El Horno
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Visualización Jerárquica de Horno
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A continuación se examinará el significado.
¿Cómo se define? Concepto de Horno
Véase la definición de Horno en el diccionario.
Un horno es un aparato que produce calor. Los hornos no sólo se utilizan en el hogar para calentar, sino también en la industria para diversos fines, como la fabricación de acero y el tratamiento térmico de materiales para cambiar su estructura molecular. El horno es un espacio cerrado elevado a alta temperatura mediante la combustión de combustibles o por calentamiento eléctrico. La mayoría de los hornos se utilizan en la extracción de metales o la fabricación de aleaciones. Un horno de arco se basa en el calor generado por un arco eléctrico (chispa), a menudo entre dos grandes electrodos de carbono, que se consumen lentamente. Un horno de resistencia se calienta haciendo pasar una corriente eléctrica a través de un elemento calefactor, o directamente a través de material metálico. Un horno de inducción utiliza la inducción electromagnética para hacer fluir una corriente en una carga metálica. El calor resultante es suficiente para fundir el metal.
El Horno y su Historia
La calefacción central con un horno es una idea que tiene siglos de antigüedad. Una de las primeras formas de esta idea fue inventada por los romanos y se llamaba hipocausto. Se trataba de una forma de calefacción por suelo radiante que utilizaba un fuego en una esquina de un sótano con el escape ventilado a través de conductos en las paredes hasta las chimeneas. Esta forma de calefacción sólo podía utilizarse en casas de piedra o ladrillo. Además, era muy peligrosa por la posibilidad de incendio y asfixia.
La base del sistema de calefacción central romano
Sistema de calefacción central – Villa romana de NewportPara la mayoría de la gente, lo que sabían de los romanos era que “inventaron la calefacción central”. No el tipo que conocemos hoy, sino una forma de calefacción por suelo radiante que también calentaba las paredes. En la Edad de Hierro no existían los radiadores, pero consiguieron utilizar una forma de calefacción radical para su época. Hasta la llegada de los romanos, los británicos sólo sabían calentar una habitación con fuego. El peligro de este método de calefacción no sólo residía en los materiales de sus viviendas, sino también en el humo que podía quedar atrapado y asfixiar a los habitantes por inhalación de humo.
Para entender cómo funcionaba el sistema de calefacción romano, fíjese en la foto de la izquierda, que procede de la villa romana de Newport, en la isla de Wight. Aquí se puede ver cómo el suelo estaba dispuesto en una serie de losas de hormigón elevadas sobre baldosas, con un horno en la parte inferior de una de las paredes exteriores. Al colocar el fuego aquí, la corriente de aire llevaba el calor por debajo del suelo y por las paredes hasta las chimeneas situadas en las esquinas de la habitación. La altura de la pila de tejas era de unos 60 cm, ya que se comprobó que era la altura más eficaz para que el aire pasara.
Una vez que el aire había pasado por debajo del suelo, se introducía en las paredes y subía por las chimeneas gracias a la acción del aire caliente que ya subía por las chimeneas, que creaba un vacío parcial y arrastraba el aire de abajo hacia las paredes.
Las paredes solían estar hechas de ladrillos con dos agujeros horizontales. De este modo, el aire atravesaba las paredes y se introducía en los conductos, calentando también las paredes.
En los baños romanos, el horno se colocaba junto a la sala más caliente, el caludarium, en el que se calentaban tres paredes de esta sala para que alcanzara una temperatura de hasta 50 grados centígrados (120 grados F). La sala caliente tepidarium sólo tenía una pared calentada, lo que hacía que esta sala fuera más fría que el caludarium.
El sistema de calefacción requería mucho trabajo, ya que había que alimentar el fuego y retirar las cenizas constantemente. Por ello, sólo los ricos y los influyentes podían permitírselo.
