DESARROLLO DE UN PROTOTIPO DE ESTUFA DE INDUCCIÓN CON DOBLE FUENTE DE ENERGÍA PARA USO EN VIVIENDAS RURALES: UN ESTUDIO EXPERIMENTAL EN LABORATORIO

Abstract

En este trabajo se desarrolla un prototipo de estufa de inducción con doble fuente de alimentación, la cual puede operar ya sea con corriente alterna o corriente directa de manera controlada, está investigación es dirigida a hogares ubicados en zonas rurales, para ofrecer una alternativa más saludable, económica y eficiente energéticamente para la cocción de alimentos. Actualmente, en estas zonas existen diversos problemas generados por el uso de estufas convencionales, lo cual afecta la salud, el medio ambiente, y la economía, además, no todas las personas cuentan con los recursos suficientes para adquirir en este caso cilindros de gas propano que es una de las fuentes más utilizadas en estas zonas para la preparación de alimentos. Esta investigación surge de estas necesidades, por lo que se propone seguir algunas directrices de la metodología de Mario Bunge para la elaboración del documento y algunos alineamientos de la metodología de diseño mecatrónico para la construcción y elaboración del sistema. Para la validación se realiza a escala de laboratorio, utilizando una fuente de corriente directa para ver que esta entrada de energía funcione correctamente, en el caso de la entrada de corriente alterna se utiliza un transformador reductor, pasando la tensión de la red de 110 V AC a 46.5 V AC, asegurando así que el sistema propuesto esté optimizado para funcionar de manera independiente con cualquiera de estos dos tipos de energía que se desee utilizar. Asimismo, se utilizan tres materiales correspondientes a un disco de zinc, un disco de acero inoxidable y una olla especial, los cuales son sometidos durante 5 minutos, para analizar las temperaturas alcanzadas por las piezas y el consumo generado por el sistema aplicando diferentes voltajes. En este sentido, se logran resultados favorables en este caso hablando particularmente del voltaje más alto el cual es de 46.5 V AC que al ser rectificado toma un valor de 65.76 V DC aproximadamente, donde la temperatura de los materiales se alcanzan valores entre 76 °C y 125 °C en general, estas varían de acuerdo a la pieza que se utilice, sin embargo, la temperatura aumenta rápidamente, por el contrario, al aplicar un voltaje bajo, los materiales se demoran en calentarse o en algunos casos llegan a un punto y luego aumenta muy lentamente. En este proyecto, lograron resultados favorables donde se puede utilizar cualquiera de las dos alimentaciones, además, este proyecto puede ser un aporte innovador y eficiente, que podría hacer frente a las limitaciones de las estufas tradicionales sentando las bases para la comunidad de investigación en esta área.