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XVI  SIMPOSIO PERUANO DE ENERGIA SOLAR (2 al 6 de Noviembre del 2009 – Arequipa Perú) Ing. Mag. Luciano Ré Riva Ing. Jorge Ruelas Moscoso Taller Inti Espinar / Cusco
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Taller Inti Espinar / Cusco
Espinar es considerada como una provincia ganadera con poca actividad agrícola por los riesgos climáticos, suelos con escasa capa arable y buenos yacimientos cupríferos.  Cuenta con 65’000 pobladores de los cuales unos 30’000 viven en el ámbito rural con un alto % de pobreza y un IDH de 0.507.
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[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],La casa, o vivienda en el medio rural no es el ambiente más adecuado para el encuentro de sus integrantes, donde se pueda compartir lo ocurrido durante el día; primordialmente por:
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[object Object],Taller Inti Espinar / Cusco
En el 2005 hemos empezado con el proyecto de una vivienda solar activa, o vivienda bioclimatizada. En ella se considera la importancia de tener un sistema de cocción central, limpio y eficaz. El 2007 se trabaja técnicamente un “ Fogón mejorado” o “Cocina mejorada” , con un objetivo general de: ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
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Taller Inti Espinar / Cusco
Fogón tipo torre y fogones mejorados con horno Taller Inti Espinar / Cusco
Taller Inti Espinar / Cusco Hornillas Cámara de combustión  del fogón con puerta metálica  Cámara de calentamiento de agua Ceniceros y área de residuos quemados Loza de  contención Ceniceros y área de residuos quemados Cámara de combustión  del horno con puerta metálica  Cámara interior del horno con rejillas metálicas  Chimenea Muros base
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Formas y modelos de fogones son diseñados y difundidos por diferentes entidades sin un respaldo técnico Taller Inti Espinar / Cusco
[object Object],Taller Inti Espinar / Cusco
Materiales Cantidad Equivalencia % Adobes 30 x 40 x 15 cm. ó Ladrillos estándar (kin kong) 30 Unidades 50 Unidades Cemento 21 kilos (1/2 bolsa) Hormigón 50 kilos Tierra tipo arcilla triturada y tamizada 220 kilos 10 baldes 53 Arena fina 50 kilos 02 baldes 12 Estiercol mullido y remojado 25 kilos (seco) 5 baldes 6 Paja picada (5 cm. de largo) 6 kilos 6 baldes 1.5 Aserrín  8 kilos 2 baldes 2 Agua 108 kilos 6 baldes 25.5 Taller Inti Espinar / Cusco
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Taller Inti Espinar / Cusco
220 kilos de tierra 25 kilos de estiércol 8 kilos de aserrín 50 kilos de arena
6 kilos de paja picada 108 kilos de agua El “pisado” del barro es para homogenizar los componentes de la mezcla y garantizar un secado posterior del fogón sin rajaduras. Es importante respetar las proporciones indicadas .
Taller Inti Espinar / Cusco
Prueba de cohesión según el FEB Prueba de la pelota
[object Object],Taller Inti Espinar / Cusco
Taller Inti Espinar / Cusco
Taller Inti Espinar / Cusco
El fogón mejorado se construyó en un área de 0.75 m2. (1.00 x 0.75 m).
Las tres hornillas donde descansan los recipientes para el cocido de alimentos tienen dimensiones diferentes de diámetro (éstas dimensiones no son estrictas).  El fogón mismo está compuesto por la cámara de combustión y su cenicero que se halla a 0.62 m de altura con respecto al piso.
Al costado derecho del fogón se halla un sistema de tubo de fierro galvanizado de 2” en “U” para el calentamiento de agua.
El horno mejorado se halla a la misma altura del fogón mejorado igualmente con su cámara de combustión y cenicero. El horno tiene un diámetro de 0.30 m. x 0.60 m. de profundidad.
