Ingeniería y Arquitectura

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    Comportamiento energético de una estufa de leña con diseño propio basado en ténicas de gasificación
    (2022) Elizondo Montoya, Dennis Andrey; Casanova Treto, Pedro
    Se diseñó un micro gasificador de flujo ascendente para biomasa residual de aserradero bajo convección natural, para ser utilizado en operaciones de cocción. La estufa gasificada se construyó con materiales estándar, como perfiles estructurales, para facilitar su replicación por potenciales usuarios. Se notó que la mayoría de las estufas gasificadas reportadas en la literatura funcionan con alimentación por lote; por lo tanto, una de las partes más importantes de este diseño fue satisfacer la necesidad de proveer alimentación continua durante la cocción, promoviendo periodos de uso prolongados. El diseño de la estufa fue dependiente de la experimentación y adaptación, para lograr un producto funcional. En el proceso constructivo se utilizaron herramientas de taller como esmeriladora, soldadora, taladro, prensa de banco, entre otras. Además, las paredes de la estufa gasificada se cubrieron con manta cerámica, para reducir pérdidas de calor y la posibilidad de quemaduras durante el uso. Se realizaron evaluaciones mediante pruebas de ebullición de agua y recopilación de datos térmicos, tanto para la estufa gasificada como para otras dos estufas de referencias (fogón de ladrillos y plantilla de gas licuado de petróleo). La biomasa utilizada fue ciprés (Cupressus lusitanica), con poder calorífico inferior de 15,15±0,09 MJ kg-1 a un contenido de humedad (en base húmeda) de 14,5 ± 0,10 %. El análisis de transferencia de calor de las paredes de la estufa gasificada demostró que la eficiencia térmica teórica fue de 90 %; sin embargo, la prueba de ebullición de agua dio un resultado de eficiencia térmica de 20,25 ± 2,31 %. La eficiencia térmica obtenida mediante las pruebas de ebullición de agua fue inferior a otras reportadas en la literatura. La comparación de la estufa gasificada con las otras dos estufas de referencia mostró que su eficiencia fue superior al fogón de ladrillos, pero menor a la plantilla...
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    Evaluación de las variables de producción y caracterización de pellets a partir de residuos biomásicos de pejibaye para su aplicación como biocombustible sólido con fines energéticos
    (2019) Varela Rodríguez, Alberto José; Ulate Brenes, Adolfo Mauricio
    El proyecto consistió en evaluar la producción y caracterización de pellets a partir de residuos biomásicos de pejibaye bajo distintas condiciones de diseño y determinar su capacidad energética en un sistema de combustión para la comparación con otro tipo de biomasas y el dimensionamiento de un sistema en el que se utilice el biocombustible sólido. Para la producción de los pellets, los residuos fueron obtenidos de un negocio dedicado a la producción de alimentos derivados de pejibaye. Se realizó un tratamiento previo al material residual para favorecer las condiciones necesarias para la elaboración de los pellets. La humedad inicial fue el primer parámetro de control teniendo valores para los residuos sin pelletizar para la cáscara de 58,02 %, para el racimo de 80,83 % y para la semilla de 48,22 %. Para el material previo al proceso de secado se tuvo para la cáscara 11,32 %, racimo 14,03 % y la semilla 10,48 %. Los parámetros de cenizas y densidad de los residuos se compararon con los de los pellets para evaluar la eficiencia del proceso, teniendo como resultados para las cenizas de residuos 4,11 %, 4,03 %, y 4,07 % para la cáscara, el racimo y la semilla respectivamente. Las densidades aparentes de los residuos fueron 0,329 g/mL, 0,279 g/mL, y 0,607 g/mL correspondientes a la cáscara, el racimo y la semilla. Para la elaboración de los pellets se utilizó un sistema cilindro ¿ pistón, el cual se acopla a una máquina de ensayos la cual permite que el pistón baja y se introduzca en el cilindro, en el cual se agrega el material y este se comprime a una temperatura programada a 180 °C la cual varía debido a las oscilaciones del sistema entre 170 °C y 190 °C. La fabricación de los pellets se dividió en dos partes, una para la realización de la prueba de dureza mecánica y la segunda para la determinación del poder calorífico variando el tiempo de compresión y el tamaño de particula, con base al resultado de la prueba...

SIBDI, UCR - San José, Costa Rica.

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