La Prueba de Ebullución de Agua (WBT) Water Boiling Test

Transcripción

1 La Prueba de Ebullución de Agua (WBT) Water Boiling Test La Prueba de Ebullución de Agua (WBT) Prueba de laboratorio estandarizada, reproducible Evaluar capacidad de hervir y seguir a fuego lento Medición del tiempo de ebullición, uso de combustible, eficiencia, y emisiones (opcional) Evaluar fogón cuando esté frío y caliente Permite ollas múltiples en un fogón Continuo de Pruebas de Fogón WBT (Prueba de Ebullición de Agua) Laboratorio CCT (Prueba de Cocción Controlada) Aumentar costos Aumentar tamaño de la muestra y variabilidad Aumentar medida de uso en el hogar Aumentar relación a directrices de la OMS de calidad del aire Aumentar control de variables Aumentar aislamiento de desempeño del fogón Aumentar cuantificación de emisiones Aumentar intervención de probadores Campo KPT (Prueba de Funcionamiento en Cocina) Propósito de la WBT Herramienta de diseño efectivo para evaluar cambios de diseño de un fogón un método simple con el cual los fogones fabricados en diferentes lugares y para diferentes aplicaciones de cocción pueden ser comparados a través de una prueba estandarizada y replicable. Ventajas de la WBT Reproducible, estandarizada Fogones de todas partes del mundo pueden ser comparados Se puede establecer un nivel/meta de desempeño (benchmark) basado en comparaciones Los efectos de los cambios de diseño de los fogones pueden ser observados claramente y relativamente rápido Desventajas de la WBT No siempre es reproducible Cuando el probador o combustible cambia No es representativo del uso en el campo Sólo una tarea simulada de cocción Difícil de realizar para algunos fogones Por ejemplo se està haciendo modificaciones al WBT para las estufas de carbón y estufas con plancha (WBT) 1

2 Fase Tarea Procedimiento de la WBT Registrar INICIO FRÍO Hacer hervir 5 litros en la primera olla Combustible Agua Carbón INICIO CALIENTE Hacer hervir 5 litros frescos en la primera olla Combustible Agua *Asumir que el carbón es igual al inicio frío* FUEGO LENTO Dejar a fuego lento los restantes 5 litros por 45 minutos Combustible Agua Carbón T hervor Temperatura del agua T espacio Procedimiento de la WBT INICIO FRÍO Agua Fresca 45 min. FUEGO LENTO INICIO CALIENTE T hervor -6degC Realizar primero una prueba de práctica para: Familiarizarse con el fogón Determinar si el fogón debería ser probado con 2,5 o 5 litros de agua Determinar cuánto combustible se requiere más o menos Determinar la temperatura de hervir del agua con su medidor Recolección de insumos 1. Escala rango de 6000g, 1g resolución 2. Sensor de temperatura a prueba de agua 3. Elemento para suspender el sensor de la temperatura 4. Medidor de la humedad de la madera u horno para combustible MC 5. Cronómetro o reloj 6. Olla estándar o dedicada, sin tapa 7. Algo resistente al calor para balanza 8. Pinzas / palita para carbón 9. Bandeja de carbón 10. Guantes resistentes al calor 11. Agua a temperatura ambiente -al menos 10 litros 12. Leña - secado al aire, uniforme (la próxima diapositiva muestra como medir la humedad de la leña) Recolección de Insumos Determinando el Contenido de Humedad Método 1: Usar maquina para medir el MCdry. Luego convertir a MCwet usando la Hoja de Humedad del Combustible de la planilla Excel WBT Método 2: Método del secado al horno: Poner la leña en el horno por 24 horas. Medir el peso antes y después. Usar la formula: x 100 (WBT) 2

