BIOMASSA FOGÕES:
ENGINEERING DESÍGNIO,
DESENVOLVIMENTO DE , E DISSEMMINATION
Por
Samuel F.
Baldwin
Princeton Universidade
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pelo que este volume foi provido
o General de Diretório
para Cooperação de Desenvolvimento
Ministério de de relações exterior
Governo de do Países Baixos
VITA
1600 Bulevar de Wilson, Apartamento 500,
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Fogões de biomassa
Direito autorais [sup.c] 1987 Voluntários em Ajuda Técnica
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VITA
1600 Bulevar de Wilson, Apartamento 500,
ARLINGTON, VIRGNIA 22209 E.U.A.
Biblioteca de Dados de Catalogar-em-publicação de Congresso
Baldwin, Samuel F., 1952 -
Biomassa fogões.
Bibliografia de : pág.
Includes índice.
1. Fogões de biomassa--Desígnio e construção.
2. Energia de biomassa--países em desenvolvimento. 3.
Fuelwood--
Conservação de --países em desenvolvimento. EU. Título
TH7436.5.B35 1987 683 ' .88 87-6107
ISBN 0-86619-274-3
Para minha irmã, Hannah
RECONHECIMENTOS
O trabalho apresentado neste volume começou em África Ocidental, debaixo dos patrocínios,
de um projeto a longo prazo implementado por Voluntários em Ajuda Técnica
(VITA) e o Comite Permanent Enterrar-etats de Lutte la de Contre Secheresse
LE DE DANS SAHEL (CILSS).
Desde então, numerosas pessoas e organizações têm
ajudada a todo passo em seu desenvolvimento.
Muitos dos contribuintes têm
cuidadosamente notável nas referências detalhadas e assim não será
here. However repetido, especial obrigado é devido o seguinte:
Para apoio financeiro enquanto na África:
Agência de Estados Unidos para Internacional
Desenvolvimento e IBM-Europa.
Para apoio institucional enquanto na África:
CILSS, OUAGADOUGOU; L'INSTITUT
Burkinabe de l'Energie (IBE), Ouagadougou; Missão Forestiere Allemand
(MFA), Ouagadougou; d'Energie de Laboratoire Solaire (LESO), Bamako; Centro
des Etudes et des Recherches des Energias Renouvelables (CERER), Dakar;
Associação de de Bois Feu, Marseille; le de aguaceiro de Associação des de Developpement
Energias en de Renouvelables Mauritanie (ADEREM), Nouakchott; Mundo de Igreja
Serviço (CWS), Niamey; Agência de Estados Unidos para Desenvolvimento Internacional
(USAID); e Estados Unidos Paz Corpo de exército.
Para apoio financeiro parcial no EUA:
Recursos mundiais Instituem e
a Rockefeller Irmãos Fundação, A Fundação de Hewlett, o Centro,
para Energia e Estudos Ambientais de Universidade de Princeton, e VITA.
Para ilustrações e assistance: de gráficos Ellen Thomson, Thomas O.
Agans, e Mike Freeman.
Para editorial e assistance: de produção Julie Berman, Margaret Crouch,
Juleann Fallgatter, Maria Garth, e Jim Steward de VITA.
Para comentários de revisão e suggestions: Alfredo Behrens, Margaret Crouch,
Gautam Dutt, Eric Larson, Precipício Hurvich, Eric Hyman, Willett Kempton,
Robert Morgan, H.S.
Mukunda, Tom Norton, Kirk Smith, Bob Williams, e
Timothy Wood.
Por prover equipamento esquadrinhando óptico:
Charles Creesy de Princeton
Universidade.
Para preparação e apoio de publicação:
A Fundação de Hewlett, o
Centro para Energia e Estudos Ambientais, e VITA.
Listando esses que ajudaram simplesmente, porém, não faz adequadamente
descreva o papel crítico que tantos jogou neste trabalho.
O
original melhorou fogões projetam com CILSS começou em 1980 quando a IBM-Europa
VITA se aproximado com um pedido para projetar um programa com CILSS para o
pesquisa e desenvolvimento de fogões melhorados como um modo para combater desmatamento.
USAID depois contanto fundos continuem este programa indo.
Era o
previsão e apoio sem vacilar destas duas organizações--a ajuda
agência e a corporação--isso permitiu este trabalho para acontecer nada.
Timothy Wood foi o primeiro Coordenador Técnico do VITA/CILSS
projeto de fogão melhorado e eram o trabalho bom dele organizando muitos do
projetos nacionais e começando o desenvolvimento de fogões de barro incendiados
que, em grande parte, pavimentou o modo para o trabalho descreveu aqui.
Seguindo minha chegada na África Ocidental como o segundo o Coordenador Técnico,
o trabalho descrito só foi tornado longe possível por ajuda acima e
além da chamada de dever por:
Issoufou Ouedraogo, Georges Yameogo, Frédéric,
Yerbanga, e o Stephen e Cornelia Sepp em Burkina Faso; Yaya Sidibe,
Cheick Sanogo, e Terry Hart em Mali; Massaer Gueye, Lamine Diop, e
Susan Farnsworth no Senegal; Ralph Royer no Níger; Bill Phelan na Mauritânia;
e acima de tudo, Moulaye Diallo de CILSS e Sylvain Strasfogel de
Associação de de Bois Feu.
Ao mesmo tempo, eu recebi apoio soberbo de
Paula Gubbins e Juleann Fallgatter a VITA headquarters. Muitos, muitos
outros também ajudaram significativamente e para eles eu não tenho que me desculpar para
especificamente citando os nomes deles/delas aqui.
Com meu retorno para os Estados Unidos eu continuei recebendo inestimável
ajuda de muitos sources. Entre esses listadas anterior, especial obrigado
é a Margaret Crouch devida, Gautam Dutt, Eric Larson, e Ellen Thomson.
Em
particular, Margaret e Gautam proveram horas incontáveis de editorial
e ajuda de produção, e apoio incansável neste empenho longo.
Para todas estas pessoas eu dou para um thanks. sincero Esses enganos que
permaneça no texto é só e de alguma maneira meu permaneça apesar de todos o
ajuda editorial paciente que eu tenho received. Similarly, vários
ilustrações de mais baixa qualidade permanecem--elas estão devido a minha mão trêmula e
de alguma maneira permaneça apesar da ajuda profissional disponível para mim.
EU
espere o leitor entenderá os temas subjacentes deste trabalho apesar de
estas faltas.
Eu também gostaria de agradecer minha irmã, Hannah, por me fazer atento primeiro de,
os problemas em countries. em desenvolvimento Este livro é testemunho para o
impacto profundo uma viagem simples para a visitar no Senegal em 1972 esteve usando
minha carreira.
Finalmente, eu gostaria de agradecer minha esposa, Emory, para o amor dela, paciência, e
entendendo durante os meses longos enquanto o que era pretendida que era um 50-página
relatório técnico se transformou em um livro de 300-página.
SAM BALDWIN
1986 de novembro
ÍNDICE DE
Reconhecimentos
Índice
EU.
INTRODUÇÃO DE E AVALIAÇÃO
II.
FUELWOOD, CARVÃO, DESMATAMENTO, E FOGÕES
FUELWOOD
Carvão de
Impactos Ambientais
Economias de e Opções de Política
III. DESÍGNIO DE FOGÃO
Condução de
Transmissão de
Radiação de
Combustão de
Outros Aspectos de Eficiência de Fogão
IV.
FOGÃO CONSTRUÇÃO
Construção Opções
Modelo Desígnio: Fogões cilíndricos
Metal Fogão Produção
Fired Produção de Fogão de Barro
V.
FOGÃO PROVA
Laboratório Testes
Controlled Testes de Arte culinária
Produção Testes
Campo Testes
Marketing Testes
VI.
CARVÃO DE ABASTECEU SISTEMAS
Carvão Fogões
Fornos de Temperatura Altos
APÊNDICES
UM. Condução
B. Transmissão
C. Radiação
D. Combustão
E. Aqueça Exchangers
F. Análise financeira
G. Métodos estatísticos
H. Equipamento testando
EU. Unidades e Conversões
J. Instituições
NOTAS, REFERÊNCIAS, E LEITURA ADICIONAL
ÍNDICE
CAPÍTULO EU
INTRODUÇÃO E AVALIAÇÃO
Países em desenvolvimento estão sofrendo sério agora e crescentemente correnteza
desmatamento.
além de degradação ambiental, perda de floresta
cobertura remove os recursos de energia de madeira em qual tradicional rural
economias são baseadas.
Com respeito às escassezes crescentemente sérias,
programas para conservar fuelwood provêem e ampliar produção de fuelwood
multiplicou, mas freqüentemente foi ineficaz devido a uma falta de
entendendo das complexidades econômicas, políticas, sociais, e técnicas
destes problemas.
A intenção primária deste livro é solucionar alguns do técnico
problemas de conservar supply(1 de fuelwood) . Isto é terminado usando o
princípios de transferência de calor de engenharia moderna para redesenhar tradicional
tecnologias de energia.
Como mostrada, este matrimônio improvável do moderno e
o tradicional é uma ferramenta poderosa por melhorar as vidas do Terço
Mundo é pobre.
O livro é dividido em duas partes, o texto e os apêndices técnicos.
O texto é escrito para generalists que precisa um qualitativo contudo detalhada
entendendo de desígnio de fogão e testando.
Os apêndices são escritos para
especialistas que precisam de uma introdução à aplicação dos princípios
de combustão e transferência de calor para desígnio de fogão.
As duas partes são combinadas
em um único volume para enfatizar a importância de técnico
análise para desígnio de fogão, desenvolvimento, e dissemination. em resumo, o
conteúdos são como segue.
______________________
(1) um volume de companheiro discute aspectos de política de usar energia de biomassa
recursos para desenvolvimento rural (1).
Planejamento de programa de fogão e implementação
é discutida a comprimento em referência (2).
Capítulo II, Fuelwood, Carvão, e Desmatamento, revisões o papel de
fuelwood em sociedades tradicionais, e o ambiental, econômico, e
considerações de política de desmatamento crescente e fuelwood piorando
escassezes.
Embora demanda de fuelwood não é uma causa primária de desmatamento
na balança global, pode aumentar pressões significativamente em
arborize recursos, particularmente ao redor áreas urbanas em regiões áridas, localmente
onde a demanda de fuelwood é grande e a produtividade de biomassa do
terra é em troca small. , desmatamento coloca um enorme financeiro e
fardo físico em centenas de milhões das pessoas em países em desenvolvimento
como eles lutam obter materiais vitais de combustível com que cozinhar o deles/delas
comida e aquece as casas deles/delas.
Respostas para estes problemas poderiam incluir plantação de árvore programa, melhorou
administração de terra, ou a importação de combustíveis fósseis por cozinhar.
Tudo de
estes podem ser componentes importantes de qualquer estratégia a longo prazo para se encontrar o
energia precisa de países em desenvolvimento (1) . Contudo em muitos rural e urbano
áreas não podem ser implementados tais programas rapidamente bastante ou também podem ser
caro superar o rapidamente déficits de fuelwood crescentes.
Melhorando a eficiência de energia de biomassa potencialmente fogões ardentes
ofertas uma alternativa altamente custo-efetiva por aliviar o fardo de comprar
abasteça por urbano pobre e colecionando combustível por rural pobre.
Fogões melhores também
prometa saúde importante beneficia aos usuários deles/delas reduzindo fumaça
emissões.
Finalmente, fogões podem aliviar pressões em florestas como também ajuda
mantenha produtividade de terra a longo prazo reduzindo a necessidade para queimar colheita
resíduos e esterco.
Capítulo III, Desígnio de Fogão, discute os aspectos técnicos de combustão
e transferência de calor como aplicado a melhorar biomassa cookstoves(2 ardente).
O
são enfatizados pontos seguintes:
o Condução processa no fogão exija para o fogão ser como de peso leve
como possível minimizar calor armazenado nas paredes e, onde
possível, ser enfileirada com insulants de temperatura de peso leve, alto para
reduzem perda de calor ao exterior. O peso claro deles/delas e transportability fácil
permitem produção de massa centralizada com distribuição por
canais comerciais existentes ou produção de massa descentralizada com
Distribuição de por artesãos de setor informais.
______________________
(2) biomassa " como usado neste livro se refere para cru ou biomassa de unprocessed
combustíveis como madeira, desperdícios agrícolas, ou dung. em contraste, abastece tal
como carvão, ethanol, metanol e outros que são derivadas de cru
biomassa é termed " processaram combustíveis de biomassa ".
Cookstoves " (ou simplesmente " fogões ") recorre principalmente a fogões projetados para
aquecendo Usos de water. poderiam incluir doméstico, restaurante, ou institucional
arte culinária de balança (fervendo) ou aquecimento de água quente; comercial e industrial
usos como cerveja se preparar, dyeing de pano, ou comida que processam (fervendo); e
outros.
não recorre a fogões por fritar comidas ou para woodburning
fornos, nem aplica para espaçar fogões de aquecimento, embora muitos do
mesmas considerações geralmente serão aplicáveis.
Introdução
o Transmissão processa no fogão requeira controle muito preciso em cima do
fogão dimensão e emparelhando preciso do fogão para o pot. O
grau alto de precisão precisado necessita produção de massa baseado em
modelos standards.
Assim, por causa de princípios fundamentais de transferência de calor, local-construiu ou
fogões volumosos são improváveis para mostrar desempenho aceitável; massa produziu
fogões de peso leve com cuidadosamente aperfeiçoou e dimensões controladas são
muito preferiu.
Além disso, são discutidos combustão e radiação calor transferência processos
em Capítulo são apresentadas III and oportunidades para pesquisa adicional para
aumente eficiência e reduza emissões.
Capítulo IV, Construção de Fogão, aplica os resultados técnicos de Capítulo
III para os aspectos práticos de construção de fogão atual.
Desígnio de modelo
e passo por passo produção é descrita em detalhes para vários metal e
fogões de barro incendiados desenvolveram recentemente e sendo disseminada agora em Oeste
África.
Additionally, são feitas sugestões para uma variedade de outro fogão
configurações que podem vestir melhor condições em outras áreas.
Em Capítulo V, Fogão Testando, passo por passo procedimentos são recomendados para
protótipos de fogão testando e estabelecendo uma indústria de fogão rudimentar.
Em
são usados sumário, laboratório e testes de arte culinária controlados para selecionar particularmente
prototypes. promissor Destes testes, modelos standards são
desenvolvida isso conforme aos tamanhos de panela locais e formas.
Uma produção
teste é feito, enquanto produzindo 50, 100, ou mais fogões então para cada do mais mais
panela popular sizes. Durante esta produção testam, uma análise detalhada é
executada dos custos, os problemas encontraram, e melhorias potenciais
no método de produção.
Alguns dos fogões produzidas são distribuídas em um a curto prazo, temporário
base para famílias selecionadas para campo que testa para determinar ambos seu
aceitabilidade e o desempenho atual deles/delas.
Outra porção desses fogões é posta à mostra em comercial local
saídas e vendido em uma comissão basis. que Tal marketing simultâneo pode
permita alguma avaliação indireta em como os vizinhos das famílias selecionadas
perceba o potential. Marketing dos fogões técnicas como rádio e
jornal anunciando, outdoor e outra publicidade, e demonstrações públicas
a centros sociais, escolas, centros religiosos, e em outro lugar
também deva ser attempted. Como interesse desenvolve, o promotor de fogão pode
gradualmente retira, enquanto deixando o produtor de fogão em contato direto com o
outlets. comercial vários Se interesse não desenvolve, modificações
necessariamente esteja baseado no campo e pesquisas de mercado e qualquer outro
informação que está disponível.
Deve ser enfatizado que prova detalhada, metódica de protótipo
fogões; análise financeira e estatística cuidadosa dos resultados; e uso
destes resultados melhorar protótipos subseqüentes é crucial se melhorou
fogões serão disseminados prosperamente e amplamente.
Em algumas áreas o
prescrições testando providas precisarão ser modificadas; em outras áreas
eles precisarão ser completamente reworked. Mas em todos lugares, cuidadoso,
prova metódica e uso dos resultados são cruciais a entender e
obstáculos superando para desempenho de fogão bom e aceitabilidade.
Capítulo VI examina melhorias brevemente em Carvão Abasteceu Sistemas tal
como fogões e fornos de temperatura altos dos que podem economizar quantias grandes
fuelwood quando desenvolveu.
Apêndices técnicos documentam o texto em detalhes e provêem o técnico
leitor a fundação para Tópicos de understanding. mais detalhados discutidos
inclua condutivo, convective, e radiative aquecem processos de transferência;
princípios de combustão; ar para arejar exchanger de calor projeta; e técnicas
para análise financeira e estatística de teste data. Analytical e
soluções numéricas para aquecer transferem são descritas equações em detalhes e
os resultados são apresentados no text. referências Extensas são notáveis para
esses que desejam fazer trabalho mais detalhado e uma lista de instituições são
contanto para contato com programas contínuos.
As tecnologias específicas discutidas neste livro estão por nenhum meios finalizado:
bastante eles são beginnings. Cada tem certas vantagens, como
abasteça eficiência ou segurança, comparadas a formas tradicionais, mas também traz
com isto certas desvantagens como flexibilidade reduzida ou aumentou
custo. Se ou não a tecnologia melhorada é adotada em qualquer área vá
dependa da provisão de combustível local, a economia local, e um anfitrião de outro
fatores.
Further, a resposta será dinâmica, enquanto mudando como condições
mudança.
Como recursos de energia de biomassa diminuem, porém, a demanda para
mais combustível tecnologias eficientes devem Adaptação de grow. e mais adiante
desenvolvimento das tecnologias descrito aqui pode prover o vital
serviços de energia precisados pelo mundo pobre em um crescentemente recurso
mundo limitado.
Semelhantemente, este livro está por nenhum meios um estudo completado mas bastante é um
introdução para a aplicação de análise científica moderna para tradicional
tecnologias.
Nos exemplos discutidos abaixo, quando engenharia moderna
transferência de calor é aplicada a tecnologias de energia tradicionais, novo,
são desenvolvidas tecnologias com potencial enorme para melhorar as vidas de
o mundo é pobre.
Combinada com técnicas de produção de massa modernas que podem
leve as frutas de um único esforço de engenharia dedicado para o inteiro
mundo, esta lata potencial enorme seja percebida.
Não há tempo para
desperdício.
CAPÍTULO II
FUELWOOD, CARVÃO, DESMATAMENTO, E STOVES(1)
Desde então pessoas aprenderam controlar fogo eles têm desflorestado ativamente
o ambiente deles/delas, usando fogo inicialmente para ajudar na caça e
depois clarear terra para agriculture. del de Tierra Fuego ou " Terra de Fogo "
foi nomeada assim por Magellan em 1520 por causa dos numerosos fogos que ele viu
lá fixe por Sul Americans. indígena savannahs Tropical e temperado
gramados são, em grande parte, uma conseqüência de tal burnings repetido.
Um calculou a metade dos desertos do mundo foi criada semelhantemente (1).
História registrada tem numerosos exemplos de tal desmatamento.
Crete, uma vez,
escassezes de madeira severas fortemente arborizadas, sofridas antes das 1700 AC devido ao
demandas de uma população crescente.
Chipre proveu o bronze precisado pelo
gregos antigos para armamento.
Wood escassezes são uma causa provável para a redução
em bronze que funde lá antes das 1300 AC qual racionamento forçado no
Continente grego e debilitou o Mycenaeans a ataque externo.
Aristóteles
e o Platão documentou a destruição de florestas na Grécia e o
conseqüências.
Os romanos foram forçados a importar madeira de Norte a África,
França, e Espanha para manter as indústrias deles/delas, banhos públicos, e exército
operacional.
Inglaterra sofreu desmatamento severo em muitas áreas durante
o período industrial cedo dela--os cidadãos igualam se revoltada em cima de madeira ascendente
preços--até a transição para carvão foi feita (2,3).
Hoje, as florestas do mundo enfrentam pressões sem precedentes.
Enquanto potencialmente
um recurso renovável, florestas estão desaparecendo mais rapidamente que eles estão sendo
substituída. A Comida de Nações Unidas e estimativas de Organização de Agricultura
isso arboriza está sendo perdida a agricultura, enquanto pastando, madeira comercial,
queimando descontrolado, fuelwood, e outros fatores a uma taxa de mais que
11 milhões de hectares por ano, com 90% da terra clareada nunca replantadas,
(4,5).
_____________________
(1) o autor gostaria de reconhecer a ajuda de Timothy Wood
preparando porções deste capítulo.
Como desaparecem florestas, o fardo financeiro e físico de obter madeira
abasteça por cozinhar e aquecimento espacial aumenta para o mundo é pobre.
Em
resposta, muitas volta para semear desperdícios e esterco como uma alternativa, mas um
isso tem conseqüências sérias potencialmente para fertilidade de terra de futuro (6,7).
Este não é um problem. Nearly pequeno ou isolado dois milhões de toneladas métricas
(tonnes) de madeira, carvão, desperdícios de colheita, e esterco são diário queimado dentro
países em desenvolvimento, ou aproximadamente um quilograma cada dia para todo
homem, mulher, e criança.
Embora a energia obtida só representa aproximadamente
10% da energia consumiram mundial, é em cima de meio a energia consumida
em uns 50 a 60 países em desenvolvimento e é até 95% do
energia doméstica usou lá (6-9).
Biomassa abastece jogo assim um papel crítico nas economias do desenvolver
países.
Neste capítulo a provisão e demanda destes combustíveis, o deles/delas
produção e economias, e as conseqüências ambientais do uso deles/delas
é revisada em detail. Embora as estatísticas extensas apresentadas são
eles não emotivo, a pessoa não pode ser não emotivo sobre o pedágio temeroso
em bem-estar humano que eles represent. O custo alto de fuelwood
representa comida, medicina, e roupa que o urbano pobre tem que anteceder.
As distâncias longas caminharam e cargas pesadas levaram pelo rural pobre
forrageando combustível representam tempo e trabalham comida crescente bem gastada ou
bens produtores à venda em aldeia markets. As quantias grandes de fumaça
emitida por fogões tradicionais represente o desconforto e infecte que
esta fumaça pode causar o usuário.
Só em tal um contexto largo possa o cheio
impacto de combustíveis tradicionais e fogões em vida humana e bem-estar é
apreciada.
FUELWOOD
O crescimento de anuário global total de biomassa de floresta foi variously
calculada para ser aproximadamente 50 vezes consumo de madeira anual e cinco vezes
consumo de energia anual total inclusive combustíveis de fóssil (Nota 142)(2) (10).
Apesar da média grande provisão global, há agudo e crescente
escassezes de regionally de fuelwood e localmente.
Algumas regiões, como a Ásia,
tenha muito pouco crescimento de floresta per capita acionário (Nota 143).
Dentro
regiões, alguns países estão bem dotados com recursos de energia de biomassa,
e outros têm materiais totalmente inadequados, (Mesa 1); e dentro
países eles, há abundâncias locais semelhantes e escassezes.
Por exemplo, Zaire consome só 2% de seu rendimento sustentável de floresta
biomassa mas tem desmatamento sério ao redor de Kinshasa (12).
Em áreas onde arborizam recursos não pode se encontrar a demanda, resíduos de colheita e
esterco animal é marginalmente melhor os substitutos suficientes.
Em Bangladesh,
por exemplo, resíduos de colheita e esterco de animal podem prover aproximadamente 300 watts por
capita (Mesa 1).
Este é pouco bastante satisfazer necessidades mínimas.
_______________________
(2) para não sobrecarregar o texto contudo ainda proveja o leitor com
informação detalhada, várias Mesas são determinadas como começo de Notas em
página 251.
MESA 1
Biomassa Energia Recursos em países em desenvolvimento Selecionados
Rendimento Sustentável em Watts/capita de
População de Colheita de Animal de
Rural (millions) Resíduos de Wood Esterco de
Congo 1 18100 35 n.a.
Brasil 116 11100 257 507
Zaire 30 4300 29 35
Argentina 27 3900 793 1270
Tailândia 48 1170 295 124
Nepal 14 666 225 412
Burkina de Faso 7 317 162 231
Índia 694 222 174 200
Bangladesh 89 63 136 162
China 970 n.a. 216 108
Adapted de referência (20); n.a. --not disponível
Estimativas como estes são, claro que, só aproximações muito cruas.
Como estes combustíveis tradicionais normalmente não movem por comercial monitorado
mercados, estimativas da produção deles/delas e uso só podem ser feitas por
medidas detalhadas no local em question. Further, há
confusão considerável na literatura em cima das unidades media um
determinado quantity. por exemplo, os couteiros geralmente usam unidades de volumetric para
meça madeira mas às vezes não especifique se está em unidades de sólido
metros cúbicos ou metros cúbicos empilhados (guia) . Nem é as espécies e
densidade specified. Note (144) dá equivalências muito ásperas entre o
duas unidades de volumetric para classes diferentes de madeira colhida.
Semelhantemente,
carvão está normalmente medido através de volume, mas seu conteúdo de energia é determinado
por sua massa que em troca é determinado pelas espécies de qual
foi carbonizado (14), as temperaturas às quais foi carbonizado, i.e.,
seu conteúdo volátil residual (15), e sua densidade de embalagem.
Quando calcula de conteúdo de energia está baseado em peso, os preferiram,
método, é semelhantemente vital para saber o conteúdo de umidade do combustível e
se o peso está em uma base molhada ou seca (veja Capítulo III).
Calculando recursos de energia de biomassa deveriam ser feitas então por dirija
medida.
Forest que recursos podem ser medidos calculando de pé
volumes ou cortando uma área e fazendo um peso direto ou volume
medida (16-19).
Semeie resíduos das mesmas espécies pode variar amplamente
por tipo de terra e chuva como mostrada em Nota (145) e semelhantemente deveria ser
diretamente weighed. Crescimento taxas podem ser calculadas através de numerosas repetições
de tais medidas em amostras comparáveis, adjacentes em cima de um período de
tempo.
Finalmente, onde esterco animal é, ou poderia ser, usado como uma energia
recurso, também, deveria ser medido Estimativas de directly. de esterco
taxas de produção são determinadas em Nota (146) . valores Caloríficos para um número
de combustíveis de biomassa diferentes é determinado em Apêndice D.
Foram calculados recursos de energia de biomassa para uma variedade de habitante,
casos nacionais, e regionais como descrita em referências (4,7,9,13,20-28).
Fuelwood Demand
Foram feitas numerosas estimativas de demanda de combustível de biomassa no habitante,
balança nacional, e regional (29-59) . A taxa de uso de energia pelo
aldeão típico normalmente está na gama de 200-500 watts por pessoa e
possa variar dramaticamente com a estação, clima, e disponibilidade geral
de combustíveis vários.
Resultados de pesquisa de energia são determinados para quase 40 cidades e
aldeias em Nota (147).
Muito desta energia é usado para arte culinária doméstica
(Mesas 2,3,6) e estes valores são muito mais altos que as quantias de energia
usada em países desenvolvidos por cozinhar (Mesa 4) . Isto é devido ao
ineficiência de combustíveis tradicionais e tecnologias de fogão como também
mudanças em dieta e estilo de vida que são possível com rendas mais altas.
Globalmente, combustíveis de biomassa são a fonte principal de cozinhar energia para
a maioria dos países em desenvolvimento (Mesa 5) . Additionally, eles provêem energia
para necessidades de casa como aquecer água de banho, passando a ferro, e outros usos.
Embora talvez atípico, 60% de consumo de madeira doméstico em Bangalore,
Índia, é usada para aquecer água de banho (45).
Embora o uso principal deles/delas em países em desenvolvimento é doméstico, biomassa,
também abastece muito da indústria.
Como vista em Mesas 7 e 8, combustíveis de biomassa,
dois-terços de indústria de Kenyan e comércio e é usado para tais coisas
como cerveja se preparando, blacksmithing, colheita secando, e fogo de cerâmica.
MESA 2
Total Consumo de Poder, Ungra, Índia,
WATTS/CAPITA (*)
Source\Use Agricultura Domestic Lighting Indústria de Total de
humano 7.26 17.08 -- 4.52 28.86
Man (5.11) (6.01) -- (3.92) (15.04)
Mulher de (2.15) (8.70) -- (0.56) (11.41)
Criança de -- (2.36) -- (0.04) (2.41)
Animal (* *) 12.0 -- -- 1.11 13.11
Lenha -- 222.8 -- 36.85 259.7
Agro-desperdício -- 23.2 -- -- 23.2
Eletricidade 3.18 -- 1.17 0.37 4.72
Querosene -- 0.19 6.88 0.97 8.04
Diesel 0.04 -- -- -- 0.04
Carvão -- -- -- 1.41 1.41
total 22.5 263.3 8.05 43.23 339.
(*) Baseado em uma população de aldeia total de 932 pessoas em 149 casas
(* *) Contanto por 111 bois, 143 vacas, 93 bezerros, 113 búfalo e 489
Ovelhas de e cabras.
Referência (50)
Estimativas da intensidade de energia de usos comerciais variam amplamente, mas tudo
indique quantias significativas de fuelwood usadas e freqüentemente a muito baixo
eficiências.
A pessoa empilhou metro cúbico de madeira, por exemplo, é requerido
curar 7-12 kg de tabaco leaf. A eficiência de tabaco celeiros secantes
na Tanzânia foi calculada para ser tão baixo quanto 0.5% (49) . Tabaco curando
usos 11% de todo o fuelwood em Ilocos Norte, Filipinas e 17% do
orçamento de energia nacional em Malauí (34,39,47,56,59).
Chá processando exige asperamente para 9.5 GJ ou 500 kg de madeira seca produzir 30
kg de folhas de chá secas de 150 kg de folhas verdes (45,47) . Fish fumagem /
secar é variously calcularam para requerer de 0.25 kg (39) para 3 kg (40) de
fuelwood por quilograma de peixe secado (47,59) Obras de alvenaria de . requerem asperamente
a pessoa empilhou metro cúbico de fuelwood para incendiar 20-25 panelas (39) ou 1000 tijolos
(59).
Em Bangalore, dyeing do que um tonne de estame requer uns 8.3 tonnes
fuelwood; padarias usam 0.58 kg de fuelwood por quilograma de tradicional
pão produziu (45) . Na Tanzânia, cerveja se preparando requer um empilhada cúbico
metro para produzir 180 litros (59), e a indústria se preparando em Ouagadougou
usos 14% do fuelwood total usaram (60) . que Outros usuários principais incluem
cozinhas institucionais, madeira que processa (45), e produção de açúcar, para
o qual o próprio bagasse é used. Overall, biomassa abastece proveja até 40%
da energia industrial usada em Indonésia, 28% na Tailândia, 17% em
Brasil, e semelhantemente frações grandes em muitos outros países (9)(3).
MESA 3
Consumo de Poder Doméstico, Taruyan, Sumatra Ocidental,
WATTS/CAPITA
Labor (*) Firewood Bagasse Querosene Total de
cozinhando 8.6 181. 2.9 -- 193.
Molhe Collection 2.6 -- -- -- 2.6
Roupa suja 2.0 -- -- -- 2.0
Wood Collection 1.9 -- -- -- 1.9
Food entregando 0.6 -- -- -- 0.6
iluminando-- -- -- 52.1 52.1
total 15.7 181.
2.9 52.1 252.
Porcentagem 6.2% 71.9% 1.1% 20.7% 100.%
(* )Calculated a 1.05 MJ/man-hora; 14.9 lenha de MJ/kg; 37.7 MJ/liter
Querosene; 9.2 bagasse de MJ/kg.
Referência (58)
_________________________
variedade de (3)A de unidades, GJ (giga-joules), kg., [m.sup.3], tonnes, etc., é
usou aqui para corresponder à literatura em lugar de usar um único jogo
de unidades--preferivelmente GJ e watts. Conversão mesas para tudo estes
unidades são determinadas em Apêndice eu, fatores empilhando aproximados para madeira e
carvão é determinado em Notas (144,149), e valores caloríficos são determinados dentro
Apêndice D.
O autor lamenta a inconveniência.
MESA 4
Power Consumo por Cozinhar
Combustível de Rural W/cap
Brasil LPG 55
o Brasil Wood 435
Canadá Gás 70
CAMEROON WOOD 435
França Gás 55
Alemanha Gás Ocidental 30
Guatemala Propano 50
o Guatemala Wood 425
Índia Querosene 50
o Índia Wood 260
Itália Gás 55
Japão Gás 25
Suécia Gas/kerosene 40
o Tanzânia Wood 590
Estados Unidos Gás 90
Referências de (63,64)
TABLE 5
População Mundial através de Combustível de Arte culinária Principal, 1976
(milhões das pessoas)
Comercial de
(Esterco de fossil) e
Total Energia de Fuelwood Colheita Desperdício
África Sul de Sahara 340 35 215 90
Índia 610 60 290 260
Resto de Sul Asia 205 25 95 85
Leste Pacific Ásia-em desenvolvimento 265 95 110 60
Ásia, Centralmente Planejou
Economias de 855 190 435 230
Oriente Médio, Norte Africa 200 105 35 60
A América Latina e Caribbean 325 230 85 10
Norte a América - OECD Pacific 365 365 0 0
Europe ocidental 400 400 0 0
Europeu, Centralmente Planejou
Economias de 340 340 0 0
total 3905 1845 1265 795
Referência (11)
MESA 6
Energia Consumo no Quênia
Por cento de de Total Nacional (*) por Fim-use
Non - Biomassa de
Traditional
Fuel Wood Charcoal Other
Casa urbana
COOKING/HEATING 0.8% 1.0% 3.3% --
Lighting 0.6 -- -- --
Outro 0.2 -- 0.5 --
Casa rural
COOKING/HEATING 0.2 45.3 2.8 2.7%
Lighting 1.1 -- -- --
Indústria
Grande 8.6 5.3 0.3 --
INFORMAL URBAN -- 0.1 0.6 --
INFORMAL RURAL -- 9.1 0.1 --
Comércio 0.6 0.5 0.1 --
Transporte 13.7 -- -- --
Agricultura 2.5 -- -- --
total 28.4% 61.3% 7.6% 2.7%
(* )Total Consumo de Energia Nacional = 332 milhões de GJ
Por Capita Poder Consumo = 658 W
Referência de (24)
MESA 7
Consumo Anual de Fuelwood e Carvão no Quênia
através de indústrias caseiras Rurais, Watts/Capita
Fuelwood Carvão
Indústria de W/cap W/cap
Brewing 33.9 --
Brick fogo 1.9 --
BLACKSMITHING -- 1.9
Crop Secante 1.3 --
Fish que Cura 0.6 --
Tabaco de que Cura 1.3 --
Chacina de 7.6 1.9
Baking 4.1 --
Restaurantes de 5.4 1.3
Construção de Wood 15.9 --
Total 72.
5.1
Referência de (24)
Combustíveis de biomassa são cruciais às economias da maioria dos países em desenvolvimento.
Nota (148) lista 60 países nos quais combustíveis de biomassa provêem 30-95% do
energia total used. A energia que estes combustíveis provêem, porém, é só um
fração disso usada por combustível de fóssil fundou economias (8,31).
No
mundo desenvolvido, média uso de energia per capita é aproximadamente 6 kW enquanto em
A África e Ásia apenas é um décimo disto (8); em Norte a América,
uso de energia é mais de 10 kW, enquanto na África é aproximadamente 450 W (8,31).
Com estas taxas de uso de energia de biomassa e provê há um sério e
escassez crescente de fuelwood em muitos areas. O UNFAO calculou isso
o número das pessoas que sofrem uma escassez aguda de fuelwood aumentará
de aproximadamente 100 milhões entre 1980 para mais de 350 milhões no ano 2000 (Mesa 9).
Tais escassezes aumentam custos para moradores urbanos, alongue forrageando
para combustível por camponeses, e rouba a terra de nutrientes como interruptor de pessoas
semear desperdícios e esterco.
MESA 8
Fuelwood Consumo no Quênia
através de Indústria Grande, Watts/Capita
Indústria de W/cap
Chá de (média) 8.9
Tabaco de 2.5
Sugar 1.6
Wood Processing 9.5
Vara de 1.3
Barro Tijolo 1.0
Baking 9.5
Total 34.3
Referência de (24)
MESA 9
A Escassez de Fuelwood em países em desenvolvimento
(milhões das pessoas afetaram)
1980 2000
agudo acute déficit deficitário
Escassez de escassez de
África 55 146 88 447
Perto de Leste &
NORTH AFRICA -- 104 -- 268
América Latina 15 104 30 523
Ásia & Pacífico 31 645 238 1532
Total 101 999 356 2770
Referência de (6)
MESA 10
Fuelwood em Consumo de Poder de Mundo (1978)
Fuelwood Por cento de Comercial
População de Consumed Poder de wood/total de Consumed
Milhões de per capita per capita
mundial 4258 110 W 1913 W 5.4%
Desenvolvida
comercializam 775 21 5946 0.3 para
planejou 372 73 5118 1.4
Desenvolvendo
África 415 254 185 58.
Ásia 2347 101 508 17.
latim
América 349 232 1028 18.
Referência (8)
CARVÃO
Carvão é produzido aquecendo madeira na ausência de oxigênio até muitos
de seus componentes orgânicos gaseifica, enquanto deixando para trás um preto poroso alto
carbono residue. que assim O carvão produziu retém a mesma forma como o
madeira original mas é tipicamente só um quinto o peso, um meio o
volume, e um terço a energia original content. UM mais preciso
relação é determinada em Nota (149).
O carvão tem um valor calorífico de 31-35 MJ/kg, enquanto dependendo em seu
conteúdo volátil permanecendo, comparou a 18-19 MJ/kg para forno-seque madeira.
Mesa D-2 ilustra como a história de temperatura da carbonização
processo afeta o conteúdo volátil e valor calorífico do resultar
carvão.
