La estufa rusa: Obtener el máximo confort y ahorro de la estufa de leña

Las estufas económicas interiores de acero fundido que suelen venderse dan un calor instantáneo, por lo que no son muy confortables; o te quemas o te quedas frío.
En casa de mis padres tienen instalada una en la cocina, y aunque enseguida calienta (porque tiene un 50% de aprovechamiento del calor de la madera), en cuanto lleva media hora apagada se nota.

Por el contrario, los fuegos bajos u hogares con fuego abierto, no sólo no aprovechan la madera, llevándose el humo la mayor parte del calor, sino que incluso pueden tener un rendimiento negativo, ya que al estar abiertos, si no tienen regulación de tiro, se crea una corriente del aire caliente por la chimenea que enfría la casa.




La estufa de alto rendimiento, estufa rusa: Comodidad y Ahorro

Actualización: En esta otra entrada (pinchar) he mejorado sustancialmente su funcionamiento y he eliminado los problemas que me estaba dando: Humos e incomodidades. Totalmente recomendable tenerlo en cuenta.

Últimamente he estado pensando en la forma de aprovechar las bondades de la estufa rusa o sueca, pero sin la problemática de tener que hacer toda una estufa con ladrillos refractarios, con portezuela, y demás.
Además, yo paro poco en casa, y las estufas rusas no empiezan a calentar hasta incluso dos horas después de encender el fuego.
Así que pensé que la mejor forma de tener calor al instante y aprovechar el calor que se escapa por la chimenea en forma de humo, era añadir un "cassette" de ladrillo refractario en la salida de humos de una estufa de madera convencional, de forma que actúe de acumulador y los humos salgan a la calle bastante más fríos.

¿Qué son los ladrillos refractarios? Son ladrillos capaces de soportar altas temperaturas, sin dilatarse ni estropearse por el calor. Liberan el calor lentamente, por lo que se utilizan en viejos hornos de pan casero, y todo tipo de hornos de altas temperaturas y fabricación de crisoles. Más info en la wikipedia.

Ventajas de utilizar una estufa mixta (de fundido + rusa):

1. Al utilizar una estufa de fundido convencional, en poco tiempo habré calentado los ladrillos lo suficiente para toda la noche o el día.
2. Al enfriarse los humos, la fuerza del tiro (del aire caliente al ascender) se reduce, produciendo una combustión más lenta y eficiente; hasta un 90% del calor se quedará en casa.
   
3. Reducimos el consumo de leña, con las ventajas que conlleva; tenemos más tiempo entre carga y carga, incluso si metemos un tronco de maderas nobles como roble, nos puede durar toda la noche.
4. Contribuimos a la conservación de nuestros bosques y a su aprovechamiento sostenible.
5. Y no hace falta mencionar que al utilizar biomasa para calentar la casa estaremos evitando el aumento de la cantidad de CO2 en nuestra atmósfera procedente de combustibles fósiles.
6. Y por último, la comodidad de tener un fuego confortable, duradero y eficiente; ¡sólo nos falta un buen libro y un sofá para disfrutar del mismo!
   

Desventajas respecto a una estufa de leña convencional (de 50% de rendimiento):

1. La principal es el espacio. El espacio no es gran problema si la estufa la podemos empotrar en la pared y colocar el serpentín de ladrillos refractarios encima, con una bóveda para soportar su peso.
2. Otra pega importante es que le lleva media hora arrancar a calentar. Al tener poco tiro tenemos que ir poco a poco, con trozos de madera pequeños que permitan ir calentando; el tiro irá aumentando a medida que los refractarios se vayan calentando y los humos empiecen a salir más calientes. Si hacemos un paso para el humo acorde con la dimensión de la tubería de salida de humos de la estufa, no tenemos por qué tener problemas de tiraje.
   
3. Requiere limpieza del cassette de refractarios cada uno o dos años; es propenso a acumular hollín debido a su forma y a que los humos se enfrían, pegándose los residuos de la combustión en los ladrillos. Si los ladrillos están bien calientes, el hollín incrustado tiende a ser menor.
4. Coste. Los ladrillos refractarios son caros, cada ladrillo cuesta unas 5 veces el coste de un ladrillo normal del mismo tamaño. Pero por sus ventajas, se amortizan enseguida.
5. Conviene asegurarse de que la salida de humos de la chimenea expulsará el humo hasta en las peores condiciones de viento; hay de varios tipos que funcionan muy bien en cualquier caso; las más sencillas son las que tienen un anillo alrededor que evita la revocación de los humos. Para mejorar el tiro, lo mejor es darle altura a la chimenea y poner una salida anti revoques de humo, o utilizar algún sistema de tiro forzado con ventilador (no recomendable).
6. El conducto no debe tener pérdidas o huecos por donde pueda escapar el humo; en mi caso las primeras veces al encenderla escapaba algo de humo por un par de rendijas; las rematé y ya trabaja de forma limpia. Sin embargo hay que observar que al tener menos tiro, si abrimos la puerta antes de que se formen las ascuas, emitirá humo a la estancia, que tardará en eliminarse; conviene mantener la puerta abierta lo menos posible y tener las juntas de la puerta en buen estado.
   