La chimenea es colocada encima del horno y es de plancha metálica de 4 “ de diámetro.  Buena parte del calor que se genera en el tubo de la chimenea queda dentro de la casa, y así  puede tenerse un ambiente acogedor, cómodo y caliente. La chiminea termina con la „capucha“ en los exteriores de la cocina
Taller Inti Espinar / Cusco
[object Object],Taller Inti Espinar / Cusco
La salida de humo por la chimenea se gradúa a través de un regulador (mariposa) lo que permite un mejor ahorro del combustible.  Taller Inti Espinar / Cusco
En un inicio, para prender el fuego debemos de abrir completamente la llave mariposa de la chiminea, hasta que la chimenea se caliente y empiece a jalar el humo al exterior de la vivienda.  Una vez que se nota una buena combustión, se cierra la llave; así que la energía térmica producida por la combustión no sale al exterior sino se queda al interior de la vivienda Taller Inti Espinar / Cusco
Taller Inti Espinar / Cusco
 
Taller Inti Espinar / Cusco
(Según procedimiento de certificación SENCICO) Q=m*c*∆T Energía calorica [KJ] m Masa de agua [kg] c Capacidad termica massica [KJ/Kg K] ∆ T Diferencia de temperatura [K] P=Q/t Potencia del fogón [W] Taller Inti Espinar / Cusco
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m 5 [Kg] c 4.187 [KJ/Kg K] Tinicial 12.5 [°C] Tfinal 86.8 [°C] ∆ T 74.3 [K] Q optimal 1,555.47 [KJ] Taller Inti Espinar / Cusco
Primera fase  : Alto poder (inicio frío) Se quemaron    : 0.7 kilos de leña de eucalipto Poder calorífico de la madera de eucalipto  : 10,500 [KJ/Kg] Teóricamente en total con una combustión al 100 % se produjeron  : 7,350 [KJ] ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],  Detalles masa de agua T inicial T final ∆ T Q absorbida Eficiencia Nro. de olla [Kg] [°C] [°C] [K] [KJ] [%] Olla 1 (O1) 2 12.5 86.8 74.3 622.19 8.47% Olla 2 (O2) 2 12.5 58.3 45.8 383.53 5.22% Olla 3 (O3) 1 12.5 36.5 24 100.49 1.37% Tot. 1,106.21 15.05%
Temperaturas internas con aporte de un fogón mejorado Taller Inti Espinar / Cusco
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[object Object],[object Object],[object Object],Taller Inti Espinar / Cusco
Aporte térmico del fogón Temperatura externa nocturna mínima: -18[°C] Para lograr el calentamiento de los ambientes se quemaron 2[Kg] de leña Taller Inti Espinar / Cusco
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Temperatura externa nocturna mínima: 1,8[°C] Para lograr el calentamiento de los ambientes se quemaron 2[Kg] de leña Aporte térmico del fogón
[object Object],[object Object],[object Object],Taller Inti Espinar / Cusco
Temperatura externa nocturna mínima: -5[°C] Para lograr el calentamiento del ambiente se quemaron 1,7[Kg] de leña Aporte térmico del fogón
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Taller Inti Espinar / Cusco
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Taller Inti Espinar / Cusco
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DESVENTAJAS DE UN FOGÓN MEJORADO ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
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Taller Inti  S.A.C . Calle Beaterio s/n, Espinar Cusco – Perú :  [email_address] [email_address] www.taller-inti.org Taller Inti Espinar / Cusco
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  • 1. XVI SIMPOSIO PERUANO DE ENERGIA SOLAR (2 al 6 de Noviembre del 2009 – Arequipa Perú) Ing. Mag. Luciano Ré Riva Ing. Jorge Ruelas Moscoso Taller Inti Espinar / Cusco
  • 2.
  • 4. Espinar es considerada como una provincia ganadera con poca actividad agrícola por los riesgos climáticos, suelos con escasa capa arable y buenos yacimientos cupríferos. Cuenta con 65’000 pobladores de los cuales unos 30’000 viven en el ámbito rural con un alto % de pobreza y un IDH de 0.507.
  • 5.
  • 6.
  • 7.
  • 8.
  • 9.
  • 10.
  • 11.
  • 12.
  • 13.
  • 15. Fogón tipo torre y fogones mejorados con horno Taller Inti Espinar / Cusco
  • 16. Taller Inti Espinar / Cusco Hornillas Cámara de combustión del fogón con puerta metálica Cámara de calentamiento de agua Ceniceros y área de residuos quemados Loza de contención Ceniceros y área de residuos quemados Cámara de combustión del horno con puerta metálica Cámara interior del horno con rejillas metálicas Chimenea Muros base
  • 17.
  • 18.
  • 19.
  • 20.
  • 21. Formas y modelos de fogones son diseñados y difundidos por diferentes entidades sin un respaldo técnico Taller Inti Espinar / Cusco
  • 22.