Há duas classes diferentes de equipamento de carbonização, fornos e
réplicas.
Kilns queimam parte do ser de custo de madeira carbonizou para prover
o calor necessário para a carbonização usam process. Retorts um separado
abasteça fonte para prover calor e assim possa conservar a qualidade mais alta
produto que é carbonizado usando um mais baixo combustível de qualidade como ramos e
filiais para o heating. Uma revisão extensa é determinada em referência (156).
O sistema mais difundido usado no mundo em desenvolvimento é um forno feito de
terra.
Neste caso a madeira ou é empilhada compactly em uma cova ou em
o chão plano, coberto com palha ou outra vegetação, e, finalmente,
enterrada debaixo de uma camada de soil. que é acendido com brasas ardentes introduzidas
a um ou mais pontos ao fundo do stack. A tarefa do
carvão-fabricante ao longo da queimadura " resultando " é abrir e fechar um
sucessão de buracos de abertura na camada de terra para puxar o fogo uniformemente ao redor
a pilha de madeira, aquecendo a madeira enquanto queimando como pouco disto como possível.
Outros sistemas incluem fornos de tijolo que são extensivamente usados em uso
no Brasil (66,67).
O tamanho do forno pode ser até 200 bois (68) e a energia
eficiência do processo de conversão é variously dado como 15% na Tanzânia
(47), 24% no Quênia com uma perda adicional de 5% do próprio carvão
durante distribuição (24), 29% no Senegal (69) e Etiópia (70), e em cima de
50% no Brasil com fornos de tijolo (67) . Advanced que são reivindicadas réplicas ser
capaz de alcançar 72% eficiências de energia convertendo madeira a carvão
se há recuperação completa de tudo dos subprodutos gasosos (67).
A variação grande em eficiências de forno informadas pode ser em parte devida para
confusão sobre unidades--energia, peso, ou volume, e base molhada ou seca.
Quando testes de lado-por-lado forem terminados, eficiências de energia estão tipicamente dentro o
30-60% gama como indicada em Mesa 11 (71,72) . O parente econômico
desempenho de alguns tipos de fornos é determinado em Mesa 12. As economias pobres
do forno térreo listado em Mesa 12 pode ser devido ao muito pequeno
classifique segundo o tamanho studied. Outros acharam fornos térreos tradicionais para ter razoavelmente
desempenho alto e um retorno financeiro bom com relativamente pequeno trabalho
(71).
Porém, as desvantagens deles/delas incluem um rendimento variável e qualidade,
queimaduras lentas, e disponibilidade sazonal (não durante a estação chuvosa).
Não
porém, assunto que sistema é resultados de carvão produtores usados dentro um mesmo
energia líquida grande loss. em termos de conservar recursos de floresta, é
sempre melhor usar madeira em lugar de converter isto primeiro a carvão.
Transporte de carvão
Freqüentemente foi discutido que é mais barato e mais eficiente para
transporte carvão que madeira por causa de seu conteúdo de energia mais alto por unidade
massa.
Porém, Como mostrada debaixo da quantia de energia, se na forma
de madeira ou carvão que podem ser levadas por truckload está aproximadamente o mesmo.
Como custos de transporte estão principalmente devido a depreciação de veículo e manutenção,
o custo de puxar madeira ou carvão está aproximadamente o mesmo por unidade
de energia levada (150).
Assumindo custos de transporte a um US$0.10 fixo por tonelada-quilômetro métrico,
Conde achou que era mais barato para transportar energia na forma de carvão
que na forma de madeira para distâncias maior que 82 km (13).
CHAUVIN
semelhantemente usada um custo fixo por tonelada-km.
na análise dele das economias
de transportar carvão da Costa de Marfim para Burkina Faso através de grade (60)
Expressando transporte vale em termos de tonelada-km é uma prática standard dentro
estatísticas de transporte se agregadas, mas não é aplicável nisto
situação.
a Maioria da energia é usada para mover o próprio veículo, para
supere resistência de vento, fricção interna e assim forth. Thus, um vazio
caminhão usa quase tanta energia quanto um que é full. UMA regressão linear
em dados apresentados em referência (73) espetáculos que a intensidade de energia de
transporte através de trator-reboques no E.U.A. está aproximadamente relacionado para o
carga útil para a gama 8-25 toneladas métricas pela equação
E = 23.6/M + 0.476
onde E é a intensidade de energia em MJ por tonelada-km métrico que a carga é movida,
e M é a massa da carga em Transporte de tons. métrico é mais freqüentemente
limitada por volume que através de peso e isto é particularmente verdade dentro o
mundo em desenvolvimento onde normalmente são enchidos veículos a alagar.
Em
este caso de volume limitou transporte, Mesa 13, 13% que mais energia pode ser,
transportada por truckload de madeira que de carvão a um custo de uns 21%
aumente em uso de combustível.
Porém, custos de combustível são só uma parte pequena dos custos de transporte totais
e pelo menos em alguns casos, não aumente substancialmente até mesmo em unimproved
estradas (74) Manutenção de . e conserto de veículos são um fator grande
(74) e depreciação de veículo e trabalho são até maiores (75).
MESA 11
Energia Eficiências de Sistemas de Carbonização Sortido
Tailândia, 1984,
Total Carvão de como Charcoal Número
Volume de Energia de % de Production de
[m.sup.3] o Wood Seco Taxa kg/hr Tentativas
Amure Colméia 1 8.3 61% 11.1 3
Amure Colméia 2 2.0 63 5.6 35
Brasileiro, modified 8.3 55 10.7 2
Mark V(2) 2.6 43 10.1 7
Colméia de lama 3 2.2 56 5.1 27
Único Drum 0.2 38 5.9 7
Terra Mound 0.7 51 4.6 5
Referência (72).
Também veja (72) para dados em 12 outros tipos de fornos.
MESA 12
Carvão Produção Economias
Tailândia, 1984,
Por Queimadura o Wood (*) Capital de (* *) Labor (* * * Carvão de )
INVESTMENT US$/TONNE
Amure Colméia 1 $52.
$1.67 $9.00 $65.
Amure Colméia 2 15.
0.66 3.70 75.
Brasileiro, modified 54.
1.13 9.80 71.
Mark V(2) 33.
3.15 4.70 90.
Lama Colméia 3 16.
0.17 4.10 74.
Único Drum 1.80 0.18 1.95 195.
Terra Mound 3.70 -- 2.35 114.
(* )Wood vale US$8.30/stere; (* * taxa de )Interest é 15%; (* * * )Labor é
US$0.40/man-hr.
Referência (72) . Also vêem (72) para dados em 12 outros tipos de fornos.
MESA 13
Energia de Exigiu Transportar o Wood e Carvão
Factor Wood Carvão
Gravity de volumetric assumido 0.7 0.33(a)
Density de embalagem assumido 0.7 0.7 (b)
Gravity de volumetric efetivo 0.49 0.23
Conteúdo de energia por truckload 390.
GJ (* ) 345. GJ (C)
Peso por truckload 24.5 MT (* * ) 11.5 MT (d)
Transporte energia por truckload-km 35.3MJ/km 29.1 MJ/km
Transporte energia por km/energy
conteúdo de load 91x[10.sup.-6] 84x[10.sup-6]
(* )GJ é um gigajoule ou 1 bilhão joules; (* * )MT é uma tonelada métrica, 1000 kg,
um) baseado em (14).
b) Para madeira baseado em (13).
Carvão pode ter uma embalagem mais alta ou mais baixa
Densidade de que depende de seu tamanho e se ou não é ensacado para
transportam.
que normalmente é ensacado para transporte.
c) Assumed valor calorífico para madeira, 16 MJ/kg; carvão, 30 MJ/kg,;
ambos inclusive umidade.
d) baseado em um volume de carga útil de 50 [m.sup.3] . Isto é menos que um padrão
trator reboque, mas era escolhido para permanecer dentro dos limites
da correlação de peso para transportar energia, contudo corresponda
para o caso para a maioria dos países em desenvolvimento de volume limitou transporte
para madeira ou carvão.
TABLE 14
Transport Custos de Wood e Carvão
Por cento de de Total
Wood Carvão
Labor e administração 12% 12% (um)
Fuel 18 15 (b)
Manutenção de e conserto 40 30 (c)
Licenses e soa 1 1
Veículo depreciação 42 42
Total vale 113 100
Energia de puxou 113 100 (b)
um) De referência (75) usando carvão como a linha base.
b) De Mesa 21.
c) Estimated de referência (75) dados em depreciação de pneu e
veículo conserto custos que assumem que estes custos aumentam proportionately
para o peso de veículo total.
Quando estes custos são considerados, Mesa 14, o custo de puxar energia,
se na forma de madeira ou carvão, é virtualmente idêntico.
Em
pratique, fatores como tamanho de veículo, trabalho e combustível vale, parte-carga ou
parte de trás-puxe de bens, e muitos outros complicarão esta análise.
Quando são incluídos custos de produção, carvão é mais caro que
fuelwood.
que Estes custos são refletidos nos preços relativos deles/delas:
o preço
por GJ de carvão isso é tipicamente duas vezes de fuelwood (76).
Demanda de carvão
Apesar de seu preço mais alto, carvão é um combustível muito popular, particularmente em
áreas urbanas onde as pessoas têm um dinheiro income. de acordo com um 1970 relatório
de Tailândia, 90% do corte de madeira para mercados urbanos foram convertidas em
carvão (34) . Na Tanzânia que figura é 76%, com 10-15% de toda a madeira
corte converteu a carvão (40,59) . No Senegal, 15% de todo o corte de madeira são
convertida a carvão para Dakar só, transportou para Dakar de até onde
600 km fora, e usou lá antes de 90% das casas a uma taxa de 100
kg/person-ano (77,78) . No Quênia, 35% do corte de madeira são convertidas
carvão (24).
Embora fogões de carvão tradicionais têm uma eficiência (15-25%) um pouco
mais alto que o fogo de madeira aberto (15-19%), isto não compensa para o
perda de energia drástica na conversão inicial de madeira (79,80).
Há uma variedade de razões por esta popularidade apesar de custo alto e
energia inefficiency. Unlike algumas espécies de madeira como as que devem ser usadas dentro
pequeno como um mês de secar para evitar perdas significantes a térmitas,
carvão é impérvio a ataque de inseto (21) . que pode, então, é
por exemplo, preparou longe com antecedência da estação chuvosa quando outros combustíveis
é unavailable. Even mais importante é aquele carvão é um muito conveniente
abasteça a Carvão de use. é quase sem fumaça.
Podem ser feitas Cozinhando em lugar fechado
em conforto relativo sem enegrecer as paredes com fuligem.
Metal panelas
fique relativamente limpe, e não há nenhuma irritação de fumaça a olhos ou pulmões.
Embora pode haver uma produção alta de monóxido de carbono perigoso que é
uma periculosidade em cozinhas ventiladas mal, isto não causa como
desconforto óbvio para o user. Additionally, uma vez é iluminado, um carvão
fogo precisa de pouca atenção adicional do cozinheiro, enquanto um fogo de madeira
requer ajustando freqüente do combustível.
A vontade de moradores urbanos para comprar carvão caro deve
assim encoraje os desenhistas de fogões melhorados que estão tentando para eliminar
fume, alivie a maçada de cozinhar, e mais adiante reduza custos de combustível.
Ao mesmo tempo, deveria servir como uma advertência a esses que prestam atenção
só abastecer eficiência.
Carvão também é usado extensivamente commercially. Em Brasil, uns 19,
milhões de metros cúbicos de carvão eram usados durante 1983 produzir porco
passe a ferro, foram usadas 2.5 milhões para produzir cimento, e 600,000 eram usados para
metalurgia.
Overall, aproximadamente 18% da energia usaram no aço brasileiro
indústria é aproximadamente de charcoal. 17% deste carvão foi gerada de
plantações (43,67,82).
São comerciadas internacionalmente como bem quantias grandes de carvão.
Em 1981,
Indonésia, Tailândia, e a Filipinas cada exportou 44-49 mil
tonnes de charcoal. importadores Grandes incluem Japão, com 52,000 tonnes,
e Hong Kong, com 23,000 tonnes (65).
IMPACTOS AMBIENTAIS
Há desmatamento rápido e crescente agora ao redor do mundo.
O
UNFAO (5,83) calculou total desmatamento global anual às aproximadamente 11.3
milhões de hectares (Mesa 15) . Outros calcularam isto para ser tão alto quanto 20
milhões de hectares e mais por ano (7) . Entre as causas são o seguinte.
Agricultura inconstante danifica ou destrói 0.6% aproximadamente de tropical
forestland anualmente e contas para uns 70% de perda de floresta na África
(84).
Opening pastureland para cultivar carne de boi anualmente para exportação clareia uns 2
milhões de hectares por ano na América Latina (85-87) . madeira Comercial
operações clareiam asperamente anualmente 0.2% de forestland tropical (84), e
vias de acesso de madeira abrem as áreas a fazendeiros que conduzem para adicional
degradação (87) . A Costa de Marfim, por exemplo, está perdendo uns 6.5% de seu
florestas anualmente (5,83) . Finally, queimando descontrolado é acreditada
responsável para a criação de muito do savannah do mundo e gramado
(1,88,89).
Tal brushfires nos gramados africanos queimam mais que 80
milhões de toneladas de forragem anualmente, volatilization de causa de nitrogênio orgânico,
e permite lixiviar excessivo de valiosos sais (90) . que Isto pode ser particularmente
danificando em muito do Sahel onde crescimento já é fortemente
limitada pelas quantidades disponíveis pequenas de nitrogênio e fósforo (91).
O uso de pressões de aumentos de fuelwood em biomassa de floresta e pode conduzir
desmatamento local (12,88), particularmente em regiões áridas ao redor urbano
áreas onde demanda é alta e taxas de crescimento de biomassa são low. Generally,
fazendeiros de subsistência rurais causam relativamente pequeno dano para florestas como
eles levam só membros pequenos, etc., e estes freqüentemente de hedgerows ou de
se aproxime o farmlands. deles/delas, no Quênia, por exemplo árvores fora da floresta
proveja meio a demanda de madeira (37); na Tailândia em 1972, 57% da madeira
consumida veio de fora das florestas (40) . em contraste, comercial
fuelwood e operações de carvão, iguale relativamente em pequena escala, corte,
árvores inteiras e pode danificar ou pode destruir áreas grandes de floresta.
Entre os impactos potenciais de desmatamento é erosão, enquanto inundando,
mudanças climáticas, desertification, e escassezes de fuelwood (92-94).
Essentially
nenhuma terra ou chuva está perdida de áreas naturalmente arborizadas.
However,
quando sobe em árvore cobertura é quantias afastadas, volumosas de terra podem ser lavadas fora como
a chuva flui pelas Medidas de surface. na Tanzânia indicou
que até meio a chuva estava perdida como segundo turno de alqueive nu (3.5[degrees]
declive), levando uns 70 tonnes/ha de terra com isto (95).
impactos Semelhantes
esteve em outro lugar notável (5,81,87,88,96,97).
Erosão sufoca vias fluviais e reservatórios a jusante com lodo, enquanto os fazendo
até mesmo menos capaz de manipulação os volumes aumentados de corrida de água
diretamente fora as bacias (2,7) . Em 1982, inundação e dano de erosão devido
a clarear as florestas de Índia foi calculada somar $20 bilhões em cima do
previamente 20 years. Esta estimativa incluiu perda de terra de topo, perda de
propriedade para inundações, e encurtou vidas de reservatório (5).
Other calcula
coloque os custos diretos de consertar dano de inundação a mais que $250
milhões por ano (98) . UMA revisão geral deste problema na Índia é determinada
em referência (99).
Como dois-terços de toda a chuva é gerada de umidade bombeada atrás em
a atmosfera através de vegetação, desmatamento pode causar sério climático
mudança (1,100) . O reflectance de superfície também é mudado e é afetado
clima (1) . sem obscurecer, temperaturas de terra sobem dramaticamente e lata
grandemente reduza a atividade biológica vital na terra (87,101).
Desmatamento seguinte, overgrazing e tropel podem destruir depressa o
grama layer. Sem a proteção de cobertura de chão, a terra recebe
a força completa de bater pingos de chuva, trazendo partículas de barro para o
superfície e causando superfície endurecendo e marcando que sementes não podem
penetre (102,103) . O resultado de fim é freqüentemente desertification. Durante o
últimos cinqüenta anos, um calculou 65 milhões de hectares de uma vez terra produtiva
foi perdida para abandonar só ao longo da extremidade sulista do Saara assim
(104,105).
dados Adicionais para a África são determinados em referências (90,106).
Como recursos de floresta estão perdidos, se para agricultura, madeira, fogos de escova,
ou como fuelwood, são forçados crescentemente os aldeões a usar mais baixa qualidade
combustíveis como desperdícios de colheita e esterco para satisfazer as necessidades mínimas deles/delas por cozinhar
e outro purposes. Globally, um calculou 150 a 400 milhões de tonnes de
esterco de vaca é agora annually. queimado O queimando de cada tonne de esterco
desperdícios bastante nutrientes potencialmente produzir um 50 kg adicional de
grão.
que O esterco de vaca agora queimado na Índia desperdiça que nutrientes igualam a mais
que um-terço do fertilizante químico usou (7).
Uso crescente de resíduos agrícolas para combustível pode causar dano sério
a soils. assunto Orgânico em terras provê a maioria do nitrogênio e enxofre
e até meio o fósforo precisado por plants. aumenta o
cation trocam capacidade da terra, enquanto ligando minerais importantes como
magnésio, cálcio, potássio e amônio que seriam lixiviados caso contrário
fora.
Isto pára-choques o pH de terras, e melhora a retenção de água e
outras características físicas (151).
MESA 15
Estimated taxa anual Comum de Desmatamento de
Florestas Tropicais, 1980-1985, em Milhões de Hectares,
e Por cento de Floresta Parada Total
Tropical Tropical Total Tropical
Categoria a América Africa Asia (76 países)
Forest fechado 4339 1331 1826 7496
(0.64%) (0.62%) (0.60% ) (0.62%)
Forest aberto 1272 2345 10 3807
(0.59%) (0.48%) (0.61% ) (0.52%)
Todo o forests 5611 3676 2016 11303
(0.63%) (0.52%) (0.60% ) (0.58%)
Referência (31)
A destruição de florestas também pode ter conseqüências sérias em termos de
perda de recursos genéticos, perda de potencial produtos médicos novos, e
outros.
Estes são revisadas em referência (5).
O queimando de combustíveis de biomassa tem impactos ambientais sérios devido ao
fumaça libertou (107-112) . Embora houve numeroso anedótico
contas de saúde doente associaram com combustão de biomassa em recinto fechado, só,
recentemente tenha estudos científicos sistemáticos do problema começados (112).
Resultados para datar indicam isso em casas de aldeia, concentração em recinto fechado de
monóxido de carbono, particulates, e hidrocarboneto podem ser 10-100 e mais
tempos mais alto que Organização de Saúde Mundial (QUEM) Padrões (111).
Mais adiante, cozinheiros que usam biomassa tradicional fogões ardentes podem ser expostos
muito mais monóxido de carbono, formaldeído, benzo(a)pyrene de carcinogenic, e
outro tóxico e carcinogenic compõe que até mesmo os fumantes de cigarro pesados.
Disto é esperado que fumaça é um fator significante em doente-saúde
em countries. em desenvolvimento As doenças implicaram gama de bronchiolitis
e broncopneumonia para pulmonale de cor crônico para formas várias de câncer
(110,111).
Indeed, o QUE cita doença das vias respiratórias agora como o maior
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causa de mortalidade em países em desenvolvimento (112) Mesa de . 16 ar de listas
emissão de poluição fatora para uma variedade de combustíveis e sistemas de combustão.
Reduzir e controlar exposição a emissões de combustível de biomassa devem ser um
consideração primária em qualquer fogão program. que informação Adicional é
disponível do Centro de Leste-oeste (Apêndice J).
ECONOMIAS E OPÇÕES DE POLÍTICA
A escassez de fuelwood crescente tem uma variedade de impactos econômicos em ambos
moradores rurais e urbanos, a mão-de-obra rural, e a economia nacional.
Para o morador de subsistência rural, depleção de recursos de fuelwood locais
meios que forrageiam mais muito tempo já times. There são numerosas estimativas destes
tempos variando tão alto quanto 200-300 dias de pessoa por ano por casa dentro
Nepal ou 7% de todo o trabalho (22,46,98) e semelhantemente taxas de trabalho altas em
Tanzânia (59) e outros países (99) . correlações relacionando Aproximado
distância forrageando para a densidade de população local é desenvolvida facilmente por
comparando o consumo comum por uma população para a área requereram
proveja um rendimento contínuo, como mostrada em nota (114) . que UM segundo exemplo é
cedida referência (115) . Em regiões áridas com uma baixa taxa de crescimento de biomassa um
aldeia de como poucos como 500-1000 as pessoas podem usar para cima todo o fuelwood dentro um
distance. Forragear ambulante também é trabalho pesado; em Burkina Faso, típico,
headloads pesam 27 kg (113).
Quando madeira ficar escassa, desperdícios de colheita e esterco são os aldeões só
alternativa; não há nenhum dinheiro para combustíveis comerciais, nem faz o a longo prazo
custos ambientais de usar desperdícios agrícolas excedem em valor o imediato deles/delas
valor como fuel. Na Índia, foi calculado que um tonne de esterco de vaca
aplicada aos campos resultaria em valor de produção de grão aumentado
US$8, mas se queimado eliminaria a necessidade por lenha valor $27 dentro o
mercado (116,117).
Alguns discutiram isso devido à relativamente baixa eficiência
de vaca - esterco provendo nutrientes como nitrogênio, fósforo,
potássio, e zinco para a terra em uma forma de useable, faz sentido melhor
queimar isto (117) . Isto, porém, ignora outras contribuições importantes de
materiais orgânicos para sujar fertilidade (151).
Com um valor de mercado alto para biomassa abastece, o pobre e landless são
acesso às vezes negado para as fontes de combustível tradicionais deles/delas (118).
que tem
até mesmo informada que os trabalhadores de fazenda em Haryana, Índia, antigamente pagou
salários de dinheiro, às vezes é pagada ao invés resíduos de colheita ser usada para combustível
(99)--combustível que eles receberam livre previamente.
Em contraste, moradores urbanos têm freqüentemente nenhum escolhido mas comprar o deles/delas
combustível.
Again, há numerosas estimativas do fardo financeiro isto
impõe percorrendo até tão alto quanto 30% de renda de família total em Ouagadougou
(34), para 40% na Tanzânia (39), para quase meio em Bujumbura, Burundi (36).
Durante os anos setenta o custo de madeira e carvão aumentou a uma taxa de 1-2%
por ano mais rápido que outros bens (76) . devido à escalação de preço rápida deles/delas
durante os anos setenta, combustíveis fósseis não são freqüentemente alternativas viáveis.
Em
Malauí, o uso de querosene recusou 24% entre 1973 e 1976, supostamente,
devido a preços mais altos (34) . Outros notaram impactos semelhantes (71).
O uso de combustíveis tradicionais é importante estimulando o rural
economia.
O valor de fuelwood e carvão excede 10% do Total
Produto doméstico em países como Burkina Faso, Etiópia, e Ruanda,
e excede 5% na Libéria, Indonésia, Zaire, Mali, e Haiti (76).
Isto
bombas quantias grandes de dinheiro na economia rural e provê muito
emprego precisado para camponeses (Mesa 17) . para prover Ouagadougou com
por exemplo, madeira durante 1975 requereu uns 325,000 pessoa-dias de trabalho
e gerou mais de $500,000 diretamente em renda e um adicional $2.5
milhões em renda por transporte e distribuição (34).
Em Uganda, um
calculada são produzidos 16 tonnes de carvão por pessoa-ano (13).
Other
estimativas são determinadas em Mesa 18 e referências (71,72) . Em muitos países,
pessoas nas áreas mais pobres onde condições não permitem
expansão de colheita ou produção de animal e a vegetação lenhosa natural é
o único recurso, dependa pesadamente de vendas de lenha para a renda deles/delas
(34,99).
que Qualquer programa é posto em lugar para conhecer a escassez de fuelwood,
será necessário levar o emprego imprensa em conta.
Alternativas
Conhecer a escassez de fuelwood crescente (Mesa 9), os governos poderiam importar
combustíveis fósseis como um substituto; planta árvores rápido-crescentes e melhora o
administração de florestas existentes; e desenvolve mais combustível fogões eficientes e
outro equipamento de woodburning, entre outras ações.
Se toda pessoa que usa fuelwood agora trocasse a petróleo fundou combustíveis, o
consumo adicional seria há pouco 3.5% de 1983 produção de óleo mundial.
O
custo de querosene e gás de petróleo de liquified (LPG) para todas as necessidades domésticas
seja 15% de exportações de mercadoria totais ou menos para Quênia, Tailândia,
Zimbábue, e muitos outro countries. Importing combustíveis por cozinhar podem então
seja uma resposta importante em tais áreas (152).
Em contraste, para o Níger, Burundi, e outros, um interruptor para combustíveis de petróleo,
quase para necessidades de energia domésticas absorveria todos exportação de mercadoria
salários (152) Esforços de . para estimular uso de gás de butano por subsídios
começou na África Ocidental mas provou ser um fardo financeiro pesado
(34,119).
There também é evidência que tais subsídios beneficiam o rico
muito mais que o poor. Em Sumatra Ocidental em 1976, o mais pobre 40% do
população usou só 20% do querosene embora fosse pesadamente
subsidiada (58) . Contudo sem tais subsídios, combustíveis de petróleo são além
o alcance do poor. Nestes áreas, são precisadas de outras ações.
Como uma segunda resposta, podem ser plantações de rápido-cultivar espécies de árvore
desenvolvida para prover combustível (123-126) . dados Extensos em espécies, o deles/delas
padrões de crescimento, e os usos deles/delas são determinados em referências (5,12,102,123,124)
Agências de doador estão gastando uns $100 milhões agora por ano silvicultura acesa
projetos (116), e consolidação de dívida flutuante grande adicional é provida pelo nacional
porém, governos themselves. que A ONU calculou que $1 bilhões
por ano é precisada satisfazer as necessidades mínimas do ano 2000 quando um
escassez de cerca de 1 bilhões metros cúbicos por ano é esperada sem
intervenção (6) . para manter esta soma em perspectiva, porém, deve ser
comparada aos $130 bilhões por ano precisado para todo o setor de energia
desenvolvimento em países em desenvolvimento (154).
MESA 17
Desarranjo de de Fuelwood Custo Fatores para Niamey, Níger
$US/TONNE (*)
Labor por cortar, empacotando, e
que puxa a estrada (price) 8.30 à margem de estrada
Labor para loading/unloading 2.80
Transport licença .35
Transport 5.30
Cutting licença 5.50
Profit 5.50
Total $27.75
Referência de (121); (*) Assume 450 CFA/US $
MESA 18
Labor Exigências para a Produção de Combustível de Floresta
Pessoa-days/Hectare, Uganda
Maximum Mínimo
FUELWOOD 120 50
Carvão de (kilns) portátil 210 88
Carvão de (terra coloca no forno) 308 128
Referência (38)
Plantações podem prover emprego rural (115) de uns 150-500 pessoa-days/hectare
durante os primeiros três anos e quase duas vezes aquela quantia
durante colher (127) . Additionally, plantações e plantando árvores
geralmente possa prover benefits. ambiental muito importante Entre estes
está estabilizando e está protegendo terras de vento e erosão de água, provendo,
proteção para pássaros (que pode comer colheita-destruindo insetos--ou
as próprias colheitas) e outros animais, e provendo terra importante
nutrientes.
Estes são revisadas dentro (155).
Porém, plantações de Monocropping ignoram o muitos non-combustível tradicional
usos de florestas como comida, fibra, medicinas, e outros (128).
Alguns
espécies rápido-crescentes como Eucalipto, entretanto produtivo e forte, possa
também esvazie materiais de água de chão e terras, seja não comestível como gado
forragem, e impede crescimento de colheita vizinho (5,99) . Para outras espécies,
porém, interplanting com colheitas podem ser valuable. Acácia albida podem
rendimentos de aumento de millet e sorgo por até 3-4 vezes fixando nitrogênio
e bombeando outros nutrientes de fundo dentro da terra.
Additionally
provê quantias grandes de forragem de gado durante a estação seca
(102).
Outras valiosas espécies incluem o Tamarisk, usado no Irã sulista
controlar salinidade (129).
Alguns países começaram a desenvolver plantações significativas.
Brasil, para
exemplo, plantou 5 milhões de hectares prosperamente, principalmente rápido-crescente
Eucalipto, para combustível e polpa desde 1970 (67) . em contraste, na Tanzânia
um calculou foram precisados de 200,000 hectares de plantação em 1983 para se encontrar
as necessidades do país, mas só 7300 seriam plantadas (47) . Substantial
progresso está sendo feito, apesar de às vezes custos altos--mais de $1000 por
hectare em lugares, rendimentos que às vezes foram distante debaixo de expectativas
(127,130), e numerosos outros problemas (5,99,116,125,131,132,155).
Em
por exemplo, partes de Quênia woodlots individual estão sendo agora estabelecidos
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amplamente (140) . Em Mesa são comparados 19 vários fóssil e combustíveis renováveis
em base do custo deles/delas e o desempenho dos fogões usados com
eles.
Como vista lá, fuelwood é longe menos caro que petróleo fundou
combustíveis ou outra energia renovável options. Embora isto valeu vantagem
diminua em regiões áridas, será provável ainda significante.
Woodlots de aldeia podem reduzir o custo de fuelwood mais adiante (Nota 157-C).
Assim, madeira será uma fonte de energia primária em países em desenvolvimento para o
futuro previsível.
Como uma terceira resposta, melhorando a eficiência com que combustíveis de biomassa são
usada grandemente poderia estender recursos de floresta e a um muito baixo custo.
Em
este caso, a vantagem de custo de madeira como um combustível de arte culinária se torna mais até mesmo
aparente (Mesa 19) . A importância dos resultados mostrada em Mesa 19
não possa ser overemphasized. Nenhum outro recurso de energia vem perto do
vantagem de custo de madeira usou em combustível fogões eficientes.
Certainly, como
rendas sobem a limpeza e conveniência de qualidade mais alta abastece tal
como querosene, será pagado LPG, ou ethanol alegremente; mas isto não é agora
uma opção viável para muitos do poor. Thus do mundo, um esforço significante
deve ser focalizada no desenvolvimento de fogões que queimam madeira, mas faz assim
completamente e seguramente, com eficiência alta, e aquele é facilmente controlado.
O custo de economizar energia usando um fogão melhorado também pode ser comparado
para o custo de fuelwood. produtor UMA casa típica de oito pessoas
que usam fuelwood por cozinhar em um fogão tradicional (eficiência térmica de
17%) a uma taxa de 300 watts/person aproximadamente 150 GJ de energia consumirá dentro
um dois-ano period. Alternatively, se esta mesma casa fizesse o deles/delas
cozinhando em dois $3 woodstoves de canal-tipo melhorado que observaram
poupanças de combustível de 30-40% no campo (eficiência térmica de 30%, Capítulo,
V), eles consumiriam só 90-105 GJ em cima da vida de dois-ano destes
fogões.
que As poupanças de energia seriam alcançadas a um custo de só $0.10-0.13/GJ
--um fator de 10 menos que o custo de plantação produziu
fuelwood (Mesa 19) . que A energia precisada produzir estes fogões não faz
mude este result. Currently, 0.022-0.027 GJ/kg é precisado produzir
acere de minério cru e processos industriais novos poderia reduzir isto para
0.009-0.012 GJ/kg (136) . UM fogão típico poderia usar 2-3 kg de aço e
assim exige para 0.1 GJ que produzam enquanto salvando 25 GJ ou mais em cima de seu
vida.
Não é pretendida que comparando estas opções desta maneira discute isso
fogões melhorados são um substituto por plantar trees. são precisadas Ambos agora
e ambos são componentes importantes de qualquer estratégia de energia de longo-termo.
O custo de prover tal combustível fogões eficientes para toda família em terra
usando biomassa agora abastece por cozinhar seria menos que um 1 GW típico
planta de poder nuclear, ainda economize uns 10-20 vezes como muita energia cada ano como
o reator produziria durante sua vida inteira (153).
O desígnio,
produção, e disseminação de barato, combustível fogões de biomassa eficientes
e outras tecnologias são os assuntos dos capítulos seguintes.
CAPÍTULO III
DESÍGNIO DE FOGÃO
Neste capítulo os princípios físicos básicos de combustão e calor
transferência será aplicada ao desígnio de cookstoves que queima biomassa crua
combustíveis como madeira e desperdícios agrícolas e diretrizes por melhorar
a eficiência deles/delas será developed. Estas diretrizes formam a base para
o desenvolvimento de altamente combustível stoves. eficiente que Estes são, porém,
diretrizes only. para determinar os efeitos com precisão em desempenho de
modificações de desígnio várias e aperfeiçoar um desígnio requer diligente
testando como descrita em Capítulo V. A combustão atual e transferência de calor
processos que acontecem em um fogão são muito complicados, muito altamente interdependentes,
e muito variável para modelar e predizer easily. Testando é um imperativo.
Começar a entender como melhorar o desempenho de um fogão, ambos o
limites teóricos como também os limites práticos atuais para fogão
desempenho deve ser understood. que Os limites teóricos são examinados primeiro.
Por exemplo, considere arroz de arte culinária ou porridge. Como mostrada em Mesa 1,
aquecendo as quantias apropriadas de grão seco e molha a ferver e
induzindo as reações químicas necessárias requer, neste caso ideal,
o equivalente de cerca de 18 gramas de madeira por quilograma de comida cozida.
Contudo,
arte culinária controlada testa com o fogo aberto requereu uns 268 gramas
de madeira por quilograma de comida cozinhada e até mesmo melhorou fogões de metal têm
usada uns 160 gramas--nove vezes a exigência teórica.
(Capítulo V
e referência 2).
Determinar onde o resto desta energia está perdido requer detalhado
trabalho experimental, incluindo monitorando temperaturas de parede de fogão, gás de cano de chaminé,
temperaturas e volumes, e emissões, e só foi terminado em alguns
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casos especiais (3-5) . debaixo do que Alguns destes são esboçadas em Figura 1.
MESA 1
Energia de Requereu Por Cozinhar
Temperature Energia Específica Required Wood Equivalent Total
Heat para Cooking Químico (gramas)
Comida kJ/kg[degrees]C de Change [degrees]C Reactions Energia por Comida de kg
KJ/kg de kJ/kg Cooked
Arroz 1.76-1.84 80 172 330 (*) 18
Polvilhe 1.80-1.88 80 172 330 (*) 18
Lentilhas 1.84 80 172 330 (* ) 18
Carne 2.01-3.89 80 -- 160-310 9-17
Batatas 3.51 80 -- 280 16
Legumes 3.89 80 -- 310 17
(*) Isto inclui água suficiente por cozinhar mas nenhum para evaporação
(* *) Para madeira com um valor calorífico de 18 MJ/kg.
Referências (1,3).
Destes aquecem equilíbrios, podem ser feitas várias observações.
o Generally que a perda maior, 14-42% da energia de contribuição, está através de batida
Condução de em e pelo walls. Em fogões volumosos
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Fogão de (lb de Figura) é administrado por e perdido do exterior
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se aparecem.
o A perda de energia em contas de gás de cano de chaminé quentes para uns 22-39% do
somam contribuição ao woodstove.
que A eficiência de energia de um fogão pode ser
aumentou dramaticamente fazendo uso da energia neste gás de cano de chaminé quente
por convective melhorado aquecem transferência à panela.
o Embora não explicitamente detalhou em Figura 1a, em fogos abertos brilhante
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aquecem transferência é o mecanismo para dois-terços da transferência de calor para
a panela e grandemente não pode ser aumentada (7).
o As perdas de energia devido a combustão incompleta são relativamente pequenas,
tipicamente menos que 8% da contribuição energy. O maior problema com
combustão incompleta é a emissão de monóxido de carbono venenoso e
Hidrocarboneto de --muitos dos quais é carcinogenic tóxico, plano (8).
o Typically meio a energia que entra na panela está perdida na forma de vapor
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Perdas de também acontecem entrando aquela energia no pot. Eliminating isto
cozinham em vapor perda controlando o fogo mais cuidadosamente pôde, em princípio,
reduzem uso de energia total por meia.
Similarly, convective aquecem perdas de
a superfície da panela é bastante importante (Figura 1d) . Para panela típica
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Perda de taxa de 700 W/[m.sup.2] (42,43), um 28-cm-diâmetro panela cilíndrica com
10-cm exposto a ar ambiente energia perderá à taxa de 100 W.
Durante uma hora, este é energetically equivalente para 20 gramas de madeira.
FIGURE 1:
Calor Equilibra Cozinhando Fogões
Figure 1a:
Fogo Aberto tradicional
Equilíbrio de Energia final:
Gains:
8% absorvidas por água e comida
Perdas de :
10% perdidas por evaporação de panela
82% perdido a ambiente
Referência (6)
Figure 1b:
Dois metal de uninsulated de panela
fogão de madeira com chaminé.
Equilíbrio de Energia final:
Gains:
17.6% absorvidas por primeira panela
10.3% absorvidas por segunda panela
a fração perdida por evaporação
de panelas é desconhecido
Perdas de :
2% absorvidas por corpo de fogão
40.4% perdidas por transmissão e radiação
de corpo de fogão
22.2% perdido como energia térmica em
cano de chaminé gases
7.8% perdido devido a combustão incompleta
Referência (5)
Figure 1c:
Dois panela madeira volumosa
fogão com chaminé.
