Desarrollo de cocinas a gas (GLP y GN) residencial y comercial de alta eficiencia térmica, bajas emisiones ambientales y bajo coste para un rango de altitud entre 2000 y 4500 m.s.n.m. en nuestras ciudades y comunidades del Perú

Investigadores

JIMÉNEZ UGARTE, Fernando Octavio

Unidad

Departamento de Ingeniería

Fuentes de financiamiento

Fondo para la Innovación, Ciencia y Tecnología (FINCyT)

Año

2013

El proyecto busca desarrollar cocinas a gas (GLP, GN) de bajo coste que presenten una eficiencia térmica elevada de al menos 55% para cualquier condición de altitud posible en nuestras comunidades. La altitud es un factor de vital importancia que puede afectar el rendimiento de las cocinas a gas. Esta variable (altitud) altera la cantidad y composición relativa de oxígeno en el aire de manera significativa afectando la combustión del gas. En el Perú no existe un estudio a estas condiciones. El objetivo es incrementar de un 45% de eficiencia térmica promedio presente en las cocinas de bajo coste actuales a un mínimo de 55% de eficiencia térmica, lo cual representaría un ahorro del 18.18% en uso de combustible. El proyecto pasa por el análisis teórico y de simulación hasta la fabricación de prototipos con sus respectivas pruebas in situ de las cocinas. En el caso del análisis teórico se harán cálculos en los cuales se podrá predecir las características de la combustión y de la flama a diversas condiciones de altitud. Cabe resaltar que para las pruebas físicas con las cocinas es altamente complicado y costoso recrear las condiciones de combustión en altitud, razón por la cual se deben realizar las pruebas en locaciones reales de nuestro país. Muchos países no tienen comunidades a grandes altitudes debido a su geografía (ejemplo países Europeos, Estados Unidos, Canadá), limitando su capacidad e interés para investigar sobre los efectos de la altitud en la combustión.

Objetivos

1.Desarrollar cocinas a gas (GLP y GN) residencial y comercial de alta eficiencia térmica, bajas emisiones y bajo coste para todas las condiciones de altitud en nuestras ciudades y comunidades.

Resultados

1.Después de tener terminado el proyecto se logrará tener una cocina de alta eficiencia. Siendo el indicador la eficiencia térmica determinada según ensayo de norma técnica.

1.Al finalizar el proyecto se logra obtener cocinas de 55% de eficiencia térmica que puede operar a alturas mayores de los 2000 m.s.n.m.

2.Creación de una cocina a gas modelo para su introducción comercial

3.Creación de un módulo de software basado en Matlab (MathCAD) capaz de simular la combustión de los quemadores a diversas altitudes

4.Prototipo de cocina a gas (de quemador atmosférico) para pruebas en diferentes altitudes

5.Muestras de las pruebas de combustión del prototipo a diversas altitudes

Impacto

Adición de conocimiento en el tema de combustión en altitudes superiores a 2000 m.s.n.m. así como el desarrollo tecnológico de quemadores atmosféricos para estas condiciones de altitud. Las publicaciones científicas sobre el tema solo han llegado a su desarrollo hasta 2600 m.s.n.m.

Al llegar al objetivo de tener una eficiencia térmica de 55% se obtendría una reducción de un 18.18% en el uso de gas (GLP, GNV) destinadas para la cocción de alimentos. Esto sería un ahorro significativo para el usuario en gastos por combustible.

Mejoras en las condiciones de salud al introducir sistemas de cocción más limpios y eficientes. La exposición al humo de carbón o leña ocupa el cuarto lugar entre los factores de riesgo para la salud en los países en vías de desarrollo (Biomass Fuels and Respiratory Diseases: A Review of the Evidence. “”Proc Am Thorac Soc.””.2008; 5: 577-590). Mejoras en la economía del usuario al reducir sus gastos en combustible.

Emisión reducida y eficiente de gases de efecto invernadero. Por ejemplo el gas natural es la fuente con menos emisiones de los hidrocarburos (99 gramos Ceq / kWH) comparado por ejemplo con el petróleo y el carbón (195 y 216 gramos Ceq / kWH respectivamente). Al final el gas natural es una fuente constante de emisiones de gases de invernadero. Al reducir el consumo de energía (por aumento en la eficiencia térmica) en un 18.18% en las cocinas se reduce las emisiones producidas por las cocinas en un mismo porcentaje. El proyecto va significar una mejora en el impacto ambiental al reducir las emisiones de gases de efecto de invernadero al mejorar la eficiencia térmica de las actuales cocinas a gas utilizadas y al reemplazar considerablemente las cocinas que funcionan todavía a leña.

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