La calefacción central explicada
El horno era la fuente de calefacción del sistema y se colocaba en el exterior de la casa, bajo el suelo que pasaba por debajo de la habitación que debía ser la más caliente de la casa. Una habitación siempre estaba más caliente que el resto, ya que el aire que circulaba por debajo del suelo perdía naturalmente parte de su calor al desplazarse por debajo del suelo.
El fuego requería la atención regular de un esclavo o de uno de los trabajadores de la casa, que tenía que rastrillar las cenizas con una herramienta de mango largo y utilizar la misma herramienta para echar nuevo combustible al fuego. El combustible consistía principalmente en pequeñas ramas y ramitas de hasta 5 cm de diámetro y 60 cm de largo que se colocaban a medio metro de la abertura del horno. Esto permitía que el aire entrara y rodeara la madera y que fluyera libremente. No se utilizaban troncos, ya que su combustión era demasiado lenta para ser eficaz y un número excesivo bloquearía el paso del aire. La altura del fuego se limitaba a la mitad de la altura de la abertura para que el aire pudiera fluir a través de las llamas y aumentar así la potencia calorífica. Esto era esencial en los baños, donde había que generar la máxima cantidad de calor.
Tras los Romanos
Los hornos generan calor quemando combustible, pero los primeros hornos quemaban madera. En el siglo XVII, el carbón empezó a sustituir a la madera como combustible principal. El carbón se utilizó hasta principios de los años 40, cuando el gas se convirtió en el combustible principal. En los años 70, los hornos eléctricos empezaron a sustituir a los de gas debido a la crisis energética. Hoy en día, el horno de gas sigue siendo la forma más popular de calefacción doméstica.
Los hornos de leña y carbón requerían una alimentación constante para mantener el calor en el hogar. Desde primera hora de la mañana hasta última hora de la noche, normalmente de tres a cinco veces al día, había que introducir combustible en el horno. Además, había que retirar y eliminar los residuos de las cenizas de la madera o el carbón quemados.
Materias primas
Los hornos modernos de hoy en día utilizan acero inoxidable, acero aluminizado, aluminio, latón, cobre y fibra de vidrio. El acero inoxidable se utiliza en los intercambiadores de calor por su resistencia a la corrosión. El acero aluminizado se utiliza para construir el armazón, los sopladores y los quemadores. El latón se utiliza en las válvulas y el cobre en el cableado eléctrico. El armario está aislado con fibra de vidrio.
Diseño
El horno de gas original consistía en un intercambiador de calor, un quemador, una válvula de control de gas y un termostato externo, y no había ventilador. Se utilizaba la convección natural o el flujo de aire forzado para hacer circular el aire a través de grandes conductos de calefacción y retornos de aire frío hacia y desde cada habitación. Este sistema era muy ineficiente, ya que más de la mitad del aire caliente se escapaba por la chimenea.
Los hornos de gas actuales constan de un intercambiador de calor, un intercambiador de calor secundario (según el grado de eficiencia), un ventilador de circulación de aire, un ventilador de tiro, una válvula de control de gas, quemadores, un piloto o un encendido por chispa, un circuito de control electrónico y un termostato externo. Los hornos modernos son muy eficientes, entre un 80% y un 90%, y sólo dejan escapar por la chimenea entre un 10% y un 20% del aire caliente.
Cuando el termostato solicita calor, los quemadores se encienden y lanzan calor al intercambiador de calor primario. A continuación, el aire caliente fluye a través del intercambiador de calor secundario (sólo hornos con una eficiencia del 90%) hasta el conducto de escape y la chimenea. El horno medio tiene tres intercambiadores de calor, cada uno de los cuales produce 25.000 BTU para un total de 75.000 BTU. Un ventilador de tiro de chimenea se coloca en el conducto de escape para sobrealimentar los quemadores y aumentar la eficiencia. Los intercambiadores de calor realizan dos funciones: transferir aire caliente de los quemadores a la vivienda y permitir que los peligrosos gases de escape salgan por la chimenea. El aire caliente transferido circula por toda la vivienda mediante un gran ventilador y conductos de calefacción.