Manos a la obra
Aquí podemos ver un par de vídeos:
Montando una estufa rusa de ladrillo refractario; 1ª parte
Estufa de ladrillo refractario; 2ª parte

Lo primero de todo, es que requiere planificar muy bien nuestra pequeña "pirámide" de ladrillo; cuanto más pese el conjunto de ladrillos refractarios y más superficie de contacto con el humo tenga, mejor rendimiento obtendremos. Pero no hay que pasarse, pues cuanto más estrecho y largo sea el pasadizo para el humo, peor será el tiro. Actualización: El pasadizo debe tener al menos la anchura de la chimenea final si no queremos problemas de tiraje. En mi caso lo he hecho excesivamente estrecho por lo que lo voy a tener que modificar en verano y dejar dos filas de ladrillos para el paso del humo en vez de una.

El humo debe circular por todo su interior, y debemos tener en cuenta dejar registros de acceso, que deben estar en las zonas planas de acumulación del hollín. Estos registros deberán permitirnos limpiar la estufa una vez al año.

Consejos: Utilizad siempre material inox. para las chimeneas si no queremos problemas en el futuro, y que ajusten bien. Si no ajustan, corremos el peligro de aumarnos, y exponerse de forma prolongada al humo es perjudicial para la salud. Si utilizamos materiales que se puedan oxidar; no durarán más de 3-4 años. Evitar el uso de metales para sujetar los ladrillos refractarios; al calentarse se dilatarán, doblándose y retorciéndose.

Para montar mi estufa rusa mixta estuve una semana con dudas existenciales ;-); por un lado si empotraba lo que es la estufa de acero fundido en la pared (en el hueco de la estufa anterior) para colocar encima el serpentín de ladrillos tenía que hacer una pequeña bóveda apoyada en la pared y columnas de ladrillos para evitar poner tanto peso sobre la estufa (ni se os ocurra apoyar los 300 kgs. de ladrillos encima de la estufa; aunque aguante en un principio, con el calor perderá resistencia y todo se vendrá abajo). Tenía incluso el material para la bóveda; unos ladrillos refractarios especiales que encajan unos en otros, utilizados en las bóvedas de hornos:


Pero también me gustaba la idea de colocarla orientada a la salita (tenemos una sala-cocina unidas por un mostrador o "barra americana"), de forma que el fuego se viera desde toda la sala, o pudiera poner un sofá directamente delante sin cortar el paso de acceso al baño ;-) (permitidme comentar, fuera de contexto, que Tolkien, como mucha gente, seguramente disfrutaba descansando en un sofá junto a un buen fuego y su inseparable pipa, como relata en El Hobbit).
De esta forma no tengo que hacer obras de ingeniería para soportar el peso de los ladrillos, y a la nevera, que queda enfrente, ya no le afecta tanto el calor irradiado (que supone un 15% del calor emitido).

El proceso

He colocado unos antiguos ladrillos que tenía para hacer la base del acumulador de calor; éstos ladrillos aguantan mucho más peso, al ser casi macizos; tenía miedo de que el peso de todos los ladrillos refractarios pudiera aplastar los ladrillos que se fabrican hoy en día, mucho más ligeros y débiles, y además aprovechaba estos ladrillos.


Dependiendo del peso y altura del acumulador, nos puede valer cualquier ladrillo, y si tenemos dudas, con poner una fila exterior y rellenar de grijo y masa el centro, será suficiente.


El tubo de inoxidable que podéis ver lo puse como un experimento para la extracción de hollín con un aspirador; veremos otro año si funciona, aunque necesitaremos un aspirador especialmente potente ;-).


No aplicar excesivo mortero refractario, no es necesario, y os resultará más caro. Con aplicar una fina capa de 3 mm., con mayor espesor en el centro para asegurar el cierre, y colocarlo bien dándole unos golpes suaves con un martillo de goma es suficiente:


Para cortar los ladrillos hace falta una amoladora con disco de diamante para material de obra. Éste disco corta mejor cuanto más frío esté, y dura más, por lo que si ves que no corta es porque estás forzando el corte (no hay que apretar, sino dejar que vaya "a su ritmo"), o hace falta refrigerar con un poco de agua.
Son mejores los discos con aberturas para aireación. Para sujetar los ladrillos lo mejor es utilizar una mordaza o sargento de plástico sujeto a una tabla, por ejemplo. Obligatorio el uso de gafas, guantes y botas de seguridad.


He aprovechado unos ladrillos refractarios de hace 30 años y comprado otros más. Emplearé los viejos donde menos se ve, en la parte inferior.


Debido a que la estufa de fundido que he elegido tiene la salida de humos en la parte superior (las hay con salida posterior, pero no son tan grandes como ésta, ya que no son empotrables), se pierde parte de la altura aprovechable para el acumulador.

