Resumen

En los países en desarrollo, la demanda de energía procedente de la biomasa ha aumentado debido al crecimiento exponencial de la población. Esto se ha traducido en el uso de cantidades voluminosas de leña. La situación se ve agravada por el uso popular de cocinas ineficientes con bajo aislamiento térmico, lo que contribuye a la deforestación. En este estudio se evaluó el rendimiento de una estufa de cocina mejorada con serrín como material aislante. Se diseñó, construyó y fundió un prototipo de estufa aislada de 26 cm de diámetro con serrín y arcilla en una proporción de 1 :1 (como primera capa) y serrín solo como segunda capa. La estufa desarrollada se probó mediante una prueba de ebullición del agua para establecer su rendimiento operativo. La eficiencia térmica de la estufa se evaluó utilizando combustibles de madera autóctonos utilizados en las zonas rurales de Uganda (Senna spectabilis, Pinus caribaea y Eucalyptus grandis). Se utilizó la dinámica de fluidos computacional para simular los campos de temperatura y velocidad dentro de la cámara de combustión y para generar los contornos de temperatura de la estufa. Los resultados obtenidos indicaron que S. spectabilis tenía la mayor eficiencia térmica de 35,5 ± 2,5%, seguido de E. grandis (25,7 ± 1,7%) y por último P. caribaea (19,0 ± 1,2%) en la fase de arranque en frío en comparación con las estufas tradicionales. La estufa permaneció fría mientras el aire caliente se restringía a la cámara de combustión con contornos de temperatura decrecientes hacia la pared exterior hasta la temperatura ambiente. El flujo de velocidad se mantuvo constante mientras la cámara se coloreaba de verde en todo momento debido al blindaje de la estufa con serrín como aislante. El flujo de calor generado indicaba que una capa gruesa de 6 cm o más podía garantizar un buen aislamiento, y que éste podía reducirse aún más introduciendo más serrín. La estufa diseñada tiene el potencial de reducir el consumo de biomasa y las emisiones en comparación con las estufas tradicionales. La inclusión de un tiro de chimenea en el prototipo de estufa podría reducir el humo y aumentar la eficiencia térmica. Otros estudios deberían centrarse en minimizar el grosor de la capa de arcilla y serrín (primera) y aumentar el grosor de la capa de serrín para reducir el peso de la estufa de leña.

• Materias:Célula solar Célula solar híbrida Flujo cruzado Sun Trucker Célula solar orgánica Célula solar inorgánica
• Subjects:Solar cells Hybrid solar cell Cross flow Sun Trucker Organic solar cell Inorganic solar cell
• Palabras claves:serrín, estufa, cámara de combustión, contornos de temperatura, eficiencia térmica, prototipo de estufa de fuego aislada, dinámica de fluidos computacional, cm de diámetro de la cacerola, fase de arranque en frío, crecimiento exponencial de la población
• Keywords:sawdust, stove, combustion chamber, temperature contours, thermal efficiency, insulated fire stove prototype, computational fluid dynamics, cm saucepan diameter, cold start phase, exponential population growth