3 WBT la Olla El protocolo WBT dice que se puede usar una olla estandarizada o Si la estufa tiene una olla espécifica se puede usar esa olla Variaciones del WBT Estufas de Plancha Las universidades de Colorado State y Zamorano estàn modificando el WBT para estufas de plancha Se està probando todavía este nuevo protocolo Fotos de Colorado State University Foto de InStove Variaciones del WBT Una olla especial de para estufas de plancha para evaluar mejor la capicidad de la plancha de cocinar varias cosas (como tortillas) El mismo protocolo del WBT En vez de una olla se usa dos bandejas de mylar (un plàstico resistente al calor) Foto de Zamorano Fase 1: Inicio Frío de Alta Potencia Colocar las ollas en el fogón con 5.000g de agua con el sensor de temperatura suspendido en el agua de la Olla 1 Registrar: -El peso inicial de las ollas con agua -Las temperaturas iniciales del agua -El peso inicial del paquete de combustible Encender el fuego registrar la hora de inicio Anotar si usó algun Controlar el fuego y dejar que el agua hierva Fase 1 (continuado): Inicio Frío de Alta Potencia Cuando la Olla 1 hierva, registrar: tiempo temperatura de todas las ollas pesos de la olla más el agua combustible sobrante Sacar el carbón de las puntas de las ramas quemadas Colocarlo en la bandeja y registrar el peso del carbón más la bandeja Fase 2: Inicio Caliente de Potencia Alta Recargar las ollas con agua fría y repetir el procedimiento de hervido empezando con un fogón caliente Usar un nuevo paquete de leña Esta vez, cuando la Olla 1 hierva, mantener el carbón en la cámara de combustión. NO PESAR EL CARBÓN Pesar las ollas y ubicarlas de vuelta en el fogón Pesar la leña, ubicarla de nuevo en la cámara de combustión, luego volverla a encender (WBT) 3

4 Fase 3: Hervido a fuego lento Registrar el tiempo de inicio una vez que se enciende el fuego Transferir el peso del combustible, pesos del agua y la olla, y temperatura del agua de la columna de resultados al final del inicio caliente Controlar el fuego para mantener la temperatura del agua de la Olla 1 a 3 C por debajo del punto de ebullición por 45 Luego de 45 a fuego lento, registrar: Temperatura final del agua Peso de la Olla 1 más agua Peso final del combustible y carbón sobrante Una vez que ha probado el fogón 3 veces, copie los datos de la hoja de datos a la planilla de Excel Las mediciones de desempeño está listada en la hoja de Resultados para cada una de las tres fases. Las importantes son: 1. para hervor (temp. Corregida 2. Eficiencia Termal 3. Consumo Específico de Combustible (temp. corregida) 4. Intensidad del fuego 5. Ratio de Descenso Temperatura Corregida- para Hervor (min) (temp hervor) (temp inicial) (hervor) (inicial) Normalizado a un cambio estándar en la temperatura de 75 C Eficiencia Termal (%) (TE) *100 =energía para calentar agua + energía para evaporar agua * 100 energía liberada por el combustible Alta eficiencia consumo bajo de combustible Porque los fogones de alta potencia evaporan mucha agua y también usan mucho combustible Temperatura Corregida Consumo Específico de Combustible (g/l) Intensidad promedio del fuego (W) Eq. leña seca consumida = 75 * equivalente a leña seca consumida (g) T.hervor T.inicial litros de agua sobrante (L) masa de leña que = masa de leña seca fue consumida para evaporar la -- humedad de la leña masa equivalente de leña acumulada como carbón = energía total liberada por el combustible durante el período de la prueba (Joules) duración del período de la prueba (segundos) Mejor indicador de consumo de combustible (WBT) 4