Equilíbrio de Energia final:
Gains:
11.8% absorvidas por primeira panela
3.6% absorvidas por segunda panela
Perdas de :
29.2% absorvidas por corpo de fogão
1.9% perdidas por transmissão e radiação
de corpo de fogão
39.0% perdido como energia térmica em
cano de chaminé gases
2.7% perdido devido a combustão incompleta
11.8% unaccounted para
Referência (5)
Figure 1d:
Três madeira de massa de panela
fogão com chaminé.
Equilíbrio de Energia final:
Gains:
6% absorvidas por água e comida
Perdas de :
4% perdidas por evaporação de panelas
2.1% perdido de superfícies de panela
13.9% absorvidas por corpo de fogão
30.2% perdido como energia térmica em
cano de chaminé gases
1.1% perdido como monóxido de carbono
1.9% perdido evaporar umidade dentro
abastecem
5.9% perdido como calor oculto de vaporização
de água produziu
através de combustão
11.% perdido como resíduo de carvão
Referência (3)
Figure 1e:
Fogão de carvão tailandês.
Equilíbrio de Energia final:
Gains:
3.1% absorvidas por água e comida
Perdas de :
4.6% perdidas por evaporação de panela
0.2% perdeu através de transmissão e
Radiação de de tampa de panela
13.0% absorvidas por corpo de fogão
1.3% perdidas por transmissão e radiação
de corpo de fogão
2.1% perdido como energia térmica em
cano de chaminé gases
0.7% perdido como dívida de monóxido de carbono
para combustão incompleta
75.% perdido na conversão de
Madeira de para carvão
Referência (4)
Melhorando a eficiência de combustível de um fogão assim requer atenção para um
número de factors. diferente Entre estes é:
Combustão Eficiência: de forma que como muito da energia armazenada no combustível
como possível é libertada como calor.
Heat Eficiência de Transferência: de forma que como muito do calor gerada como
possível é transferida de fato aos conteúdos do pot. Isto
inclui condutivo, convective, e radiative aquecem processos de transferência.
Control Eficiência: de forma que só tanto calor quanto é precisada cozinhar o
Comida de é gerada.
Panela Eficiência: de forma que como muito do calor que alcança os conteúdos
da panela como possíveis restos lá cozinhar a comida.
Cooking Eficiência de Processo: de forma que como pouca energia como possível é
causava a physico-substância química muda ocurring cozinhando comida.
A combustão e eficiências de transferência de calor são combinadas freqüentemente para
conveniência e é então termed a eficiência térmica do fogão.
Quando
eles também são combinados com a eficiência de controle, os três são junto
termed o fogão efficiency. testes Diferentes medem combinações diferentes
deste factors. água de poder Alta testes ferventes, por exemplo,
meça o efficiency. High/low térmico dão poder a água testes ferventes e
testes de arte culinária controlados são dois métodos diferentes de medir o fogão
eficiência.
A eficiência de transferência de calor será discutida primeiro em termos do
condutivo, convective, e radiative processa andamento em dentro e ao redor do
fogão.
do que Estes processos são esboçados em Figura 2. Os outros aspectos
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será discutida eficiência em turn. Os apêndices documentam o texto dentro
detalhe e provê referências extensas para mais adiante leitura.
CONDUÇÃO
A temperatura de um sólido, líquido, ou gás é uma medida de como rapidamente o
átomos e moléculas dentro disto são moving: o mais rápido eles estão movendo o
mais quente a substância is. Em gases e líquidos, transferência de calor condutiva
acontece quando moléculas de velocidade altas colidem fortuitamente com moléculas mais lentas,
cedendo deste modo para cima algum do energy. deles/delas, calor é gradualmente
transferida de regiões de temperatura mais altas a esses a mais baixas temperaturas.
Por causa da baixa densidade deles/delas e a baixa taxa de colisão conseqüente
entre moléculas, gases têm uma baixa condutividade térmica.
qualidade Alta
isoladores tiram vantagem disto apanhando milhões de ar de miniscule
bolsos em uma matriz de (muito poroso ou esponjoso) material:
a maioria de tal
isoladores são na realidade air. O material sólido é lá só segurar o
areje em lugar--prevenir correntes de ar que aumentaria o calor
transfira rate. Thus, tais isoladores perdem algum do valor separando deles/delas
se eles estão comprimidos que reduz o tamanho das bolsas de ar ou adquire
molhe que enche as bolsas de ar com água de condutividade mais alta.
MESA 2
que Propriedade Típica Avalia às 20[degrees]C
material Densidade de Térmica Calor Específico
Condutividade de kg/[m.sup.3] J/kg[degrees]C
Metais W/m[degrees]C (*)
Steel Liga 35 (10-70) 7700-8000 450-480
Sólidos de Nonmetallic
Cement 0.8-1.4 1900-2300 880
Isoladores
Fibra de vidro de 0.04 200 670
Líquidos
Water 0.597 1000 4180
Gases
Air 0.026 1.177 1000
(*) Veja Apêndice eu para a definição e conversão de unidades.
Referência (9).
Uma mesa mais completa é determinada em Apêndice UM.
Em um sólido, calor é administrado como átomos rapidamente vibrando excite e
acelere a taxa de vibração de mais lentamente vizinhos comoventes.
Additionally,
em calor de metais é administrada como elétrons grátis com um movimento de velocidade alto
de regiões a uma temperatura alta em regiões a uma mais baixa temperatura
onde eles colidem com e excitam atoms. em geral, condução de calor por
tais elétrons são muito mais efetivo que que átomos excitando adjacente
cada other. por isto, metais (que administram eletricidade) tenha muito
condutividades térmicas mais altas que sólidos eletricamente isolantes.
Uma mesa breve de condutividades térmicas e outros fatores é apresentada dentro
Mesa 2 above. que Os pontos há pouco fizeram sobre a baixa condutividade de gases,
a condutividade alta de metais, e isoladores de qualidade que são principalmente ar
(note a baixa densidade) pode ser vista claramente nesta mesa.
Condutividade Térmica calculando
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A condutividade térmica de uma lata de objeto
seja expressada aproximadamente pela equação
KA([T.SUB.1] - [T.SUB.2])
Q =--------------------------- (1)
S
onde Q é a taxa de transferência de calor, k é
a condutividade térmica do material,
Um é a área, s é a espessura do
conteste por qual calor está sendo administrado,
e ([T.sub.1-[T.sub.2]) é a diferença de temperatura
entre o sides. Thus quente e frio, vemos nós que se o prato é
grande e magro (A/s grande) a taxa de tranfer de calor será grande.
Se o
prato é pequeno em área e grosso, mais como uma vara (A/s pequeno), a taxa de
transferência de calor também será small. com os que A transferência de calor varia diretamente
a condutividade térmica e a temperatura diferenciam pelo objeto
(Apêndice UM).
Porém, usando esta equação só para a transferência de calor por um fogão
parede conduziria a valores que também são muitas vezes large. A transferência de calor
em e fora de um objeto depende das condutividades para e do
superfícies como também a condutividade dentro do próprio objeto (Apêndice
Um).
Em alguns casos, sujeira ou camadas de óxido podem reduzir a transferência de calor
pela superfície; em outros casos, o ar à própria superfície significativamente
reduz o calor então transfer. Taking isto em conta dá
A([T.SUB.1] - [T.SUB.2])
Q =------------------------
1 S 1
- + - + -
[H.SUB.1] K DE [H.SUB.2] (2)
onde [h.sub.1] e [h.sub.2] é os superfície calor transferência coeficientes internos e exteriores
(Apêndice B) . valores Típicos para h ainda são 5 W/[m.sup.2][degrees]C dentro areje a mais de 15
W/[m.sup.2][degrees]C em um 3 m/s moderado wind. O inverso avalia 1/h e s/k são o
resistências térmicas para aquecer transfer. valores Típicos da corrente térmica
resistências (s/k) para paredes de fogão diferentes são 0.0000286 [m.sup.2][degrees]C/W para 1-mm-grosso
acere, 0.04 [m.sup.2][degrees]C/W para barro incendiado 2-cm-grosso, e 0.10 [m.sup.2][degrees]C/W para um
Wall. concreto 10-cm-grosso em contraste, a resistência térmica do ar
à superfície da parede de fogão (1/h) é 0.2 [m.sup.2][degrees]C/W para ainda areje e
0.0667 [m.sup.2][degrees]C/W para um 3 m/s wind. para o que Estes valores devem ser dobrados então
responda pelo interior e fora de superfícies.
Assim, é a resistência de superfície, não a resistência para aquecer transfere de
o próprio material, que principalmente determina a taxa de perda de calor
pelo fogão wall. Isto é verdade até muito baixa condutividade (alto
resistência térmica) materiais como isolamento de fibra de vidro são usados.
Por exemplo, fibra de vidro tem uma resistência térmica (1/k) tipicamente aproximadamente 25
m[degrees]C/W ou, para um forro 4-cm-grosso, uma resistência total (s/k) de cerca de mim
[m.sup.2][degrees]C/W.
Neste caso o isolamento, não a resistência da superfície,
camadas de ar, é o primário determinante da taxa do fogão de perda de calor.
A taxa estatal fixa de perda de calor por uma parede de fogão de metal pode ser agora
crudely estimated. Se a parede tem uma área de 1mx0.2m-0.2[m.sup.2], uma temperatura
diferença de 500[degrees]C entre o interior e fora de, e está em ainda ar
(.2)(500)
Q =------------------------ = 250 watts
(.2) + (0.0000286) + (.2)
Se a resistência da camada de limite de superfície de ar tivesse sido ignorada, um
taxa de perda de calor 14,000 vezes maior teria sido calculada--um
valor absurdamente grande.
Transferência de calor condutiva também leva calor pela panela para seus conteúdos.
Panelas de alumínio de condutividade altas podem economizar energia comparada a barro
panelas porque eles administram o calor do fogo mais prontamente à comida.
Porém, ao mesmo tempo panelas de alumínio sofrerão maior perda de calor
que panelas de barro do interior morno para as porções do exterior expostas
para air. ambiente frio Estas porções da panela poderiam ser separadas
reduza este calor loss. O coeficiente de transferência de calor global de alumínio
foram calculadas panelas para ser aproximadamente 18 W/[m.sup.2][degrees]C comparou a 9.7 W/[m.sup.2][degrees]C para
panelas de barro (3,10) . Em arte culinária controlada testa com panelas de alumínio, combustível,
poupanças eram aproximadamente 45% (3) comparou a usar barro pots. Coating alumínio
panelas com lama para proteger o brilho deles/delas, ou permitindo uma camada grossa de fuligem para
construa no lado de fora reduza a eficiência de energia das panelas e deveria ser
desencorajada.
além do desempenho alto deles/delas e facilidade de cozinheiros de uso
prefira panelas de alumínio porque, panelas de barro incendiadas tradicionais distintas, eles,
não vá break. Em uns muito poucos anos a produção e uso de panelas de alumínio
esparramou amplamente em muitos países em desenvolvimento.
Armazenamento Térmico calculando
Outro fator de importância em cálculos de transferência de calor condutivos é
a habilidade de um material para armazenar energia térmica, medido como seu
heat. específico O calor específico de um material é a quantia de energia
exigida elevar a temperatura de 1 kg de sua massa antes das 1[degrees]C.
Para um determinado
conteste, a mudança no calor total armazenado é então determinada por
DE - [MC.SUB.P](DT) (3)
onde M é a massa do objeto, [C.sub.p] é seu calor específico, e (dT) é seu
mude em temperature. Thus, se a parede de uns 3 kg metal fogão aumentos
antes de 380[degrees]C durante uso, está a mudança em energia armazenada em sua parede
DE = (3kg)(480Ws/kg[degrees]C)(380[degrees]C) = 547200 Ws ou 547.2 kJ
Assim, a condutividade térmica leva energia térmica por um material;
o calor específico e massa de uma loja de objeto esta energia de calor.
O
maior a massa e calor específico de um objeto o mais energia que pode
armazene para uma determinada mudança em temperature. Thus um de modo térmico volumoso (grande
[MC.sub.p]) objeto esquenta lentamente para cima; um de modo térmico de peso leve (pequeno [MC.sub.p]) objeto
esquente rapidamente.
Isto é chamada a inércia térmica de um objeto e é
um parâmetro de desígnio importante em fogões.
Cálculos de Perda de parede
Reduzindo a perda de calor em e pelas paredes de fogão para o exterior
requer uma análise detalhada do processo de condução que é apresentado
em Apêndice A. revisando estes cálculos, é importante a nota
primeiro que eles estão baseado em um particular assumida câmara de combustão
geometria e fluxo de calor do fire. por causa disto, os valores listaram
debaixo de está em watts, graus, etc., em lugar de em unidades de dimensionless.
Segundo, para simplicidade e conveniência os cálculos eram assumindo terminados
que o fogo é persistido em um único nível de poder todo o time. Thus, o
resultados listados são intermediário entre esses observadas em prática para o
poder alto fase fervente e o baixo poder que chiam fase devido ao
valores assumidos para o calor fluxes. Embora são trocados os valores dados
por estes fatores, eles mostram tendências que permanecerão não obstante o mesmo
para qualquer câmara de combustão.
Quando cozinhando começar, as paredes do fogão são cold. Com tempo que eles esquentam
em uma taxa determinada pela massa deles/delas e calor específico como discutida
sobre.
paredes De peso leve têm uma baixa inércia térmica e esquentam depressa.
Paredes grossas, pesadas esquentam mais slowly. Heat perda da câmara de combustão
é determinado por como depressa estas paredes esquentam e subseqüentemente quanto
aqueça a parede perde de seu fora de surface. para Isto é mostrada claramente dentro
bse4x37.gif (600x600)
Figure 4, onde o mais grosso a parede o mais lentamente esquenta.
Embora uma parede grossa de material de calor específico alto denso pode ter
ligeiramente mais baixa perda de calor que uma parede mais magra depois de várias horas (Veja
Apêndice UM), ocupa muitas horas mais para a mais baixa perda de calor eventual de
a parede grossa para compensar para seu muita maior absorção de calor para
esquente até este state. Thus, sempre é preferível para fazer o sólido
(non-isolador) porção da parede como magro e ilumina como possível.
Adicionalmente, o uso de insulants de peso leve como fibra de vidro ou
bse4bx37.gif (486x486)
construção de parede dobro pode abaixar perda de calor dramaticamente (Figura 4B).
Materiais como areia-barro ou solidifica que tem um calor específico alto
e densidade, e que deve ser formada em seções grossas para ser suficientemente
forte apoiar uma panela ou resistir ao fogo, deveria ser evitada então.
Aqueça Recuperação
Freqüentemente foi discutido que as quantias grandes de calor absorveram por
as paredes de um fogão volumoso que extinguem deveriam ser utilizadas por qualquer um
o fogo cedo e usando este calor para completar arte culinária ou usando depois
isto para aquecer water. Water aquecimento testa em fogões volumosos quentes, porém, tenha
mostrada para isso só 0.6-1.3% da energia libertadas pelo fogo de qual
talvez um-terço foi armazenado na parede volumosa, poderia ser recuperada--aquecendo
a água antes de tipicamente 18-19[degrees]C (2) . o que é pensada freqüentemente que é
aquecer ou cozinhar através de recuperação de calor são realmente terminados o permanecendo
carvão do fogo.
Aquela recuperação de calor de paredes volumosas é tão difícil pode ser facilmente
entendida considerando o following. First, condução de calor por
a parede está lenta (Apêndice UM) de forma que pouca energia pode ser transportada
a panela directly. Second, ar é um insulator. Thus relativamente bom, pequeno,
calor pode ser levado da parede no espaço de ar dentro do fogão e
então para o Terço de pot. , ambos estes caminhos de calor são reduzidas a velocidade mais adiante pelo
diferença de temperatura relativamente pequena entre a parede e a panela.
O
baixa temperatura da parede também reduz a transferência brilhante à panela.
Finalmente, o calor armazenado na parede cuida de equilibrate dentro da parede
e então escoa ao outside. que O resultado de todos estes processos é mostrado
bse6x39.gif (600x600)
em Figura 6 e concorda muito bem com os dados experimentais citados acima.
Em lugar de depender de baixa eficiência fogões volumosos (Mesa V-1) para
cozinhando e tentando recuperar calor para água quente então, tal água,
aquecendo podem ser feitas muito mais eficazmente diretamente com um desempenho alto
fogão.
Further, pode ser feito então quando precisou em lugar de ser amarrada
a arte culinária schedule. Similarly, usando calor armazenado para completar arte culinária é
uma técnica extremamente ineficiente comparou a usar uma eficiência alta
fogão de peso leve e possivelmente um " fogão de haybox " (discutiu abaixo abaixo
OUTROS ASPECTOS).
Porém, recuperação de calor é claramente desejável quando pode ser feito
eficazmente, valha efetivamente, e sem interferir excessivamente com
o propósito primário do device. por exemplo, aquecendo água através de calor
recuperação poderia ser feita eficazmente formando a parede de um alto
fogão de metal de desempenho isto em uma água Calor de tank. que vai caso contrário
seja perdida em e pela parede seria então ao invés diretamente
absorvida pelo water. Se ou não a mais baixa combustão comum
temperaturas de câmara reduziriam a panela que aquece eficiência significativamente
ou interfere com combustão precisaria ser testada.
Assim, paredes de peso leve têm o potencial intrínseco para muito mais alto
desempenho que paredes volumosas devido à mais baixa inércia térmica deles/delas.
Isto
porém, necessariamente não significa que um fogão de peso leve vai automaticamente
economize energia ou que um fogão volumoso cannot. Para um de peso leve
fogão para economizar energia sua perda de calor para o exterior também deve ser minimizado
e devem ser aperfeiçoadas o convective e transferência de calor de ponto luminoso para sua panela.
Reciprocamente, fogões volumosos podem e às vezes economizam energia apesar do deles/delas
parede grande losses. Tais fogões podem economizar energia se o convective e
radiative aquecem transferência à panela é aperfeiçoada cuidadosamente.
Perdas de Parede reduzindo
Se uma única parede de peso leve (metal) fogão é manchado pesadamente e sooted
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no lado de fora sua perda de calor exterior pode estar bastante grande (Figura 5).
Isto
perda de calor está devido à emissão de energia brilhante (veja Apêndice C) e
pode ser reduzida polindo quimicamente ou mecanicamente ou cobrindo o
superfície exterior para deixar um finish. metálico luminoso Embora tal um fim
possa ter atração comercial, sua efetividade reduzindo perda de calor vai
só dure tão longo como é mantido relativamente limpe e livre de fuligem e
enferruje, etc. que deveria ser notado que a maioria das pinturas, até mesmo pintura branca, vai
de fato aumente a perda de calor brilhante de um fogão e deva ser
evitada; para diminuir perda de calor brilhante, a superfície deve ser metálica.
Lighweight únicos fogões de parede são fáceis construir, seja valida baixo, e
tenha desempenho relativamente alto quando convective aquecem que transferência é aperfeiçoada.
Porém, durante uso eles podem ter no lado de fora bastante calor e lata
bsex40.gif (600x600)
queime o usuário como também seja incômodo usar (Mesa 3) . para reduzir calor
perda e assim reduz este perigo, qualquer construção de parede dobro ou
podem ser usados insulants de peso leve como fibra de vidro ou vermiculite.
Construção de parede dobro com metal só pode reduzir calor significativamente
perda (Figura 5), desconforto de usuário, e o perigo de queimaduras (Mesa 3).
O
parede dobro serve duas funções reduzindo calor loss. First, o morto,
espaço de ar entre as duas paredes é um isolador moderadamente bom.
que deve
porém, seja notada que aumentando as densidades deste espaço de ar morto
não melhore seu value. isolante que Isto está devido à transmissão
correntes que fluem mais livremente o maior o espaço, levando calor de,
uma parede para o Segundo de other. , a parede interna age como uma proteção de radiação
entre o fogo e o wall. exterior Ambos estes fatores podem ser vistas dentro
Figure 5.
Lá, o emissivity ou, mais com precisão, a junção brilhante
entre as paredes internas e exteriores o início é determinante de perda de calor.
O emissivity de superfície exterior é menos importante devido à mais baixa temperatura
daquele wall. Como a temperatura da parede exterior aumenta devido
para maior transferência de calor brilhante de interno a parede exterior ([[epsilo] .sub.i] aumentando)
o emissivity exterior, [[epsilo] .sub.e], fica mais importante (Apêndice C).
Em prática há várias dificuldades potenciais:
o Embora é preferível para minimizar junção brilhante entre os dois
Paredes de lhes dando um fim metálico luminoso, longo-duradouro, eles vão
cuidam de ferrugem, mancha, e fuligem em cima de time. Keeping que eles limpam seria
difficult. Even no pior caso ([[epsilo] .sub.1] = .9, [[epsilo] .sub.e] .9), porém, o dobro
Parede de ainda executa melhor que o melhor ([epsilo] .sub.e] = .9) única parede de metal.
o O espaço de ar morto é um isolador bom em seu próprio, mas prendendo o
parede interna para o exterior cuidará de circuito curto seu valor separando
devido à condutividade térmica alta de metal. é necessário que o
duas paredes são junto mecanicamente rígidas, mas eles não devem facilmente
administram calor de um para o outro.
que Isto poderia ser feita usando nonmetallic
Spacers de ou prendedores, ou soldadura de tacha as paredes junto a
selecionou pontos.
que deveriam ser evitadas soldas contínuas Longas se possível.
o O valor isolante do espaço de ar morto está reduzido se ar é permitido
para fluir por.
Thus, o espaço de ar morto deveria ser fechado ao topo.
Estão sendo desenvolvidos fogões de metal de parede dobro agora e comercializaram dentro
Botsuana (11,12) e Guiné (13).
Melhor ainda é usar um insulant de qualidade alto como fibra de vidro ou
vermiculite com a parede dobro para segurar isto em lugar e proteger isto.
Como
vista em Figura 5, camadas de isolamento tão magro quanto alguns milímetros são
efetivo reduzindo calor loss. Tais fogões foi testada em Mali
(14).
Outros insulants valor investigando de peso leve incluem cinza de madeira,
terra de diatomaceous, e, possivelmente, quimicamente tratou (reduzir seu
flammability) palha ou carvão entre outros (veja Mesa UM-1).
Da mesma maneira que separou paredes reduzem as temperaturas exteriores (Mesa 3), eles
aumente a parede interna temperature. Isto pode aumentar transferência de calor para
a panela através de convective aquece transferência, através de radiative aqueça transferência do
superfície de parede interna, e possivelmente melhorando a qualidade de combustão.
TRANSMISSÃO
Convective aquecem transferência acontece quando um gás ou líquido está forçado ou fluxos
naturalmente em uma região a uma temperatura diferente e então calor de trocas
energia através de condução - - pela interação de partículas individuais.
que é
através de convective aqueça transferência que o gás quente que deixa o fogo aquece o
panela, ou que o vento esfria um stove. quente Em fogos abertos e muitos tradicional
bse1x290.gif (600x600)
fogões muito do potencial de aquecimento deste gás está perdido (Figura 1).
Convective crescente aquecem transferência à panela é o único a maioria
modo importante para aumentar a eficiência térmica de um fogão de woodburning.
Convective Calor Transferência crescente
Em geral, convective aquecem transferência é empiricamente determinada pela equação:
Q = HA([T.SUB.1]-[T.SUB.2]) (4)
Para o caso de uma panela que está aquecido por gás quente que deixa o fogo, é Q o
calor transferiu do gás à panela, h é o calor de convective
transfira coeficiente, UM é a área da panela por qual o calor
troca acontece, e ([T.sub.1]-[T.sub.2]) é a diferença de temperatura entre
o gás quente e a panela.
Aumentar a transferência de calor Q para a panela há então, em princípio,
três coisas a pessoa enlata do. First, a temperatura [T.sub.1] do gás quente pode ser
aumentada.
Isto só pode ser feita fechando o fogão e controlando o
quantia de ar externo que enters. Isto é freqüentemente não prático como isto
requer manipulando uma porta na entrada de madeira, previne monitorando visual fácil
de fogo, e normalmente requer para corte a madeira em pedaços pequenos assim
que a porta pode ser fechada atrás de them. Further, o usuário deve constantemente
feche os Fogões de door. com fornalhas inclusas é, porém, sendo
desenvolvida e disseminou na Índia (15-18) . Se próspero em um grande
escale, esta é uma inovação importante.
Segundo, como muito da área UM da panela deveria ser exposta ao gás quente
como possible. Isto é muito importante.
Por exemplo, que Os apoios de panela devem
seja forte bastante apoiar a panela mas deveria ser mantida pequeno em área para
não esconder o gás quente do pot. O gás deveria ser permitido subir
para cima ao redor da panela e contata sua superfície inteira.
Terço, o convective aquecem coeficiente de transferência que h deveria ser aumentado.
Isto pode ser feita aumentando a velocidade do gás quente como flui
além da panela.
Em convective aqueça transferência, a resistência primária para aquecer fluxo não é
dentro do objeto sólido (a menos que seja um isolador muito bom), nem dentro
o gas. Instead quente corrente, a resistência primária está na " superfície
camada " de limite de muito lentamente gás comovente imediatamente adjacente a uma parede.
Longe de uma parede, flui gás livremente e prontamente leva calor com isto.
Como o
parede de panela é chegada, fricção entre a panela e o gás previne o
supra com gás de fluir facilmente, Dentro desta região, transferência de calor é principalmente por
condução e, como previamente notável, a condutividade de gases é totalmente
baixo.
é esta camada de limite de superfície de gás estagnado que principalmente
limites aquecem transferência do gás quente corrente para a panela.
Melhorar a eficiência térmica de um fogão, a resistência térmica de
esta camada de limite deve ser reduced. Isto pode ser realizada por (entre
outros) aumentando a velocidade de fluxo do gás quente em cima da superfície de
a panela.
Estas ajudas " de fluxo rápidas descascam " algum deste limite de superfície fora
camada e, mais magro, a camada de limite de gás estagnado oferece menos então
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resistência para transferência de calor condutiva por isto para a panela (Figura 7).
Tipos de Fogão fundamentais
Esforços para melhorar convective aquecem transferência resultou em três
tipos fundamentais de fogões de biomassa que serão termed de generically
multipot, canal, e nozzle (Figura 8) . Em cada um destes, o fluxo
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velocidade do gás quente em cima da panela é aumentada estreitando o
channel(1) abertura pela qual o gás tem que fluir além da panela.
(Porque o
volume de gás quente que flui passado qualquer ponto é constante, sua velocidade de fluxo,
por uma abertura estreita deve ser mais rápido que por um mais largo).
Isto,
porém, resulta em um impedimento sério inerente em qualquer melhorou fogão
programa.
Como estas aberturas de canal deve ser preciso para dentro de alguns milímetros
ser efetivas, têm que corresponder fogão e dimensões de panela e devem ser precisamente
determinada - - grandemente complicando produção e disseminação.
Fogões de Multipot aquecem dois ou mais panelas de um único fogo.
em princípio,
isto aumenta a área de superfície de panela exposta ao fogo e gás quente e
aumentos o efficiency. térmico Em prática, porém, é difícil se
não impossível controlar a contribuição de calor individualmente a cada das panelas
(veja OUTROS ASPECTOS) . A eficiência de fogão resultante é então normalmente abaixe
que canal ou fogões de nozzle de protótipo agora debaixo de desenvolvimento.
Encane fogões aumentam a área de panela exposta ao gás quente forçando o
supra com gás em cima de como muito da superfície de uma única panela como praticável.
Ponto luminoso de
transferência é maximizada colocando a panela perto do firebed contudo sem
interferindo excessivamente com os combustion. Canal fogões oferecem mais alto
______________________
(1) As dimensões de canal são chamadas " comprimento " pela direção de gás
flua, largura " para a circunferência da panela ou fogão, e " abre brecha " para o
espace entre a panela e paredes de fogão.
eficiências, melhor controle, e mais baixo custo que a maioria dos fogões de multipot.
Porém, emissões de fogões de canal são freqüentemente nenhum menos que de
fogões de multipot e em alguns casos pode ser pior.
O desenvolvimento de fogões de tipo de nozzle só começou recentemente (18,19), contudo
eles se aparecem oferecer promise. considerável Como para fogões de canal, nozzle,
fogões têm uma única panela, a superfície inteira de qual é exposta o
raiva de f e gas. Similarly quente, como para canal e fogões de multipot,
fogões de nozzle aumentam a velocidade dos gases quentes que fluem passado a panela
os forçando por um channel. Additionally estreito, a altura grande
e a garganta de estreitamento da câmara de combustão do fogão de nozzle acelera
os gases para uma velocidade mais alta antes de eles contatassem o pot. que Isto é
porém, terminado às custas de transferência brilhante reduzida.
Fogões de nozzle de protótipo alcançaram eficiências de 43% em laboratório
testes (18,19), comparável aos melhores fogões de multipot (15-17) e canal
fogões (14) . Further, porque a forma da câmara de combustão melhora
combustão, fogões de nozzle têm muitas mais baixas emissões que outros tipos.
Recentes testes de fogões de nozzle mostraram emissões de monóxido de carbono (o CO)
ser há pouco 5-6 ppm a poder de cume e de fuligem, menos de 2.5 mg/[m.sup.3] (18,19).
Este são longe menos que o fire. aberto Por comparação, emissões típicas,
de fogões de querosene a poder de cume são 25 ppm de CO e 0.2 mg/[m.sup.3] de fuligem.
Porém, protótipos atuais sofrem o impedimento severo de só aceitar
pedaços muito pequenos de biomass. Se ou não isto pode ser superada restos
ser seen(2).
______________________
(2) Para informação adicional, leitores deveriam contatar H.S.
Mukunda e U.
Shrinivasa a ASTRA (Veja Apêndice J).
Convective Calor Transferência modelando
Convective compreensivo aquecem transferência suporta todos os esforços para melhorar
a eficiência de biomassa stoves. ardente UM modelo empírico detalhado de
convective aquecem transferência em fogões de canal é desenvolvida em Apêndice B;
também são providas referências para um modelo empírico de fogões de multipot
lá.
análise Numérica de transferência de calor de convective em canal e
fogões de nozzle são agora underway pelo autor e serão apresentados em outro lugar.
Porque fogões de canal geralmente têm muito desempenho melhor que
fogões de multipot e porque eles são desenvolvidos mais completamente e são testados que
fogões de nozzle, serão apresentados elementos críticos no desígnio deles/delas aqui.
O modelo empírico de transferência de calor de convective em fogões de canal desenvolvidos
em Apêndice B provê perspicácia considerável no desempenho deles/delas
e limitations. Este modelo não é suficientemente preciso para ser usada
prediga o desempenho quantitativo absoluto de um real fogão--isso pode
só seja feita através de prova detalhada como discutida em Capítulo V. Nevertheless,
o modelo é útil ilustrando tendências gerais no desempenho de
este tipo de fogão e sua sensibilidade para mudanças dimensionais.
Da anterior discussão de transferência de calor de convective e limite de superfície
camadas que a pessoa espera narrower encana para ter taxas mais altas de transferência de calor
ao walls. Isto é vista claramente nas predições modelo apresentadas dentro
Figure 9. , a eficiência de canal, na realidade definido como a fração de
energia no gás quente que entra no canal que é transferido à panela,
é extremamente sensível a mudanças no canal gap. Para um 10-cm-longo
encane, as gotas de eficiência de canal de 46% para uma 8-mm abertura para 26% para
um 10-mm gap. Thus o fogão e dimensões de panela devem ser muito precisamente
controlada.
Multipot e desempenho de fogão de nozzle é semelhantemente sensível
para a abertura de canal.
A mais baixa eficiência de aberturas de canal largas pode ser compensada parcialmente para
bse9x46.gif (600x600)
fazendo o canal mais longo (Figura 9) ou fechando a combustão
câmara para controlar ar de excesso e elevando as temperaturas de gás comuns assim
(Apêndice B) . However, fechando a fornalha não é freqüentemente prático,
como discutida abaixo debaixo de Radiação, e canais mais longos raramente podem completamente
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compense (Figura 9,11) . Como vista em Figura 9B, comprimento de canal adicional,
bse9x460.gif (600x600)
também é cada vez menos effective. Como os gases na elevação de canal e
deixe o calor deles/delas, a temperatura deles/delas drops. que comprimento de canal Adicional é
tentando recuperar energia disto crescentemente mais baixa temperatura
(mais baixa qualidade) calor source. Para a 4-mm abertura, efetivamente toda a energia
no gás que pode ser é recuperada no primeiro 2 cm comprimento do
canal.
Channels mais muito tempo que 5 cm é inútil.
Para a 6-mm abertura, o
primeiro 5 cm comprimento recupera 57% da energia no gás, o próximo 5 cm
recupere um adicional 16%, o próximo 5 cm um adicional 8%, e assim por diante.
Se o comprimento adicional vale a pena depende de fuelwood local
preços, a construção vale para canais mais longos, e outros fatores.
Isto só pode ser determinada por prova cuidadosa do fogão para determinar
os intercâmbios de desempenho atuais de largura de canal e comprimento e o
benefícios financeiros resultando.
Embora canais estreitos têm eficiências altas, eles também reduzem o
quantia de gás que pode fluir pelo canal e assim pode limitar o
bse10x47.gif (534x534)
potência de fogo (Figura 10) . Com um canal muito estreito ou um fogo muito grande
ou a fumaça despejará a porta de fogão, ou então o fogo será
sufocada e sofre combustão pobre ou simplesmente não constrói os desejaram
poder.
Em qualquer caso, eficiência de fogão sofre.
Additionally, com um
canal muito estreito, haverá tal um fogo pequeno que a panela não pode ser
aquecida em um comprimento razoável de time. Thus, a escolha de ótimo
largura de canal é um acordo entre eficiência alta e aquecimento de correnteza.
bse11x48.gif (600x600)
Figure 11 ilustra este acordo.
Traduzir os anteriores resultados em uma eficiência de fogão total, será
assumida aqui que a eficiência para a panela só (devido a radiação e
transmissão em seu fundo) é 20% e que um terço da potência de fogo total
está disponível nos gases quentes que entram no channel. O fogão total
eficiência é então 20% mais um-terço da eficiência de canal.
Com estas suposições a eficiência de fogão total pode ser graphed contra
o fluxo de calor total para a panela (Figura 11) . Now os intercâmbios entre
abertura de canal e comprimento e entre eficiência de fogão e taxa aquecendo possa
seja claramente por exemplo seen. um fogão (diâmetro de 0.3-m) com sobre uns 40%
eficiência total poderia ter uma abertura de canal de 6 mm e comprimento de 5 cm ou
um de 8 mm por 20 cm. However, o 6-mm fogão teria um fluxo de calor de cume
para a panela de 1.3 kW enquanto o 8-mm fogão proveria quase 3 kW.
Em
fato, para comprimentos de canal razoáveis, o 6-mm canal nunca poderia alcançar 2
kW.
Similarly, se um fogão capaz de prover 4 kW da panela foi precisada,
uma abertura de canal de cerca de 9-10 mm seriam necessários (4 kW elevarão 10
litros de água para ferver em aproximadamente 14 minutos) . Thus, fogão total mais alto,
podem ser alcançadas eficiências mas devem ser equilibradas com a taxa de aquecimento
e possivelmente o custo de construir um channel. longo deveria ser
porém, se lembrou que tudo destas eficiências e aquecimento resultante
taxas são mais altas que esses do fogo aberto protegido.
Para este ponto, o modelo de fogão hipotético foi operado a seu
poder ótimo level. A poderes maior que o ótimo a combustão
gases não enlatam toda a fuga fora o canal e ao invés têm que fluir fora a porta
ou talvez sufoca o fogo e abaixa a qualidade de combustão.
A poderes
debaixo do ótimo, o fluxo de gás pelo canal permanecerá aproximadamente o
mesmo mas estará a uma mais baixa temperatura devido a mais entrained areje (menos
supra com gás a uma temperatura mais alta acelerará devido a seu flutuabilidade maior e
tire em ar frio até que alcança um equilíbrio de temperatura novo, mais baixo
taxa de fluxo) . Em qualquer caso, a eficiência drops. que trabalho Experimental tem
mostrada que para uma variedade de fogões a eficiência tem um máximo a um
potência de fogo particular (5).
De Figura 11, pode ser visto que permitir aquecimento inicial rápido, um
de abertura de canal maior pode ser precisada:
durante chiar, a eficiência de fogão
então suffers. Alternatively, se um ligeiramente narrower encanam abertura é escolhida,
a eficiência mais alta durante a fase chiando será às custas de
heating. inicial mais lento UMA abertura de canal variável seria desejável, mas é
difícil perceber em practice. Depending em como sensível o fogão
eficiência é ao nível de poder, um acordo entre aquecimento de correnteza e
chiar eficientes podem ser necessary. nos que Esta escolha deve ser determinada
separe pelos tipos de comida para ser cooked. Se cozinhando tempos são curtos,
aquecendo deveriam ser enfatizadas; se longo, chiando eficiência podem ser mais
importante.
Fortunately, estes intercâmbios normalmente não são muito severos.
Para qualquer fluxo de calor calculou de Figura 11, o tempo requereu para a panela
vir a uma fervura é determinado por
T = 4.186X[10.SUP.3]V[DELTA(DIFFERENCE) ]T
------------------------------------- minutos
60P
onde V é o volume de água na panela dentro [m.sup.3], [delta(difference) ]T é a temperatura
mude na água para alcançar ebulição, e P é o fluxo de calor à panela dentro
kW de Figura 11. Adicionalmente, a perda de calor de aproximadamente 0.7 kW/[m.sup.3]
da tampa (a T-100[degrees]C) deveria ser de P (39) mas é ignorada
aqui.
Thus, para um fogão industrial com G=14mm, L=0.5m, V=0.5 [m.sup.3] e
[delta]T=80[degrees]C, o tempo para alcançar ebulição é minutos de t=71.
