Evaluación del efecto en la geometría de una cámara de combustión sobre la eficiencia térmica en diferentes estufas alimentadas con biomasa comprimida (pellets).

Abstract

Las estufas que operan con energías renovables han sido desarrolladas como alternativa de las estufas tradicionales; pero presentan bajas eficiencias térmicas generando impactos negativos en la calidad del aire y en la salud humana. En consecuencia, el presente proyecto tiene como propósito evaluar el efecto de la geometría de la cámara de combustión sobre la eficiencia térmica en estufas que funcionan con pellets. Por este motivo, la metodología empleada se estructura en tres etapas principales; inicialmente, se establecen los parámetros técnicos característicos de las estufas de biomasa; posteriormente, se realiza el diseño y simulación del comportamiento térmico del sistema mediante software especializado y, por último, se lleva a cabo el análisis de la eficiencia térmica de las estufas diseñadas, para comparar su desempeño energético. Como resultado de las simulaciones se determina que la estufa sin control de aire y combustible alcanza temperaturas de hasta 360 °C en la zona central, mientras que la estufa con control de la entrada de suministros y llama vertical logra temperaturas aproximadas de 340 °C en la placa superior. Entre tanto, la estufa con llama horizontal presenta temperaturas máximas de 370 °C, constituyéndose como la configuración con mayor desempeño térmico debido a la implementación de sistemas que permiten la distribución más homogénea del calor En términos de eficiencia térmica, el análisis evidencia valores del 33,4 % para la estufa sin control, del 49,5 % para la estufa de llama vertical y del 68,9 % para la estufa de llama horizontal con placa perforada. Estos valores determinan que la geometría de la cámara de combustión interviene en el aprovechamiento térmico del combustible y la eficiencia de las estufas que funcionan con biomasa comprimida.