5 Ratio de Descenso = intensidad promedio de fuego para hervor (W) intensidad promedio del fuego para bajo consumo (W) Medición de Emisiones Totales de la Estufa LEMS/PEMS Los Sistemas LEMS (Sistema para Medición de Emisiones en Laboratorio) y PEMS (Sistema Portable de Medición de Emisiones) recolectan y miden las emisiones en tiempo real Indica la habilidad de un fogón para ajustar la intensidad del fuego para igualar las tareas de cocción a baja y alta potencia LEMS PEMS Estos datos son procesados usando la planilla Sensor Box Processing para proveer los resultados WBT en la forma de: Emisiones Emisiones Los nuevos niveles de rendimiento Tiers por el GACC Emisiones Totales (gramos) Factores de Emisión (emisión en gramos por kg de combustible consumido) Ratios de Contaminante/CO 2 Emisiones Específicas (gramos de emisiones por litro de agua cocida) Emisiones para Completar la WBT (gramos) usados como punto de referencia Medición de Concentración de Emisiones con el metro IAP En una casa o a la que està expuesta la cocinera Se puede colocar el metro IAP en la casa o La cocinera puede llevar la mochila con tubo esnórquel mientras ella cocina Se puede usar con el WBT, CCT, KPT Tamaño de Muestra de la WBT Se recomiendan al menos tres pruebas completas por diseño de fogón Luego realizar más pruebas si es necesario para lograr la significancia estadística requerida por el Coeficiente de Variación (COV) COV = desviación standard * 100 % valor promedio * El COV es una medida de cuánto varían sus resultados * El COV indica cuán bien se obtienen resultados repetibles Para pruebas de fogones es muy bueno también es aceptable (WBT) 5

6 Tamaño de Muestra de la WBT Ejemplo de COV Realice más pruebas para disminuir el COV Tamaño de muestra = 3 Tamaño de muestra = 4 Prueba Regional de Ebullución de Agua (RWBT) El mismo control de variables que la WBT (la misma repetibilidad de la WBT) Cambie la tarea de cocción para hacerla más realista Olla local (y tapa) Combustible local (siempre que éste no aumente la variabilidad) Simule tareas locales de cocción Luego de realizar una 4ta. prueba, la variación disminuyó para el inicio frío y el inicio caliente pero no para el fuego lento Prueba de Fogón Continua WBT (Prueba de Ebullucion de Agua) Laboratorio Aumentar control de variables Aumentar desempeño de aislación del fogón Aumentar cuantificación de emisiones Aumentar intervención de personas que realizan las pruebas Prueba Regional del Agua Hirviendo (RWBT) -Ventajas Una prueba de laboratorio que es más representativa de resultados de campo Mejor aproximación a la cocción real CCT (Prueba de Cocción Controlada) Aumentar costos Aumentar tamaño de muestra y variabilidad Aumentar medida de uso en el hogar Aumentar relación a directrices de la OMS sobre calidad del aire Campo KPT (Prueba de Funcionamiento en Casa) Igual repetibilidad que la WBT Prepara mejor los fogones para la Prueba de Cocción Controlada -CCT Prueba Regional del Agua Hirviendo (RWBT) -Desventajas No es comparable en una escala internacional Podría ser abusada como sustituto de datos de campo Prueba Regional del Agua Hirviendo (RWBT) Ejemplo: RWBT para Africa del Africa Occidental Diferencia con el protocolo WBT: El RWBT usa una olla con tapa porque los fogones en África Occidental generalmente usan una tapa para cocinar arroz o porotos Durante la WBT, cocinar a fuego lento sin tapa requiere una intensidad del fuego de 1000 W debido a la pérdida de calor por evaporación Durante la RWBT, cocinar a fuego lento con tapa requiere una intensidad del fuego de 100 W por bloquear la evaporación Exceso de intensidad del fuego = desperdicio de combustible. La RWBT nos muestra cuáles fogones pueden ahorrar combustible a baja potencia. La WBT no prueba el fogón a baja potencia. La WBT no evalúa el desempeño del fogón por debajo de 1000 W, de manera que la RWBT es una prueba más apropiada para esa tarea de cocción. (WBT) 6

7 Documentación Descargar protocolos de las pruebas en (WBT) 7