Finalmente, é importante a nota que separando as paredes ajuda
bse12x50.gif (600x600)
convective aquecem transferência (Figura 12) . Para fogões com dimensões aperfeiçoadas
para convective aqueça transferência, este pode ser um potencial significante.
A precisão necessária de alguns milímetro nas dimensões de abertura de canal
ache acima tem alguns consequences. muito importante Tal precisão alta dentro
fogão e dimensões de panela requerem artisanal centralizado ou massa industrial
produção baseado em modelos unificados e molds. Owner-built ou
raramente podem ser feitos fogões local-construídos assim precisely. Nesses poucos casos
onde eles são, é todos menos impossível reproduzir o feito em um grande
balança que envolve muitos milhares de fogões e construtores de fogão amplamente dentro
locations. separado que Tal precisão também insinua que fogões não devem
seja feita de areia-barro, concreto, ou outros materiais em qual dimensional
controle é difficult. Para estes materiais, paredes de força suficiente,
apoiar a panela também são tão grossos que eles protegem muito da panela de
o gás quente--reduzindo convective aquecem transferência.
Muitos projetam variações são possíveis que ajudará reduza estes problemas.
bse8x44.gif (600x600)
Paredes verticais, como mostrada para os fogões de canal em Figura 8 e o inset
diagramas de Figuras 9 e 11, estritamente limite o tamanho de panela aceitável para
dentro de alguns milímetro do optimum. Nem esta limitação pode ser evitada
se o fogão e paredes de panela têm o mesmo shape. Em muitos casos, porém, um
panela esférica será usada com um diretamente-apoiou parede de fogão (Capítulo IV--Modelo
Desígnio:
Fogões cilíndricos) . Neste caso, se as paredes onde o
panela senta se inclina abruptamente (Figura 8 fogão de nozzle) e uma tira de metal
é usada para apoiar a panela a largura de canal desejada da parede de fogão,
variações grandes em tamanho de panela podem ser accommodated. que panelas Maiores sentarão
mais adiante do fogo, mas a diminuição em transferência de calor brilhante será
em parte compensada pela área de superfície aumentada para transferência de convective.
RADIAÇÃO
Tudo contestam (materiais) continuamente emita radiação eletromagnética devido a
motion. molecular e atômico interno O mais alto a temperatura do objeto,
o maior a quantia de energia assim radiated. O calor sentia em a pessoa
pele ao se levantar perto de um fogo (mas não nos gases quentes) é devido a
radiação infra-vermelha do fire. A temperatura do objeto também pode
seja calculada por sua cor, enquanto variando de 500[degrees]C ao arder escuro vermelho para
800[degrees]C quando cereja luminosa vermelho a 1100[degrees]C quando amarela e para 1500[degrees]C e mais
bse13x52.gif (486x486)
quando white. Figure 13 espetáculos a quantia de energia radiada por um " preto
corpo " (um objeto que absorve ou emite radiação perfeitamente embora
comprimento de onda) como uma função de temperatura.
Semelhantemente, todos os objetos absorvem radiação, enquanto excitando o interno deles/delas molecular
e motion. atômico A habilidade de um material específico para absorver radiação
é igual a sua habilidade para emitir isto.
Porém, a maioria dos reais materiais não é emissores perfeitos ou absorventes.
Por exemplo, metais são absorventes muito pobres (emissores) porque o livre
elétrons dentro deles isso dá origem para grande elétrico e térmico
condutividades também juntam firmemente a radiação encontrando e escondem seu
penetração no material--fazendo isto refletir ao invés.
Gases tal
como vapor de água e gás carbônico tenha fortemente freqüência-dependente
absorção o correspondendo infra-vermelho para excitação de vibrational e
movimento de rotational de molecules. individual gama de emissivities Típica
de 0.05 para metais bem polidos para 0.95 para carbono Mesa de black. C-1
listas o (freqüência independente) emissivities para uma variedade de materiais.
Em cookstoves de woodburning, aquecem radiative transferência é um fator importante
na transferência de calor do firebed e chamas para a panela; do
chamas para o combustível para manter combustão; do firebed e chamas para
a parede de fogão; da parede de fogão para a panela; e da parede de fogão para
bse2x32.gif (600x600)
ambiente (Figura 2).
Em fogões tradicionais, tipicamente 10-12 PHU(3) porcentagem aponta (fora de
talvez 17 total) está devido a radiative aqueça transferência diretamente do
firebed para a panela assentam (7) . Este é o mecanismo de transferência de calor primário
para o fogo aberto tradicional.
Radiative Calor Transferência calculando
O radiative aquecem transferência do firebed para a panela é determinado por
a temperatura de firebed (Figura 13) e pelo fator de visão entre o
firebed e a panela (Figura 14) . O fator de visão é a fração de energia
emitida por uma superfície que é interceptada antes de um segundo e é determinado
completamente pela geometria relativa das duas superfícies.
Por exemplo, considere uns 30 cm panela de diâmetro que é 12 cm sobre uns 15 cm
bse14520.gif (540x540)
de forma que 57.5 por cento da radiação emitidas pelas greves de firebed o
panela.
Se o firebed estiver a uma temperatura comum de 1000 K, Figure 13
espetáculos que emitirá aproximadamente 56 kW/[m.sup.2] . Multiplying a área de firebed
(0.0752 [m.sup.2]) por (56 kW/[m.sup.2]) e por (0.575) dá a energia interceptada por
a panela como 0.57 kW.
Aquecer mais efetivamente diretamente a panela através de radiação do fuelbed,
a temperatura de fuelbed comum poderia ser aumentada (sem aumentar
abasteça consumo).
Alternatively, o fator de visão poderia ser aumentado por
abaixando a panela mais íntimo para o fogo ou aumentando o tamanho da panela
relativo ao firebed.
-----------------------
(3) PHU é Calor de Por cento Utilizado, quer dizer, a eficiência térmica do
fogão.
que Isto é discutida em detalhes em Capítulo V.
Fechando a fornalha e controlando a provisão de ar poderiam aumentar o
temperatura de firebed comum mas numerosas dificuldades presentes em prática.
Com a fornalha fechada é difícil de monitorar o tamanho e condição
do fire. é também difícil de cortar a madeira em suficientemente pequeno
pedaços para ajustar inside. Finally, muitos cozinheiros não aborrecerão para controlar o
provisão de ar.
Movendo a panela mais íntimo para o fogo também podem aumentar o calor de radiative
transfira do fogo à panela como vista por exemplo em Figura 14. , para
o firebed, [r.sub.1] = 7.5 cm, a panela [r.sub.2]=15 cm, e a altura entre eles h=15
cms, [r.sub.2]/[r.sub.1]=2, h/[r.sub.1]=2 e F=0.47.
Reducing a altura h para 12 cms, h/[r.sub.1]=1.6
e F = .57. Este é um aumento significativo na fração de calor brilhante
transferida do fogo ao pot. Reducing que a altura, porém, pode
interfira com os processos de combustão e aumento o CO e hidrocarboneto
emissões; se muito íntimo o fogo será quenched. Em prática, canal,
fogões com distâncias tão pequeno quanto 6 cm entre o firebed (com uma grelha)
e uma panela de 27-cm-diâmetro foi testada e foi mostrada para dar aumentou
transferência de calor e eficiência térmica global, mas o efeito no
qualidade de combustão é desconhecida (20,21) . que os artesãos Tradicionais têm tipicamente
fixe a distância entre o firebed e panela à um-meia a panela
diâmetro (22) . Até lá são dados experimentais seguros que correlatam o
firebed para altura de panela com fumaça e emissões de monóxido de carbono, é
bastante arbitrariamente recomendou que a panela para ranger distância é nenhum menos
que 0.4 vezes o diâmetro de panela.
O efeito de transferência de calor de radiative do firebed para a parede de fogão
e da parede de fogão para temperatura ambiente já foi modelada
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e discutiu em detalhes (Figura 4,5) . Similarly, medindo ou calculando,
(Apêndice B) as temperaturas de parede internas permitem a pessoa a calcular
(Apêndice C) que uma parede de metal com 2 cm de isolamento de fibra de vidro possa
proveja até 50% fluxo de calor mais brilhante à panela que um metal nu
parede.
O radiative aumentado e convective aquecem transferência possível quando
perdas de parede estão reduzidas através de isolamento pode aumentar global substancialmente
fogão performance. por exemplo, separando a parede exterior de um
fogão de canal de protótipo aumentou a eficiência do fogão de aproximadamente 33% para
aproximadamente 41% e aumentou seu combustível predito o parente econômico para o aberto
incendeie de aproximadamente 48% a aproximadamente 57%--uma melhoria significativa (14).
Radiative usando transferem para aquecer uma panela, como em fogões de canal, tem ambos
vantagens e disadvantages. A vantagem primária é aquele radiative
transferência é insensível à forma de panela e só depende da visão
fatore entre o firebed e pot(4).
Um das desvantagens primárias de usar radiative transfere para aquecer uma panela
é que esta perda de calor reduz a temperatura de câmara de combustão comum
e pode abaixar a qualidade de combustão e emissões de aumento assim.
Foram feitos esforços evitar este problema reduzindo transferência de radiative
------------------------
(4) O potencial de radiative melhorado e convective aquece transferência é
indicada por trabalho de desenvolvimento em um fogão de gás avançado em qual eficiências
de 70% foi alcançada com muito baixas produções de CO e [NO.sub.x] (23).
fora da câmara de combustão para a panela enquanto convective crescente
transferência de calor para a panela em compensation. Para fogões de canal, embora o
eficiência poderia ser mantida o mesmo, a confiança aumentada em convective
transferência de calor reduziu a potência de fogo de cume que poderia ser alcançada (24).
Para fogões de nozzle, ambas as eficiências altas (43%) e potências de fogo razoáveis
(1-2 kW) foi alcançada em protótipos (18,19), mas desenvolvimento adicional
e testando é precisada antes de testes de campo pudessem começar.
COMBUSTÃO
Combustão de biomassa é um processo extremamente complexo e seu estudo envolve
cinética química; condutivo, convective, e radiative aquecem transferência
processos; difusão molecular; e outros fenômenos físicos.
Realistic
modelando destes processos não é contudo possíveis e úteis resultados são
ainda quase completamente empírico (25) . Thus, medidas experimentais de
desempenho de fogão de biomassa sempre é necessário e é discutido em detalhes
em Capítulo V. por causa da complexidade de combustão de madeira, o seguinte
será limitada a uma descrição breve e simples da substância química e
propriedades físicas de madeira e como isto burns. UM um pouco mais detalhado
descrição junto com referências extensas é determinada em Apêndice D.
Como
porém, notável em Figura 1 combustão incompleta tipicamente contas para
menos que 10% das perdas de energia em um stove. Improving combustão em um
fogão é então mais importante reduzindo a periculosidade de fumaça
que aumentando eficiência de fogão global.
Valores caloríficos
Há uma variedade de modos para avaliar madeira como um combustível.
Do
maior importância prática é seu valor calorífico e sua umidade
conteúdo.
valores Caloríficos normalmente são expressados como qualquer total calorífico
avalie, também conhecida como o valor de aquecimento mais alto, ou como a rede calorífico
avalie, também conhecida como o mais baixo aquecimento value. O total calorífico
valor está definido como o calor liberado quando o material for completamente
queimada a gás carbônico e água de líquido às 25[degrees]C.
A rede calorífico
valor é o mesmo a não ser que é assumida que a água permanece dentro o
fase gasosa (i.
e., vapor) a 100[degrees]C. Para desenhistas de cookstove e
provadores, o valor calorífico líquido é o mais useful. Como madeira seca tipicamente
é aproximadamente 6% hidrogênio através de peso, aproximadamente 0.54 kg de água serão
produzida por quilograma de madeira seca burned. O calor absorveu para esquentar e
vaporize esta água reduzirá o valor calorífico líquido então aproximadamente 1390
kJ/kg como comparada ao valor calorífico total.
Porque todos os bosques são semelhantes em estrutura e composição química, o deles/delas
valores caloríficos são igualmente em média comparable. , madeira seca é
composta de 49.5% carbono, 6% hidrogênio, 43.5% oxigênio, e 1% sais minerais
por weight. Em uma base seca, está o valor calorífico total para tacos
aproximadamente 19,734[-or+]981 kJ/kg (mais de 268 espécies) e para softwoods está aproximadamente
20,817[-or+]1479 kJ/kg (mais de 70 espécies) . Values para heartwood, sapwood, e
latidos estão dentro de aproximadamente 5% destes valores (26).
A variação observada entre espécies, dada pelas divergências standards
sobre, pode ser considerada para através de diferenças de desprezo nas proporções e
valores caloríficos dos cinco componentes de madeira principais:
celulose (17,500
kJ/kg), hemicellulose (17,500 kJ/kg), lignina (26,700 kJ/kg), resinas
(34,900 kJ/kg), e sais minerais (0 kJ/kg) (18) . em média, bosques
está composto de asperamente 40-50% celulose, 15-25% hemicellulose, e 20-30%
lignina, com os outros componentes que incluem porcentagens pequenas.
Calorific
são listados valores para outros materiais de biomassa em Apêndice D.
É importante a nota que embora densidades de madeira podem variar enormemente,
o valor calorífico deles/delas por quilograma faz not. Experimentally, a madeira,
densidade não faz apreciavelmente afete eficiência de fogão (27,28).
However,
para a mesma quantia de energia, um volume muito grande (mas asperamente o mesmo
massa) de baixos bosques de densidade ou materiais de biomassa como milho ou millet
talos são required. Para um determinado volume de câmara de combustão, baixa densidade,
combustíveis precisarão freqüentemente ser alimentados em muito mais.
Conteúdo de umidade
O segundo modo mais importante para avaliar biomassa está por sua umidade
conteúdo.
Toda a biomassa contém um pouco de água antes da qual deve ser evaporada
a biomassa pode queimar, enquanto reduzindo seu valor calorífico efetivo assim.
Porém, testes mostraram aquela eficiência de fogão de rede é melhorada ligeiramente
se a madeira tem um conteúdo de umidade de 10-20% (28,29) . devido ao que Isto pode ser
a umidade ajudando localizar o fogo e reduzindo a fuga do
volatiles fora da zona de combustão antes de eles pudessem queimar completamente (29).
Alternativamente, a água pode prover adicional OH radicais que ajudam
combustão.
Conteúdo de umidade (M.C.)
pode ser expressada como ou uma porcentagem do
massa de madeira molhada total (forno madeira seca mais água), ou como uma porcentagem do
forno madeira seca mass. que Estes podem ser escritas como segue e é graphed dentro
bse15x57.gif (540x540)
Figure 15 abaixo (30).
[M.C ..sub.wet] = água (madeira de kg)/[dry + água] (kg) x100% = água (madeira de kg)/wet (kg) x 100%
[M.C ..sub.dry] = água (madeira de kg)/dry (kg) x100%
Até mesmo quando protegeu da chuva e ar secou para um período longo de tempo,
madeira e outra biomassa podem ter uma quantia grande de água neles.
O
conteúdo de umidade de ar secou madeira foi calculada para ser (31,32):
[M.C ..SUB.DRY] = 0.2 RH
onde RH é o humidity. relativo comum UMA análise muito mais detalhada
correlatando o conteúdo de umidade da madeira com ambos o parente
umidade e a temperatura é determinada dentro (32) . Thus, em uma área tropical,
onde a umidade relativa calcula a média 90%, o conteúdo de umidade por isto,
equação será 18% em um basis. seco Esta equação só é indicativa a
melhor, Exposição de however. para a chuva, ponha ao sol, ou numerosas outras variáveis podem
altere para a umidade content. Para melhor precisão, conteúdo de umidade direto,
medidas deveriam ser feitas secando a madeira em um forno (Apêndice F).
Sabendo o conteúdo de umidade é important. testando fogões a umidade
conteúdo afeta o valor calorífico calculado fortemente.
usando fogões,
afeta a facilidade de burning. fortemente O conteúdo de umidade reduz o
valor calorífico efetivo de madeira por só 2575 kJ/kg molha--a quantia
de energia precisaram elevar a temperatura de água a ferver e evaporar
isto.
que Isto deveria ser comparada a um forno secam valor calorífico por madeira
de cerca de 18000 kJ/kg. However, reduz dramaticamente o aparente
valor calorífico baseado no peso de biomassa molhada (Figura 15).
Para
exemplo, um quilograma de madeira com um 20% conteúdo de umidade há pouco terá
(0.8)(18000)-14,400 kJ de energia nisto do qual aproximadamente 515 serão usadas
evapore o water. em vez de um presumiu 18000 kJ de energia dentro o
quilograma de madeira, há só 13,900 kJ. Thus, medidas de campo,
que normalmente são só parcialmente de secada biomassa, vá significativamente
superestime o uso de energia por uma família a menos que correções para umidade
conteúdo é feito.
Volatiles
Uma terceira maneira na qual são caracterizados combustíveis de biomassa é pelo deles/delas
fraction. Wood volátil está tipicamente composto de cerca de 80% volátil
material e 20% carbon. fixo em contraste, carvão produzido por tradicional
fornos serão tipicamente 80% carbono fixo e 20% volatiles, com
quantias relativas de carbono fixo e volatiles que dependem fortemente no
maneira na qual foi feito, particularmente a temperatura de forno de máximo e
duração àquela temperatura (Mesa D-2).
São discutidas outra substância química e propriedades físicas de madeira e biomassa
em Apêndice D.
O Processo de Combustão
A combustão de madeira e outra biomassa crua é muito complicada mas lata
seja arrombada abaixo crudely os passos seguintes:
o O sólido é aquecido a aproximadamente 100[degrees]C e a água absorvida é fervida
fora da madeira ou migra ao longo do grão de madeira a áreas mais frescas e
RECONDENSES DE .
A temperaturas ligeiramente mais altas, água para a que é ligada debilmente
grupos moleculares também são partidos de carro.
Heat transferem pela madeira é
principalmente através de condução.
o Como a temperatura aumenta a aproximadamente 200[degrees]C, hemicellulose começa
decompõem seguida por celulose.
(Veja Apêndice D para uma descrição breve
destes materiais).
Decomposição de fica extensa a temperaturas
ao redor 300[degrees]C.
Tipicamente só 8-15% de celulose e hemicellulose
permanecem como carbono fixo, e o resto é libertado como volátil
gases. Roughly 50% dos restos de lignina atrás de como carbono fixo.
como os que O volatiles produzidos por esta decomposição podem escapar fumam ou podem
Recondense de dentro da madeira longe do zone. aquecido Isto pode ser freqüentemente
visto como lance que escoa fora o fim non-ardente da wood. Calor transferência
na madeira ainda está principalmente através de condução, mas o volatiles
que fluem fora da zona aquecida levam algum calor fora através de transmissão.
o Como o volatiles escapam a madeira, eles misturam com oxigênio e, a sobre
550[degrees]C (27), acenda produzindo uma chama amarela sobre a madeira.
Although
calor brilhante da própria chama (não contando emissão brilhante de
o carvão) contas para menos que 14% da energia total de combustão
(33), é crucial mantendo combustion. Algum do ponto luminoso
aquecem desta chama golpeia a madeira, enquanto aquecendo isto e causando mais adiante
Decomposição de .
A madeira liberta mais volatiles que queima então
que fecha o ciclo.
A taxa de combustão é então controlada pelo
taxam a qual este volatiles são released. Para pedaços muito pequenos de
Madeira de , há uma área de superfície grande para absorver calor brilhante comparado
pouca distância para o calor para penetrar ou para o volatiles para
escape. Thus, fogos com pedaços pequenos de madeira tendem a queimar depressa.
Isto também é por que é mais fácil de começar um pedaço pequeno de madeira queimar
que um grosso grande.
UM pedaço grosso de madeira tem menos área para absorver
o calor brilhante da chama comparada às maiores distâncias
por qual o calor e volatiles têm que passar dentro da madeira e o
massa maior que deve ser aquecida.
A temperatura do gás quente sobre a madeira é tipicamente ao redor
1100[degrees]C e está limitado através de perda de calor brilhante e misturando com resfriado
ar ambiente.
Como o volatiles sobem eles reagem com outro volátil
Moléculas de formando fuligem e fumaça e queimando simultaneamente como misturam eles
com oxigênio.
Um pouco de 213 combinações diferentes têm tão longe identificada
entre este volatiles (25).
Se um objeto frio, como uma panela, é colocado perto do fogo que vai
esfriam e pára a combustão de alguns deste volatiles, enquanto partindo um
fumaça preta grossa.
Overall, este volatiles ardente consideram para sobre dois-terços do
Energia de libertada por um fogo de madeira.
atrás do que O carvão ardente partiu
responde pelo terço restante.
Porque o volatiles são libertados
contanto que a madeira esteja quente, enquanto fechando a ar provisão paradas combustão
alone. A produção de calor do fogo está então reduzida mas a madeira
continua sendo consumido para contanto que esteja quente, enquanto libertando unburned
Volatiles de como fumaça e deixando para trás carvão.
o Como as camadas o mais alto perdem todos seu volatiles gradualmente só um poroso
Serviço doméstico de é deixado para trás.
Estas ajudas de serviço doméstico quentes catalisam o desarranjo de
que escapa gases voláteis, isqueiro produtor, reagindo mais completamente,
supre com gás para alimentar as chamas.
Em alguns casos, o volatiles não podem facilmente
escapam por esta camada de serviço doméstico.
Como eles se expandem e forçam o modo deles/delas fora,
eles fazem a madeira ardente rachar e assobiar ou cuspiram brasas ardentes.
A camada de serviço doméstico também tem uma mais baixa condutividade térmica que wood. Isto
reduz a velocidade condução de calor ao interior e assim reduz a velocidade a liberação de
Volatiles de para alimentar as chamas.
À superfície do gás carbônico de serviço doméstico reage com o carbono do serviço doméstico
para produzir monóxido de carbono.
Ligeiramente avance fora (frações de um
Milímetro de ) a maior concentração de oxigênio completa a combustão
processam reagindo com o monóxido de carbono para produzir gás carbônico.
A temperatura perto da superfície da superfície de carvão ardente é
tipicamente aproximadamente 800[degrees]C.
O endothermic (calor que absorve) dissociação de
Gás carbônico de para monóxido de carbono e oxigênio, e perda de calor brilhante,
limitam temperaturas mais altas.
Quando todo o carbono queimou só sais minerais permaneça como cinza.
Esta cinza limita o fluxo de oxigênio ao interior e assim limites o
combustão taxa.
Este é um mecanismo importante que controla o
combustão taxa em fogões de carvão.
o O processo inteiro usa aproximadamente 5 [m.sup.3] de ar (a 20[degrees]C e nível de mar
pressionam) queimar 1 kg de wood. completamente para queimar 1 kg completamente de
Carvão de requer aproximadamente 9 [m.sup.3] de air. Thus, um fogo de madeira que queima a um
dão poder a nível de 1 kW queima 0.0556 gramas de wood/second e requer
aproximadamente 0.278 litros de ar por segundo.
Additional, ar de excesso sempre é
apresentam em fogões abertos e são importante assegurar que a combustão
bse16x60.gif (600x600)
Processo de é relativamente complete.
Figure 16 esboçam estes processos.
Uma descrição completa do processo de combustão é mais adiante complicada por
tal fatora como o inhomogeneous estruture de madeira e carvão--tal
como poros, rachas, grão de madeira, e propriedades de anisotropic; e a presença
de moisture. por exemplo, por causa das fibras longas e corrida de poros
pela madeira, a condutividade térmica e transporte de volatiles é
muito mais fácil ao longo do grão que crosswise. Isto ajuda combustion. Dentro
contraste, a estrutura de poro é rompida em combustíveis de briquetted, enquanto os fazendo
geralmente mais difícil queimar.
Qualidade de Combustão melhorando
Está sendo desenvolvida uma variedade de técnicas para melhorar a eficiência e
a qualidade de combustão em stoves. Entre eles é a seguinte:
o Using uma grelha aumentará freqüentemente eficiência e pode reduzir emissões
como well. Tests de fogões tradicionais, por exemplo, mostraram que o
Uso de de uma grelha só poderia aumentar a eficiência de aproximadamente 18 para
quase 25 por cento (34).
Grelhas de parecem executar várias funções melhorando desempenho de fogão.
injetando ar debaixo do fuelbed eles provêem misturando melhor de
arejam com o fuelbed e a difusão arda acima--provável
que melhora a combustão de ambos.
que Isto pode permitir para a panela em multipot
e fogões de canal ser colocada mais íntimo ao fogo--melhorando ponto luminoso
aquecem transferência--sem interferir significativamente com combustão.
Grates com uma densidade alta de buracos (fração alta de área aberta) lata
também alcançam potências de fogo altas devido ao misturar melhorar de ar com o
FUELBED DE (14).
Isto permite um fogo mais localizado e em multipot e
encanam fogões de tipo, transferência de calor brilhante melhor (devido a uma visão mais alta
fatoram) para a panela.
Em prática, é importante que grelhas freqüentemente sejam limpadas de cinzas
de forma que fluxo de ar não é bloqueado.
o Controlling ar de excesso pode aumentar eficiência mas também pode aumentar
Emissões de se muito pouco oxigênio entra na câmara de combustão ou se o
combustível-ar misturar é pobre.
Excesso ar é que que fluxos na combustão
Câmara de mais disso precisada para combustão de stoichiometric
(Apêndice D).
There são numerosas dificuldades práticas controlando
excesso ar como bem; estes eram previamente notáveis debaixo de RADIAÇÃO.
o Injecting ar secundário na chama de difusão pode, em alguns casos,
permitem combustão mais completa que seria caso contrário possível (35).
(ar Secundário é o ar sobre o que entra na chama de difusão de
o fuelbed--isto está em contraste com ar primário que entra o
combustão zona ao nível do fuelbed, ou de debaixo de quando uma grelha
é usado.) Isto pode ser particularmente importante quando ar de excesso for
controlou.
Onde uma fornalha aberta é usada, porém, que ar secundário pode
mais baixa eficiência esfriando os gases quentes (20, 34).
o Preheating ar entrante também pode melhorar a qualidade de combustão e
a eficiência elevando temperaturas de câmara de combustão comuns.
Porém, só podem ser feitas Preaquecendo em fogões onde ar de excesso é
controlou; caso contrário o ar evitará os tubos preaquecendo e fluxo
diretamente na porta.
Further, alcançar preaquecendo significante do
arejam entrando no fogão, é necessário atravessar o ar um
canal estreito saltado pela câmara de combustão quente wall. Isto é o
conversação exata de usar a combustão quente supre com gás para aquecer a panela.
Preheating desta maneira pode, porém, cause uma pressão significante
derrubam e reduzem o fluxo de ar.
Em um fogão dirigido por transmissão natural
isto pode sofrer fome o fogo, pode reduzir a potência de fogo de cume possível, ou pode reduzir
a pressão disponível dirigir convective aquecem transferência à panela.
Capítulo de VI discute o uso de preaquecer em fornos de temperatura altos
e a análise teórica é apresentada em Apêndice E.
o Optimizing a forma da câmara de combustão pode afetar a combustão
Qualidade de e eficiência de fogão em vários ways. Como já
discutiu, em multipot e fogões de canal, a altura escolhida para o
Panela de sobre o fuelbed é um acordo entre a transferência de calor brilhante
para a panela e a qualidade de combustão.
O volume global do
combustão câmara pode ser determinada em parte pelo tipo de combustível usado.
Baixos combustíveis de densidade como desperdício agrícola podem precisar de um volume maior
ou então requer remexendo freqüente.
Baffles pode ser somado para promover
Recirculação de de e turbulência na combustão supre com gás para melhorar
bse8x44.gif (600x600)
combustão global.
O fogão de nozzle (Figura 8), por exemplo, usa um
Seção de de um cone há pouco anterior o fuelbed para estabelecer zonas em qual
supre com gás da extremidade da chama de difusão enlate recirculate até que eles
difundem ao centro da chama e queimam completely. Additionally,
este fogão de nozzle de protótipo injeta ar primário a um ângulo para o
combustão câmara para promover redemoinho e assim melhorar combustível-ar misturando
(18, 19).
o Insulating a câmara de combustão eleva temperaturas interiores e lata
reduzem emissões assim.
Com cada uma destas técnicas, um equilíbrio cuidadoso deve ser achado entre o
eficiência, emissões, facilidade de uso, potência de fogo, e cost. que Este equilíbrio pode,
só seja determinada através de prova detalhada como descrita em Capítulo V.
OUTROS ASPECTOS DE EFICIÊNCIA DE FOGÃO
Há vários outros modos nos quais uso de combustível pode ser reduzido.
Entre
estes estão melhorando controle do fogão, melhorando a panela, e acelerando
para cima o próprio processo de arte culinária.
Controle Eficiência
Como bem o fogo em um fogão é tendido pode influenciar uso de combustível fortemente.
Em
Burkina Faso, pesando suficientemente diariamente do combustível durante uma pesquisa,
sensibilizou os cozinheiros que eles reduziram consumo de combustível antes das 25% (36).
Um processo de arte culinária típico usará potências de fogo altas para trazer uma panela para um
ferva, então baixos poderes para chiar it. A quantia de combustível usada então depende
na gama " de poder dinâmica de ambos o fogão e o cozinheiro--quer dizer, o deles/delas
habilidade junto prover uma potência de fogo alta e então rapidamente faz o
transição para um baixo poder como precisada, enquanto nunca usando mais combustível que absolutamente
necessário alcançar fervendo e então manter uma luz chie.
Em mais simples
condições, o fogão deve ser controlável; o cozinheiro deve, na realidade, controle.
Nota (42) discute eficiências de controle em condições mais quantitativas.
O tipo de fogão e abastece ambos influência o potencial e maneira de
controlando o firepower. fogões de Multipot sofrem porque é impossível
adequadamente controlar a contribuição de calor a várias panelas de um fogo.
UM fogo
há pouco grande bastante para cozinhar a primeira panela provê calor insuficiente para o
segundo; um fogo grande bastante para cozinhar a segunda panela vai overcook o
primeiro.
Embora este problema pode ser reduzido fazendo todas as panelas o
mesmo tamanho e assim trocável, só não pode ser eliminated. Perhaps
uma única refeição de panela é desejada, ou de uma panela grande talvez é precisada para o
arroz e um pequeno para o sauce. As demandas precisas mudarão com
todo tipo de meal. Thus, fogões de multipot são intrinsically menos eficiente
que únicos fogões de panela.
Numerosos grupos tentaram evitar o problema de controle por
dampers. However ajustável usando, estes tendem a ser muito difícil para
mantenha e use, é freqüentemente ineficaz, e pode alterar consideravelmente o
combustão e características de transferência de calor para todas as panelas no fogão,
não só o individual para o qual o abafador era planejado.
Further,
por causa do caminho que dá voltas têm que levar a cabo os gases então o
fogão, é freqüentemente difícil de começar um fogo.
Certos outros tipos de fogões também são duros a Fogões de control. que primeiro
gaseifique a madeira e então queime o gás diretamente debaixo da panela tem que aquecer um
custo de madeira para temperaturas tão alto quanto 1000[degrees]C e mais em um reduzido
oxigênio atmosphere. A taxa de produção de gás é sensível para este operacional
temperatura, contudo a temperatura é dura controlar, deixe só
rapidamente aumento ou diminui como precisada para Esforços de cooking. para desenvolver
fogões de tipo de gaseificador satisfatórios para a casa individual têm tão longe
malsucedido devido à dificuldade dos controlar (18, 19).
Em
contraste, sistemas de gaseificação grandes usando carvão como um feedstock e transportando
supra com gás a casas individuais foi em uso por muitos anos e esteve imóvel
sendo usado na Índia e China (40) . devido ao conteúdo de CO alto do gás,
a segurança de restos de sistemas de gaseificação um assunto importante (41).
Controle de um fogo pode ser ajudada tendo um fogão com um muito alto
efficiency. térmico Neste caso, fracasso para reduzir a potência de fogo pôde
cause a comida a burn. Tal avaliação às vezes pode ser um importante
elemento sensibilizando o cozinheiro a controlar o fogo.
O controle de um fogão também depende do tipo de combustível que é usado.
Para
exemplo, cortando a provisão de ar simplesmente a um fogo de madeira controlarão o
combustão e produção de calor mas ainda permite consumo da madeira por
liberte de volatiles contanto que a madeira seja hot. Therefore, fogos de madeira,
deveria ser controlada removendo a madeira do fogo e extinguindo depressa
isto.
em contraste, carvão quente não liberta quantidades grandes
de volatiles e cortando sua provisão de ar assim é um controle efetivo.
A condição de um combustível também é um factor. Wet que combustível queima com dificuldade
e pode não sustentar um fire. pequeno Neste caso que reduz a potência de fogo
durante chiar difficult. pode ser então O unavoidably fogo maior
desperdícios abastecem e evaporam quantias excessivas de água da comida.
Um fogão de qualidade alto e abastece ajude controle do fogo e vá
normalmente cada provê combustível savings. However, enquanto levando melhor vantagem de
poupanças de combustível potenciais requerem que o cozinheiro controle o fogo cuidadosamente.
Fazer este seguimento individual íntimo é important: que mostra para usuários que
próprio controle economiza combustível e como controlar o fogo; que não é
necessário ferver a comida violentamente e que uma fervura clara é adequada;
e que até mesmo tais atos simples como empurrando a madeira no fogão quando isto
começa a queimar fora, ou extinguindo isto.
Tal treinamento de usuários de fogão é um aspecto muito importante de disseminação de fogão.
Um dos fatores mais importantes que determinam desempenho de campo de
um fogão é a potência de fogo que é corrido a durante a fase chiando.
Porque
tempos chiando tendem a ser aumentos longos, bastante modestos em potência de fogo
sobre o mínimo precisado pode aumentar consumo de combustível grandemente total (Nota
42).
There são razões muito boas, porém, por às vezes correr um fogão
em um fogo mais alto power. Quando um fogão fuma excessivamente, enquanto aumentando o
potência de fogo normalmente reduzirá esta fumaça elevando combustão comum
temperaturas de câmara e melhorando a qualidade de combustão.
Usuários de devem
então escolhe entre o desconforto de mais fumaça enquanto cozinhando ou o
desconforto de juntar fuel. adicional A reação automática da maioria
é soprar no fogo, some mais combustível, e evite o smoke. Para muitos isto
se torna um habit. profundamente inveterado Ao usar um fogão melhorado tal um
reação já não deveria ser necessária e devem ser treinados novamente os usuários
adequadamente.
Porém, não é realístico para esperar que os cozinheiros controlem os fogões deles/delas
perfeitamente; eles têm muitos outras tarefas longe para levar o tempo.
UM fogão
isso economiza combustível de qualquer maneira e isso precisa pequena omissão é altamente desejada.
Mais adiante, em alguns casos não está no interesse do cozinheiro usar um fogão
eficazmente.
Em Niamey, Níger, por exemplo, os cozinheiros contratados tradicionalmente
tenha o direito ao carvão que permanece ao término da arte culinária para vender
ou usar para themselves. Neste caso pode haver resistência ao uso
de um fogão eficiente que produz pequeno carvão ou para usar isto
eficazmente.
Eficiência de panela
Uso de combustível também pode ser reduzido melhorando a " eficiência " de panela.
Como vista
mais cedo no equilíbrio de calor por cozinhar comida em um fogão, um muito grande
quantia de energia está perdida por evaporação de excesso (Figura 1).
Uso de de um
firmemente própria tampa e reduzindo a potência de fogo de excesso podem então
grandemente reduza combustível Calor de consumption. também está perdido da tampa de panela e
a porção da panela expôs a air. Insulating ambiente que eles podem reduzir
esta perda (37).
Outro método de melhorar a " eficiência " de panela é usar um " haybox
fogão ".
Neste caso, a panela de comida é aquecida a ferver e então
depressa transferida a um box. altamente separado A comida está então cozida por
o " calor retido, " quer dizer, por seu próprio calor pelo qual é contido o
isolamento de qualidade alto do " haybox " (38).
Finalmente, o próprio processo de arte culinária pode ser speeded para cima por uso de uma pressão
fogão.
Pressure fogões elevam a pressão e assim a temperatura fervente
do pot. Raising a temperatura faz andar depressa a physico-substância química
processos de cooking. Para arte culinária longa cronometram isto pode economizar energia e,
talvez mais importantly para o cozinheiro, pode economizar quantias grandes de tempo.
Fogões de pressão podem ser especialmente úteis a elevações altas ou em áreas
onde cozinhando tempos são longos.
Fechando este capítulo o elemento humano deve ser re-enfatizado.
A meta
de aplicar transferência de calor de engenharia a desígnio de fogão de biomassa não é um
exercício acadêmico para determinar o que os limites em eficiência térmica podem
seja.
Rather, a meta é melhorar as vidas das duas bilhão pessoas que
agora use fuelwood para conhecer o needs. Improving doméstico deles/delas eficiência de fogão
é importante à extensão que reduz o custo de comprar combustível ou o
fardo de forragear it. Improving combustão é importante à extensão
que reduz a exposição de mulheres e crianças a emissões tóxicas.
Fogões finais são importantes à extensão que previne queimaduras.
no que é
estas necessidades humanas que devem ser focalizados programas de fogão e que os fogões
eles devem satisfy. Em muitas áreas do mundo, há nenhum provável
alternativa para fogões de biomassa para o futuro previsível (Mesa II-19).
Desígnio criando, e semelhantemente, antropologia, economias, ergonomia,
sociologia, e muitos outros, é todas as ferramentas a ser usadas para projetar, desenvolva,
e dissemina fogões de biomassa que verdadeiramente satisfazem estas necessidades humanas.
There é
não tempo para desperdiçar.
