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LA ENERGÍA PRODUCIDA EN LA COMBUSTIÓN SE DISTRIBUYE EN: 𝑄𝑙𝑒ñ𝑎 = 𝑄ℎ𝑢𝑚 + 𝑄𝑜𝑙𝑙𝑎 + 𝑄𝑎𝑔𝑢𝑎 + 𝑄𝑐𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛 + 𝑄𝑐ℎ𝑖𝑚 + 𝑄𝑝𝑐 

𝑄𝑙𝑒ñ𝑎 , Energía producida por la combustión de leña. 𝑓𝑚 ∗ 𝑃𝐶 Q leña = teb ∗ 60



𝑄ℎ𝑢𝑚 , Energía perdida por humedad en la leña. (𝑓𝑚 ∗ 𝑚 + 0.12 ∗ 𝑓𝑚 ∗ 𝑚)𝑃𝐶 Q ℎ𝑢𝑚 = teb ∗ 60



𝑄𝑐𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛 , Energía perdida en los residuos del carbón.



𝛥𝑐 ∗ (1.5 ∗ 𝑃𝐶) teb ∗ 60 𝑄𝑜𝑙𝑙𝑎 , Energía perdida en los residuos de carbón. Cpag ∗ M(agua) ∗ ΔT Q 𝑜𝑙𝑙𝑎 = teb ∗ 60



𝑄𝑎𝑔𝑢𝑎 , Energía ganada por el agua.

Q carbón =

Q 𝑎𝑔𝑢𝑎 =

CLev ∗ Mev teb ∗ 60



𝑄𝑐ℎ𝑖𝑚 , Energía perdida en la chimenea. Q 𝑐ℎ𝑖𝑚 = 𝑚𝑔 ∗ 𝐶𝑝𝑔𝑐 ∗ 𝛥𝑇𝑔



𝑄𝑝𝑐 , Energía perdida en el cuerpo de la cocina. 𝑄𝑝𝑐 = 𝑄𝑙𝑒ñ𝑎 − (𝑄ℎ𝑢𝑚 + 𝑄𝑜𝑙𝑙𝑎 + 𝑄𝑎𝑔𝑢𝑎 + 𝑄𝑐𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛 + 𝑄𝑐ℎ𝑖𝑚 )

Reemplazando con los datos

Fm

2

PC

17.066

Kg

Leña húmeda consumida.

kJ/kg

Poder calorífico inferior de leña. Tiempo de la PEA hasta la ebullición de

Teb

30

Min

agua en olla principal.

m (% humedad leña)

0.0844

%

Cantidad de humedad.

Δc

0.5025

Kg

Carbón producido combustión.

Cpag

4.186

kJ/kg °C

Calor específico de agua.

M1(agua)

1.994

Kg

Masa agua olla principal.

ΔT1

64

°C

durante

la

Diferencia de temperatura en olla principal hasta ebullición.

M2(agua) ΔT2

1.994

63

Kg

°C

Masa agua olla secundaria. Diferencia de temperatura en olla secundaria hasta ebullición.

CLev

2260

kJ/kg

Calor latente de evaporación de agua.

M1ev

0.3545

Kg

Masa agua evaporada en olla principal.

M2ev

0.1069

Kg

Masa agua secundaria.

Mg

0.02141116

kg/s

Flujo de masa de gases de combustión

Cpgc

1.0319

kJ/kg °C

Calor específico de los gases de combustión.

Α

0.72

evaporada

en

olla

Coeficiente de descarga de la chimenea.

A chim

0.017671

m2

Sección de combustión.

ΔPg

2

Pa

Diferencia de presión en la chimenea.

Ρg

0.708

kg/m3

Densidad de gases de combustión.

ΔTg

291

Vg

0.030241

°C m3/s

flujo

de

gases

Diferencia de temperatura de los gases de combustión. Caudal de gases de combustión.

de

LAS ENERGÍAS SERÁN:

Q leña

18.96222222

kW

Q ℎ𝑢𝑚

1.792460942

kW

7.1463875

kW

Q 𝑜𝑙𝑙𝑎

0.296778098

kW

Q 𝑎𝑔𝑢𝑎

0.445094444

kW

Q 𝑐ℎ𝑖𝑚

6.429405972

kW

𝑄𝑝𝑐

2.425735437

kW

Q carbón

BALANCE DE ENERGÍA DE GANANCIAS Y PÉRDIDAS

Q entregado

10.02337378

kW

Q aprovechado

1.168232371

kW

Balance de energía para el modelo de la cocina:

Balance de Energía

Energía (kW)

%

Q entregado por el combustible

10.02337378

100

Q aprovechado por el contenido de ollas

1.168232371

11.65508138

Q perdida en chimenea

6.429405972

64.14413064

Q perdida en cuerpo cocina

2.425735437

24.20078798

Eficiencia de combustión:

0.623125 Ncomb 62.312

%

-

HALLANDO CALOR ÚTIL:

Q=calor util(J)

¿

C=capacidad calorifica(J/Kg. K)

246.66

V=volumen del horno(m^3)

0.221958

Ts=temperatura de salida(K)

377.35

Ti=temperatura de entrada(K)

295.15

peso especifico(Kg/m^3):

0.63

ENTONCES:

Qutil = 2835.18823

PERDIDA DE CALOR POR LAS PAREDES (Qo):

DONDE:

Qo=Perdida de calor en las paredes(J):

¿?

To=Temperatura media de la pared del horno(K):

41.1

Co=Capacidad calorifica del ladrillo(J/Kg.K):

2691.5672

o=Peso especifico(Kg/m^3):

0.24

Vo=Volumen del Horno(m^3):

0.221958

ENTONCES:

5892.9003 Gases de la chimenea Qg:

DONDE:

Qg=calor de los gases de combustion(J): Mg=masa del gas de la chimenea(Kg):

¿? 0.87136032

Cp=capacidad calorifica(J/Kg.K):

0.8418

Tg=Temperatura de salida en gases de chimenea(K)

586.15

ENTONCES:

0.10318741

EFICIENCIA DEL HORNO:

DONDE: Q=calor util(J):

2835.18823

QT=Calor total(J):

8728.19172

EFICIENCIA: 32.4831113 %