El proceso de fabricación
Este proceso es el siguiente:
El intercambiador de calor primario se forma a partir de dos piezas separadas de chapa de acero inoxidable 409. Cada mitad se moldea con una prensa hidráulica de 400 toneladas. A continuación, las dos mitades se fusionan mediante una prensa hidráulica de 25 toneladas.
El intercambiador de calor secundario está formado por tubos y aletas de acero inoxidable de 29-4°C. Las aletas están soldadas a los tubos. Las aletas se sueldan al tubo para formar una configuración de tipo radiador.
El intercambiador de calor primario se une al secundario mediante una caja de transición. El ventilador de tiro está unido al intercambiador de calor secundario.
Los quemadores son de acero aluminizado y llegan a la planta preformados. A continuación, se fijan a una placa en el lado de entrada del intercambiador de calor primario. Hay un quemador para cada intercambiador de calor del horno.
La válvula de control de gas suministrada por el proveedor se monta en el conjunto de intercambiador de calor y quemador. Está conectada al quemador a través de una tubería.
La carcasa del ventilador de circulación de aire se forma con la misma prensa hidráulica que el intercambiador de calor primario. El motor suministrado por el proveedor y el rotor de jaula de ardilla se conectan y fijan a la carcasa del soplador mediante soportes.
A continuación, se coloca una placa para montar el conjunto del soplador en el conjunto del intercambiador de calor. Otra placa de montaje que contiene el circuito de control del horno suministrado por el proveedor y el transformador se fijan a la carcasa del soplador.
A continuación, el conjunto del soplador de circulación de aire se monta en el conjunto del intercambiador de calor con tornillos y tuercas.
El armario consta de dos puertas y la carcasa del armario. La carcasa del armario se suministra como una chapa de acero plana prepintada y se coloca en una prensa hidráulica para formar una configuración de tres caras. Las láminas de aislamiento de fibra de vidrio se pegan a los laterales del armario.
El armario se instala alrededor del conjunto del horno y se fija con tornillos y tuercas. Las puertas se instalan en la parte delantera del armario. El conjunto completo se embala y se prepara para su envío.
Basado en la experiencia de varios autores, mis opiniones, perspectivas y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros lugares de esta plataforma, respecto a las características en 2026 o antes, y el futuro de esta cuestión):
Control de calidad
Cada horno terminado se somete a una amplia serie de pruebas. Se comprueba el correcto funcionamiento del tiro de la chimenea y de los ventiladores de circulación de aire. Se comprueba el correcto funcionamiento de la válvula de gas. Se mide la potencia calorífica del horno en BTU. Se realiza una prueba dieléctrica para detectar cortocircuitos.
Por productos/residuos
La chatarra procedente de las operaciones de corte y conformado se recoge y se envía a plantas de reciclaje para su recuperación. Las tuberías sobrantes se reutilizan o desechan. Las chapas de acero defectuosas pueden devolverse al fabricante y reformarse, dependiendo del alcance del daño. La mayoría de los componentes del horno pueden reciclarse.
El futuro
Los hornos han avanzado mucho en los últimos 30 años. Uno de los principales objetivos de los fabricantes es el control por zonas de todas las habitaciones de la casa. Cada habitación tendrá un termostato que regulará el flujo de calor a esa habitación individual. A medida que avanza la tecnología, estos termostatos serán capaces de procesar comandos de voz o comandos realizados a través de un teléfono móvil o un ordenador.
Características de Horno
[rtbs name=”industria”]Recursos
Traducción de Horno
Inglés: Furnace
Francés: Four
Alemán: Ofen
Italiano: Forno
Portugués: Forno
Polaco: Piec
Tesauro de Horno
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Véase También
- Horno de arco
- Horno Martin
- Horno eléctrico
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