CAPÍTULO IV
CONSTRUÇÃO DE FOGÃO
No último capítulo, princípios de desígnio mostraram para isso do numeroso
possíveis combinações de type(1 de fogão) (multipot, canal), construção
material (areia-barro, concreto, metal, cerâmico), e técnica de fabricação
(dono, artesão, fábrica), fogões de canal de peso leve que são massa
produzida por artesãos ou em fábricas tenha a eficiência mais alta.
Fogões construindo de materiais de peso leve a ofertas de locais centrais um
número de vantagens além de potencialmente eficiência alta.
Mass
produção de modelos unificados permite todas as vantagens auxiliares
de produção rápida, custo reduzido, controle de qualidade melhorado, e o
vantagem de mercado adicional de um finish. profissional Embora assembléia-linha
produção de fogões gera menos trabalhos que individualmente handcrafting
cada, a produtividade aumentada, treinamento reduzido e produção
custos, e qualidade geralmente mais alta vai normalmente mais que compense.
Como são eles que fogões de peso leve, tais podem ser disseminados pelo
sistema de mercado existente e casa levada pelo cliente pessoalmente.
Isto
grandemente simplifica as logísticas de produção de fogão e disseminação e
abaixa custos de transporte de matérias-primas e produtos acabados.
Fogões, então, se tornam um produto de consumidor standard nenhum diferente que o
panelas usadas neles ou as colheres mexiam o Artesão de food. ou fábrica
porém, fogões produzidos valem money. Isto pode ser um muito sério
dificulte em dinheiro áreas pobres.
Em contraste, devido à fragilidade deles/delas, devem estar fogões volumosos de areia-barro
construída em local pelo dono deles/delas ou por um artisan. Tais fogões oferecem vários
advantages. potencial importante que Eles podem ser construídos de materiais locais
----------------------
(1) fogões de Nozzle não são considerados neste capítulo como, na hora de
esta escritura, desenvolvimento adicional e testando foram precisadas antes grande
testes de campo de balança puderam begin. Interested festas deveriam contatar ASTRA.
(quando disponível); se o dono construísse com mínimo fora de supervisão
eles valeram pequeno ou nada--um recurso muito importante em áreas rurais; ou
se o artesão construiu, eles provêem employment. local as desvantagens potenciais deles/delas
inclua freqüentemente até mesmo baixa economia de combustível comparada ao fogo aberto
(Mesas V-1, V-2) devido à massa grande deles/delas e devido a erros dimensionais em
a construção deles/delas; vidas curtas (tipicamente menos de dois anos) devido a
rachando no calor do fogo ou exposição para molhar; e produção lenta
(freqüentemente menos de 1 fogão por dia por pessoa), entre outros.
Fogões volumosos de concreto poderiam ser fabricados em princípio a um central
local e transportou para o local em lugar de ser construída ao
local itself. Isto reduziria alguns dos problemas de controle de qualidade
e produção lenta mas eles ainda teriam geralmente mais baixo desempenho
e é mais difícil transportar que fogões de peso leve.
Tentando substituir fogões tradicionais com desígnios mais eficientes isto
deve ser reconhecida que fogões tradicionais têm vários positivo
atributos e só com esforço considerável vai eles sejam deslocados.
Fogões tradicionais valeram pequeno ou nada; eles têm uma vida longa; e
eles são portáteis ou facilmente construíram a cada desejou local de arte culinária pelo
dono ou por um artisan. local Eles têm uma corrente térmica respeitável tipicamente
eficiência de 15-19% (1); eles ajustam a uma variedade de tamanhos de panela e formas
com pequena mudança em desempenho; eles são relativamente insensíveis para
erros em construção; e eles provêem light. Quando desenvolvendo melhoraram
fogões é necessário levar estas vantagens como também muitos outro
fatores em conta.
OPÇÕES DE CONSTRUÇÃO
Uma variedade de configurações de fogões de canal de peso leve é possível,
alguns dos quais é listada below. Detailed técnicas de prova em Capítulo V
ajude o fomentador de fogão para escolher entre estas opções em base de
eficiência, valha, facilidade de uso, e outros fatores.
Materiais de parede
Possíveis materiais de parede incluem metal, normalmente aço de folha, e cerâmico,
ou incendiou clay. Insulants incluem materiais como fibra de vidro e vermiculite.
Paredes de metal poderiam ser ligas, electroplated, ou determinado um calor
camada resistente para ajudar reduz ferrugem ou corrosion. Electroplating,
certos tipos de camadas, ou polindo também podem dar um mais baixo emissivity
superfície e melhora atração de mercado ao mesmo tempo.
Perda de calor reduzindo de paredes de metal foi discutida a comprimento dentro o
chapter. prévio Duas possíveis opções de construção, usando dobram ou
paredes separadas, é mostrada em Figura 1. O suplemento ligeiramente se afilado
ajustando na câmara de combustão só está atraindo particularmente devido a
seu simplicity. também ajuda centro o fogo na câmara de combustão.
Cerâmico (incendiou barro) fogões devem ser altamente resistentes a corrente térmica e
shock. mecânico Isto requer uma escolha cuidadosa de barros refratários; o
adição de materiais como casca de arroz ou fragmentos de cerâmica pulverizados (grog),
que rompem a estrutura do cerâmico e previne rachas de
propagando; e firing. bom Em alguns casos pode ser desejável a pacote
lama ao redor do stove. Embora isto pode abaixar o desempenho do
fogão um pouco aumentando a massa de sua parede e reduzirá seu
portabilidade, pode aumentar a vida do fogão significativamente por
reduzindo a tensão térmica em seu wall. (Quando o exterior é acumulado dentro
lama, a mudança de temperatura pela porção de barro incendiada da parede é
menos que no caso quando a parede exterior é exposta diretamente para
air. ambiente Isto reduz a tensão na parede devido a dependente de temperatura
expansão térmica.)
A escolha de abertura de canal e comprimento deve estar baseado na necessidade por eficiência,
potência de fogo alta, e baixo custo (canais longos requerem mais material).
A escolha de abertura de canal também deve, em parte, esteja baseado no habitante
habilidade para manter dimensions. preciso por exemplo, começando com uns 6-mm,
encane, um 2-mm erro (i.e.
, para 4 mm) poderia resultar em um fogão que vai
não calor well. Isto poderia danificar a credibilidade de um fogão seriamente
programa.
em contraste, começando com um 8-mm canal, um 2-mm erro (i.e.
para 10 mm) poderia conduzir a um mais baixo fogão de eficiência mas ainda trabalharia.
Semelhantemente, a escolha de abertura de canal dependerá em como o fogão é
mantida.
Se é permitida fuligem construir, ou as panelas são cobertas com
lama, a abertura de canal será reduzida e o fogão pode não trabalhar.
Formas de fogão
O tipo de material usou e a escolha de comprimento de canal vai, em parte,
também esteja por exemplo baseado na panela shape. , um fogão cilíndrico fez de
barro incendiado pode quebrar facilmente porque as forças nisto da panela são
expansivo ou tosquia em lugar de compressive; uma forma contornada é preferida
bse2x69.gif (600x600)
(Figura 2) e pode ser formada rapidamente.
Em contraste, formando um fogão contornado de metal de folha, entretanto possível,
requer girando caro ou estampando equipamento e estampas.
O aumento
em desempenho, até mesmo em cima de uma panela esférica em um fogão de metal cilíndrico,
possa não valer o custo aumentado e dificuldade de produção (Figura 2).
Considerando uma panela esférica em um fogão cilíndrico isto deveria ser notada
que a abertura de canal varia continuamente, e que sua porção estreita,
onde a maior transferência de calor acontece, é muito curto.
Tal um curto
seção pode dar eficiência alta se muito estreito, mas isto limita fortemente
a potência de fogo e fluxo de calor de total para o pot. Lengthening o canal é
ineficaz como a abertura large. se torna crescentemente eficiências Altas a
foram alcançadas potências de fogo razoáveis com esta combinação de panela e
forma de fogão no entanto (Mesa V-1).
Outro fator importante em construção é que o fogão verdadeiramente deve ser
redondo e a panela corretamente centered. Em lugares onde o canal é mais largo
que média, como uma parede cerâmica deformada ou onde uma parede de metal é
soldada ou dobrou junto, calor excessivo pode fluir fora, enquanto abaixando o
eficiência.
Figure III-9 e Mesa B-4 demonstram este ponto em detalhes.
A pessoa deveria prestar atenção particular então à maneira e o
precisão com que a parede é formada e usar abas para centrar a panela.
Apoios que descansam contra a parede de um fogão de metal também podem empurrar o
parede fora debaixo do peso de uma panela pesada, deformando a parede e
bse3x700.gif (600x600)
perda de calor excessiva permitindo a estes pontos (Figura 3).
Reduzir níveis de fumaça e melhorar limpeza na cozinha, chaminés,
bse4x71.gif (486x486)
é uma opção que sempre deveria ser considerada e deveria ser encorajada.
O mesmo
princípios de desígnio aplicam como antes, com a adição importante de um gás,
múltiplo ao topo do fogão permitir gás para fluir livremente ao redor do
panela antes de sair além disso fora o chimney. , a chaminé deveria ter
uma fratura nisto e está aberto a ar de quarto a um ponto um pouco sobre o fogão.
Isto impedirá para a chaminé de desenhar muito desenho pelo
fogão que segue uma redução na potência de fogo enquanto a chaminé está imóvel
quente.
também é importante que o desígnio inclua provisão por limpar
os chimney. Limpando devem ser feitas para prevenir creosoto periodicamente e
formação de fuligem dentro da chaminé de criar um perigo de incêndio.
Cozinheiros preferem freqüentemente panelas esféricas como lá não é nenhum canto para comida adquirir
aderida dentro e o lábio ajuda enrola a comida atrás dentro ao misturar.
Fogões de com
porém, chaminés podem precisar de uma beira de topo muito larga em tais panelas para eles para
ajuste no fogão e não caia in. técnicas de arremesso de areia verdes Tradicionais
não pode normalmente lançar tal uma superfície plana larga e assim
apresente um gargalo de garrafa para a introdução deles/delas com desígnios de chaminé.
Acessórios
Outras possibilidades para melhorar a utilidade de um fogão incluem braçadeiras para
segure a panela ou fogão mais rigidly quando misturando Isto para foods. poderiam levar o
forma de barras ou uma vara bifurcada colocada pela panela controla e segurou
abaixo por um pé fixar a panela e fogão junto em lugar.
Para uso em
terras arenosas, o fogão pode ser dado uma base mais larga para ajudar estabilize ou
impedir isto de afundar no ground. UM buraco ao centro vão
permita as cinzas para resultar de forma que o fogão é limpada automaticamente
quando moved. Alternatively, uma bandeja de cinza removível poderia ser colocada abaixo o
grelha.
Manivelas de também são freqüentemente adições úteis, particularmente para fogões,
aquela corrida quente como esses com único metal nu walls. Numerous outro
opções são, claro que, possível e só está limitado pela ingenuidade de
o desenhista e a utilidade deles/delas para o usuário.
MODELO DESIGN: FOGÕES CILÍNDRICOS
Desígnio de modelo para uma fornalha cilíndrica, aberta, canal tipo metal fogão
é straightforward. Tais fogões são melhor usados com panelas cilíndricas, mas
também foi usado com panelas esféricas com resultados bons.
Dimensões de
listada abaixo é nominal e precisa ser por laboratório
testando.
Laboratório de e dados de teste de arte culinária controlados para este tipo de
fogão é determinado em Mesas V-1 e V-2.
1.
A largura do modelo de fogão cilíndrico é determinada por
bse72.gif (486x486)
W = C + 2[pi]G + [O.sub.s] + [pi]S <veja figura 1>
onde C é ao redor a medida da panela sua circunferência mais larga.
G
é o canal de panela-para-parede desejado gap. Para uma abertura de 4 mm, 2[pi]G=2.5 cm; para
6 mm, 2[pi]G=3.8 cm; para 8 mm, 2[pi]G=5.0 cm, e assim por diante.
[O.sub.s] é determinado por
a quantia de sobreponha no seam. é preferível para soldar o fogão
junto termine para terminar (assim [O.sub.s] =) prevenir a criação de um pequeno
canal vertical pelo qual o calor pode evitar o pot. Se a costura é
crosswelded ou dobrou, valores típicos para [O.sub.s] será 1 cm. S é o
densidades do metal used. Um usa 1 mm tipicamente ([pi]S=0.3 cm) ou 1.5
mm ([pi]S=0.47 cm) metal. Thus grosso, para uma panela de 90-cm-circunferência, um 6-mm-canal
abra brecha, um fim para terminar costura soldada, e metal 1-mm-grosso:
W = 90 + 2[pi](0.6) + [pi](0.1) = 90 + 3.8 + 0.3 = 94.1 cm
2.
A altura de modelo H é determinado pela soma da altura de respiradouro UM,
a altura de grelha-para-panela P (medido do topo da grelha), e o
encane comprimento L ou, para panelas esféricas, a quantia necessário estender um
poucos centímetros sobre a circunferência de máximo da panela.
Para cilíndrico
bse73a.gif (437x437)
panelas, L é determinado pelo comprimento de canal desejado (capítulo III) <veja figura 2>
H = UM + P + L
Valores típicos para UM é 3 a 5 cm e para P, 0.4 do diâmetro de panela.
Para panelas cilíndricas pequenas a altura L tem tipicamente 5 a 10 anos cm. Larger
fogões institucionais ou industriais podem
tenha comprimentos de canal L de 50 cm e
mais.
A melhor altura L é determinado
mais precisamente comparando o
eficiência aumentada e combustível reduzido
uso causado pela altura adicional
contra o custo aumentado do extra
metal.
que altura Adicional também pode ser
contanto ao topo e fundo do
modelo, tipicamente 1 cm cada, permitir,
a extremidade a ser dobrada em cima de proteger
contra cortes nas extremidades afiadas e para
aumente a rigidez do fogão e
bse73b.gif (393x393)
força.
<veja figura 3>
3.
Fogões de deveriam ter um total
areje enseada de pelo menos meio o
área da panela para canal de parede
abertura.
Para o anterior fogão 94 cm
em circunferência e com uma abertura
de 6 mm estes é 56 [cm.sup.2] . UM
tamanho conveniente, então, é
tenha quatro respiradouro, aproximadamente 3 cm
antes das 4 cm cada (A=3 cm) ou 48 [cm.sup.2]
em área, symmetrically espaçado
ao redor do fogão, mas longe
bastante longe da porta e
as costuras para evitar enfraquecimento
o wall. Os respiradouro estão cortados
em dois lados só de forma que quando dobrou para cima e dentro eles podem agir como
apoios para o grate. respiradouro Maiores podem ser necessários se grande
panelas são usadas ou se o fogão é usado em terra macia onde o fogão
afunde no chão e bloqueie o airholes. Alternatively, para
condições de terra macias uma plataforma anel-amoldada pode ser cortada e pode ser prendida
bse73c.gif (353x353)
para o fogão.
<veja figura 4>
Um quinto respiradouro (aba) pode ser cortada oposto a porta e curvado estar acima
o grate. Isto impedirá para a grelha de inclinar acima quando madeira for
apertando muito pesadamente abaixo na entrada.
4.
São espaçados Panela apoios semelhantemente uniformemente ao redor do fogão, mas compensou
da porta e extremidades para não debilitar o wall. A altura P para
a panela apóia sobre o topo dos respiradouro (onde a grelha descansará)
é asperamente determinado por
P = 0.4C/[PI] = 0.4D
onde D é a panela diameter. que A melhor distância variará um pouco com
o tamanho de madeira usou localmente, seu conteúdo de umidade, e outros fatores.
<veja figura 5>
bse74.gif (317x486)
Apoios de panela deveriam apoiar o stably de panela, contudo não seja pequeno em área para
proteger a panela dos gases quentes--reduzindo transferência de calor.
Panela de
apoios não deveriam fazer a parede de fogão dobrar quando fortemente carregada como
isto pode mudar a largura de canal efetiva e pode reduzir desempenho.
5.
O tamanho da porta é um pouco arbitrário e é em parte determinado por
a madeira localmente disponível size. que porta Típica classifica segundo o tamanho para uso com uma 90-cm-circunferência
panela é 12 cm largo antes das 9 cm high. que O fundo da porta é
colocada à posição de grelha--o topo do airholes. O topo do
porta é feita vários centímetros debaixo do fundo da panela de forma que o
gases quentes são com guia para cima ao redor da panela em lugar de fora a porta.
Se
necessário, a altura de porta pode ser diminuída para assegurar que está abaixo o
fundo da panela.
6.
que A grelha é um círculo de metal de folha cortou para ajustar snugly no
cylinder. Recuperated acabado sucata é freqüentemente used. O centro
meio diâmetro é perfurado com uma 30% densidade de buraco de 1 cm buracos.
Grates
não deva ter muito nenhum buraco maior que 1 cm em diâmetro, desde grande
buracos na grelha permitirão para o carvão fracassar e queimar abaixo
o fogão, reduzindo Buracos de efficiency. ,
de muito pequeno um diâmetro vai facilmente
entupa e reduza fluxo de ar no
bse75a.gif (256x256)
cama de carvão.
<veja figura 6>
Em alguns casos pode ser útil a forma
um grate. cônico que Estes ambos melhorarão
localize o combustível para melhorar combustão
e provê um ar morto isolante
bse75b.gif (230x230)
espace ao longo da parede de fogão.
<veja figura 7>
7.
Spacers, usado centrar a panela
uniformemente, também é precisada freqüentemente.
<veja figura 8>
bse75c.gif (256x256)
Podem ser desenvolvidos modelos para panelas se afiladas geometrically de cônico
seções.
São desenvolvidas Dimensões de da mesma maneira como above. Other
características como paredes dobro, isolamento, chaminés, ou outros podem ser
incluída como Anexos de desired. poderia incluir manivelas por levar o
fogão ou braçadeiras por segurar a panela firmemente em lugar enquanto mexendo grosso
mingaus de aveia.
PRODUÇÃO DE FOGÃO DE METAL
Dados de teste de produção para este tipo de fogão, inclusive taxas de produção,
e custos, é determinado em Mesas V-3 e V-4. que O procedimento geral usado é
o seguinte, com tarefas específicas divididas entre trabalhadores diferentes.
1.
O modelo é localizado fora no
bse76a.gif (437x437)
folha de metal como mostrada em Figura 1 e
recorte em outline. A porta e panela
buracos de apoio estão fora cortados, e o
tiras para os respiradouro e apoiar
a grelha está cortada.
2.
O metal é rolado em um cilindro--deveria ser como liso, círculo,
e diretamente como possible. Se um rolo de metal de folha é usado, o topo e
fundo pode ser dobrado em cima de antes de rolling. Se dobrou à mão, eles podem ser
dobrada depois que rolling. Isto provê rigidez adicional e previne o
bse76b.gif (393x393)
usuário de estar cortado em extremidades afiadas.
<veja figura 2>
3.
Outros componentes tal
como os apoios de panela e
a grelha está fora cortada
e os buracos perfuraram dentro
bse77a.gif (317x317)
a grelha.
<veja figura 3>
4.
O fogão é soldado junto e panela
são soldados apoios em place. Alternatively,
as paredes de fogão podem ser fechadas
bse77b.gif (256x437)
junto dobrando.
<veja figura 4>
5.
que A grelha é colocada no fogão, e o
abas para os respiradouro estão curvadas dentro e
para cima apoiar os grate. Panela apoios são
deslizada e dobrou ou soldou em lugar.
6.
O fogão é determinado o fim de superfície desejado (electroplating, pintando,
com calor pintura resistente, etc.) melhorar sua resistência ferruginosa e mercado
bse74.gif (317x437)
atraia, e reduzir sua perda de calor abaixando seu emissivity.
<veja figura 5>
bse77c.gif (285x393)
PRODUÇÃO DE FOGÃO DE BARRO INCENDIADA
Artisanal produção técnicas podem produzir durável, altamente eficiente, e
muito baixo custo incendiou fogões de barro a um rate. rápido fazer assim, porém,
requer atenção muito cuidadosa para e controle de qualidade diligente a cada
passo da produção process. que A ótima mistura de barros deve ser escolhida
assegurar durabilidade e prover um nível alto de mecânico e térmico
choque Preparação de resistance. do barro (moendo, batendo) e o
proporção de água somada deve ser unificada para assegurar um uniforme
produto.
Devem ser classificados segundo o tamanho Modelos de cuidadosamente para levar em conta o
encolhimento do barro durante secar e incendiar enquanto mantendo o
panela desejada para abertura de parede, etc. (Encolhimento é facilmente determinado por
varas longas rolando de barro; medindo o comprimento deles/delas quando molhado, seque, e
incendiada; e calculando a mudança de porcentagem) . Finally, o ótimo
devem ser determinadas técnicas incendiando e temperaturas.
Cada um destes passos requer prova cuidadosa e otimização.
O
esforço global normalmente requereu produção de limites para centralizada amplo
instalações; só oleiros altamente qualificados puderam potencialmente
produza qualidade incendiou fogões de barro no own. deles/delas Dentro destes constrangimentos,
porém, fogões de barro incendiados podem ser uma alternativa importante para oleiros que
está perdendo os mercados tradicionais deles/delas.
A produção pisa, enquanto usando Oeste tradicional produção de panela africana
são descritas técnicas below. custos de produção Típicos são determinados dentro
Mesa V-5. Alternatively, lançando, que lança (na roda de um oleiro) ou
poderiam ser usadas outras técnicas em particular instead. , o uso de
moldes internos (que estão engrenando e podem ser desmontadas interiormente)
e as rodas de oleiro foram usadas com um pouco de sucesso na Tailândia (2).
Flywheel aperta (3) ou imprensas hidráulicas usaram com moldes internos pode ser
até melhor (2).
1.
São minados Barros de , preparado, misturado, etc., de acordo com a necessidade para
durabilidade, incendiando, resistência de choque térmica, e outros fatores.
GROG
(finamente fragmentos de cerâmica de chão), casca de arroz, ou outros materiais são freqüentemente
somada para melhorar durability. Estas inclusões previnem rachas de
propagando no produto acabado.
bse78.gif (285x285)
2.
que O barro é misturado, rolou, e flattened. <veja figura 1> Secou, barro pulverizado pode
seja usada para reduzir a viscosidade de superfície do clay. molhado Como o barro é
trabalhada, são lanceadas bolsas de ar e sangraram out. Flattened, o barro deve
seja uma espessura uniforme, talvez 2 a 3 cm grosso ou como precisada para durabilidade,
etc. UM modelo é usado para recortar um retângulo de barro que é
então rolada em um cilindro e o melded de fins together. Este cilindro
formas que a câmara de combustão do fogão e suas dimensões deve ser
escolhida adequadamente, enquanto levando em conta tal fatora como a grelha desejada
para altura de panela de diâmetro de 0.4(pot), e a necessidade para colocar a combustão
paredes de câmara estão diretamente debaixo da panela de forma que as paredes debaixo de compressive
em lugar de forças expansivas, contudo sem a parede que obscurece muito
bse79a.gif (285x285)
da panela de transferência de calor brilhante direta do firebed.
<veja figura 2>
3.
que Mais barro é misturado, rolou em um
bola, e um pouco aplainou em um
círculo.
Isto é colocada então dentro um
molde esférico apropriadamente classificado segundo o tamanho e
continuamente virada (usando muitos
secada, barro pulverizado) e trabalhou
forme a parte superior do stove. O
dimensões freqüentemente são conferidas com
bse79b.gif (317x317)
um modelo para assegurar precisão.
<veja figura 3>
4.
O esférico
seção é colocada
no cilindro,
o centro do
seção esférica
está fora cortado, e o
dois são melded
bse79c.gif (256x256)
junto.
<veja figura 4>
5.
que panela Pequena apóia, 6-8 mm grosso ou como desejada e 2-3 cm quadrado, é
colocada em linha com o cilindro para dirigir o peso de panela para baixo.
Tais apoios são facilmente melded ao fogão arranhando ligeiramente
e umedecendo as superfícies de acasalamento.
6.
São somados Supports para uma grelha de metal
ao fundo do fogão.
7.
A entrada está fora cortada.
Holes para
fluxo de ar debaixo da grelha está fora cortado.
Deveriam ser arredondados cortes; cantos afiados
tenda a gerar maior tensão e
bse80a.gif (285x486)
quebra mais freqüente.
<veja figura 5>
8.
Todas as superfícies do fogão, especialmente esses cortaram, é ligeiramente
bse80b.gif (317x317)
umedecida e alisou para reduzir rachando.
<veja figura 6>
9.
O fogão é colocado em um local fresco e permitiu secar lentamente em cima de um
vários semana period. Finally, o fogão é incendiado em um forno.
10.
UMA grelha de metal é provida ao fogão.
CAPÍTULO V
PROVA DE FOGÃO
Neste laboratório de capítulo, arte culinária controlada, produção, campo, e
são descritos testes comercializando em Técnicas de detail. para financeiro e
análise estatística dos dados é apresentada em Apêndices F e G.
Em
áreas onde inspecionam ou outra análise demonstrou a necessidade para mais seguro
e biomassa mais eficiente fogões ardentes, testes como esses descritas,
aqui está essencial para o desenvolvimento deles/delas.
Em resumo, o programa de prova total recomendado é isto:
são usados o Laboratório e testes de arte culinária controlados para selecionar particularmente
protótipos de fogão promissores e aperfeiçoar as dimensões deles/delas.
o Destes testes são desenvolvidos modelos standards que conforma o
panela local classifica segundo o tamanho e formas.
o A produção teste é feito com estes modelos que produzem 50-100 ou mais
Fogões de para cada uma da panela mais popular sizes. Durante esta produção
testam uma análise detalhada é executada dos custos, problemas encontraram
e melhorias de potencial no método de produção.
o Alguns destes fogões são distribuídas então em um a curto prazo, temporário
Base de para famílias selecionadas para campo que testa para determinar ambos seu
Aceitabilidade de e o desempenho medido atual deles/delas em dia para uso de dia.
que Outra porção destes fogões é posta à mostra em comercial local
Saídas de e vendido em uma comissão basis. Tal marketing simultâneo
permite alguma avaliação indireta em como os vizinhos das famílias selecionadas
percebem o potencial do fogão.
o em base da produção e campo que testa resultados, modificações,
pode ser feito aos modelos e sistema de produção como precisada e o
processam repetida.
UM laboratório semelhante, produção, campo, e mercado
que testa esforço pode ser usado para comercial ou aplicações industriais.
o Quando um modelo satisfatório foi desenvolvido e completamente foi testado no campo,
grande-balança disseminação pode começar.
técnicas de marketing Várias
como rádio e jornal anunciar, demonstrações públicas a
centros sociais, e outros podem ser feitas.
o Como interesse desenvolve, o promotor de fogão pode retirar gradualmente de
o papel de comissionar produção e vendas, deixando o fogão,
Produtor de em contato direto com as saídas comerciais várias.
Aumentando a eficiência de combustível e segurança de um fogão podem requerer o
concessão de algumas das vantagens de fogões tradicionais, particularmente,
o mais baixo custo inicial deles/delas, a flexibilidade deles/delas para ajustar panelas diferentes, e o
iluminando eles provide. Como elevação de custos de combustível, porém, fogões melhorados vão
crescentemente se torne attractive. Detailed prova, como descrita abaixo,
licenças a determinação o desempenho e atratividade de um particular
fogão a qualquer tempo particular em qualquer determinado area. Further, tal
testando provê uns meios para lançar produção de massa rudimentar, enquanto comercializando,
e disseminação.
Porém, a prova de fogões melhorados não é um fim em si mesmo.
que é
só uns meios para fogões em desenvolvimento que exceto tempo de usuários, dinheiro, e trabalho,
e protege a saúde deles/delas e segurança.
TESTES DE LABORATÓRIO
Em recentes anos uma variedade de laboratório que testa métodos foi usada.
Todos estes métodos simulam o poder alto (trazer a um boil)/low
poder (chiar) processo de cozinhar enquanto usando água para simular comida.
O desempenho do fogão está medido por seu Calor de Por cento Utilizado, PHU, ou
por seu Consumo Específico, SC. O PHU de um fogão é a porcentagem de
calor libertado pelo fogo que é absorvido pela água na panela.
O
SC é a quantidade total de madeira usada para o processo de arte culinária simulado
dividida pela quantia de água " cozinhada. " Results de testes diferentes de
este tipo geral é semelhante mas não sempre precisamente comparável.
O Desenho Provisiório que Padrões Internacionais desenvolveram em 1982 de dezembro
unifique este tipo de método (1) . O procedimento, como atualizada desde então, é
listada abaixo (2) e uma discussão de equipamento de laboratório útil é determinada
em Apêndice H. UMA discussão mais detalhada dos méritos relativos de
métodos de prova diferentes são determinados em Nota (2).
Laboratório que Testa Procedimento
1.
que As condições de teste são registradas inclusive temperatura de ar, areje, e
umidade relativa.
O fogão e pot(s)(1) é descrita e esboçou dentro
detalham incluindo medidas cuidadosas das dimensões pertinentes deles/delas.
Estas dimensões deveriam incluir a grelha a panela e panela para parede
distancia quando a panela estiver em lugar no fogão.
----------------------------
(1) O (s) em pot(s) e (primeiro) panela em ponto 5 recorre à prova
de fogões de multipot.
2. Uma quantidade de madeira não mais que duas vezes a quantia calculada precisou para
que o teste é pesado, o peso registrou, e a madeira fixou aside. O
Deveriam ser conhecidos umidade conteúdo e valor calorífico da madeira.
Testing padrões por medir a gravidade específica, conteúdo de umidade,
Cinza de , volatiles, e valores caloríficos de madeira ou materiais relacionados são
dado em outro lugar (22).
Se possível, a madeira deveria ser do mesmo
Espécies de e relativamente uniforme em size. Buying madeira suficiente do
mesmas espécies para todos os testes e armazenando isto então dentro o mesmo bem
protegeu local ajudará mantendo o conteúdo de umidade ao
mesmo valor.
rechecks Periódico ainda serão necessários.
3. As panelas deveriam ser esfregadas limpe ambos dentro e fora, e completamente
secou antes de cada teste.
As panelas devem ser idênticas em forma e tamanho
para todos os testes para impedir para estes fatores de inclinar o teste
results. O pot(s seco) e thermometer(s) é pesada junto.
Then
uma quantia fixa de água é acrescentada ao pot(s) isso é aproximadamente igual para
Dois-terços de do pot(s) ' capacidade de s mas exatamente o mesmo para cada teste
para todos os fogões, i.e., 5.000 kg.
O pot(s) com água e termômetro
é pesado.
que A temperatura de água deveria estar dentro de alguns
Graus de de temperatura de ar ambiente.
Não deveriam ser usadas Tampas de a qualquer
cronometram (Nota 2).
4. Poder alto Phase: que O fogão deve estar em quarto temperature. Then, o
É acendido fogo de de uma maneira de reproducible (i.e., usando uma quantia medida
[5 ml] de querosene), o pot(s) é colocada depressa no fogão, e o
(primeiro) panela é trazida tão rapidamente quanto possível a uma fervura sem ser
excessivamente esbanjador de calor.
Water são registradas temperaturas todo
cinco minutos.
Ações de para controlar ou reacender o fogo, observações de
fumaça excessiva, vento alto, ou qualquer que outros também deveriam ser registradas.
5. Quando o (primeiro) panela vem a uma fervura cheia as temperaturas de água e
cronometram é registrada.
Then o seguinte é rapidamente terminado:
o A madeira é afastada do fogão, qualquer carvão é derrubado, e
toda a madeira são pesadas.
o que O carvão é pesado.
Com uma capacidade grande equilibram e um de peso leve
Fogão de , é freqüentemente mais fácil de pesar o fogão vazio antes o
testam, e então pesa o fogão com o carvão nisto determinar
o peso de carvão.
Isto faz andar depressa o processo e reduz o rompimento
do fogo.
o O pot(s) com água e thermometer(s) é pesada.
6. Baixo Poder Phase: O carvão, madeira, e pot(s) é devolvida o
Fogão de e o relit de fogo.
que O fogo é mantido então durante 30 minutos
ao mais baixo poder possível isso é suficiente para manter a água
preferivelmente dentro de 2[degrees]C (e não mais que 5[degrees]C) de ebulição contudo não
que ferve excessivamente.
Water são registradas temperaturas novamente todo cinco
Minutos de junto com qualquer ação para controlar o fogo ou observations. Como
antes de, nenhuma tampa é qualquer hora usada a.
7. Ao término deste período 30-minucioso de chiar, a madeira, carvão,
(ou fogão e carvão junto), e pot(s) com água é novamente
pesou e os valores registraram.
8. Finalmente, são calculados o indices seguinte de desempenho de fogão.
Potência de fogo de = P = [M.sub.w] [C.sub.w] - [M.sub.c] [C.sub.c]
----------------------------------------- (quilowatts)
60I
onde [M.sub.w] é a massa de madeira seca queimada, [C.sub.w] é o valor calorífico de
a madeira seca em kJ/kg. [M.sub.c] é o aumento líquido ou diminui em carvão
e [C.sub.c] seu valor calorífico em kJ/kg. eu sou o comprimento de tempo dentro
Minutos de .
O consumo específico é determinado por
[M.SUB.W] - 1.5[M.SUB.C]
SC =------------------------
[W.SUB. /F]
onde [W.sub.f] é a massa da água que permanece ao término do período.
é freqüentemente mais conveniente para expressar isto como gramas madeira equivalente
consumed/kilograms água cozinhou em lugar de wood/kg de kg molhar (3).
Se há uma variação grande começando temperatura de água de dia para
Dia de , o SC pode ser normalizado através de temperatura de água (23) . Que é,
SCN = [M.SUB.W] - 1.5[M.SUB.C]
------------------------------------
[W.SUB.F][([T.SUB.F] - [T.SUB.I]) /75]
Finally, o PHU que usa pode ser calculado
4.186[W.SUB.I]([T.SUB.F]-[T.SUB.I] )+2260([W.SUB.I]-[W.SUB.F])
PHU =--------------------------------------------------------------
[M.SUB.W][C.SUB.W]-[M.SUB.C][C.SUB.C]
onde [W.sub.i] é a massa da água em quilogramas ao começo, ([T.sub.f]-[T.sub.i]) é
a mudança de temperatura da água em celsius de graus durante isso
Período de , e ([W.sub.i]-[W.sub.f]) é a massa da água evaporated. O fator
4.186 kJ/kg[degrees]C é o calor específico de água, e o fator 2260 kJ/kg
é o calor oculto de vaporização de water. que condições Adicionais são
somou como precisada para fogões de multipot.
Tipicamente, um mínimo de quatro testes por fogão será necessário.
O teste
procedimento deveria ser repetido então como precisada prover statistically
dados significantes como discutida em Apêndice G.
Precauções de Teste de laboratório
Executando laboratório testa há várias precauções:
o devem ser gastados tempo Considerável e esforço com as pessoas que fazem o
que testa para assegurar que o procedimento é seguido corretamente e constantemente,
e que os dados são com precisão recorded. que freqüentemente é
útil projetar cheques dobro no procedimento para pegar
erros comuns como misweighing a madeira ou registrando incorretamente o
values. Como um exemplo, debaixo de " observações " no teste de laboratório de amostra,
dados folha, todos os pesos dos pedaços individuais de madeira somaram o
incendeiam pode ser registrada.
para o que Estes valores podem ser comparados com os totais
asseguram nenhuma madeira estava perdida e nenhum peso misrecorded. Se há dúvida
sobre uma medida deveria ser descartado.
o variando um parâmetro, é vital que não há nenhuma outra diferença.
Thus, testando o efeito do comprimento de canal em desempenho,
os fogões diferentes têm que ter diâmetros idênticos, grelhas, e
Portas de , etc. Isto é crucial.
o Testando deveriam ser feitas dentro um incluso ou bem protegeu área para reduzir
o efeito do vento.
Even quantias pequenas de vento podem apreciavelmente
afetam os resultados--particularmente para fogos abertos e tradicional
Fogões de .
o Se houver mais de um provador, cada pessoa deveria testar cada fogão
o mesmo número de tempos para eliminar qualquer preconceito.
o A ordem de testar os fogões deveria ser completamente fortuita.
Otherwise,
por exemplo, haverá uma tendência para testar fogão constantemente
UM no fim matutino quando o ar está tranqüilo e fogão C no recente
Tarde de quando o vento está soprando fortemente ou fazer todos os testes de
Fogão de UM primeiro durante um período seco e todos os testes de fogão C depois quando
que a estação chuvosa começa.
Using que uma ordem de prova fortuita reduzirá tal
preconceitos potenciais.
o altitudes Altas terão um efeito pequeno em água testes ferventes, e
terá um efeito grande em campo testa devido aos tempos de arte culinária mais longos
às mais baixas temperaturas ferventes devido a abaixe pressão atmosférica.
Projete Parâmetros ser Testada
Vários parâmetros que deveriam ser investigados executando laboratório
bsex870.gif (600x600)
testes, inclusive o seguinte,:
<veja folha de trabalho 1>
o A abertura de canal, comprimento, e forma, e a maneira de sua fabricação,
como sobrepôs ou alvo-soldou joints. Estes afetam calor de convective
transferem.
o A grelha-para-panela height. Estes afetam transferência de calor brilhante e
combustão qualidade.
o A densidade de buraco (a fração de espaço aberto) na grelha, a forma
da grelha (cônico centrar carvão e abastecer, só fura para o
centram, etc.), e o tipo de material usou para o grate. O buraco
Densidade de afeta a possível potência de fogo e a massa térmica e isolamento
da grelha controlam a taxa de aquecimento e eficiência parcialmente.
o O tipo de isolamento e como é colocado (em cima do inteiro fora de,
dentro da câmara de combustão só, etc.), ou o uso de paredes dobro.
Estes são importantes determinando ambos a perda de calor global por
as paredes e, menos, a transferência brilhante para a panela e
a qualidade de combustão.