  • 23. Materiales Cantidad Equivalencia % Adobes 30 x 40 x 15 cm. ó Ladrillos estándar (kin kong) 30 Unidades 50 Unidades Cemento 21 kilos (1/2 bolsa) Hormigón 50 kilos Tierra tipo arcilla triturada y tamizada 220 kilos 10 baldes 53 Arena fina 50 kilos 02 baldes 12 Estiercol mullido y remojado 25 kilos (seco) 5 baldes 6 Paja picada (5 cm. de largo) 6 kilos 6 baldes 1.5 Aserrín 8 kilos 2 baldes 2 Agua 108 kilos 6 baldes 25.5 Taller Inti Espinar / Cusco
  • 24.
  • 26. 220 kilos de tierra 25 kilos de estiércol 8 kilos de aserrín 50 kilos de arena
  • 27. 6 kilos de paja picada 108 kilos de agua El “pisado” del barro es para homogenizar los componentes de la mezcla y garantizar un secado posterior del fogón sin rajaduras. Es importante respetar las proporciones indicadas .
  • 29. Prueba de cohesión según el FEB Prueba de la pelota
  • 30.
  • 33. El fogón mejorado se construyó en un área de 0.75 m2. (1.00 x 0.75 m).
  • 34. Las tres hornillas donde descansan los recipientes para el cocido de alimentos tienen dimensiones diferentes de diámetro (éstas dimensiones no son estrictas). El fogón mismo está compuesto por la cámara de combustión y su cenicero que se halla a 0.62 m de altura con respecto al piso.
  • 35. Al costado derecho del fogón se halla un sistema de tubo de fierro galvanizado de 2” en “U” para el calentamiento de agua.
  • 36. El horno mejorado se halla a la misma altura del fogón mejorado igualmente con su cámara de combustión y cenicero. El horno tiene un diámetro de 0.30 m. x 0.60 m. de profundidad.
  • 37. La chimenea es colocada encima del horno y es de plancha metálica de 4 “ de diámetro. Buena parte del calor que se genera en el tubo de la chimenea queda dentro de la casa, y así puede tenerse un ambiente acogedor, cómodo y caliente. La chiminea termina con la „capucha“ en los exteriores de la cocina
  • 39.
  • 40. La salida de humo por la chimenea se gradúa a través de un regulador (mariposa) lo que permite un mejor ahorro del combustible. Taller Inti Espinar / Cusco
  • 41. En un inicio, para prender el fuego debemos de abrir completamente la llave mariposa de la chiminea, hasta que la chimenea se caliente y empiece a jalar el humo al exterior de la vivienda. Una vez que se nota una buena combustión, se cierra la llave; así que la energía térmica producida por la combustión no sale al exterior sino se queda al interior de la vivienda Taller Inti Espinar / Cusco
  • 43.  
  • 45. (Según procedimiento de certificación SENCICO) Q=m*c*∆T Energía calorica [KJ] m Masa de agua [kg] c Capacidad termica massica [KJ/Kg K] ∆ T Diferencia de temperatura [K] P=Q/t Potencia del fogón [W] Taller Inti Espinar / Cusco
  • 46.
  • 47. m 5 [Kg] c 4.187 [KJ/Kg K] Tinicial 12.5 [°C] Tfinal 86.8 [°C] ∆ T 74.3 [K] Q optimal 1,555.47 [KJ] Taller Inti Espinar / Cusco
  • 48.
  • 49. Temperaturas internas con aporte de un fogón mejorado Taller Inti Espinar / Cusco
  • 50.
  • 51.
  • 52. Aporte térmico del fogón Temperatura externa nocturna mínima: -18[°C] Para lograr el calentamiento de los ambientes se quemaron 2[Kg] de leña Taller Inti Espinar / Cusco
  • 53.
  • 54. Temperatura externa nocturna mínima: 1,8[°C] Para lograr el calentamiento de los ambientes se quemaron 2[Kg] de leña Aporte térmico del fogón
  • 55.
  • 56. Temperatura externa nocturna mínima: -5[°C] Para lograr el calentamiento del ambiente se quemaron 1,7[Kg] de leña Aporte térmico del fogón
  • 57.
  • 58.
  • 60.
  • 61.  
  • 63.
  • 64.
  • 65.
  • 66.
  • 67.
  • 68.
  • 69.
  • 70.
  • 71. Taller Inti S.A.C . Calle Beaterio s/n, Espinar Cusco – Perú : [email_address] [email_address] www.taller-inti.org Taller Inti Espinar / Cusco
  • 72.
  • 73.
  • 74.

Hinweis der Redaktion

  1. Taller Inti