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

Abstract

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.