O tamanho, forma, e isolamento do
combustão câmara também é considerations. importante UMA câmara menor
pode permitir temperaturas comuns mais altas e uma câmara mais alta podem permitir um
tempo de residência mais longo--ambos combustão mais completa ajudando.
o O controle de air. primário ou secundário Estes podem afetar a combustão
Qualidade de em alguns casos.
o O tamanho e forma da entrada, ou o uso de uma porta de closeable ou
Flapper de para controle de ar.
que Estes ajudarão determinam a facilidade de uso de um
Fogão de , por exemplo, facilidade de carregar, monitorando o fogo, etc.
o O tipo, tamanho, e forma de panela supports. que apoios de panela Grandes tenderão
para esconder a panela do fogo mas pode apoiar a panela mais stably.
o O uso de tipos vários (alturas, larguras, contornos, etc.) de confusões
para melhorar convective aquecem transferência ou causar recirculação dentro o
combustão zona para melhorar combustão.
o O uso de alturas várias, diâmetros, e materiais para a chaminé.
o A forma de panela e material.
o O desempenho do sistema com mudanças de balança (por exemplo, dobrando do
Panela de e tamanho de fogão).
Planejando uma série de testes de laboratório, é freqüentemente útil para fazer alguns dúzia
testes preliminares para determinar a situação atual e o
gama desejável dos parâmetros para ser tested. Once a gama de parâmetro
é determinado a prova enlata begin. Testando é freqüentemente terminado por
variando um parâmetro, como a abertura de canal, a um time. Em casos raros,
factorial cuidadosamente controlado digitam podem ser seguidos desígnios experimentais
que permitem variar várias variáveis simultaneously. Um exemplo de
tal um desígnio experimental seria variar a abertura de canal e comprimento
simultaneamente, como discutida em Apêndice G.
Análise de dados
Analisar os dados, as médias, divergências standards, e confiança
são calculados limites para cada tipo de fogão ou variação.
que O t-teste é
diferencie entre stoves. Finally, regressões são usadas
determine a influência de qualquer parâmetro particular que é variado.
Laboratório testando extenso seguindo, vários modelos são selecionados para
arte culinária controlada tests. que Os modelos escolhidos, porém, há pouco não deveriam ser
esses com o mais baixo SC ou PHU. mais alto Em alguns casos, estes desempenho
indices podem não corresponder ao processo de arte culinária atual ou podem ser
enganando.
Thus, fogão modela coberta a gama inteira de desempenho
é selecionada foor ambos arte culinária controlada testa e testes de campo.
Com
esses resultados adicionais a utilidade do indices de laboratório, PHU e
SC, pode ser determinada e pode ser modificada como needed. Similarly, o laboratório,
procedimento isto pode ser modificado para corresponder melhor a arte culinária atual.
O PHU e SC parecem ser indicadores de laboratório bastante seguros de
o desempenho de campo de um woodstove (5,6).
MESA 1
Laboratório Testes de Woodstoves
PHU PHU PHU PHU #de
Fogão PANELA de 1 PANELA de 2 PANELA 3 Testes de Totais
Fogões tradicionais (uma panela):
Três Pedra Fire 17.0 17.0 [- ou +]1.0 9
Metal " Malgache" 18.2 18.2 [- ou +]1.3 9
Metal " " com grate 24.7 24.7 [- ou +]1.7 6
Um-panela Fogão Volumoso com Chaminé:
Nouna 31 16.9 16.9 [- ou +]1.0 10
Dois-panela Fogões Volumosos com Chaminés:
AIDR 2 15.8 5.8 21.6 [- ou +]1.0 10
CATRU 14.3 6.1 20.4 [- ou +]5.3 8
Kaya 2 13.6 6.2 19.8 [- ou +]1.9 10
Nouna 2 15.2 6.9 22.1 [- ou +]1.5 10
Nouna 3/2 16.3 5.1 21.4 [- ou +]1.0 10
Titao 11.2 4.2 15.4 [- ou +]0.9 10
Três-panela Fogões Volumosos com Chaminés:
AIDR 3 14.8 4.5 2.5 21.8 [- ou +]0.8 10
Kaya 3 10.2 5.9 4.0 20.1 [- ou +]1.6 10
Um-panela Fogão de Chimneyless Volumoso:
LOUGA 19.0 19.0 N.A.
Dois Panela Fogão de Chimneyless Volumoso:
Banfora 18.8 7.9 26.7 [- ou +]1.3 10
Um-panela Chimneyless Canal Fogões De peso leve:
Metálico (*) 29.1 29.1 [- ou +]:1.3 10
Cerâmico (* *) 31.9 31.9 [- ou +]2.2 10
Cerâmico (* * )long encanam 36.1 36.1 [- ou +]1.9 14
Metal separado (* ) 42.6 42.6 n.a.
Referências (5,7,8,9) . Note que avalia aqui é recalculated de
referência (5) e inclui charcoal. Todas as panelas eram esféricas.
(*) stove. cilíndrico (* * fogão de )spherical.
Exemplos de dados de teste de laboratório são em particular determinados em Mesa I. , o
relativamente baixo desempenho do volumoso e fogões de multipot compararam
os fogões de canal de peso leve deveriam ser noted. Isto corresponde o
análise teórica apresentou em Capítulo III. preliminar Adicional
teste dados que mostram a influência de abertura de canal e de isolamento no
desempenho de woodstoves de tipo de canal de peso leve é determinado dentro (9).
Embora não discutiu aqui, a medida de emissões de fogão é como
importante como a medida de Leitores de efficiency. é urgida fortemente para
contate o Centro de Leste-oeste em Honolulu, Havaí, para informação em
emissão que testa métodos.
TESTES DE ARTE CULINÁRIA CONTROLADOS
Arte culinária controlada testa (CCTs) é útil demonstrando que o modelo
fogões são fáceis de usar e executar bem em arte culinária atual.
além disso,
eles ajudam verifique aqueles testes de laboratório estão medindo parâmetros pertinente
para cooking. atual Embora eles são mais difíceis administrar que
laboratório testa, eles são um passo de intermediário importante antes de produção
e são começadas a campo testar.
Os passos gerais por executar testes de arte culinária controlados seguem.
1. Uma refeição standard, típico para a área, é testes escolhidos e vários são
executou para unificar o tipo e quantidade precisamente de
cada ingrediente.
Standardizing quantidades previnem a necessidade ocasional
por ferver excessivo para eliminar água extra que poderia ter sido
somado por engano ou talvez constantemente por justo dos cozinheiros.
Standardizing quantidades também reduzem os efeitos de balança que
poderia inclinar os resultados de teste caso contrário.
O Wood é escolhido assegurar que é de um tipo consistente e umidade
Conteúdo de , e seu valor calorífico e conteúdo de umidade estão medidos.
que Todos os outros fatores, inclusive panelas, tampas, e equipamento de arte culinária, são
unificou à extensão possível.
Se há ser mais que um
cozinham, cada cozinheiro deveria testar cada fogão o mesmo número de tempos para
eliminam qualquer possível preconceito devido a hábitos de arte culinária diferentes.
2. São registradas condições de teste, o fogão e pot(s) é descrita dentro
detalham, os fogões são limpados de cinza, e a madeira é pesada e
recorded. Panela tampas são usadas se feita tão tipicamente na região.
Se
usou, eles são pesados com a panela.
A comida está preparada para cozinhar.
Comida de é pesada precisamente fora como indicada na amostra CCT testam folha
bsex94.gif (600x600)
mostrado em Folha de trabalho 2.
3. O fogo é acendido e a arte culinária begun. O cozinheiro faz a arte culinária dentro
a maneira habitual e decide quando a comida for done. Cooking tempos e
que qualquer observação pertinente é registrada, inclusive comentários pelo cozinheiro,
em dificuldades encontradas usando o fogão ou outras observações
como calor excessivo, fumaça, ou inestabilidade.
4. São pesadas o carvão e madeira restante e a comida cozida é
weighed. pelo que O consumo específico é calculado:
SC = [M.SUB.W] - 1.5[M.SUB.C]
--------------------------
(Comida Total Cozinhou)
onde [M.sub.w] e [M.sub.c] é como previamente defined. Se desejou, isto também pode ser
normalizou a temperatura ambiente como para o teste de laboratório.
Se a madeira e espécies de carvão, conteúdos de umidade, e calorífico
Valores de são conhecidos, eles deveriam ser informados para permitir padronização
do SC.
5. Os testes estão pelo menos repetidos três vezes ou como precisada adquirir suficientemente
estatísticas precisas para fazer distinções seguras entre o
fogões vários.
que são calculadas A média, divergência standard, e limites de confiança
para cada fogão de seus resultados de teste.
Fogões de são então distintos por
Uso de do t-teste.
Se um parâmetro particular foi variado, linear
Regressão de pode ser feita entre aquele parâmetro (ou seu quadrado, cube,
etc., se tem uma influência de nonlinear) e o SC. Muitos do outro
Precauções de citadas acima para testes de laboratório também são aplicáveis para
que cozinha testes e deveria ser revisada.
Um exemplo de dados de CCT é mostrado em Mesa 2. A economia de combustível alta do
canal tipo metal fogão de peso leve relativo para ambos o tradicional
fogões e para estes fogões de multipot volumosos particulares está golpeando totalmente.
Também é importante a nota que embora o laboratório PHUs do
fogões de multipot eram significativamente mais altos que isso do tradicional
fogo aberto, o CCT deles/delas abastecem economias só eram marginalmente melhor e
às vezes worse. A razão para isto é que o calor adicional recuperou
pelo segundo e aumentos de panelas subseqüentes o laboratório PHU, mas
é ineficaz cozinhando comida de fato porque é muito baixo em temperatura
e porque não pode ser facilmente controlled. Uma análise dos dados
em Mesa 2 e esses para outros fogões mostraram que o desempenho de
fogões de multipot em arte culinária atual de comida são preditos melhor pelo deles/delas
primeiro panela PHU que pelo PRU total deles/delas (5) . Isto apóia fortemente o
discussão em Capítulos III e IV relativo à eficiência de controle pobre
de fogões de multipot.
Em base dos resultados do laboratório e arte culinária controlada
testes, devem ser selecionados modelos para produção e prova de campo.
O
escolha não deveria ser feita somente na eficiência de combustível relativa deles/delas,
porém.
Instead, deve estar baseado na gama inteira de fatores que
determine o choice. do consumidor eventualmente custo Alto, por exemplo,
possa ser uma barreira mais significante ao camponês que o urbano
morador.
A fumaça de um fogão de chimneyless de eficiência alto pode ser distante
mais aborrecendo ao usuário de um fogão com uma chaminé, entretanto talvez um
ineficiente, que para o usuário de um fogo aberto.
Quantificando os fatores subjetivos que determinam aceitabilidade de fogão
bsex950.gif (600x600)
pelo uso de um cartão de marcação é difícil, mas pode ajudar indique o
acceptablity de um fogão no field. De maior importância é que o
cartão de marcação lembra para o fomentador de fogão que preste atenção para mais que há pouco
abasteça eficiência.
MESA 2
Controlled Cooking Resultados de Teste para Woodstoves
BURKINA FASO, 1983 Laboratório Controlled Arte culinária
(Mesa 1) Specific
PHU PHU #Consumo de of #Economia de of
FOGÃO Panela de 1 Total tests gramas madeira tests de
Fogões tradicionais
Três Fogo de Pedra 17.0 17.0 9 268 [- ou +]21 4 0
Fogões de Multipot volumosos
Nouna 2 15.2 22.1 10 244 [- ou +]19 5 +9
AIDR 3 14.8 21.8 10 304 [- ou +]29 4 -13
Banfora 18.8 26.7 10 213 [- ou +]29 6 +14
Fogões de Canal de peso leve
Metálico 29.1 29.1 9 161 [- ou +]5 3 +40
1983 Total de PHU mais AGRADÁVEL
(Poder Alto)
Fogões tradicionais
Metal de Malgache 21.5 [- ou +]1.76 6 392 [- ou +]129 4 0
Fogões de Canal de peso leve
31.2 Metálico [- ou +]4.3 14 228 [- ou +]57 4 42
Referências:
(5,6)
TESTES DE PRODUÇÃO
Depois que sejam aperfeiçoados protótipos de fogão em testes de laboratório e o combustível deles/delas
é verificado potencial econômico em testes de arte culinária controlados, o próximo passo é
distribuir tais fogões a um grupo grande de famílias no campo para
observe o desempenho dos fogões, aceitabilidade, vida, e outro
características em use. cotidiano neste momento um teste de produção pode ser
corra para construir os fogões necessário para testes de campo como também para
proveja valiosa informação sobre a facilidade deles/delas de produção, produção,
custos, controle de qualidade, e outros fatores.
Um teste de produção simplesmente é terminado produzindo um número grande de padrão
fogões de tamanho tão rapidamente quanto possível enquanto cronometrando os passos vários,
avaliando o custo de todas as contribuições, observando a qualidade dos fogões,
produzida, e determinando possíveis modos para melhorar o processo em termos de
custo, qualidade, rapidez, ou outros fatores.
Adicionalmente, local técnico,
administrativo, e deveriam ser avaliadas habilidades de extensão e necessidades.
O procedimento variará, enquanto dependendo do tipo de fogão como também o
used. material que fogões Cerâmicos requererão para preparação material extensa,
moldando em formas de padrão, secando, e incendiar cada dos quais é
passos distintos que requerem evaluations. Described separado brevemente abaixo
é os passos usados em um teste de produção de metal canal tipo fogões.
1. A panela mais popular classifica segundo o tamanho e formas são determinadas por pesquisas de
os fabricantes de panela locais, comerciantes, e casas.
As panelas feitas por diferente
São medidos os panela produtores precisamente para determinar se eles são unificados.
Se as panelas variam suficientemente em tamanho para afetar desempenho
significativamente quando usado em um fogão de tamanho standard, pode ser necessário
para vender fogões projetados para cada panela específica no local do
Produtor de , i.e., pacotes de fogão-panela. Por exemplo, se o 0.3-m comparável
Panelas de de dois produtores diferem através de 8 mm em diâmetro, então de
Figure III-11, o desempenho de um fogão projetou para ter uma abertura de canal de 8
Mm de (antes das 10 cm longo) com a panela maior e umas poupanças de combustível de asperamente
que 43% diminuiriam a umas 20% poupanças com o pot. menor Isto é um
derrubam em poupanças de combustível esperadas de em cima de um-meia, uma diminuição significante.
Alternatively, um fogão projetado para a panela menor estaria muito apertado
e não função com o maior.
2. Uma vez dimensões de fogão ótimas são determinadas por laboratório e
controlou arte culinária testa, e uma vez tamanhos de fogão são escolhidos baseado no
resulta das pesquisas de panela, modelos estão preparados em papel e então
transferiu a metal de folha para prover uma cópia permanente.
(Prevenir o
A perda de modelo de por uso isto para um fogão, barras de metal podem ser
soldou por isto para prevenir rodando isto em um cilindro.)
Um exemplo de
modelo desígnio para panelas cilíndricas ou esféricas era determinado em Capítulo
IV. Dimensões havia nominal e terá que ser ajustada baseado
em dados de laboratório e o tamanho de panela.
Dimensões de também podem ter que ser
ajustou para minimizar custos materiais.
por exemplo, a altura do
Modelo de poderia ser ajustado para apertar um fogão adicional fora de um
folha standard de metal.
que A pergunta é então em o que está a perda
Desempenho de com a mais baixa parede de fogão contra a diminuição em material
costs. Se o custo abaixado é percebido para valer a pena localmente
é freqüentemente muito duro determinar. Em alguns casos o puramente psicológico
Por exemplo, vantagem de de manter o preço de fogão acabado abaixo um
igualam quantia, por exemplo, $5.00, fará o ajuste que vale a pena em condições
de interesse público aumentado e de vendas.
3. Quando o modelo foi desenvolvido, são contatadas lojas de metal várias
e comissionado fazer para vários fogões each. Uma ou duas lojas são
escolhido para o teste de produção baseado na qualidade de construção deles/delas,
estimam, e outros fatores desejáveis. Um mínimo de 50-100 fogões em cada
dos tamanhos de panela escolhidos deveria ser ordenado de cada Produção de shop.
é corrido então ao longo do formato geral indicado em Capítulo IV.
4. Finalmente, o processo de produção é analisado para determinar como pode
seja melhorado. Entre os fatores estão ser avaliadas:
o A taxa de produção como uma função de cada passo na linha de produção
como também o processo total e como aperfeiçoar este rate. O
Exemplo de em Mesa 3 espetáculos que recortando a forma de fogão de folha
Metal de e então depois soldadura isto e a panela apóiam em lugar era
sem dúvida os passos mais lentos na produção process. A adição de
better ou metal adicional cortando e soldando equipamento e giga podem
oferecem uma oportunidade para aumentar produtividade de loja consideravelmente então.
o Os custos de produção como uma função de material, trabalho, eletricidade,
alugou, amortização de equipamento, ganhe, etc., e como para
minimizam isto valida.
Exemplos de são determinados em Mesas 4-6.
Como vista dentro
Mesa 4, o valeu de contas de metal para em cima de meio o fogão total
cost. O uso de mais baixas alternativas de custo como pedaço recuperado
ou metal de medida de isqueiro podem oferecer uma oportunidade significante então
para reduzir custos. Também deveria ser notado que trabalho é um muito pequeno
Componente de dos custos totais; produtividade de loja crescente por
que compra metal melhor cortando e soldando equipamento pode ser então um
consideração menos importante neste case. em contraste, o mesmo
trabalho grande e transporte vale de produzir fogões volumosos em
Local de deveria ser notado em Mesa 6.
o A qualidade do produto acabado em termos de respeito para dimensões,
Arredondamento de , fim profissional, etc., e como monitorar e
regulam controle de qualidade.
o A possibilidade de introduzir um fim profissional para estes fogões
como calor pintura resistente, electroplating, electropolishing, ou
outros para melhorar a vida do fogão, desempenho, e saleability.
Opções poderiam incluir modificando a forma do fogão longe de seu
desempenho térmico ótimo, como já discutiu para reduzir
custos materiais; simplificando as curvas do modelo cônico em ordem para
maximize produção taxa; ou substituindo metal recuperado ou isqueiro
metal de peso para minimizar os custos materiais ou melhorar o fogão
cost/benefit, comercialidade, ou vida.
TABLE 3
Produção de o Times para Fogões de Metal, Burkina Faso, 1983 (*)
Produção Passo Tempo de (minutos)
para 8 fogões
1. fogão de Traçado de modelo 10
2. fogão Cortante 49
3. Bending/hammering em cilindro 15
4. panela Cortante segura e panela apóia 18
5. Corte ou esmurrando grate 12
6. que Dobra os respiradouro 14
7. Soldadura 64
8. Pintura 30
TOTAL 212 minutos
Per Fogão 26.5 minutos
(*) O desígnio era uma única parede, chimneyless encanam fogão de tipo como descrita
em Capítulo IV; Desígnio de Modelo:
Fogões cilíndricos e Metal
Produção de fogão.
Referências (11,12).
Também veja referência (6) para dados semelhantes do Níger
MESA 4
Fogão de Metal De peso leve (*) Produção Vale, Burkina Faso, 1983,
Material custos por fogão o EUA $
metal folha 1.41
Panela de apóia e segura 0.24
rangem 0.19
que solda 0.08
pintam 0.11
Subtotal de 2.03
Custos de mão-de-obra de por fogão
(quatro empregados) 0.14
custos Operacionais por fogão
alugou de cabana 0.03
Eletricidade de 0.02
transportam para comercializar 0.03
Subtotal de 0.08
Total Produção Vale 2.25
ganham: dono 0.37
ganham: projete 0.13
Venda preço através de projeto 2.65
(*) O desígnio é como descrita em Mesa 3.
Referências (11,12).
Também veja referência (6) para dados semelhantes do Níger
TABLE 5
Fogão de Barro Incendiado De peso leve (*) Custos de Produção
Burkina de Faso, 1983,
EUA $
Custos de mão-de-obra de por fogão (* *) 0.13
Firing 0.06
Metal grelha 0.25
Transport para comercializar 0.13
Total produção vale 0.57
PROFIT 0.93
Venda preço 1.50
(*) O desígnio era uma única parede, chimneyless encanam fogão de tipo como
descrita em Capítulo IV; Incendiou Produção de Fogão de Barro.
(* *) São incluídos custos materiais por fogão debaixo de trabalho por cavar barro.
Referência (13)
MESA 6
Multipot Fogão Produção Custos Volumosos
Burkina de Faso, 1983,
Material custos por fogão o EUA $
Bricks 1.20
Cement 2.88
Chaminé de 1.01
Sand e pedregulho 0.63
SUBTOTAL 5.72
Custos de mão-de-obra de por fogão 8.86
Transport custos para local 7.92
Total produção vale 22.50
Subsídio de através de projeto 11.25
Venda preço através de projeto 11.25
(*) 400 CFA - O EUA $1
Referências de (11, 12)
TESTES DE CAMPO
Campo testa, ou desempenho de cozinha testa, de fogões melhorados é crítico
para determinar como bem fogões executam em uso atual e como aceitável
eles são a cooks. local projetando os testes e escolhendo os participantes,
é importante para considerar uma gama extensiva de dados socioeconômicos e
outros fatores (14-16) . UMA revisão particularmente útil de energia rural
pesquisas e técnicas são determinadas dentro (14) e informação adicional é
cedida (15,16) Exemplos de . de pesquisas sociológicas são determinados dentro (17,18).
Em recentes anos foi focalizada maior atenção nos interconexão
entre uso de energia em casas, agricultura de pequeno proprietário e fazenda
animais, e comércio informal e indústria, entre others. inspeciona Tal
está provando crucial à compreensão da dinâmica de economias rurais;
são citados estudos pertinentes em Nota (24).
Investigadores que examinam emissões de fumaça perigosas de fogões podem querer
inclua perguntas médicas como a incidência de olho e doença de pulmão,
i.e., irritação de olho, tossindo, etc. que podem ser obtidas informações Pertinentes,
do Centro de Leste-oeste (Apêndice J).
Enquanto uma revisão detalhada de técnicas de pesquisa como aplicado para tradicional
energia em países em desenvolvimento é distante além da extensão da apresentação
aqui, há várias perguntas úteis que deveriam ser feitas.
Alguns
destes é listada abaixo:
o Que corta a madeira de e how? Que produzem carvão e how? o que é
o trabalho e técnicas de transporte e custos para estes combustíveis?
É combustíveis
só levou em backhaul que seria caso contrário espaço de carga vazio?
É
esta atividade o domínio de um grupo étnico particular, classe econômica,
Sexo de , ou idade?
São estas atividades consideraram humilhando socialmente?
É
isto uma atividade social?
as crianças colecionam combustível? --e faz isto
encorajam as famílias maiores ou privam as crianças do education? deles/delas É
o uso de esterco considerou humilhando socialmente?
Como faça todos estes fatores mudam com a troca de subsistência
forrageando a produção comercial e comercializando?
o Que combustíveis são usados e a que horas durante o ano--resíduos de colheita
que segue colheita, esterco, madeira, etc.?
para O que são os usos competindo
os combustíveis--combustível, forragem, fertilizante, construção-material, artisanal,
usa, aquecimento industrial, heating? doméstico São a qualidade mais alta
abastece vendida a áreas urbanas que deixam mais baixos combustíveis de qualidade para uso rural?
madeira É verde ou completamente ar secou antes de uso?
o Onde é o combustível levado de?
Que possui a terra--governo, rico,
Senhorio ausente de , camponês, comunidade?
Que junta o combustível disto
Land? de São permite required? Como é eles obtained? o que é o
que compete usos para aquela terra--árvores ou colheitas de combustível, comida semeia,
Fodder? de São árvores matadas quando combustível é levado ou é só filiais
podou? São substituídas árvores?
o o que é a história da região--as tendências em sua população
Densidade de e distribuição, cultivando técnicas e intensidade, floresta,
Densidade de , construindo de estradas, desenvolvimento de madeira colher comercial,
etc. ? o que é a natureza da comunidade local--seu tamanho,
Fontes de de renda, taxa de crescimento?
Executando pesquisas alguns preconceitos potenciais deve ser se lembrada como bem de.
Estes incluem:
o percepções Culturais de tempo, distâncias, e outros fatores podem variar
dramaticamente. De observação direta é precisada.
o Campo pesquisa deveria incluir todas as estações--não só a estação seca,
nem há pouco a " estação acadêmica ".
o Respondente exageram freqüentemente a situação pessoal deles/delas ou dizem isso que eles
pensam que o entrevistador quer ouvir.
para evitar isto, questiona deva
focalizam em ações passadas específicas, por exemplo, já o " Tenha usada um tipo
WOODSTOVE DE X?."
Alternatively, poderiam ser posadas perguntas em um negativo
ou maneira principal para compensar a tendência de um respondente para responder afirmativamente.
Se ou não isto é útil dependerá fortemente no
cultura local.
Negative ou perguntas enviesadas devem ser usadas com grande
se preocupam lhes impedir de introduzir um preconceito no próprio direito deles/delas.
o que Algumas perguntas deveriam ser partidas em aberto de forma que a lata respondente
provêem alguma direção ou não provêem inicialmente tipos de informação
se antecipou.
Otherwise os resultados tenderão a refletir o preconcebido
Noções de da pessoa que escreve para o questionnaire. Como um exemplo,
que a pessoa poderia perguntar para uma pergunta em aberto como " o que fez sua casa
gostam (repugne) sobre o fogão "?
o Pessoas próximas estradas rurais, os mais mais freqüentemente visitaram, tenda a ser
mais rico, mais experimentada, e mais integrada no mercado
Economia de que esses com menos acesso para estradas.
o os informantes Fundamentais são as pessoas incomuns e freqüentemente não representam a norma.
o Pessoas que fazem a reportagem freqüentemente de comportamento social citam o ideal e não o
Norma de . Os comentários deles/delas são úteis mas devem ser conferidos independentemente.
Dada estas perguntas gerais e considerações, o seguinte é
propostas específicas por determinar a aceitabilidade e desempenho de
stoves. melhorado variações Incontáveis destes são possíveis e deveriam ser
desenvolvida para responder bem a conditions. local Para qualquer pesquisa
porém, método um teste preliminar deveria ser feito para determinar se for um
aproximação efetiva antes de começar um esforço completo.
As famílias envolvidas não devem, debaixo da maioria das condições, seja dada o
fogão grátis em uma base permanente como isto influenciará potencial
compradores para esperar pelo próximo giveaway. Instead, para a aceitabilidade e
consumo de madeira inspeciona, os fogões podem ser distribuídos a título de teste,
ao término de qual ou o usuário compra o fogão a um ligeiramente reduzida
consoante de taxa com o grau para o qual eles foram rompidos durante o
inspecione, ou eles devolvam o fogão e se são em troca pagadas o deles/delas
aborreça também ajudando durante o survey. Isto indica um pouco o
avalie eles colocam no stoves. melhorado Para famílias que não compram o
fogão deveria haver um seguimento depois alguns dias observar como eles são
adaptando ao fogão tradicional.
Finalmente, ao geralmente administrar pesquisas, é importante ser altamente
suspeito de qualquer e todo o data. verificação Freqüente, independente de
resultados variando as perguntas e a técnica de pesquisa é um importante
componente de um programa de campo.
Pesquisas de aceitabilidade
Pesquisas de aceitabilidade regularmente consistem de:
o UM fundo pesquisa sociológica, econômica, e cultural com perguntas
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como esses indicadas em Folhas de trabalho 4, 5, e 7.
o Distribution de fogões (produziu em um teste de produção) a título de teste
para talvez 100 famílias para uns três - para período de seis-mês, ou mais muito tempo;
o Visits todas as semanas ou dois determinar a condição e estado do
Fogões de e que usuários de dificuldades dos fogões have. Typical
bsexws50.gif (600x600)
Perguntas de são determinadas em Folhas de trabalho 5 e 7. é particularmente importante
para notar se ou não o fogão é na realidade used. Para isto,
visita a horas da refeição é útil; o fogão pode ser inspecionado para ver se isto
está morno ou não, ou se as cinzas estão frescas ou not. Se ainda em dúvida, um
Pedaço de de palha ou outro material pode ser covertly colocados no fogão para
indicam depois se ou não o fogão era usado durante o ínterim.
Additionally, é importante para calcular a vida dos fogões por
que monitora a condição deles/delas em cima de um período longo.
o UM questionário final, como esses em Folhas de trabalho 5 e 7, determinar,
a resposta de usuário geral para o fogão e why. Com cuidado, o
Podem ser posadas perguntas de um conduzindo ou maneira negativa como necessário.
Wood Economia Pesquisas
Wood que pesquisas econômicas normalmente consistem em todos os componentes de uma aceitabilidade
pesquisa e, adicionalmente, inclua regular (i.e., diariamente) pesando
do combustível usado por uma família determinar consumo de combustível que usa ambos
tradicional e melhorou fogões.
Os impactos financeiros, entre outros, em
um usando familiar um fogão melhorado também pode ser determinado.
Typically, um
madeira que pesquisa econômica requererá para monitorando o uso de combustível de pelo menos 40
famílias ou como precisada gerar statistically resultados significantes.
Porque madeira que pesquisas econômicas tentam ser quantitativas, eles são muito
mais complicada que aceitabilidade surveys. que vários erros são
possível isso reduz a utilidade do data. que erros Típicos incluem
o seguinte:
A perda de fuelwood emprestando ou comerciando isto a vizinhos
ou levando isto em outro lugar para outros usos (tal inesperado e diverso
usos poderiam incluir batendo cabras para os dirigir fora do jardim).
O
adição de combustível de unweighed para a cozinha pile. O dando familiar o
mesma resposta cada dia embora a real situação (por exemplo
dizendo o número das pessoas que comem a uma refeição é o mesmo quando é conhecido
variar) . As estações que mudam durante o curso de testar (por exemplo, o
inverno aquecendo estação ou o começo de estação chuvoso ou terminando), ou
feriados religiosos que levam place. O ser familiar rico e não
preocupando sobre reduzir consumo de madeira ou as famílias compararam o ser
de notadamente níveis econômicos diferentes.
Simplesmente o ato de pesar o
diário de madeira pode sensibilizar o usuário e pode tender a causar a quantia usada
diminuição (19) . além disso, em muitos casos não usará a família o
parte de fogão melhorada ou todo o tempo, dando uma economia de madeira que é um
fração correspondente do verdadeiro potencial do fogão.
Várias aproximações diferentes são possíveis que reduz estes problemas.
Para
tudo geralmente inspecionam, uma tentativa é feita testar a mesma família com
ambos o tradicional e o fogão melhorado, instruir as famílias cuidadosamente,
na importância de usar madeira pesada por só cozinhar e para
só cozinhe com wood. Additionally pesado, as famílias são escolhidas que é
razoavelmente homogêneo em nível econômico, classifique segundo o tamanho, situação viva, etc.
Além que é as opções seguintes, entre outros,:
o que O provador pode permanecer com a mesma família pelo dia observar inteiro
todo o combustível usa e modos de uso.
como o que O fogão testado pode ser variado
desired. Tal controle rígido elimina muitos dos problemas listadas
sobre, mas é um método sumamente tedioso de juntar muito poucos dados.
que Tal um esforço é recomendado algumas vezes em qualquer pesquisa, mas também é
caro e tempo que consome para amplas pesquisas.
o Para a mesma família, o provador pode pesar combustível em uma refeição através de base de refeição.
Em algumas regiões onde é juntado combustível antes de toda refeição, isto é
inevitável.
Isto é um pouco menos tedioso que o método acima e
que ainda permite para controle razoavelmente bom em cima de combustível e uso de fogão.
que O fogão testado pode ser variado como desejada.
Podem ser trocados fogões
(i.e., fogão tradicional para fogão melhorado e atrás) em um semanário ou um
base diária.
Frequent que troca de fogões (i.e., diariamente, ou refeição plana
por refeição [20]), porém, pode romper um household. seriamente Em áreas
onde comida extra está preparada para convidados que podem vir depois, dados de
diariamente ou refeição por refeição que troca de fogões também pode ser inclinada pelo
chegam de sobras.
Finally, com qualquer fogão há um certo
tempo de aprendizagem natural antes de o uso ótimo fosse achieved. Trocando
Fogões de muito freqüentemente tenderão a reduzir uso abaixo ótimo.
o Os fogões podem ser acendidos de um lado para outro com a mesma família um
base semanal.
são providos alguns dias a uma semana entre weighings para
dão o tempo de usuário para reajustar a cada tipo de stove. Este procedimento
é listado em Mesa 7.
Destes métodos, acendendo fogões de um lado para outro com a mesma família
uma base semanal é preferred. Tal um procedimento é particularmente valioso
porque elimina preconceitos potenciais criados comparando diferente
famílias.
Additionally, compensa para as reduções automáticas dentro
consumo embora fogão como o usuário de fogão é sensibilizado
diariamente uso de madeira pelo ato de weighing. diário A dificuldade principal é
assegurando que um fogão particular e só aquele fogão é usado durante seu
própria semana.
Se há dificuldade conseguindo que uma família trocasse de um lado para outro
entre fogões, outras famílias podem servir como um grupo de controle para esses
recebendo o fogão melhorado.
Estes dados podem ser usados para subtrair então o
efeito do ato de se medir em consumo de combustível ou os efeitos
de mudança sazonal, etc. Neste caso o procedimento poderia ser como mostrada dentro
Mesa 8.
Qualquer a metodologia precisa escolhida, os passos no processo são então
para:
o Interview as famílias que podem participar para obter dados de fundo como
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mostrado em Folha de trabalho 4.
Deveriam ser escolhidas as Famílias de para ser como
Homogenous de como possível--renda semelhante tamanho nivelado, familiar, etc.
o Weigh a madeira em casas participando diariamente como em
bsexws6.gif (600x600)
Folha de trabalho 6.
que O provador deveria chegar a asperamente o mesmo tempo cada
Manhã de em uma casa particular, pese a quantia de combustível partida do
Dia de antes de, e pesa a quantia de combustível ser acrescentada à cozinha
empilham durante aquele dia. É útil se a " pilha de cozinha " for não mais que
duas vezes o consumo de combustível diário.
O combustível na pilha de cozinha deve
não seja usado para qualquer propósito diferente de cozinhando naquela cozinha com o
Fogão de que é avaliado.
Se é usado com uma variedade de fogões, então,
os números finais serão alguma média do desempenho do
que fogões vários usaram.
O número das pessoas que comem a cada refeição o
dia prévio é determinado e deste o número de equivalents de adulto
que usa Folha de trabalho 6 é calculado. Outras perguntas podem ser feitas como
desejou como indicada ao término de Folha de trabalho 6.
o Follow (uso de combustível diário) coleção de dados com questionários sumários como
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ilustrou em Folha de trabalho 5.
Resultados de deveriam ser compartilhados com cada familiar
ao término da prova e as famílias deveriam ser thanked. disposição Final
dos fogões--vendido a um preço reduzido para a família ou
devolveu--deveria ser feita e deveria ser tabulada.
São incluídas várias amostra biomassa fogão pesquisa formas e perguntas
debaixo de.
Em muitos casos também pode ser útil para administrar pesquisas do
fuelwood e produtores de carvão e vendedores como discutida em referência
(21).
Antes de começar uma pesquisa completa, cada pergunta e cada pesquisa
forma deveria ser pretested para assegurar que é útil para aquela região, e
que dá responses. seguro Se desejou, questionários podem ser
numerada para tabulação de computador (isto não valerá a pena menos dentro
o maior de estudos).
TABLE 7
Preferred Metodologia
Fogões Revezados Usados Por Cada Familiar Semanalmente
Time Activity/Stove
Week 1 weighings de madeira Diário com fogão UM
Week 2 Nenhum weighings de madeira, aprendendo usar fogão B,
Week 3 weighings de madeira Diário com fogão B
Week 4 Nenhum weighings de madeira, relearning para usar fogão UM
Week 5 weighings de madeira Diário com fogão UM
Week 6 Nenhum weighings de madeira, relearning para usar fogão B
Week 7 weighings de madeira Diário com fogão B
Etc., como desejada
MESA 8
Using que Controle Se agrupa Enquanto Fogões Revezados
Cronometre Period Group UM Grupo de B
(Controle Grupo para UM)
Semana 1:
Diariamente madeira weighing. No fogão atualmente No fogão atualmente
usou pelo family. usou pela família.
Semana 2:
The sensibilizando Provêem a Família de familiar continua
família no need com o fogão novo usam fogão atual.
reduzir use de madeira ser avaliada;
e como fazer it; os ensine como para
nenhum weighings. diário usam isto.
Semana 3:
Diariamente madeira weighing. Em fogão novo.
Em fogão atual.
Semana 4:
Sensibilizando como in Nenhum trabalho adicional Provide a família
semana 2 com esta família.
com o fogão novo;
teach eles como para
usam isto.
Semana 5:
Diariamente weighing de madeira - - - - Em fogão novo.
TESTES COMERCIALIZANDO
Testes comercializando seguem a conclusão próspera de testes de campo.
UMA especialização
componente de comercializar é promoção e entre possibilidades de promoção
é rádio e jornal anunciando, outdoors, tecidos impresso e
botões, canções e caminhões sãos; demonstrações públicas a centros sociais,
escolas, centros religiosos, e outros lugares de público; e fogão de vendas por
comissione a outlets. comercial vários UM particularmente efetivo
técnica para demonstrações públicas é prover bastante madeira para completar
a arte culinária ao usar o fogão melhorado mas não bastante ao usar o
fogão tradicional.
Quando são feitas demonstrações públicas que é importante para
tenha ações de fogões melhorados disponível para venda imediata; caso contrário
clientes potenciais podem se tornar frustrated. Em áreas com relativamente pequeno
mercados e um fogão tradicional bem estabelecido, marketing rápido pode ser
feita comissionando os produtores de fogão todo tradicionais e comercial
saídas para fazer e vender só a versão melhorada durante um período de ensaio.
