Chimeneas

Chimeneas
















Instalaciones frigoríficas
y de aire acondicionado
Zaragoza, febrero de 2013

María Ceras Arrese
Definición 3
Tipos de chimeneas 3
Diseño de una chimenea 5
Tiro 5
Velocidad de salida y diámetro de la chimenea 7
Temperatura del gas de chimenea 8
Materiales de construcción 11
Cálculo de la altura de la chimenea 12
Cálculo de dispersión decontaminantes 17
Resistencia a los agentes externos en chimeneas industriales 18
Cimentación 19
Combustibles 20
Ejemplo de cálculo de chimeneas siguiendo las ITE 2.14 y 3.11 del RITE, que remiten a la norma UNE 123.001. 22
Bibliografía 27
Definición

Se define chimenea como un conducto recto, vertical, que sobresale por encima de la cubierta para la evacuación de humos y gases o paraforzar la ventilación de un espacio interior. Por extensión también se denomina así al lugar donde se hace el fuego.



Tipos de chimeneas

Existen numerosos tipos de chimeneas, dependiendo del lugar donde se encuentren y para qué se utilicen. Así pues, se distinguirán principalmente las chimeneas industriales de las de hogar. Las industriales, como su nombre indica estarán en una industria yformarán parte del proceso de producción que se desarrolle en la misma; serán generalmente de mayor tamaño y la composición de los humos dependerá de la combustión que se desarrolle en la caldera precedente. Las chimeneas de hogar tendrán como función principal proporcionar calor a una vivienda o como mera decoración, y el combustible empleado en la combustión será normalmente leña o pelets, por loque los gases de salida tendrán una composición más homogénea.


Ilustraciones de una chimenea de hogar (izquierda) y una industrial (derecha)


Otro tipo de chimeneas, que se están estudiando de forma intensa últimamente son las chimeneas solares o termales.

La chimenea solar es una chimenea de eje vertical que sirve para mejorar la ventilación natural en los edificios, utilizando laconvección del aire que es calentado por la energía solar pasiva.
Una de las principales aplicaciones de las chimeneas solares es la de proporcionar ventilación en lugares en donde de otra manera no habría. Esto se logra calentando el aire de la chimenea, creando corrientes ascendentes y el movimiento de aire que necesitamos.
Los elementos básicos para el diseño y construcción de una chimeneasolar son:
- La superficie en donde pegarán los rayos de sol
- Las características térmicas necesarias para conservar la energía, como el tipo de pintura, la orientación y el aislamiento.
- Los orificios de entrada y salida, que son los que liberaran el aire en las partes del edificio que necesitamos.
Una chimenea solar puede cumplir varios propósitos. La de ventilar una casa o un edificio,para intercambio de temperaturas en plantas geotermales o para ventilar lugares específicos, como un baño.
El proceso natural de ventilación puede ser aumentado con una chimenea solar. La chimenea tiene que estar más alta que el nivel del techo y tiene que ser construida en la pared que más sol recibe. Para aumentar la absorción de la energía solar, se pueden usar vidrios entintados en la cara queda al sol. El área de absorción es mucho más importante que el diámetro de la chimenea. Una gran área de absorción permite un intercambio de calor más efectivo.

Los principales beneficios de las chimeneas solares son:
- Mejora la ventilación
- Reduce la dependencia de viento
- Mejora el control de corrientes de aire dentro de un edificio
- Mejora la calidad del aire y reduce los niveles deruido en áreas urbanas


Esquema de funcionamiento de una chimenea solar

Sin embargo, este tipo de chimeneas no se estudiará ya que en su interior no se produce ningún tipo de combustión.



Diseño de una chimenea


A la hora de diseñar chimeneas hay que tener en cuenta distintos parámetros como:
-Sección interior, o de paso de gases
-Altura
-Para dispersión de gases en la...