Con la expansión de los sistemas de combustión de aceite a mediados del siglo pasado, aumentaron los requisitos para los sistemas de chimenea. Dado que el combustible para calefacción contiene componentes de azufre, no solo tenían que ser resistentes al fuego y estables, sino también resistentes a los ácidos. Esto llevó al desarrollo de la chimenea de doble capa. Con este tipo de chimenea, una piedra de revestimiento garantiza la estabilidad, mientras que los gases de escape se descargan en un tubo interior resistente a los ácidos de cerámica, plástico o acero inoxidable.

Chimenea energéticamente eficiente para estufas de leña © Wienerberger Gmbh

Con la introducción de sistemas de calefacción energéticamente eficientes, cuyas temperaturas de los gases de combustión son significativamente más bajas que con los quemadores normales de gas y aceite, la chimenea de tres capas finalmente se convirtió en el estándar. En estos sistemas de chimeneas, una capa adicional de aislamiento térmico alrededor del tubo interior asegura que los gases de escape no se enfríen demasiado rápido, se condensen en la chimenea y, por lo tanto, causen daños. El aislamiento asegura que los gases de escape se descarguen rápida y suavemente. Además del diseño clásico que consta de un ladrillo de revestimiento y un tubo interior aislado, también son posibles las chimeneas de acero inoxidable de doble pared.

En los sistemas de dos y tres capas, hay sistemas en los que el aire de combustión para la chimenea no se suministra desde la habitación, sino a través del conducto de la chimenea. Debido a esta doble función, estas chimeneas se conocen como un sistema de extracción de aire, o LAS para abreviar. Entre otras cosas, se encuentran disponibles tubos de escape de doble tubo hechos de acero inoxidable, en los que el aire de suministro se dirige a través del espacio anular entre un tubo interior y un tubo exterior.

En el caso de chimeneas de ladrillo o de ladrillos perfilados, el espacio de aire entre el tubo interior y el ladrillo de manto se utiliza para suministrar aire, o el aire se suministra a través de un segundo tiro de chimenea. La variante de una sola pasada tiene la ventaja de que el aire de combustión de admisión ya está precalentado dirigiéndolo más allá del gas de escape caliente. Con las calderas de condensación, esto también aumenta la eficiencia energética de todo el sistema de calefacción.

Las chimeneas LAS juegan un papel importante, especialmente en construcciones de bajo consumo energético, porque el funcionamiento del sistema de calefacción independiente del aire de la habitación permite un diseño especialmente hermético de la envolvente del edificio. Esto a su vez reduce las pérdidas de calor del edificio y, por tanto, el consumo de energía para la generación de calor.

Requisitos para la construcción y operación de chimeneas.

Dado que una chimenea que funciona incorrectamente en la casa es una fuente de peligro y también puede provocar humo y molestias por olores en el área circundante, existen numerosos requisitos para el funcionamiento y la construcción de este componente. El número y la complejidad de las estipulaciones legales requieren un conocimiento especializado especial y difícilmente puede ser pasado por alto por el profano. Existen amplias regulaciones sobre métodos de construcción y se refieren principalmente a la protección contra incendios y la estabilidad, pero el aislamiento térmico y la eficiencia energética también juegan un papel en la actualidad.

Chimenea: se deben respetar las normas DIN y las regulaciones del país

La DIN 18160 y las regulaciones de encendido (FeuVO) de los estados federales individuales son de particular importancia para la construcción y operación de chimeneas. Si desea asegurarse de que su chimenea esté lista para ser aceptada después de la construcción o renovación, debe hablar con el deshollinador responsable al comienzo de la planificación. Esto luego adquiere tanto la aprobación del edificio una vez que se ha completado el caparazón como el certificado de seguridad operativa después de la finalización de la chimenea.