Combustion de combustibles en hogares

Se denomina hogar, al lugar en que se produce la combustión de los combustibles, recibiendo también el nombre de cámara de combustión. Aunque como se acaba de decir, el hogar es el lugar donde se quema el combustible, y se generan por tanto los humos o productos de la combustión, se ha ido generalizando el nombre hasta abarcar el conjunto de elementos necesarios para la producción y aprovechamiento del calor generado en la combustión.

Considerando por tanto esta generalización, una instalación destinada a quemar un combustible puede descomponerse en tres partes esenciales:

Hogar

Conductos de humos 

Chimenea

El hogar, en el caso de combustibles líquidos o gaseosos, está formado exclusivamente por la cámara de combustión, que es el lugar donde se desarrolla la llama y se producen los gases calientes.

En el caso de combustibles sólidos, se complementa con el cenicero, que como indica su nombre es el lugar donde se recogen las cenizas o residuos de la combustión, y que está separado de la cámara de combustión mediante la parrilla, que sirve de soporte al combustible y permite el paso a su través del aire primario de combustión.

Para una potencia determinada, con un combustible definido, la llama tendrá una determinada configuración geométrica, que debe adaptarse al volumen de la cámara de combustión, de forma tal que aquella no toque ni al fondo ni a las paredes del hogar.

La condición de que la llama no toque las paredes del hogar es fácilmente comprensible, ya que si esto ocurre, en el caso de las paredes frías (hogares y refrigerados), la llama sufrirá un enfriamiento repentino en esta zona y como consecuencia se apagará, parándose la combustión en esa zona y produciéndose inquemados. En el caso de que las paredes sean calientes (hogares con ladrillos refractarios o materiales equivalentes), se producirá otro fenómeno, la posibilidad de reacción química del combustible con el material de la pared, con la consiguiente destrucción de esta y el aumento de los residuos de la combustión.

Si la mezcla de combustible y comburente en su recorrido del hogar llevan excesiva velocidad (tiempo de residencia bajo) no tienen el tiempo necesario para arder y se producen inquemados; o en su recorrido no encuentran las condiciones óptimas de combustión: temperatura o buena mezcla con el comburente, con lo cual no arden o no lo hacen completamente.

La transmisión de calor en el hogar se realiza en gran parte por radiación. Las llamas no luminosas transmiten su energía principalmente por las radiaciones infrarrojas del anhídrido carbónico y del vapor de agua. Las llamas luminosas se producen restringiendo la entrada de aire, con lo cual los hidrocarburos se descomponen, dejando libre carbono que se pone incandescente e irradia energía como si fuera prácticamente un cuerpo negro.

En principio, el que la llama sea luminosa o no luminosa depende de la proporción de comburente, pero básicamente depende del tipo de combustible y de su composición. Los gases en general producen llamas no luminosas. La combustión cuando la llama es no luminosa tarda más tiempo en realizarse, con lo que la longitud de la llama es mayor en este caso que si fuera luminosa.