Publicado

2016-10-01

Desarrollo, construcción y pruebas de una cocina-calentador de bajo costo y alta eficiencia energética para biomasas de reducido poder calorífico

Construction, development and tests of a low cost, high efficiency stove-boiler for low calorific power biomasses

DOI:

https://doi.org/10.15446/dyna.v83n199.53985

Palabras clave:

cocina, calentador, ahorro de energía, transferencia de calor, biomasa (es)
stove, boiler, kitchen, energy saving, heat transfer, biomass (en)

Descargas

Autores/as

Según la Organización Mundial de la Salud [1], 3.000.000 millones de personas cocinan y calientan sus hogares con fuegos abiertos y cocinas en los que queman biomasa y carbón vegetal, situándose una buena parte de ellas en climas fríos con muy limitada biodiversidad vegetal y por lo tanto exiguos recursos energéticos. Por ello el objetivo de la presente investigación ha sido dar respuesta a la necesidad de calentamiento de agua y el acondicionamiento térmico de viviendas situadas en climas fríos, teniendo en cuenta el limitado desarrollo industrial y tecnológico local. Este calentador vertical se compone de tres cámaras: una cámara de combustión, un intercambiador de calor y una cámara de secado de la biomasa por convección natural. Las pruebas realizadas demuestran que la eficiencia global de la caldera/cocina se sitúa en torno al 80%, presentando valores de eficiencia en la cocción de un 30% mayores a otros prototipos de cocinas mejoradas, disminuyendo el tiempo de ebullición un 68% y ahorrando un 34% de combustible y obteniendo 150 litros de agua caliente a una temperatura superior a 40ºC procedente de la recuperación de calor.
According to World Health Organization [1], 3000000 million people cook and heat their houses with open fires and stoves that burn biomass and charcoal, most of them placed in cool climates with very limited vegetal biodiversity and consequently meager energy resources. For this reason, the target of this research has been to give answer to water heating and thermal comfort needs of living places in cool climates, having in account the local limited industrial and technological development. This vertical heater consists of three chambers: a combustion chamber, a heat exchanger and a natural convection biomass drying chamber. Tests show that the overall efficiency of the boiler/stove is around 80%, with values of efficiency in cooking 30% higher than other improved stoves prototypes, reducing the boiling time 68% and saving 34% of fuel. It obtains 150 liters of warm water at temperature over 40 oC by means of heat recovery.

Referencias

Organización Mundial de la Salud. No Title. 2014. Retrieved from http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs292/es/

Cespi, D., Passarini, F. and Ciacci, L., Heating systems LCA: Comparison of biomass-based appliances. The International Jurnal of Life Cycle Assessment, 19(1), pp. 89-99, 2014.

Purvis, C.R., Kariher, P.H. and Geraghty, A., Low emission and high efficiency residential pellet-fired heaters. In Bioenergy 2000 (Ed.), Low emission and high efficiency residential pellet-fired heaters. Buffalo, 10 P, 2000

Elías, X., ¿Se considera la biomasa como una alternativa energética ?, Econotermia, LXXXI, pp. 46-50, 2006

Arvind, K.M.P. and Kumar, P.M., Comparative study of effect of different parameters on performance and emission of biomass cook stoves. International Journal of Research in Engineering & Technology, 2(3), pp. 121-126, 2013.

Jiménez, R.D., Soriano, V.M.B., Fax, T. and Masera, O., De La “Lorena” a La “Patsari”. Programa de energía rural, Grupo Interdisciplinario de Tecnología Rural Apropiada A.C. (GIRA) Michoacán, México, 2004.

Hoja de toma de datos de WBT, CTT, 2014.

Fernández, S.Z., Tarrío-Saavedra, J., Naya, S. and López-Beceiro, J., Impact estimates of the actions for the rehabilitation of energy efficiency in residential building, DYNA 81(186), pp. 200-207, 2014.

Smith, K.R., Dutta, K., Chengappa, C., Gusain, P.P.S., Berrueta, O. M.V., Edwards, R., and Shields, K.N., Monitoring and evaluation of improved biomass cookstove programs for indoor air quality and stove performance: Conclusions from the Household Energy and Health Project. Energy for Sustainable Development, 11(2), pp. 5-18. 2007. DOI: 10.1016/S0973-0826(08)60396-8

Adkins, E., Tyles, E, Wang, J. Siriri, D. and Modi, V.V., Field testing and survey evaluation of household biomass cookstoves in rural sub- Saharan Africa. Energy for Sustainable Development, 14(3), pp. 172- 185, 2010. DOI: 10.1016/j.esd.2010.07.003

Incropera, F. y Dewitt,P., Fundamentos de Transferencia de Calor, pp 114-123, Ed. Pearson Education, 1999.

Aristazabal-Hernandez, J., Validación y evaluación comparativa de la eficiencia de una estufa de leña mejorada bajo condiciones controladas y prueba de campo 1. Informador Técnico, 78(1), pp. 12- 24, 2014.

INAMHY. Annual reports 2004/2014. Available at: http://www.serviciometeorologico.gob.ec

Proterra, R.E.D.I. and Proterra, R.I., Técnicas de Construcción con Tierra, 2011.

Dimensions

PlumX

Visitas a la página del resumen del artículo

838

Descargas

Los datos de descarga aún no están disponibles.

Cómo citar

[1]
“Desarrollo, construcción y pruebas de una cocina-calentador de bajo costo y alta eficiencia energética para biomasas de reducido poder calorífico”, DYNA, vol. 83, no. 199, pp. 183–190, Oct. 2016, doi: 10.15446/dyna.v83n199.53985.

Licencia

Derechos de autor 2016 DYNA

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.

El autor o autores de un artículo aceptado para publicación en cualquiera de las revistas editadas por la facultad de Minas cederán la totalidad de los derechos patrimoniales a la Universidad Nacional de Colombia de manera gratuita, dentro de los cuáles se incluyen: el derecho a editar, publicar, reproducir y distribuir tanto en medios impresos como digitales, además de incluir en artículo en índices internacionales y/o bases de datos, de igual manera, se faculta a la editorial para utilizar las imágenes, tablas y/o cualquier material gráfico presentado en el artículo para el diseño de carátulas o posters de la misma revista.