Novedades en el Diseño de Chimeneas. Selección del Material.

En primer lugar seleccionaremos el material idóneo, y reglamentario de la chimenea. El material a seleccionar, así como sus características depende principalmente del combustible y tipo de generador.

Tipo de combustible:

• Tipo 1: como el gas natural.
• Tipo 2: como el gasóleo de bajo contenido de azufre (≤ 0,2 % en masa).
• Tipo 3: como diversos combustibles sólidos: pellets, madera natural, carbón.

Tipo de generador:

• Caldera genérica estándar.
• Caldera genérica de baja temperatura.
• Caldera genérica de condensación.
• Caldera estanca tipo C, estándar o de baja temperatura, de Potencia Nominal, P_n≤ 70 kW.
• Caldera estanca tipo C, de condensación, de Potencia Nominal, P_n ≤ 70 kW.
• Chimenea de salón, estufa o insertable genérico.
• Otros como grupos electrógenos, o, extracciones de cocinas industriales.

Tipo de chimenea:

• Individual.
• Colectiva en cascada, o,multientrada.

El fabricante del generador nos indicará el tipo de generador: estándar, baja temperatura, o condensación. Así como el sistema de evacuación de humos, donde el sistema tipo C, se produce en una cámara estanca, y el generador toma el aire directamente del exterior, expulsando, los humos al exterior mediante el tiro forzado de un ventilador (normalmente).

Recordemos los tipos de generador o caldera:

• Estándar es el generador antiguo o convencional, que precisa trabajar a “alta temperatura”, cuya temperatura media viene o puede venir limitada a partir de su diseño. Son generadores en desuso por sus bajos rendimientos.
• Baja temperatura, es una caldera que puede funcionar continuadamente con una temperatura de agua de alimentación entre 35 y 40 ºC y que, en determinadas circunstancias, puede producir condensación. Son la mayoría de los generadores.
• Condensación, es una caldera diseñada para poder condensar de forma permanente una parte importante el vapor de agua contenido en los gases de la combustión. Estos son los generadores que se están imponiendo en la actualidad debido a sus altos rendimientos.

Empleando las tablas que veremos un poco más adelante, seleccionaremos rápidamente las chimeneas y conductos de unión, para las aplicaciones habituales.

En general una chimenea es una estructura compuesta de una o varias paredes que encierran uno o varios pasos de gases que evacúan los productos de la combustión desde la salida del aparato que los genera, hasta la cubierta del edificio. Esta estructura se compone habitualmente de un tramo horizontal o conducto de unión, y de un tramo vertical.

Recordemos que una chimenea individual es aquella que presta servicio a un solo aparato. Siendo una chimenea colectiva aquella que presta servicio a varios aparatos.

El conducto de unión equivale en chimeneas individuales al tramo horizontal de la chimenea.

En chimeneas colectivas en configuración multientrada es el conducto de evacuación de gases que conecta la salida del aparato con la chimenea colectiva.

En chimeneas colectivas en configuración cascada es el conducto de evacuación de gases que conecta la salida del aparato con el tramo horizontal de la chimenea colectiva o colector.

Para el combustible 1 seleccionaremos los materiales interiores que cumplan con las siguientes designaciones:

 Para el combustible 2 seleccionaremos los materiales interiores que cumplan con las siguientes designaciones:

Para el combustible 3 seleccionaremos los materiales interiores que cumplan con las siguientes designaciones:

 Las designaciones citadas en las 6 tablas anteriores son según las Normas UNE-EN 1856-1, y UNE-EN 1856-2.

Las chimeneas designadas conforme a la Norma UNE-EN 1856-1 pueden emplearse en las instalaciones como:

• Tramo vertical.
• Tramo horizontal.
• Conducto de unión.
• Conducto interior para entubamiento.

Las chimeneas designadas conforme a la Norma UNE-EN 1856-2 pueden emplearse exclusivamente como:

• Conducto de unión.
• Conducto interior para entubamiento.

Deberemos conocer lo que significan las designaciones que hemos visto.

Nivel de temperatura

El nivel de temperatura que resista la chimenea elegida debe ser igual o superior a la temperatura de los gases de la combustión funcionando a potencia nominal (máxima declarada por el fabricante).

Los niveles de temperatura existentes son los siguientes:

Observamos que cada nivel de temperatura resiste en los ensayos una temperatura superior que dará a la chimenea un margen de seguridad frente a una anomalía en el funcionamiento del aparato y una eventual subida de temperatura de los gases de la combustión.

En algunos casos como en los aparatos de combustible sólido, se recomienda seleccionar una chimenea cuyo nivel de temperatura sea al menos 50 ºC superior a la temperatura de los gases de combustión a potencia nominal del aparato.

