ESTUDIO ENERGÉTICO REALIZADO A DISTINTOS PLATOS TIPICOS DE ECUADOR.

Transcripción

1 ESTUDIO ENERGÉTICO REALIZADO A DISTINTOS PLATOS TIPICOS DE ECUADOR. Stefany Paola Villacís Mariño 1. Javier Martínez Gómez 2. Pablo Roberto Cruz Molina 3. Marco Andrés Orozco Salcedo 4. Augusto Jonathan Riofrio Trujillo 5. 1, 2, 4, 5 INSTITUTO NACIONAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Y ENERGÍAS RENOVABLES 3 PROFESOR. UNIVERSIDAD INTERNACIONAL DEL ECUADOR INTRODUCCIÓN El Programa Nacional Cocción Eficiente, es una iniciativa coordinada por el Ministerio Electricidad y Energías Renovables (MEER), a través la Subsecretaría Energía Renovable y Eficiencia Energética. Según el documento l Programa Nacional Cocción Eficiente, el principal objetivo es migrar l uso gas licuado l petróleo (GLP) a la electricidad por medio la cocción alimentos mediante cocinas inducción en el sector resincial l país [1], [2], [3]. Estas cocinas estarán acompañadas su respectivo juego ollas características acuadas para la tecnología inducción (material ferromagnético), conformando kits inducción. El programa beneficiará a familias ecuatorianas, que incorporarán en sus hábitos prácticas eficiencia energética y uso tecnologías ambientalmente limpias [4], [5]. Las cocinas inducción frente a las GLP presentan algunas diferencias, como son mayor seguridad en cuanto a riesgos por quemaduras, menor esfuerzo en la limpieza pues las cocinas inducción, emiten una menor concentración partículas volátiles, mayor rapiz en la cocción los alimentos finalmente, duplican su eficiencia energética en la transformación energía alcanzando un valor l 92 % en algunos casos [7], [8]. De esta manera, cocinar con una cocina inducción, en una familia que actualmente consume un cilindro GLP por mes, equivaldrá a consumir aproximadamente 100 kwh energía [9], [10]. OBJETIVO Esta investigación trata mostrar un análisis los consumos energía y tiempos en los procesos cocción resinciales en cuatro platos típicos Ecuador como son el caldo gallina, la sopa quínoa, locro queso y papas y sopa arroz cebada.. En este estudio se hace una comparación entre dos fuentes energía, como el gas licuado petróleo (GLP) y la electricidad, a través l uso cocinas GLP, eléctrica y una cocina inducción. MÉTODO EXPERIMENTAL Los estudios cocción se han realizado en el laboratorio la Escuela Gastronomía la UIDE en la ciudad Quito, las mismas que estuvieron a cargo Pablo Cruz (chef la UIDE) y su equipo trabajo. Mientras el equipo trabajo l proyecto INER se encargó monitorear y registrar los datos los parámetros eléctricos en la cocción 4 platos, correspondientes a la tensión, corriente, consumo potencia activa, potencia reactiva y potencia aparente, factor potencia, distorsión armónica voltaje y energía 86

2 consumida por la cocina eléctrica inducción y por la cocina eléctrica resistencia mediante un analizador calidad energética. Para este estudio se han utilizado una cocina inducción 6000 W potencia nominal y 4 zonas inducción, una cocina eléctrica 800 W potencia nominal, con 2 zonas calentamiento y una cocina laboratorio GLP W, regulada a una potencia por zona 3000 W, para tener la misma potencia térmica que la cocina inducción. Para la medición la energía en cocinas inducción, se puso en serie entre la cocina y la red eléctrica e un analizador calidad la energía Fluke 43B. A través este dispositivo se midieron los parámetros red, la curva potencia y la potencia instantánea. En el caso la cocina eléctrica un analizador Sentron PAC3200 Siemens se puso en serie entre la cocina y la red eléctrica. A través este dispositivo, se midieron los parámetros red como la curva potencia y la potencia instantánea. Para la cocina GLP se ha medido a cada instante el peso consumido por el cilindro gas. Para obtener el dato la energía contenida en un cilindro GLP se utilizó las expresiones (1) y (2) [2]. Dón: E: representa la energía calorífica contenida por el cilindro GLP en [kcal]. Δm = es la variación masa GLP en [kg]. Para este caso los 15 kg l cilindro que se encuentra a la venta al público en general. PCs = constituye el por calorífico superior l GLP expresado en [kcal/kg]. Se consiró igual a 13,005 kcal/kg. En la cual: Eelec: representa la energía eléctrica consumida en [kwh]. También en la expresión (4), se utilizó el factor conversión que indica que 1 kwh es equivalente a 860 kcal. RESULTADOS En primer lugar se analizaron los datos registrados por el analizador la energía. En la tabla 1 se muestran la información tiempos, energías consumidas y costos al usuario los platos elaborados. En caso olla eléctrica sólo dos platos se han procesado 87