Al llegar a la altura donde haremos la conexión con la salida de humos de la estufa, he preparado la base de la estufa, para que no quede demasiado baja y sea más cómoda de alimentar. Es preliminar; cuando la estufa esté en su sitio le pondremos ladrillos refractarios alrededor o de otra clase para embellecer el acabado.
Le he puesto un plástico debajo para que pueda moverse y ajustar su posición, lo que también nos permitirá soltar los tubos inoxidables para su limpieza.

Un detalle importante: Me habría salido mucho más barato utilizar ladrillos normales hasta un poco más abajo de la conexión con la chimenea; el peso sería más reducido y el coste, tanto en mortero refractario como en ladrillos mucho menor. En principio tenía el plan de hacer un circuito extra con el humo, pero resultó fallido, así que mejor utilizar ladrillo refractario sólo en zonas que se vayan a calentar.

Aquí llega una de las partes más difíciles: Conectar el tubo de 200 mm. de diámetro con el acumulador.
Lo que hay que hacer es rodear de ladrillos y masa, y si queda algún hueco se puede sellar más tarde con silicona refractaria, un trozo de lana de roca o lana de vidrio.


Los ladrillos que nos servirán de registro para la limpieza los he sellado utilizando trozos de fibra de vidrio para impedir la salida de humos. Cuando esté terminada, a esos ladrillos sólo habrá que atornillarles unas asas para su fácil extracción (utilizando un taladro con broca de widia).


Continuamos con las filas, pero ahora tenemos que ir haciendo un zigzag con ladrillos; lo mejor es utilizar ladrillos más finos (de 3 o 4 cms) para la sección que desvía el humo para uno y otro lado, y utilizar ladrillos mucho más gruesos las filas sin ladrillos cruzados, de forma que el humo tenga todo el espacio posible (y mejorar el tiro) para pasar, y el mantenimiento sea menor. En mi caso debería haber puesto dos filas de ladrillos gruesos por cada una de cruzados para aumentar el tiro, ya que se reduce mucho el paso del humo (de diam. 200 a diam. 100 aprox.).


Una vez alcanzada la salida a la calle de humos, en mi caso, coloco ladrillos cerrando la salida de humo y llevándolo a su salida, tapando los huecos con fibra de vidrio.


Si queréis ver todas las fotos de la construcción del acumulador, fila por fila, podéis verlas en el Álbum Web de Picasa (pinchar).


Vemos que queda algo chapucero, pero falta por terminar de rodear y embellecer la estufa con ladrillos, pero eso lo dejaremos para el siguiente invierno, que el presupuesto se nos ha acabado por ahora ;-).
También se puede rasear la cara vista del acumulador con mortero refractario de color arena (respetando los registros), y/o pintar con pintura resistente al calor, o bien dejarlo así, que tampoco queda tan mal, hay muchas opciones (ver ejemplos en internet, busca por estufa en alemán, Kachelofen).

En la siguiente imagen se aprecia cómo el humo sale lo bastante frío (al principio) como para que la suave brisa que baja por la colina se lo lleve montaña abajo (disculpad; era de noche).



Es una gozada echar cuatro maderas y que aguanten una hora, las llamas están tan "tranquilas" que parece un fuego de esos "falsos", hechos con luces de neón.

Cuando ya no quedan brasas y me voy a la cama, lo que hago es cerrar el tiro inferior, ya que si no el calor del acumulador seguiría saliendo por la chimenea.

Por otro lado no he quedado muy contento con esta estufa francesa, tiene una entrada de aire inferior muy pequeña, aunque en este caso sirve porque la combustión es lenta, no serviría si tuviéramos un acumulador con el paso más ancho y un tiro más fuerte; supondría un freno para la entrada de oxígeno.
Se me ha ocurrido que podría mejorar el tiro desde el primer momento y mejorar la combustión metiéndole aire desde la entrada inferior, como si fuera un fuelle, pero para que funcionase tendríamos que tener todo bien sellado para que los humos no salgan a medio camino entre posibles rendijas del acumulador, lo que es bastante difícil.

Peligros de la estufa rusa

• En caso de que el humo lleve gases procedentes de la combustión de la madera sin quemar, existe el peligro de que, si se acumulan, podrían incendiarse, quemándose instantáneamente y provocando una explosión. Esto bastante difícil que suceda; a menos que llevemos el humo por una gran cavidad, como puede ser entre dos paredes (como antiguamente se hacía con las glorias), antes de salir a la calle. En ese caso este peligro puede ser real.
• Por otro lado, es importante no poner un tiro en la parte superior del acumulador, porque si por error se cerrara, el fuego se apagaría y los humos de la mala combustión revocarían hacia la casa, y si estamos en cama y no nos damos cuenta puede provocar una "muerte dulce".
  

Referencias y más información

Estufa rusa en el blog de Arquitectura Bioclimática (Página muy buena sobre arquitectura sostenible)
Manual para la fabricación de una estufa rusa - (fuente)
"Como se fabrica una estufa rusa" en Forosolar de SolarWeb.net
Estufas de alto rendimiento o "Kachelofen" en la wikipedia alemana (traducido a español)
Constructores de estufas en Viena