Muito do foco de qualquer esforço de marketing deve ser treinar os usuários como para
selecione o melhor fogão para o purpose. deles/delas que Tal fatora como reconhecendo o
importância da abertura de canal e como largo deveria ser é crucial.
Adicionalmente, pode ser necessário prover controle de qualidade independente
de produção de fogão, provendo um facilmente e (educando o usuário)
selo extensamente reconhecível de certificação ou garantia para fogões que
satisfaça para as exigências.
Devem ser ensinados os usuários semelhantemente como usar o fogão corretamente.
que Isto era
discutida sob controle em Capítulo III Fracasso de Efficiency. para treinar os usuários
como minimizar consumo de combustível grandemente pode reduzir as poupanças potenciais
de qualquer fogão.
São dirigidos melhor esforços de marketing de inicial a áreas urbanas onde hão
já uma economia de dinheiro e onde custos de combustível são highest. Once um urbano
mercado de fogão é estabelecido, o fogão pode esparramar então mais facilmente para
áreas rurais, dirigida em parte pelo prestígio de ser um moderno (urbano)
fogão.
O problema geral de disseminação de fogão em áreas rurais é,
porém, um particularmente difícil (25) e muito estudo adicional é
precisada.
Comercializando esforços também deveriam tentar, para a extensão possível, usar
avenidas existentes para disseminar o stove. melhorado metal Tradicional
deveriam ser incluídos artesãos ou oleiros a todo passo do desígnio e
desenvolvimento effort. Market deveriam ser usados os vendedores para vender os melhoraram
fogão.
Finally, organizações de bairro existentes deveriam ser incluídas dentro
o esforço de disseminação, particularmente para treinamento de usuário.
Em tudo destes
casos, tanta responsabilidade quanto possível deveria ser dada a indivíduos
promover fogões na área deles/delas.
Deveriam ser feitos estudos da relação de cost/benefit dos fogões baseado em produção
e campo testa e o combustível local costs. Marketing que esforços podem
mostre a necessidade por mudanças na forma do fogão como pôr um
fim profissional (electropolishing, electroplating, calor resistente
pintura) no fogão aumentar atração de consumidor, ou reduzindo o custo
por uso de componentes mais claros iguale às custas de fogão diminuído
vida. Podem ser tentadas aproximações diferentes em áreas diferentes como usar
centros sociais para vendas em uma área, saídas de commercal em outro, e
os resultados compared. Em todos estes casos, um registro deveria ser mantido do
data, cliente, endereço, renda familiar, que fogão valeu, tamanho de fogão, etc., assim
aquele followup podem ser feitos depois e prover uma compreensão do
dinâmica de vender o stoves. por exemplo, de vendas a centros sociais
possa provar ser a mulheres de que requerem uma ênfase em velocidade e facilidade
use, enquanto de vendas a saídas comerciais mais pode ser freqüentemente a homens que
se preocupa mais pelas poupanças financeiras potenciais.
Finalmente, o leitor é urgido para examinar de perto uma vez mais e uso
regularmente as técnicas financeiras e estatísticas apresentaram em Apêndices
F e G para a análise de fogão que testa dados.
CAPÍTULO VI
CARVÃO ABASTECEU SISTEMAS
Neste capítulo, o desígnio e testando de combustível fogões de carvão eficientes
e são discutidas fundições em geral terms. que Nenhum protótipo é apresentado,
só diretrizes para os development. Carvão fogões deles/delas foram
o foco de intensa pesquisa, desenvolvimento, e esforços de disseminação em
Quênia (1-5) e Tailândia (6-8) . Detailed desempenho e dados de produção
para Quênia, inclusive desarranjos de custos industriais, é determinado dentro (3).
No Quênia, de vendas de fogões de carvão melhorados cresceu rapidamente e foi distante
sobre o projeto original goals. Por meio-1985, quase 100,000 melhoraram
tinham sido disseminados fogões de carvão (3) . Esses que estão considerando
trabalhando em fogões de carvão são urgidas para contatar KREDP ou KENGO fortemente,
ITDG, E/DI, ou o grupo tailandês (6) (Apêndice J) para desígnio, testando, e
dados de disseminação.
FOGÕES DE CARVÃO
Projete Considerações
Fogões de carvão deveriam ser de peso leve para minimizar a absorção deles/delas e
armazenamento de Desígnios de heat. que de modo térmico isolam câmara de combustão de tbe
do resto do fogão pode reduzir mais adiante isto armazenou calor.
Convective aquecem transferência pode ser em fogões de carvão ajustando
o fogão para a panela com uma panela aperfeiçoada para abertura de canal de parede por
o qual os gases quentes devem flow. As temperaturas de combustão comuns mais altas,
porém, reduza a importância relativa de convective comparada
radiative aquecem transfer. Further, em Quênia canal desígnios se encontrou
resistência de consumidor e a maioria desenvolvimento e trabalho de disseminação tem
focalizada em separar a câmara de combustão com bem durável incendiou barro ou
forros de cement/vermiculite (4).
Radiative aquecem transferência é muito mais importante em fogões de carvão que em
fogões de madeira devido à combustão mais alta temperatures. Further, queimando,
o volatiles emitido por madeira requer um volume de combustão grande.
Em
contraste, porque há poucos volatiles em carvão, transferência de radiative,
pode ser maximizada fixando a panela tão perto do fogo quanto possível com
pouca preocupação sobre interferir com a combustão de volatiles.
Porém, camas de carvão têm uma complicação não achada quando madeira ardente.
Wood volatiles queimam sobre a cama de combustível e a madeira tende a queimar assim
do topo down. para o que transferência de Radiative é então diretamente das chamas
a panela. Em contraste, a cama de combustível de carvão tende a queimar do fundo
e centra acima, como isto a área está com maior oxigênio flua e é
os melhor separaram do mundo externo, alcançando as temperaturas mais altas
para combustion. carvão Ardente tende a radiar calor fora assim
da panela para o fundo de fogão, e o carvão próximo à panela
tende a separar a panela de radiative e convective aqueça transferência.
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Isto é ilustrada em Figura 1.
Reduzir este efeito e permitir o gás quente para fluir livremente junto o
fundo de panela, pode ajudar apoiar a panela ligeiramente (2-3 cm) sobre o
raiva de f bed. Uma grelha separada, parede de câmara de combustão separada, e
fundo de fogão separado ou proteção de radiação podem ajudar reduza perda de radiação
para o fundo e lados do stove. estiveram forros Isolantes
geralmente bem recebida no Quênia (4) . Fired que barro range em particular,
porém, tenda a rachar em só 2-3 months. E por causa do separar deles/delas
habilidade é mais difícil de iluminar o carvão queimando papel
ou palha debaixo da grelha (4).
Finalmente, são precisados de controles adicionais apesar do fato que queimando
carvão cuida de ego regule sua taxa de combustão formando uma camada
de cinza que reduz a velocidade o fluxo de oxigênio a sua interface queimando.
UM firmemente
própria porta para regular o fluxo de oxigênio no fogão é desejável.
Contraste isto com fogões de madeira por onde a potência de fogo é melhor controlada
removendo a madeira e extinguindo isto diretamente.
Cada um destes fatores precisará ser testada cuidadosamente ao desenvolver um
fogão de carvão prático.
Laboratório que Testa Procedimento
Vários laboratório ligeiramente diferente que testa metodologias foi
proposta por testar fogões de carvão de qual vários é revisada dentro (9).
O procedimento de prova descrito abaixo é quase idêntico a isso para
fogões de woodburning em Capítulo V. que As duas diferenças primárias são que o
quantidade inicial de carvão deve ser unificada e que tampas são usadas
definir melhor a baixa capacidade de poder do fogão (10) . Controlled
cozinhando e campo que testa procedimentos é igual a para fogões de madeira.
1. São registradas condições de teste e o fogão e panela são descritas dentro
detail. O fogão e panela é limpada completamente e é secada.
O
bsexws10.gif (600x600)
que testa área deveria ser protegido bem do vento.
<veja folha de trabalho 1>
2. Uma quantia standard de carvão, por exemplo 0.500 kg, é pesada fora para
cada test. O conteúdo de umidade e valor calorífico deveria ser conhecido e
carvão suficiente para a série inteira de testes deveria estar disponível,
tudo do mesmo tipo, e armazenou no mesmo lugar para ter um
conteúdo de umidade uniforme.
Se possível, o fogão é pesado quando vazio
e então com o carvão.
Isto prevenirá a perda de carvão
que poderia acontecer ao transferir do fogão à panela de equilíbrio.
Isto também reduz o rompimento do fogo.
é importante que a massa inicial de carvão seja o mesmo para cada
testam em todo fogão.
Testes de mostraram que o valor calorífico de
Carvão de aumenta como está queimado em um fogão - - provavelmente devido ao
Remoção de de baixo volatiles de energia (9).
3. São pesadas a panela, tampa, e termômetro, e então uma quantia fixa de
Água de é somada, asperamente iguale a dois-terços a capacidade de panela mas
exatamente o mesmo para cada teste e todos os fogões, (i.e., 5.000 kg).
que As tampas deveriam fechar que snugly e os termômetros deveriam sentar bem
imergiu na água.
4. Uma quantia medida de querosene (i.e.
15 ml) é acrescentada ao carvão,
que o fogo é iluminado, e a panela pôs em lugar o momento que o querosene
O próprio sai.
UMA demora colocando a panela no fogão permitir o
incendeiam para se estabelecer melhor pode causar uma quantia grande e variada de
Carvão de para queimar durante este período, aumentando o se espalhe do
data. Cronometrando começa quando a panela é posta no fogão.
que O fogo é
abanou como precisada.
A porta é esquerda aberto ao longo do poder alto
Fase de .
5. A temperatura da água e qualquer ação para controlar o fogo é
registrou cada cinco minutos.
6. O momento que a panela vem a uma fervura vigorosa, a panela com tampa e
Termômetro de e o fogão com o carvão são cada pesada e o deles/delas
Pesos de registraram.
Se a capacidade de equilíbrio é insuficiente pesar o
Fogão de com o carvão, o carvão deve ser removido e deve ser pesado
Porém, alone. Isto é mais difícil e também rompe o fogo.
7. Tão depressa quanto possível a panela é reposta no fogão, a porta é
fechou para a baixa fase de poder, e são registradas temperaturas novamente
cada cinco minutos.
Se a temperatura derruba mais que 5[degrees]C abaixo
o ponto de ebulição, os carvão deveriam ser mexidos para melhorar o queimando deles/delas
ou a porta deveriam ser abertas uma racha para aumentar fluxo de ar.
8. Depois de trinta minutos o fogão e carvão, e a panela e água são
pesou novamente e os valores registraram.
Analisando os dados, são calculados três parâmetros para cada fase:
a potência de fogo P, o calor de por cento utilizou PHU, e o consumo específico
SC.
A potência de fogo é determinada por:
[M.SUB.C][C.SUB.C]
P =--------------------(quilowatts)
6OI
onde [C.sub.c] é o valor calorífico do carvão em kJ/kg, [M.sub.c] é a quantia
de carvão consumido durante aquela fase do teste em kg, e eu sou o
decorrida tempo em minutos.
Novamente, deveria ser notado como em ponto 2 do
procedimento sobre, que o valor calorífico de aumentos de carvão em
queimando.
Isto causa freqüentemente discrepâncias sérias, por exemplo, entre
o poder alto e baixas fases de poder do test. Neste caso, o baixo
fase de poder tem um PHU calculado que é unreasonably alto.
O calor de por cento utilizou PHU é calculado por:
4.186[W.SUB.1]([T.SUB.F]-[T.SUB.I]) + 2260([W.SUB.I]-[W.SUB.F])
PHU =--------------------------------------------------------------- X (100%)
[M.SUB.C] [C.SUB.C]
onde [W.sub.i] e [W.sub.f] é no princípio as massas da água e fim de
aquela fase em kg, ([T.sub.f] - [T.sub.i]) é a mudança de temperatura da água durante
aquela fase em [degrees]C.
O 4.186 kJ/kg constante é o calor específico de água
e o 2260 kJ/kg constante é seu calor oculto de vaporização.
O consumo específico é determinado por (11):
[M.SUB.C]
SC =---------
[W.SUB.F]
onde [M.sub.c] e [W.sub.f] está igual a above. Para conveniência, o específico
consumo definido aqui pode ser expressado em termos de gramas de carvão
consumida por quilograma de água " cozinhado ".
Alternativamente, um consumo específico para o que não penaliza o fogão
evaporando água podem ser used. Sua definição usa a inicial ao invés
molhe quantidade:
[M.SUB.C]
[SC.SUB.2] =---------
[W.SUB.I]
Finalmente, se há uma variação grande começando temperaturas de água de
dia a dia, a temperatura de água pode ser normalizada, enquanto dando um SCN, como
feita em Capítulo V.
A melhor medida para o desempenho do fogão, PHU, SC, ou [SC.sub.2], deve ser
determinada comparando dados de laboratório a arte culinária controlada e campo
data. testando no momento, tais dados não estão geralmente disponíveis.
Projete Parâmetros ser Testada
Vários parâmetros diferentes que afetam desempenho de fogão deveriam ser
examinada.
Entre estes são o seguinte.
o panela de para abertura de canal de parede;
o panela de para comprimento de canal de parede;
o usam e colocação de isolamento;
o uso de de um fundo de fogão separado ou proteção de radiação debaixo da grelha;
o furam densidade da grelha;
o amontoam da grelha e o possível isolamento térmico da grelha de
o resto do fogão;
o uso de de baixos foles de custo para alcançar potências de fogo altas depressa;
o grelha-para-panela altura (deixando um espaço pequeno para corrente de ar grátis entre o
Carvão de e a panela);
o formam da grelha--cônico, achate, etc.; e
o injeção de de ar secundário para reduzir de carbono monoxide. Tests de um
fogão de carvão de african ocidental mostrou aquele ar secundário poderia reduzir
emissões de CO antes das 25% (11).
Prove Dados
Mesas 1-5 resumem dados de teste de (9) e é apresentada aqui como exemplos
do tipo de dados que são gerados pelo carvão que testa procedimento.
Estes dados são particularmente úteis demonstrando diferenças entre
madeira e carvão stoves. Additionally, estes dados ilustram aspectos de
metodologia de teste e análise de dados que podem enganar o imprudente.
Quatro testes eram terminados para cada combinação de abertura de canal, comprimento, e o
uso de insulation. O coeficiente de variação (Apêndice G) era tipicamente
0.1 ou less. que podem ser feitos Vários comentários sobre estes dados:
o There é um aumento dramático no PHU entre o poder alto e baixo
phases. Isto está devido a inércia térmica e um variando calorífico
avaliam do carvão no fogão.
A energia precisou esquentar o
Fogão de durante a fase de poder alta inicial (o fogão está frio ao
começam) abaixará o PHU comparou à fase de poder posterior, baixa.
Further, o carvão queima seu mais baixo volatiles de energia ao começo de
o test. Using um valor calorífico comum causará então o
calculou PHU para ser exagerada durante a fase de poder alta e
suavizou durante a baixa fase de poder.
o O PHU observado durante a fase de poder alta é independente do
encanam abertura e comprimento e o uso de insulation. Isto sugestiona isso
o fator dominante aqui é a inércia térmica do fogão.
o aumentos Grandes em PHU acontecem durante a baixa fase de poder com o uso de
Isolamento de e mais muito tempo e narrower channels. do que Isto é esperada
Consideração de de condutivo e convective aquecem transferência processes. UM
regressão linear múltipla nestes dados é apresentada em Apêndice G.
Porém, Estes aumentos de eficiência estão usando pouco efeito o global
PHU porque pouca energia é usada durante a segunda fase.
o que O PHU total aumenta debilmente com abertura de canal crescente, canal,
Comprimento de , e uso de isolamento.
O resultado bastante estranho que um mais largo
encanam abertura deveria dar um PHU mais alto está na realidade devido àquele fogão
que queima uma quantia grande de carvão durante a segunda fase e assim
mais pesadamente pesagem que fase de eficiência mais alta no total. Em
outras palavras, o fogão com a abertura de canal larga queimou muito combustível,
mas o PHU não mostraram para isto como uma perda, mas como um gain. é O PHU,
então, um indicador pobre da eficiência de combustível de um fogão de carvão.
o O consumo específico não mostra nenhum efeito para comprimento de canal variado ou
Isolamento de ; só a abertura de canal reduz consumo, e a 3-mm abertura
tem umas poupanças significantes em cima dos fogões com 5 - ou 8-mm aberturas ou o
fogão de malgache tradicional.
o O SC mostra pequena mudança em cima de [SC.sub.2] para a 3-mm abertura mas um significante
aumentam em consumo para o 5-mm e 8-mm gaps. que Isto indica, como
fez o PHU que, por qualquer razão, o controle de fluxo de ar por
estes fogões posteriores são muito menos eficiente que para o 3-mm fogão.
Que é, a abertura de canal maior resulta em muitas maiores potências de fogo e
excesso evaporação.
que Isto também indica aquele SC é um mais sensível
medem de desempenho de fogão que [SC.sub.2] . A importância de provisão de ar em
que o desempenho de poder alto e baixo de fogões de carvão também foi
notou dentro (12) com respeito a testar do fogão de Umeme.
MESA 1
Carvão Fogão (*) Testes, Senegal 1983-84,
Fase de Poder Alta:
Resumo de PHUs
Channel Comprimento
Nenhum Isolamento Com Isolamento
Channel 5 cm 10 cm 15 cm 5 cm 10 cm 15 cm
Gap
3 MM 25.9 27.0 26.0 26.0 26.2 26.9
5 MM 25.0 23.8 25.7 24.2 25.2 24.5
8 MM 24.7 25.1 25.1 25.9 24.9 25.6
Oeste Tradicional Fogão de Malgache " africano ":
23.0
MESA 2
Carvão Fogão (*) Testes, Senegal 1983-84,
Baixa Fase de Poder: Resumo de PHUs
Channel Comprimento
Nenhum Isolamento Com Isolamento
Channel 5 cm 10 cm 15 cm 5 cm 10 cm 15 cm
Gap
3 MM 41.4 36.5 62.2 57.5 68.6 78.4
5 MM 36.9 43.9 47.7 50.2 71.9 77.3
8 MM 39.1 46.1 54.3 48.8 61.7 64.9
Oeste Tradicional Fogão de Malgache " africano ":
24.0
TABLE 3
Carvão Fogão (*) Testes, Senegal 1983-84,
Ambas as Fases: Resumo de PHUs
Channel Comprimento
Nenhum Isolamento With Isolamento
Channel 5 cm 10 cm 15 cm 5 cm 10 cm 15 cm
Gap
3 MM 27.4 28.0 29.0 28.8 30.3 31.3
5 MM 27.3 26.7 28.9 29.5 32.6 31.9
8 MM 28.1 29.9 32.6 31.3 33.3 35.5
Oeste Tradicional Fogão de Malgache " africano ":
23.4
MESA 4
Carvão Fogão (*) Testes, Senegal 1983-84,
Resumo de de Consumo Específico o SC (* *)
Channel Comprimento
Nenhum Isolamento Com Isolamento
Channel 5 cm 10 cm 15 cm 5 cm 10 cm 15 cm
Gap
3 MM 66.7 65.0 65.4 66.0 66.0 65.1
5 MM 79.0 76.7 72.6 84.5 76.6 77.0
8 MM 85.2 86.9 89.3 82.8 88.1 89.5
Oeste Tradicional Fogão de Malgache " africano ":
95.8
MESA 5
Carvão Fogão (*) Testes, Senegal 1983-84,
Resumo de de Consumo Específico [SC.sub.2] (* *)
Channel Comprimento
Nenhum Isolamento Com Isolamento
Channel 5 cm 10 cm 15 cm 5 cm 10 cm 15 cm
Gap
3 MM 64.7 63.2 63.0 63.7 63.1 62.1
5 MM 74.5 72.8 68.7 77.8 70.3 71.2
8 MM 79.0 79.3 79.8 75.7 78.4 78.2
Oeste tradicional Fogão de Malgache " africano ":
23.0
(* )Tests estão baseado em um fogão de carvão de tipo cônico com um panela-para-parede constante
abertura de canal; uma porta operável; uma grelha com uma 30% densidade de buraco; e um
distância de panela-para-grelha de aproximadamente 5 cm. (* * )Calculations apresentou
aqui é normalizada com respeito a temperaturas de água de inicial (13).
Estes resultados contrastam nitidamente com o caso para woodstoves. O PHU para
woodstoves foi achado para ser um indicador seguro do desempenho de arte culinária deles/delas
em testes na África Ocidental (14) . Further, testa achada lá o
desempenho de woodstoves de tipo de canal para ser altamente dependente no
encane dimensões e o uso de isolamento, como discutida em Capítulo III
(15).
Estas diferenças entre fogão de carvão e desempenho de woodstove
é principalmente devido a diferenças nas características de combustão de
este fuels. em particular, transferência de calor em fogões de carvão é devida
principalmente para radiação; transmissão é predominante em woodstoves.
Control
de um fogão de carvão é uma função do airtightness da porta e
outros fatores dentro do próprio fogão, enquanto woodstoves são controlados
simplesmente removendo a madeira.
FORNOS DE TEMPERATURA ALTOS
Uma quantia grande de carvão é usada por artesãos fabricando metal
objetos como alumínio pots. Na região de San, Mali, por exemplo,
estimativas preliminares pela Mali Laboratório de Energia Solar (16) é 155,000
kg de madeira usaram por cozinhar e outros propósitos e 31,000 kg de carvão
usada para blacksmithing trabalhe cada year. Se a eficiência de conversão de
é assumida que madeira para carvão é 20%, então 155,000 quilogramas de madeira eram
produza este carvão.
Forjas tradicionais são flexíveis e fáceis fazer e manter mas eles são
ineficiente.
protegendo contra perda de calor brilhante e usando counterflow
aqueça exchangers para recuperar calor desperdício, poderiam ser feitas tais forjas
muito mais eficiente.
Uma fundição tradicional típica para produção de panela de alumínio consiste de um
barril de metal afundado no chão para isolamento e enfileirou no lado de dentro
bse2x126.gif (480x480)
com uma mistura de banco proteger o metal de corrosão (Figura 2).
Se indo um espaço abaixo para a câmara de plenum (entrada de ar e coleção de cinza),
rebar férreo pesado é posto horizontally para agir como um grate. O topo
de um barril velho é posta em cima do sistema inteiro para reduzir calor brilhante
perdas.
que A forja é ativada por uma mão pequena dirigida soprador que força ar
por um tubo de 5-cm-diâmetro na câmara de plenum debaixo da grelha e
então na cama de carvão.
O uso de um ar-para-ar calor exchanger desígnio pode melhorar significativamente
a eficiência deste foundries. que Um desígnio de exemplo consiste em dois
bse3x126.gif (540x540)
partes dependentes (Figura 3):
uma firmemente própria tampa separada para reduzir
perda de calor brilhante e marcar o topo do forno de vazamentos de ar, assim,
forçando os gases quentes a passar pelo exchanger de calor; e um counterflow
aqueça exchanger para recuperar calor desperdício capturando isto dentro o entrante
combustão air. que A tampa pode ser feita de metal e qualquer temperatura alta
isolamento é available. However, a tampa e o topo do calor
devem ser emparelhados exchanger cuidadosamente de forma que eles marque e previna o
combustão supre com gás deixando o forno de evitar o exchanger de calor.
Banco poderia ser usado para melhorar o emparelhando da cobertura e o topo de
o exchanger de calor em sealing. Additionally, mesada deve ser trazida
expansão térmica do metal, partes e acesso fácil para o interior assim
isso infringindo as regras resíduos podem ser Detalhes de removed. da análise matemática
bse4x127.gif (600x600)
é determinado em Apêndice que são mostrados E e resultados em Figura 4. Como um exemplo,
um 2-m exchanger de calor longo com uma 8-mm abertura podem recuperar 68% potencialmente
da energia do fogo, ou 6.8 KW neste caso, às custas de 3.7 W em
esforço adicional precisou operar o fan. do Que quase é um retorno
2000 a 1.
Tal exchangers de calor também podem ser úteis melhorando a eficiência de
fornos, secadores de colheita, e outro tal devices. por exemplo, o uso de calor
exchangers em tabaco que cura abrigos em Malauí reduziram uso de combustível antes das 27% e
tempo secante antes das 20% (17) . referências Adicionais nos aspectos técnicos
de exchanger de calor projete e é listado desenvolvimento em Apêndice E.
APÊNDICE UM:
CONDUÇÃO
Para condução de calor em materiais de isotropic, não assumindo nenhuma geração de calor
bsexeq1.gif (101x528)
dentro do próprio material, está a equação diferencial:
<veja equação 1>
onde T é a distribuição de temperatura interior, t é o tempo, e
[alpha]=k/[[rho]c.sub.p] é chamada o diffusivity térmico onde k é o
condutividade térmica, [rho] é a densidade, e [c.sub.p] é o específico
calor (1,2).
O operador [o operador de Laplacian] é determinado em sistemas de coordenada vários
por: <veja equações abaixo>
bsexeq2.gif (200x600)
Fluxo de calor Por Uma Laje Infinita
Considere um infinito (em y e direções de z) laje com densidades s no
direção de x e temperaturas [T.sub.1] e [T.sub.2] em suas duas faces.
No fixo
declare a equação de condução de calor para este sistema se torna <veja equação 5>
bsexeq5.gif (84x600)
bsexeq6.gif (60x600)
Isto tem soluções da forma <veja equação 6>
Aplicando o limite condiciona <veja equações abaixo>
bsexeq7.gif (145x600)
A Fourier condução lei dá <veja figura 9> <veja figura 1 a 4>
bsexeq9.gif (84x600)
bsex130.gif (600x600)
onde n é a superfície normal.
Assim, neste caso <veja equação 10>
bsexeq10.gif (75x600)
onde (s/ka) é uma resistência térmica.
Agora considere o caso de uma laje infinita com um gás quente em um lado e um
gás frio no outro.
Começando novamente com <veja equação 5>
bsexeq5a.gif (94x600)
há soluções da forma <veja equação 6>
bsexeq6a.gif (84x600)
Agora o limite condiciona para convective aqueça transferência, discutida dentro,
Apêndice B, é aplicado:
<veja equação 11>
bsexeq11.gif (84x600)
onde [h.sub.1] e [h.sub.2] é o convective de superfície aquecem coeficientes de perda (Apêndice
B) e as equações serão avaliadas a x=0 e x=s, como indicada.
A diferença em sinal entre as duas superfícies é determinada por se
fluxo de calor está na direção de ou defronte para a superfície normal.
Aplicando (dT/dx)=a de equação (6) e avaliando T-ax+b a x=0, x=s <veja equação 12 e 13>
bsexeq12.gif (145x600)
Aplicando a Fourier condução lei <veja equação 14>
bsexeq14.gif (117x600)
onde q é o fluxo de calor.
Valores típicos para a perda de calor de superfície
coeficiente h para baixas diferenças de temperatura ainda são 5 W/[m.sup.2][degrees]C dentro areje
mais de 15 W/[m.sub.2][degrees]C em um 3 m/s mais moderado arejam (3).
Assim para valores de k de
asperamente 1.0 W/mK e valores de [h.sub.1] e [h.sub.2] de 5 W/[m.sub.2][degrees]C, o calor de superfície
coeficiente de perda joga uma especialização, se não dominante, papel para thicknesses s para cima
para 0.50 m e mais.
Porém, para esta geometria, s crescente reduz calor
perda em cima da gama inteira de valores, outras geometrias distintas apresentaram
debaixo de.
MESA 1
que Propriedade Típica Avalia às 20[degrees]C
K [RHO] [C.SUB.P]
Material W/mk kg/[m.sup.3] J/LGK
Metais de
Alumínio de liga 110-200 2600-2800 850-900
aceram liga 12-70 7700-8000 450-480
AVERAGE 35
Nonmetallic Sólidos
amuram 0.38-0.52 1760-1810 840
Barro de 1.28 1460 880
cimentam 0.8-1.4 1900-2300 880
Taco de (cinza) 0.17-0.21 609-800 2390
Arenito de 1.6-2.1 2160-2300 710
Isoladores de
Papelão de 0.064 -- --
(CORRUGATED)
Carvão de 0.05 0.3-0.5 670
afagam 0.059 80 1300
fibra tábua
(separando) 0.048 237 --
copo lã 0.04 200 670
Madeira de sentia 0.05 330 --
Líquidos de
molham 0.597 1000 4180
Gases
arejam 0.0262 1.177 1005.7
Referência de (1)
Dois outro sumário aponta.
Primeiro, deveria ser notado que, comparando
equações (10) e (14), resistências térmicas geralmente podem ser somadas dentro o
maneira <veja equação abaixo>
bsex132.gif (97x285)
Onde [delta]T é a diferença de temperatura.
Secundariamente, o superfície calor perda coeficiente pequeno h e seu extremo
sensibilidade para o vento é ambas as características disto que são determinado por um
camada de limite de superfície de ainda ar com condutividade térmica k = .026 W/mK.
Fluxo de calor pelas Paredes de uma Câmara de Combustão Cilíndrica
Equações (1) e (3) dê para o estado fixo de um cilindro infinito:
<veja equação 15>
bsexeq15.gif (67x600)
que tem soluções da forma <veja equação 16>
bsexeq16.gif (84x600)
Onde 1n são o logaritmo natural.
Para temperaturas de parede internas e exteriores de [T.sub.1] e [T.sub.2]
respectivamente, então <veja equação 17>
bsexeq17.gif (94x600)
onde L é que o comprimento da porção do cilindro considerou e o
é assumida que cilindro é infinitamente longo (nenhuma perda de fim).
Para o caso onde há um gás a temperatura [T.sub.1] dentro do cilindro
e um a [T.sub.2] fora de, com superfície calor perda coeficientes de [h.sub.1] e [h.sub.2],
e T=a1n(r)+b <veja equação abaixo>
bsexeq18.gif (145x600)
com soluções:
<veja equação 19>
bsexeq19.gif (200x600)
A perda de calor desta câmara de combustão cilíndrica por comprimento de unidade e
diferença de temperatura é determinada por:
<veja equação 21>
bsexeq21.gif (94x600)
Assumindo que [h.sub.1] = 15 W/[m.sup.2][degrees]C; [r.sub.1]=0.1 m; [h.sub.2]=5 W/[m.sup.2][degrees]C; k=1.0 W/n[degrees]C então
equação (21) dá os valores mostrados em Mesa 2.
É interessante notar (Mesa 2) que a perda de calor que Q aumenta de fato
para 0.12 <r <0.30 m e não cai debaixo de seu valor a [r.sub.2]=0.12
até [r.sub.2][nearly to]0.37 igual ou uns 27 cm parede grossa.
Porém, chegar a este estado fixo
condicione requer uma tremenda quantia de calor, um quantia aumentando,
com densidades de parede.
Assim, como mostrada em mais detalhe abaixo, é
preferível manter tais paredes emagrecem.
A pessoa pode olhar semelhantemente para a dependência funcional de Q em outros parâmetros:
para [h.sub.1] = 15 W/[m.sup.2][degrees]C; [r.sub.1] = 0.12 m; [h.sub.2] = 5 W/[m.sup.2][degrees]C, equação (21) dá o
valores mostrados em Mesa 3.
Assim, reduzir a perda de calor significativamente pela parede, a condutividade,
do material na parede deve ser feita bastante baixo, i.e., k <[perto de to]0.1 W/m[degrees]C igual.
MESA 2
Values Para Equação (21)
Q
[R.SUB.2] --------------
2[PI]L[DELTA]T
(M) (W/M[DEGREES]C)
0.12 .398
0.14 .411
0.16 .419
0.18 .423
0.20 .424
0.25 .420
0.30 .411
0.35 .401
0.40 .392
0.45 .382
0.50 .374
0.60 .358
0.70 .345
0.80 .334
1.00 .315
MESA 3
Values Para Equação (21)
K Q
-------------
2[PI]L[DELTA]T
(W/M[DEGREES]C) (W/M[DEGREES]C)
0.1 .241
0.5 .371
1.0 .398
5.0 .422
10.0 .425
50.0 .428
Geometria esférica
Um jogo semelhante de cálculos pode ser feito para uma esfera fechada (i.e., um
fogão volumoso fechado com um proportionately panela pequena).
Neste caso <veja equação 22>
bsexeq22.gif (84x600)
e tem soluções da forma <veja equação abaixo>
bsex134.gif (87x317)
Usando o mesmo limite condiciona como (11) sobre, isto dá soluções de
a forma <veja equação abaixo>
bsexeq23.gif (200x393)
Com [h.sub.1] = 15 W/[m.sub.2][degrees]C; [h.sub.2]=5 W/[m.sub.2][degrees]C; [r.sub.1]=0.1 m;
k = 1.0 W/m[degrees]C como parâmetros, equação (24)
dá os valores mostrados em Mesa 4.
Neste caso, a perda de calor com aumentar
rádio é até mesmo mais severo que no caso
do cilindro sobre.
A razão é isso
a perda de calor de superfície está aumentando agora a
uma taxa de [r.sup.2] [sub.2] para a esfera comparada um
taxa de [r.sub.2] para o cilindro.
Mais adiante, o
valor isolante da parede <veja equação abaixo>
bsexeq24.gif (84x256)
só está aumentando muito lentamente comparada ao cilindro está separando
valor:
<veja equação abaixo>
bsex135.gif (108x150)
Sabendo a distribuição de temperatura a energia exigiram alcançar isso
nível de estado fixo também pode ser calculado.
A mudança em calor armazenado em um corpo é geralmente determinada por:
<veja equação 25>
bsexeq25.gif (84x600)
onde dV é um elemento de volume e [T.sub.2] é a temperatura inicial do
elemento de volume.
Para um fogão de metal típico, por exemplo, poderia achar a pessoa:
<veja equação abaixo>
bsexeq26.gif (145x600)
MESA 4
Heat Perda De uma Esfera
Como uma Função de Rádio
[R.SUB.2] Q
-------------------
[T.SUB.1]-[T.SUB.2]
0.12 0.565
0.14 0.638
0.16 0.689
0.18 0.723
0.20 0.754
0.25 0.793
0.30 0.808
0.35 0.814
0.40 0.815
0.45 0.814
0.50 0.813
....
.....
0.70 0.804
....
.....
1.00 0.793
O Wood tem 18,000 kJ/kg de energia asperamente nisto assim isto é o equivalente de
22.5 gm de madeira em energia para aquecer o fogão a sua condição estatal fixa.
Em contraste, para um fogão volumoso cilíndrico típico poderia achar a pessoa <veja equação abaixo>
bsexeq27.gif (105x393)
L=0.3 m novamente usando; [rho]=2000 kg/[m.sup.3]; [c.sub.p]=0.880 J/kgK; a pessoa acha DE-22 MJ
ou o equivalente de 1.22 kg de madeira em energia.
Cálculos de Perda de Calor passageiros
Os anteriores cálculos para perda de batida estavam baseado no estado fixo
condição que para paredes volumosas só pode ser alcançada depois de várias horas
de operação.
O tempo para alcançar esta condição estatal fixa pode ser facilmente
calculada no caso especial do cilindro de metal onde há nenhum
gradientes térmicos de significance. Neste caso a elevação de temperatura de
o cilindro de metal pode ser calculado comparando seu calor específico para o
ganho de calor total--o fluxo de calor em menos o fluxo de calor fora.
Assim <veja equação abaixo>
bsexeq28.gif (94x353)
onde V é o volume de metal no fogão com uma densidade [rho] e um
calor específico de [c.sub.p], e [A.sub.1] e [A.sub.2] é as áreas de superfície internas e exteriores,
[A.sub.1][nearly to][A.sub.2 igual]; [T.sub.1] e [T.sub.2] é as temperaturas de gás interiores e exteriores com
convective de superfície aquecem coeficientes de perda de [h.sub.1] e [h.sub.2].
Resolvendo para T
dá <veja equação 29>
bsexeq29.gif (67x600)
Onde e é a base para logaritmos naturais, e=2.71828.
O tempo característico para este sistema, o tempo para isto para alcançar (1 - 1/e)
de seu valor estatal fixo, é determinado pelo inverso do explicador de (29) <veja equação abaixo>
bsexeq30.gif (94x600)
Para os mesmos fogões como em Mesa 5 com [h.sub.2]=5 W/[m.sup.2][degrees]C; [[rho] .sub.massive]=2000 kg/[m.sub.3];
[c.sub.massive]=0.880 J/kg[degrees]C; [rho] .sub.metal]=8000 kg/[m.sup.3]; [c.sub.metal]=450 J/kg[degrees]C.
[t.sub.c] = 6 minutos metal fogão
[t.sub.c] = 4.9 horas fogão volumoso
Certamente, esta aproximação não está correta para o fogão volumoso como lá é
gradientes térmicos significantes dentro de suas paredes, mas indica
a ordem áspera de tempo precisou chegar a estado fixo em um fogão volumoso.
Um cálculo mais geral que leva em conta os gradientes térmicos
nas paredes de fogão volumosas é determinado abaixo.
Técnicas numéricas
Considere o caso mais geral de perda de calor passageira agora onde o
são incluídos gradientes térmicos na parede.
Devolvendo, <veja equação abaixo>
bsex137.gif (121x600)
onde [T.sub.g] é a temperatura do gás quente e [T.sub.a] é temperatura ambiente.
Tais equações e condições de limite de non-homogenous são diretamente dianteiras
resolver usando integral transformam técnicas.
Referência (4) dá o deles/delas
solução geral em vários sistemas de coordenada diferentes.