3 Platos Se ha observado que el tiempo cocción se reduce en la cocina inducción con respecto a la GLP. Con la cocina inducción el tiempo se redujo entre 14 % y 45 %, pendiendo l plato. Esta disminución en el tiempo está relacionada en la mayoría los casos con las etapas 1 y 2 en relación con el calentamiento l agua o aceite. Para la cocina eléctrica el tiempo elaboración ha aumentado con respecto a la inducción y la cocina GLP. El tiempo aumentó entre 43 % y 162 % con respecto a la cocina inducción. El incremento en el tiempo está relacionado con la baja potencia activa la cocina eléctrica. Tabla 1 Información tiempos, energías consumidas y costos al usuario los platos elaborados Tiempo Tiempo Energía Energía en cocina en Tiempo en cocina en Energía cocina cocina en GLP cocina en GLP Inducción inducción eléctrica [s] inducción eléctrica [kwh] [s] [s] [kwh] [kwh] Caldo gallina Locro queso Sopa quinoa Arroz cebada cocina eléctrica cocina GLP a) 0,30 Sopa arroz cebada Sopa queso y patatas 0,25 Energia [kwh] 0,20 0,15 0,10 0,05 0, Tiempo [s] 88

4 b) 4,0 3,5 3,0 Sopa pollo Sopa quinoa Sopa queso y patatas Sopa arroz cebada Energia [Wh] 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0, Tiempo [s] Figura 1: Variación la potencia activa en la a) cocina eléctrica y b) la cocina inducción El consumo energía durante la cocción los platos se observa en la Tabla 1. La cocina inducción fue más eficiente que las cocinas eléctricas y GLP, porque la cocina inducción reduce el tiempo cocción y consumo energía. El consumo energía se redujo en cocina inducción entre 200 % y 500 % con cocinas GLP y 56 % y 76 % con la cocina eléctrica. En el caso la electricidad, cuando se reduce el costo para el usuario. En la Tabla 1 presenta cómo coste para el usuario en cocinas inducción se redujo al mínimo entre 200% y 400% con al LGP cocina y entre 50 y 52% con respecto a la cocina eléctrica. En la figura 1 se muestra la gráfica las variaciones potencia activa durante la cocción en a) cocina eléctrica y b) cocina inducción. Se pue observar el comportamiento la cocina resistencia eléctrica en potencia es constante durante la mayor parte l proceso cocción, ya que durante la preparación los platos la cocina está trabajando la mayor parte l tiempo cerca l valor la potencia máxima. En el caso la cocina inducción en la figura 1-b) se observa cómo la potencia activa y el consumo energía muestra un comportamiento variable. Se ha observado cómo la cocción por inducción no funcionó a la máxima potencia. CONCLUSIONES La cocina inducción fue más eficiente que la cocina eléctrica y la GLP. Se ha observado que el tiempo cocción se reduce en la inducción en comparación con las cocinas GLP y eléctrica. El consumo energía se reduce durante la cocción inducción con respecto a las cocinas GLP y eléctrica. 89

5 Por último el coste al usuario se reduce cuando se ha utilizado una cocina inducción AGRADECIMIENTOS Los autores agracen al Ministerio Electricidad y Energía Renovable Ecuador (MEER) y a la Secretaría Nacional Planificación (SENPLADES) por el financiamiento para la realización esta investigación en el marco ejecución l proyecto Estudio sobre menaje para cocinas inducción eléctrica y requerimientos la red para incorporación masiva cocción eficiente y a la Secretaría Nacional Educación Superior, Ciencia, Tecnología e Innovación (SENESCYT) por el financiamiento Becas Prometeo. REFERENCIAS 1. Martínez, J., A multi-criteria cision analysis (MCDA) for magnetic materials selection,avances,7,1, Augusto Riofrío, Diego Carrión, Marco Orozco, Diego Vaca, Javier Martínez;,ANÁLISIS DEL CONSUMO ENERGÉTICO EN PROCESOS DE COCCIÓN EFICIENTE PARA EL SECTOR RESIDENCIAL, Memorias COLIM VIII congreso latinoamericano ingeniería mecánica VIII ISBN: ,1,1, , S. Villacís, J. Martínez, A. J. Riofrío,D. F. Carrión, M. A. Orozco, D. Vaca. Energy efficiency analysis of different materials for cookware commonly used in induction cookers. Energy Procedia The 7th International Conference on Applied Energy ICAE Javier Martínez, Diego Vaca, Marco Orozco, Andrés Montero, Diego Carrión;,Aplicación métodos multicriterio para la selección materiales para menaje cocinas inducción,energía,1,11, ,2015,cenace 5. Marco Orozco, Javier Martínez, Augusto Riofrío, Diego Carrión, Diego Vaca;,"ESTUDIO DE ENSAYOS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA, CONCAVIDAD, CONVEXIDAD Y RUGOSIDAD EN MENAJE PARA COCINAS DE INDUCCIÓN", Memorias l Congreso latinoamericano ingeniería mecánica VIII ISBN: ,1,1, , J. Martínez, A. J. Riofrio, S. P. Villacis, J. P. Kastillo;,Thermal analysis in different cookware materials,x Congreso Ciencia y Tecnología ESPE,1, 2015, 7. J. Martínez, S. P. Villacís, M. A. Orozco, D. E. Vaca;,Corrosion analysis in different materials for induction cookware,x Congreso Ciencia y Tecnología ESPE,1, ASHRAE Standard Project Committee Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality ASHRAE ANSI/ASHRAE Standard Project Committee 55. Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy ASHRAE Indoor Air Quality Standard of China (GB/T ),, pp. 2 (in Chinese),