Nivel de presión

Las chimeneas pueden presentar distintos niveles de estanqueidad en función de la presión a la que pueden verse sometidas.

Existen los siguiente niveles de presión:

Lógicamente habrá que seleccionar el nivel de presión en función de la aplicación si es para chimeneas con presión negativa o tiro natural, o son chimeneas que tienen presión positiva o sobrepresión.

La tabla siguiente resume el nivel de presión necesario en función del tipo de presión de funcionamiento y la disposición de la chimenea:

En el caso de chimeneas individuales o colectivas en las configuraciones en cascada, conectadas a calderas de condensación, debido al elevado riesgo de fuga de condensados que existe en las instalaciones con calderas de condensación, especialmente en los tramos horizontales de las chimeneas conectadas a ellas, los requisitos deben ser más exigentes que los requisitos establecidos para el caso general.

Así independientemente del método de cálculo, en depresión o sobrepresión, el tramo horizontal o conducto de unión debe ser P1 o H1 cuando la presión de salida de los gases de la caldera de condensación no supere los 200 Pa, y deberá ser H1 cuando la presión de salida de los gases de la caldera supere el valor de los 200 Pa.

Resistencia a los condensados

Existen 2 clases de resistencias a los condensados:

• W, resistente a los condensados.
• D, no resistente a los condensados.

En condiciones de trabajo húmedas la resistencia a los condensados debe ser W.

La clase W no garantiza por sí sola la ausencia de fugas de condensados con calderas de condensación, especialmente en los tramos horizontales o cuando el dimensionamiento es con presión positiva (tiro forzado). Por ello deberán respetarse con especial cuidado las indicaciones del fabricante de la chimenea para este tipo de instalaciones.

Resistencia a la corrosión

Se definen 3 clases de resistencia a la corrosión: V1, V2, y V3.

Se diferencian en la capacidad de resistencia de la pared interior de la chimenea para resistir el ataque corrosivo de los gases de combustión, correspondiendo la máxima resistencia con la clase V3, y la mínima con la clase V1.

Cada clase de combustible tiene una clase de corrosión mínima recomendable.

Cuando una chimenea venga con el marcado Vm significa que el fabricante no la ha sometido a ningún ensayo de corrosión.

Material de la pared interior

Además de la resistencia a la corrosión, el material de las chimeneas debe tener unas características tanto en su pared interior, como en su pared exterior, que posteriormente analizaremos.

La designación de la pared interior se clasifica en 4 clases que van de mayor a menor resistencia a la corrosión: MI3, MI2, MI1, y, MI0.

Resistencia al fuego de hollín

Las clases de resistencia al fuego de hollín son:

Resistente:      G.

No Resistente: O.

Material de la pared exterior

Los materiales de la pared exterior de la chimenea dependerá de las condiciones del contorno, estableciéndose 4 categorías que van desde la ME3 para ambientes más agresivos, hasta la categoría ME0 para los más favorables, tal y como muestra la siguiente tabla:

Marcado de los elementos y tramos de la chimenea

Los tramos rectos, los elementos y los terminales de la chimenea deben estar marcados con información sobre las características del material de la chimenea, y si no es posible, sobre la etiqueta o el embalaje de la chimenea:

•  Designación del producto.
•  Nombre o marca del fabricante.
• Lote de fabricación o referencia del producto del fabricante/identificación del producto/código.
•  Si procede, flecha que indique la dirección de los humos.

Aunque los tramos rectos, los elementos y los terminales de la chimenea vengan marcados. En ese caso también su embalaje debe ir marcado con la designación del producto, nombre o marca comercial del fabricante, y diámetro nominal.

El fabricante de la chimenea debe facilitar una placa de chimenea fabricada con un material duradero que debe incluir como mínimo la siguiente información:

Nombre o marca comercial del fabricante.

•  Espacio para la designación de la chimenea finalmente instalada.
•  Espacio para el diámetro nominal.
•  Espacio para la distancia instalada al material combustible, indicada en milímetros.
• Espacio para los datos del instalador y la fecha de instalación.

Una vez finalizada la instalación de la chimenea deberá colocarse la placa de la chimenea en un sitio visible.

Esta será cumplimentada por el instalador antes de su colocación.

Resumen del marcado y selección del material de la chimenea

Es vital para la durabilidad y buen funcionamiento en condiciones de seguridad la correcta selección del material interior y exterior de una chimenea, en función del tipo de generador y combustible principalmente.

Por ello el instalador y/o diseñador del sistema de evacuación deben conocer el significado de los caracteres que forman el marcado de la chimenea, así como conocer su selección.

Al margen de la selección del material de la chimenea, también habrá que preocuparse del correcto trazado, aislamiento, dimensionado, instalación y mantenimiento.

Javier Ponce.
Fuente: UNE 123.001:2012