Investigación experimental del proceso de combustión de leña húmeda en estufa de calefacción residencial

Abstract

El presente trabajo de investigación se enmarca en el desarrollo del proyecto FONDEF IDeA ID20I10319. Esta iniciativa considera el uso de medios porosos inertes dentro de la cámara de combustión de un calefactor de leña residencial de una potencia de 10,8 kW, con el fin de mitigar las emisiones de material particulado. Se realizaron ensayos experimentales del calefactor de leña con el prototipo de túnel de dilución proporcionado por BOSCA Chile S.A. Las pruebas de combustión tuvieron una duración aproximada de 2,5 a 4,5 horas, para posteriormente esperar 24 horas previo al pesaje de los filtros con material particulado. Se ejecutaron 4 ensayos con distintos porcentajes de humedad de 11 y 30 %, reconocidos como leña seca y húmeda, y con y sin medios porosos inertes, utilizando el Método CH-5G, normativa vigente para la determinación de las emisiones de partículas de calefactores a leña. El combustible utilizado para los procedimientos fueron leños de Eucalyptus Globulus con características y medidas según el Método CH-28, normativa vigente para la determinación de material particulado y certificación de calefactores a leña. Respecto a los medios porosos inertes se utilizaron 9 bloques de Carburo de Silicio ubicados en las paredes interiores de la cámara de combustión. En general los resultados con leña seca lograron las mayores temperaturas de operación. Además, al implementar los medios porosos inertes, los factores de emisión (FE) se ven disminuidos en porcentajes mayores al 15%. Sin embargo, el análisis de gases las 4 pruebas experimentales demuestran la existencia de una combustión imperfecta dadas las altas concentraciones de metano y monóxido de carbono. Las conclusiones preliminares de este trabajo de investigación experimental permiten deducir que existen modificaciones en el proceso de combustión de leña utilizando los medios porosos inertes. Adicionalmente, y considerando la carga de leña consumida, se obtiene que a mayor humedad en la leña su factor de emisión crece.