Porém, estes
soluções são equações geralmente transcendentais e é mais fácil para
simplesmente gere uma solução numérica diretamente de equações (1) e (11).
A análise numérica é começada dividindo uma parede cilíndrica em pequeno
seções concêntricas.
A seção atravessada da parede é mostrada em Figura 4.
bse4x130.gif (437x600)
Ignorando fim efetua, a equação de condução de calor para este cylindrically
geometria simétrica se torna <veja equação 31>
bsexeq31.gif (105x600)
Procedimentos numéricos standards (4) dê para a temperatura [mm] a ponto i
(figura 4 indica como i é determinado) e tempo n <veja equação abaixo>
bsexeq32.gif (200x600)
Onde [omicron] () é a ordem do erro de mutilação que é o resultado de terminar
a expansão de série.
Usando estes <veja equações 35> equações, para pontos dentro da parede,
bsexeq35.gif (105x600)
onde o valor [r.sub.i] é determinado através de i[delta]r ou, equivalentemente, <veja equação 36>
bsexeq36.gif (60x600)
À superfície condiciona o limite, equação (11), é, <veja equação abaixo>
bsex138.gif (167x437)
chegar à superfície interna, i=[i.sub.1] <veja equação 37>
bsexeq37.gif (75x600)
e à superfície exterior i-[i.sub.2] <veja equação 38>
bsexeq38.gif (75x600)
em lugar de equação (36).
Várias modificações simples disto são mais com precisão possíveis para
reflita as condições dentro de um fogão.
Primeiro, a ambas as superfícies internas e exteriores o convective aquecem transferência
podem ser modificadas condições de limite para incluir transferência de calor brilhante.
Equação modificando C-12, isto pode ser escrita como <veja equação 39a>
bsexeq39.gif (75x600)
onde i=[i.sub.1], quer dizer, i é a superfície interna; e <veja equação abaixo>
bsexeq40.gif (84x437)
para i=[i.sub.2], a parede exterior.
Nestes equações, [sigma] é o Stefan-Boltzmann
constante, UM é a área do fundo de panela e firebed, e [F.sub.fw] é a visão
fatore entre o firebed e a parede de câmara de combustão.
O fator [beta]
reduz o tamanho efetivo do fogo como não cobre geralmente o
firebed inteiro mas mais normalmente só o centro meio diâmetro.
[T.sub.f] é o
temperatura à qual o firebed radia e [T.sub.p] é a temperatura de panela.
Na segunda equação, [[epsilo] .sub.w] é o emissivity e UM é a área do
parede. O emissivity está perdendo na primeira equação porque é
assumida igual a 1.
Isto é razoável como o interior será enegrecida
e mais adiante esta suposição evita as complicações de reflexões múltiplas
no lado de dentro superfícies.
O fator de visão que F está perdendo pelo segundo
equação porque é igual a 1.0--o fogão está radiando uniformemente
fora em todas as direções.
Finalmente, deveria ser notado que as temperaturas
e perdas de calor predisseram por este programa é para a câmara de combustão
só e só para um único poder de fogão--normalmente alto.
Predizer o
valores para um fogão inteiro a área exterior e área de interior expôs
os gases quentes devem ser aumentados adequadamente enquanto mantendo o interior
área expôs ao calor brilhante do fogo o mesmo.
As segundas contas de modificação para a perda de calor crescente do
superfície exterior como esquenta devido a convective crescente aqueça transferência.
Elevações de ar mornas.
O mais quente a parede exterior o mais esquenta o
ar ambiente adjacente e o mais rápido sobe, enquanto aumentando o convective
transferência de calor para isto até mesmo mais.
Correlações para este fator, transmissão natural
por um prato vertical aquecido ou cilindro, é determinado dentro mais básico
textos e é listada em Apêndice B.
A forma usou aqui para o exterior
convective aquecem coeficiente de transferência é de referência (5):
<veja equação abaixo>
bsex139.gif (108x393)
onde i=[i.sub.2], e L é a altura do prato, ou neste caso, a combustão
câmara.
O desempenho do fogão de metal nu, em particular, será afetado
por este coeficiente de transferência de calor exterior variável devido a seu geralmente
temperaturas mais altas.
Semelhantemente, o desempenho do fogão de metal nu
será afetada mais fortemente pelo vento que vá o desempenho de
metal separado, barro incendiado, ou fogões concretos.
Porém, como é cozinhar
quase sempre feita em locais protegidos não é esperada que isto seja um
consideração importante.
Reduzir a perda de calor da parede de metal nua, geometrias de parede dobro,
com um espaço de ar morto pode ser considerada.
Para este caso as mesmas equações
como sobre solicite cada parede separadamente, mas as condições de limite
entre as duas paredes deve ser modificada.
Em particular, o calor efetivo
transfira coeficiente por um espaço de ar morto é empiricamente determinado por
referência (5).
<veja equação 41>
bsexeq41.gif (117x600)
onde [delta] é o espaço entre as duas paredes, CH é a câmara de combustão
altura, e [T.sub.1] e [T.sub.2] é as temperaturas de superfície do dois revestimento
paredes.
Alternativamente, podem ser usados insulants de peso leve.
Novamente as anteriores equações
é duas vezes usado, primeiro calcular a condução de calor pelo
primeiro parede, então pelo isolamento.
Neste caso, o limite
condicione entre as paredes e insulant é determinado fixando o revestimento deles/delas
superfícies à mesma temperatura (removendo o radiative e convective
condições de transferência de calor), e fixando os fluxos de calor deles/delas igualam à superfície
entre as duas paredes; <veja equação 42>
bsexeq42.gif (94x600)
onde [k.sub.1], [T.sub.1] e [k.sub.2], [T.sub.2] é as condutividades térmicas e temperaturas de
a parede e insulant ao ponto de contato.
Programas de computação em Microsoft básico para a Maçã é listado o Macintosh
debaixo de junto com uma mesa (Mesa 5) dos parâmetros usados.
A produção é
bsextab5.gif (600x600)
apresentada nas figuras no texto, capítulo III, e discutiu lá.
Além disso, para os gráficos de produção de computador apresentados em Capítulo III,
outros dados de interesse que foi gerado por esta rotina numérica
inclua: A perda de parede integrada como uma função de tempo; A perda de parede
como uma função de níveis diferentes de convective de parede interior ou radiative
cargas de calor; e transferência brilhante da parede para a panela (Apêndice C).
A rotina numérica discutida acima é estável (4) se <veja equação 43>
bsexeq43.gif (84x600)
A rotina numérica também foi testada para assegurar que convergiu para extorquir
firmar-estado soluções analíticas e fez tão independentemente do tamanho de
o passo de tempo, t, ou tamanho de nodo, r.
Convergência era excelente em todos os casos
testada. A desvantagem primária desta rotina numérica, porém, era o
tempo muito pequeno pisa necessário quando [alfa] era grande--como para metal
fogões. Isto conduziu para correr tempos de várias horas em tais casos.
Entre o
métodos disponível por acelerar este cálculo em tais casos estão usando
" compilada " em lugar de " interpretou básico " e através de optimisation cuidadoso de
o próprio código de computador.
Estas tarefas são deixadas ao leitor interessado.
PROGRAMAS DE COMPUTAÇÃO PARA COMBUSTÃO CÂMARA PAREDE PERDA
Programe 1:
1 REM ESTE PROGRAMA CALCULA A PERDA DE CALOR DE UMA ÚNICA PAREDE CÂMARA DE COMBUSTÃO CILÍNDRICA
5 CLS: BUZINE
7 CLARO
50 LPT1 " ABERTO ": PARA PRODUÇÃO COMO #1
89 IMPRESSÃO " ENTRA EM O NÚMERO DE PONTOS DE NODAL PARA A TEMPERATURA A SER CALCULADA A NA PAREDE "
90 CONTRIBUIÇÃO " ENTRA EM NÚMERO DE PASSOS S EM X, S)=2, S ="; S
91 IMPRESSÃO #1, " O NÚMERO DE TEMPERATURA PONTOS DE NODAL SÃO "; S
92 REM PARA UM FOGÃO CONCRETO S É TIPICAMENTE 1 POR CM; PARA UM METAL FOGÃO 1 POR MM.
99 REM O DOIS MATRICES TT(I) E TN(I) É OS VALORES DA TEMPERATURA NO MOMENTO ATUAL,
TT, E O DA PRÓXIMA VEZ, TN
100 TT(S ESCURO), TN(S)
150 IMPRESSÃO " ENTRA EM RÁDIO INTERNO E EXTERIOR E ALTURA DA CÂMARA " DE COMBUSTÃO
151 CONTRIBUIÇÃO " ENTRA EM RA, RZ, CH "; RA, RZ, CH,
152 IMPRESSÃO #1, " AS DIMENSÕES DE CÂMARA DE COMBUSTÃO SÃO "
153 IMPRESSÃO #1, " RA ="; RA, " RZ ="; RZ, " CH ="; CH
154 REM PARA UM FOGÃO CONCRETO VALORES TÍPICOS SÃO RA = .15, RZ = .25, E CH = .15
199 IMPRESSÃO " ENTRA EM CONVECTIVE CALOR TRANSFERÊNCIA COEFICIENTE INTERNO E EMISSIVITY EXTERNO DE FOGÃO "
200 CONTRIBUIÇÃO " ENTRA EM HA, EE "; HA, EE,
QUE 201 IMPRESSÃO #1, " O CONVECTIVE CALOR TRANSFERÊNCIA COEFICIENTE INTERNO E EMISSIVITY EXTERNO SÃO "
202 IMPRESSÃO #1, " HA ="; HA, " EE ="; EE
203 REM O EMISSIVITIES DA PAREDE INTERIOR, O FOGO, E AMBIENTE É ASSUMIDA QUE É 1.0
204 REM HA TEM TIPICAMENTE 10 ANOS E EE TEM .1 A 1 ANOS.
209 IMPRESSÃO " ENTRA EM A CAPACIDADE DE CALOR, DENSIDADE, E CONDUTIVIDADE TÉRMICA DA PAREDE " DE FOGÃO
210 CONTRIBUIÇÃO " ENTRA EM HC, HD, HK "; HC, HD, HK,
QUE 211 IMPRESSÃO #1, " A CAPACIDADE DE CALOR, DENSIDADE, E CONDUTIVIDADE TÉRMICA DA PAREDE SÃO "
212 IMPRESSÃO #1, " HC ="; HC, " HD ="; HD, " HK ="; HK
213 REM PARA UM FOGÃO CONCRETO VALORES TÍPICOS SÃO HC=880, HD=2000, E HK=1.
219 IMPRESSÃO " ENTRA EM INCREMENTO DE TEMPO, NÚMERO TOTAL DE INCREMENTOS DE TEMPO SER CALCULADA POR, E
O P'TH TEMPO INTERVALO A SER IMPRIMIDO "
220 CONTRIBUIÇÃO " ENTRA EM DT, NT, PT "; DT, NT, PT
221 IMPRESSÃO #1, " O INCREMENTO DE TEMPO, O NÚMERO TOTAL DE INCREMENTOS, E OS TEMPOS DE IMPRESSÃO SÃO "
222 IMPRESSÃO #1, " DT ="; DT, " NT ="; NT, " PT ="; PT
223 REM VALORES TÍPICOS PARA UM FOGÃO CONCRETO SÃO DT=60, NT=600, E PT =20.
PARA FOGÕES DE METAL DT
DEVE SER REDUZIDO EM PARTICULAR DRASTICAMENTE A ASPERAMENTE .04
400 DR=(RZ-RA)/S ' ESTE É O INCREMENTO NO RÁDIO ENTRE NODOS
420 I1=RA/DR ' ESTE É O VALOR DO PRIMEIRO NODO, ENQUANTO MEDINDO DA ORIGEM EM UNIDADES DE DR
430 AA=HK/(HD*HC) ' ESTE É O DIFFUSIVITY TÉRMICO
500 BB=AA*DT/DR^2 ' o Seu É O FATOR de ESTABILIDADE PARA AS EQUAÇÕES de DIFERENÇA ABAIXO
510 IMPRESSÃO #1, " O FATOR DE ESTABILIDADE É ", ENQUANTO USANDO " ##. ###^ ^ ^ ^"; BB
511 REM O FATOR DE ESTABILIDADE DEVE SER MENOS QUE 0.5
520 SE BB) = .5 6070 220
529 IMPRESSÃO " FIXOU O AMBIENTE, SUPRA COM GÁS, E TEMPERATURAS " DE FOGO
530 CONTRIBUIÇÃO " ENTRA EM TA, TG, TF "; TA, TG, TF,
531 IMPRESSÃO #1, " O AMBIENTE, SUPRA COM GÁS, E TEMPERATURAS DE FOGO SÃO "
532 IMPRESSÃO #1, " TA = " ;TA, " TG ="; TG, " TF ="; TF
533 REM VALORES TÍPICOS SÃO TA=300, TG=700, E TF=1000
550 SGM = .000000056697 #' O STEFAN-BOLTZMANN CONSTANTE 5.6697D-08
551 TP=373 ' A TEMPERATURA DE PANELA EM GRAUS KELVIN
552 FV1=(CH/RA)^2+2!
553 FV--RA*(1! - .5*(FV1-(FV1^2-4!) ^ .5)) / (2*CH) ' O VIEWFACTOR BETWEEEN BRILHANTE O FIREBED E ST
OVE PAREDE
554 IMPRESSÃO #1, " O VIEWFACTOR É "; FV
560 PARA I=0 PARA S STEP 1 ' JOGO AS TEMPERATURAS PARA AMBIENTE
561 TT(I)=TA
562 TN(I)=TA
563 LOGO EU
600 BA=2!*DR*HA/HK ' ESTE FATOR É PARA A SUPERFÍCIE INTERIOR CONVECTIVE CALOR TRANSFERÊNCIA
630 P=1! ' P É UMA CONTA DE FORMA QUE VALORES É IMPRESSO QUANDO CADA VALOR DE PT-TH É ALCANÇADO
640 TOTQ--0 ' ESTA É A PERDA DE CALOR INTEGRADA
650 IMPRESSÃO #1, " TEMPO "; ' UM COLUNA ENCABEÇANDO
651 PARA JS=O PARA S STEP EU ' TÍTULOS DE COLUNA
652 IMPRESSÃO #1, " TEMP";JS,;
653 PRÓXIMO JS
654 IMPRESSÃO #1, PERDA " DE " CALOR; ' COLUNA ENCABEÇANDO
655 IMPRESSÃO #1, " TOTAL " ' COLUNA ENCABEÇANDO
700 PARA W-1 PARA NT PASSO 1 ' ITERATE PELOS VALORES DE TEMPO
705 REM CALCULATE A TEMPERATURA DE SUPERFÍCIE DE PAREDE INTERIOR
708 REM QUE O FATOR .5 CRONOMETRA TF É USADO PARA RESPONDER POR SER DE FOGO LIMITOU PARA CENTRAR MEIO DIA
METRO DE DE FOGÃO, SEU EGO PROTEGENDO, E OUTROS FATORES QUE REDUZEM SEU FLUXO BRILHANTE PARA
PAREDE DE . O MESMO VIEWFACTOR FOI INDIFERENTEMENTE USADO.
709 BAR=2!*DR*SGM*FV * (.5*TF^4+TP^4-2!*TT(0)^4)/HK ' RADIATIVE CALOR TRANSFERÊNCIA INTERIOR
710 TN(0)=BB*((1-1/(2*11)) * (TT(1)+BAR+BA*(TG-TT(0))) -2*TT(0)+(1+1/(2*I1)) *TT(1) )+TT(0)
740 SM=S-1
750 PARA I=1 PARA SM STEP 1 ' CALCULE AS TEMPERATURAS PARA OS NODOS DENTRO DA PAREDE SUCCESSIVELY
755 I2=I1+I ' NOTA QUE MATRIZ AVALIA TT(I) COMEÇO PARA I=O ENQUANTO OS COMEÇOS DE POSIÇÃO DE PAREDE A I1+I
760 TN(I)=BB*((1-1/(2*I2)) *TT(I-1)-2*TT(I)+(1+1/(2*I2)) *TT(I+1) )+TT(I)
765 LOGO EU
790 19=I1+S
791 REM CALCULATE A TEMPERATURA DE SUPERFÍCIE DE PAREDE EXTERIOR
792 BZ=2!*DR*1.42*(TT(S)-TA) ^ .25/(HK*CH ^ .25) ' CONVECTIVE CALOR TRANSFERÊNCIA COEFICIENTE EXTERIOR
793 REM O VIEWFACTOR PARA AMBIENTE É 1.0
794 BZR=2!*DR*EE*SGM*(TT(S)^4-TA^4)/HK ' RADIATIVE CALOR TRANSFERÊNCIA EXTERIOR
795 TN(S)=BB*((1-1/(2*I9)) *TT(SM)-2*TT(S)+(1+1/(2*I9)) * (TT(SM)-BZR+BZ*(TA-TT(S))) )+TT(S)
799 REM CALCULATE A PERDA DE CALOR NA PAREDE INTERNA DA CÂMARA DE COMBUSTÃO.
800 QQ=-CH*HK*RA*6.283185#*(TN(1)-TN(0)) /DR
801 TOTQ=TOTQ+QQ*DT
900 X=P*PT
910 SE N <X GOTO 1000 ' CONFERE PARA VER SE VALOR DE PT É CRUZADO E SE OU NÃO IMPRIMIR NODO
TEMPERATURES
920 QT=N*DT/60 ' O TEMPO EM MINUTOS
925 IMPRESSÃO #1, USANDO " ####. ##"; QT;
930 PARA IZ=0 PARA S STEP 1
936 IMPRESSÃO #1, USANDO " #####. #"; TN(IZ);
937 PRÓXIMO IZ
938 IMPRESSÃO #1, USANDO " #######. ##"; QQ;
940 IMPRESSÃO #1, USANDO " ########. #"; TOTQ
950 P=P+1 ' P PICK FIXO FORA PRÓXIMO VALOR PT POR IMPRIMIR
1000 PARA 1=0 PARA S STEP 1
1010 TT(I)=TN(I) ' TEMPERATURAS FIXAS, TT, DURANTE TEMPO ATUAL IGUAL A ESSES, TN, DURANTE TEMPO DE FUTURO EM
PREPARAÇÃO DE PARA PRÓXIMA REPETIÇÃO
1020 LOGO EU
1100 PRÓXIMO N
1499 BUZINAM
1500 FIM
Program 2:
1 REM ESTE PROGRAMA CALCULA PERDA DE CALOR DE UMA PAREDE DOBRO CÂMARA DE COMBUSTÃO CILÍNDRICA
5 CLS
7 CLARO
50 LPT1 " ABERTO ": PARA PRODUÇÃO COMO #1
55 IMPRESSÃO " QUE TODAS AS UNIDADES ESTÃO EM QUILOGRAMAS, METROS, E SEGUNDOS "
89 IMPRESSÃO " ENTRA EM NÚMERO DE NODOS PARA TEMPERATURA SER CALCULADA A EM PAREDES "
90 CONTRIBUIÇÃO " ENTRA EM NÚMERO DE NODOS, >=2, EM PAREDE 1, S, PAREDE 2, ZS "; S, ZS,
91 IMPRESSÃO #1, " O NÚMERO DE NODOS DE TEMPERATURA NAS PAREDES É "; S, ZS,
92 REM PARA UM FOGÃO VOLUMOSO, S É TIPICAMENTE 1 POR CM; PARA UM METAL FOGÃO 1 POR MM.
99 REM O MATRICES TT(I), TN(I), ZTT(ZI), E ZTN(ZI) É OS VALORES DA TEMPERATURA AO
CORRENTE TEMPO, TT & ZTT, E O DA PRÓXIMA VEZ, TN & ZTN
100 TT(S ESCURO), TN(S), ZTT(ZS), ZTN(ZS)
150 IMPRESSÃO " ENTRA EM RÁDIO INTERNO E EXTERIOR DE PAREDE " INTERNA
151 CONTRIBUIÇÃO " ENTRA EM RA, RZ "; RA, RZ,
152 IMPRESSÃO #1, RÁDIO DE PAREDE " INTERNOS SÃO ";
153 IMPRESSÃO #1, " R4 ="; RA, " RZ ="; RZ
155 IMPRESSÃO " ENTRA EM RÁDIO INTERNO E EXTERIOR DE PAREDE " EXTERIOR
156 CONTRIBUIÇÃO " ENTRA EM ZRA, ZRZ "; ZRA, ZRZ,
157 IMPRESSÃO #1, RÁDIO DE PAREDE " EXTERIORES SÃO ";
158 IMPRESSÃO #1, " ZRA ="; ZRA, " ZRZ ="; ZRZ
160 IMPRESSÃO " ENTRA EM ALTURA " DE CÂMARA DE COMBUSTÃO
161 CONTRIBUIÇÃO " ENTRA EM CH "; CH
162 IMPRESSÃO #1, ALTURA DE CÂMARA DE " COMBUSTÃO IS ; CH
170 IMPRESSÃO " ENTRA EM CONVECTIVE CALOR TRANSFERÊNCIA COEFICIENTE " INTERNO
171 CONTRIBUIÇÃO " ENTRA EM HA "; HA
172 IMPRESSÃO #1, " O CONVECTIVE CALOR TRANSFERÊNCIA COEFICIENTE INTERNO É "; HA
175 IMPRESSÃO " ENTRA EM EMISSIVITY EFETIVO ENTRE AS PAREDES E A PAREDE EXTERIOR EMISSIVITY " EXTERNO
176 CONTRIBUIÇÃO " ENTRA EM EE, ZEE "; EE, ZEE,
177 IMPRESSÃO #1, " RADIATIVE COUPLING ENTRE PAREDES, E EMISSIVITY EXTERIOR SÃO "
178 IMPRESSÃO #1, " EE ="; EE, " ZEE ="; ZEE
179 REM O EMISSIVITIES DE SUPERFÍCIE INTERIOR, FOGO E AMBIENTE É ASSUMIDA QUE É 1.0
180 IMPRESSÃO " ENTRA EM CAPACIDADE DE CALOR, DENSIDADE, E CONDUTIVIDADE TÉRMICA DE PAREDE " INTERNA
181 CONTRIBUIÇÃO " ENTRA EM HC, HD, HK "; HC, HD, HK,
QUE 182 IMPRESSÃO #1, " A CAPACIDADE DE CALOR, DENSIDADE E CONDUTIVIDADE TÉRMICA DA PAREDE INTERNA SÃO "
183 IMPRESSÃO #1, " HC ="; HC, " HD ="; HD, " HK ="; HK
190 IMPRESSÃO " ENTRA EM CAPACIDADE DE CALOR, DENSIDADE, E CONDUTIVIDADE TÉRMICA DE PAREDE " EXTERIOR
191 CONTRIBUIÇÃO " ENTRA EM ZHC, ZHD, ZHK "; ZHC, ZHD, ZHK,
QUE 192 IMPRESSÃO #1, " A CAPACIDADE DE CALOR, DENSIDADE E CONDUTIVIDADE TÉRMICA DA PAREDE EXTERIOR SÃO "
193 IMPRESSÃO #1, " ZHC ="; ZHC, " ZHD ="; ZHD, " ZHK ="; ZHK
200 IMPRESSÃO " ENTRA O AMBIENTE, SUPRA COM GÁS, E TEMPERATURAS " DE FOGO
201 CONTRIBUIÇÃO " ENTRA EM TA, TG, TF "; TA, TS, TF,
202 IMPRESSÃO #1, " O AMBIENTE, SUPRA COM GÁS, E TEMPERATURAS DE FOGO SÃO "
203 IMPRESSÃO #1, " TA ="; TA, " TG ="; TG, " TF ="; TF
210 IMPRESSÃO " ENTRA EM INCREMENTO DE TEMPO, NÚMERO TOTAL DE INCREMENTOS DE TEMPO SER CALCULADA POR, E
O P'TH TEMPO INTERVALO A SER IMPRIMIDO "
211 CONTRIBUIÇÃO " ENTRA EM DT, NT, PT "; DT, NT, PT
212 IMPRESSÃO #1, " O INCREMENTO DE TEMPO, O NÚMERO TOTAL DE INCREMENTOS, E OS TEMPOS DE IMPRESSÃO
213 IMPRESSÃO #1, " DT ="; DT, " NT ="; NT, " PT ="; PT
300 TOTQ=O! ' ESTA É A PERDA DE CALOR INTEGRADA
400 DR=(RZ-RA)/S: ZDR=(ZRZ-ZRA)/ZS ' ESTE É O INCREMENTO NO RÁDIO ENTRE NODOS
420 I1=RA/DR: ZI1=ZRA/ZDR ' VALOR DE PRIMEIRO NODO, MEDINDO DE ORIGEM EM UNIDADES DE DR
421 QI1P=1+1/(2*I1): ZQI1P=1+1/(2*ZI1)
422 GI1M=1-1/(2*I1): ZQI1M=1-1/(2*ZI1)
423 GI2P=1+1/(2*(I1+S)):
ZQI2P=1+1/(2*(ZI1+ZS))
424 QI2M-1-1/(2*(I1+S)): ZQI2M=1-1/(2*(2I1+ZS))
426 SM=S-1: ZSM-ZS-1
430 AA=HK/(HD*HC): ZAA=ZHK/(ZHD*ZHC) ' ESTE É O DIFFUSIVITY TÉRMICO
500 BB=AA*DT/DR^2: ZBB--ZAA*DT/ZDR^2 ' ESTABILIDADE FATORA PARA EQUAÇÕES DE DIFERENÇA ABAIXO
510 IMPRESSÃO #1, " O FATOR DE ESTABILIDADE É "; BB, ZBB,
511 REM O FATOR DE ESTABILIDADE DEVE SER MENOS QUE 0.5
520 SE BB >= .5 GOTO 211
521 SE ZBB >= .5 GOTO 211
550 SGM = .000000056697 #' O STEFAN-BOLTZMANN CONSTANTE 5.6697D-08
551 TP=373 ' A TEMPERATURA DE PANELA EM GRAUS KELVIN
552 FV1=(CH/RA)^2+2!
553 FV-RA*(1! - .5*(FV1-(FV1^2-4!) ^ .5)) / (2!*CH) ' O VIEWFACTOR BETWEEEN BRILHANTE O FIREBED E S
TOVE PAREDE
554 IMPRESSÃO #1, " O VIEWFACTOR É "; FV
560 PARA EU-0 PARA S STEP 1 ' JOGO AS TEMPERATURAS PARA AMBIENTE
561 TT(I)=TA
562 TN(I) =TA
563 NEXT EU
570 PARA ZI=O PARA ZS STEP 1
571 ZTT(ZI)=TA:
ZTN(ZI)=TA
572 PRÓXIMO ZI
600 BA=2!*DR*HA/HK ' ESTE FATOR É PARA A SUPERFÍCIE INTERIOR CONVECTIVE CALOR TRANSFERÊNCIA
630 P=1!
' P É UMA CONTA DE FORMA QUE VALORES É IMPRESSO QUANDO CADA VALOR DE PT-TH É ALCANÇADO
649 SZS=S + ZS + 1
650 PRINT #1, " TEMPO "; ' COLUNA ENCABEÇANDO
651 PARA JS=O PARA SZS STEP 1 ' TÍTULOS DE COLUNA
652 PRINT #1, " TEMP";JS,;
653 PRÓXIMO JS
654 PRINT #1, " CALOR PERDA "; ' COLUNA ENCABEÇANDO
655 PRINT #1, " TOTAL " ' COLUNA ENCABEÇANDO
700 PARA N-1 PARA NT PASSO 1 ' ITERATE PELOS VALORES DE TEMPO
705 REM CALCULATE A TEMPERATURA DE SUPERFÍCIE DE PAREDE INTERIOR
708 REM O FATOR .5*TF USED 70 CONTA PARA SER DE FOGO LIMITOU PARA CENTRAR MEIO DIÂMETRO DE
FOGÃO DE , SEU EGO PROTEGENDO, E OUTROS FATORES QUE REDUZEM SEU FLUXO BRILHANTE PARA A PAREDE.
O
MESMO VIEWFACTOR FOI INDIFERENTEMENTE USADO.
709 BAR=2!*DR*SGM*FV * (.5*TF^4+TP^4-2!*TT(0)^4)/HK ' RADIATIVE CALOR TRANSFERÊNCIA INTERIOR
710 TN(0)=BB*(QIIM*(TT(1)+BAR+BA*(TG-TT(0))) -2*TT(0)+Q11P*TT(1) )+TT(0)
740 SM=S-1
750 PARA 1=1 PARA SM STEP 1 ' CALCULE AS TEMPERATURAS PARA OS NODOS DENTRO DA PAREDE SUCCESSIVELY
755 12=1/(2*(I1+I))
760 TN(I)=BB*((1-12)*TT(I-1)-2*TT(I)+(I+I2)*TT(I+1) )+TT(I)
765 NEXT EU
791 REM CALCULATE A TEMPERATURA DE SUPERFÍCIE DE PAREDE EXTERIOR
792 BZ=(2!*DR/HK)*3.93*(ZRA-RZ) ^ - .1389*CH ^ - .1111*(TT(S)-ZTT(0)) ^ .25/(TT(S)+ZTT(0)) ^ .3171
' CONVECTIVE CALOR TRANSFERÊNCIA COEFICIENTE EXTERIOR
793 REM O VIEWFACTOR PARA A PAREDE EXTERIOR TEM 1.0 ANOS
794 BZR=2!*DR*EE*SGM*(TT(S)^4-ZTT(0)^4)/HK ' RADIATIVE CALOR TRANSFERÊNCIA EXTERIOR
795 TN(S)=BB*(QI2M*TT(SM)-2*TT(S)+QI2P*(TT(SM)-BZR+BZ*(ZTT(0)-TT(S)))) *TT(S)
809 ZBAR=2!*ZDR*EE*SGM*(TT(S)^4-ZTT(0)^4)/ZHK ' RADIATIVE CALOR TRANSFERÊNCIA INTERIOR
810 ZTN(0)=ZBB*(ZQI1M*(ZTT(1)+ZBAR+BZ*(TT(S)-ZTT(0))) -2*ZTT(0)+ZQI1P*ZTT(1) )+ZTT(0)
850 PARA ZI=1 PARA ZSM STEP 1 ' CALCULE TEMPERATURAS PARA NODOS DENTRO DE PAREDE SUCCESSIVELY
855 Z12--1/(2*(ZII+I))
860 ZTN(ZI)=ZBB*((I-ZI2)*ZTT(2I-1)-2*ZTT(ZI)+(1+Z12)*ZTT(ZI+1) )+ZTT(ZI)
865 PRÓXIMO ZI
891 REM CALCULATE A TEMPERATURA DE SUPERFÍCIE DE PAREDE EXTERIOR
892 ZBZ=2!*ZDR*1.42*(ZTT(ZS)-TA) ^ .25/(ZHK*CH ^ .25) ' CONVECTIVE CALOR TRANSFERÊNCIA EXTERIOR COEFFICIEN
T
893 REM O VIEWFACTOR PARA AMBIENTE É 1.0
894 ZBZR=2!*ZDR*ZEE*SGM*(ZTT(ZS)^4-TA^4)/ZHK ' RADIATIVE CALOR TRANSFERÊNCIA EXTERIOR
895 ZTN(ZS)=ZBB*(2Q12M*ZTT(ZSM)-2*ZTT(ZS)+ZQI2P*(ZTT(ZSM)-ZBZR+ZBZ*(TA-ZTT(ZS))) )+ZTT(ZS)
900 REM CALCULATE A PERDA DE CALOR NA PAREDE INTERNA DA CÂMARA DE COMBUSTÃO.
901 QQ=-CH*HK*RA*6.283185#*(TN(1)-TN(0)) /DR
902 TOTQ=TOTQ+QQ*DT
905 X=P*PT
910 SE N <X GOTO 1000 ' CONFERE SE VALOR DE PT É CRUZADO E SE IMPRIMIR TEMPERATURAS DE NODO
920 QT-N*DT/60 ' O TEMPO EM MINUTOS
925 PRINT #1, USANDO " ####. ##"; QT;
930 PARA IZ=O PARA S STEP 1
936 PRINT #1, USANDO " #####. #"; TN(IZ);
937 PRÓXIMO IZ
938 PARA ZI=O PARA ZS STEP 1
939 PRINT #1, USANDO " #####. #"; ZTN(ZI);
940 PRÓXIMO ZI
948 PRINT #1, USANDO " #######. ##"; QQ;
949 PRINT #1, USANDO " #######. #"; TOTQ
950 P=P+1 ' P PICK FIXO FORA PRÓXIMO VALOR PT POR IMPRIMIR
1000 PARA I=O PARA S STEP 1
1010 TT(I)=TN(I) ' TEMPERATURAS FIXAS PARA PRÓXIMA REPETIÇÃO
1020 NEXT EU
1030 PARA ZI-0 PARA ZS STEP 1
1032 ZTT(ZI)=ZTN(ZI)
1034 PRÓXIMO ZI
1100 PRÓXIMO N
1499 BEEP
1500 FIM DE
Programe 3:
1 REM ESTE PROGRAMA CALCULA PERDA DE CALOR DE UMA ÚNICA CÂMARA DE COMBUSTÃO DE PAREDE COMPOSTA
5 CLS
7 CLARO
50 LPT1 " ABERTO ":
PARA PRODUÇÃO COMO #1
55 IMPRESSÃO " QUE TODAS AS UNIDADES ESTÃO EM QUILOGRAMAS, METROS, E SEGUNDOS "
89 IMPRESSÃO " ENTRA EM NÚMERO DE NODOS PARA TEMPERATURA SER CALCULADA A EM PAREDES "
90 CONTRIBUIÇÃO " ENTRA EM NÚMERO DE NODOS, >=2, EM PAREDE 1, S, PAREDE 2, ZS " S, ZS,
91 IMPRESSÃO #1, " O NÚMERO DE NODOS DE TEMPERATURA NAS PAREDES É "; S, ZS,
92 REM PARA UM FOGÃO VOLUMOSO, S É TIPICAMENTE 1 POR CM; PARA UM METAL FOGÃO 1 POR MM.
99 REM O MATRICES TT(I), TN(I), ZTT(ZI), E ZTN(ZI) É OS VALORES DA TEMPERATURA AO
CORRENTE TEMPO, TT & ZTT, E O DA PRÓXIMA VEZ, TN & ZTN
100 TT(S ESCURO), TN(S), ZTT(ZS), ZTN(ZS)
150 PRINT " ENTRAM EM RÁDIO INTERNO E EXTERIOR DE PAREDE " INTERNA
151 INPUT " ENTRAM EM RA, RZ "; RA, RZ,
152 PRINT #1, RÁDIO DE PAREDE " INTERNOS SÃO ";
153 PRINT #1, " RA ="; RA, " RZ ="; RZ
155 PRINT " ENTRAM EM RÁDIO INTERNO E EXTERIOR DE PAREDE " EXTERIOR
156 INPUT " ENTRAM EM ZRA, ZRZ "; ZRA, ZRZ,
157 PRINT #1, RÁDIO DE PAREDE " EXTERIORES SÃO ";
158 PRINT #1, " ZRA ="; ZRA, " ZRZ ="; ZRZ
160 PRINT " ENTRAM EM ALTURA " DE CÂMARA DE COMBUSTÃO
161 INPUT " ENTRAM EM CH "; CH
162 PRINT #1, ALTURA DE CÂMARA DE " COMBUSTÃO É "; CH
170 PRINT " ENTRAM EM CONVECTIVE CALOR TRANSFERÊNCIA COEFICIENTE " INTERNO
171 INPUT " ENTRAM EM HA "; HA
172 PRINT #1, " O CONVECTIVE CALOR TRANSFERÊNCIA COEFICIENTE INTERNO É "; HA
175 PRINT ' ENTRE EM A PAREDE EXTERIOR EMISSIVITY " EXTERNO
176 INPUT " ENTRAM EM ZEE "; ZEE
177 PRINT #1, EMSSIVITY " EXTERIOR É "
178 PRINT #1, " ZEE ="; ZEE
179 REM O EMISSIVITIES DE SUPERFÍCIE INTERIOR, SÃO ASSUMIDOS FOGO E AMB1ENT PARA SER 1.0
180 PRINT " ENTRAM EM CAPACIDADE DE CALOR, DENSIDADE, E CONDUTIVIDADE TÉRMICA DE PAREDE " INTERNA
181 INPUT " ENTRAM EM HC, HD, HK "; HC, HD, HK,
182 PRINT QUE #1, " A CAPACIDADE DE CALOR, DENSIDADE E CONDUTIVIDADE TÉRMICA DA PAREDE INTERNA SÃO "
183 PRINT #1, " HC ="; HC, " HD ="; HD, " HK ="; HK
190 PRINT " ENTRAM EM CAPACIDADE DE CALOR, DENSIDADE, E CONDUTIVIDADE TÉRMICA DE PAREDE " EXTERIOR
191 INPUT " ENTRAM EM ZHC, ZHD, ZHK "; ZHC, ZHD, ZHK,
192 PRINT QUE #1, " A CAPACIDADE DE CALOR, DENSIDADE E CONDUTIVIDADE TÉRMICA DA PAREDE EXTERIOR SÃO "
193 PRINT #1, " ZHC ="; ZHC, " ZHD ="; ZHD, " ZHK = '; ZHK
200 PRINT " ENTRAM O AMBIENTE, SUPRA COM GÁS, E TEMPERATURAS " DE FOGO
201 INPUT " ENTRAM EM TA, TG, TF "; TA, PARA, TF
202 PRINT #1, " O AMBIENTE, SUPRA COM GÁS, E TEMPERATURAS DE FOGO SÃO "
203 PRINT #1, " TA ="; TA, " TG = '; TG, " TF ="; TF
210 PRINT " ENTRAM EM INCREMENTO DE TEMPO, NÚMERO TOTAL DE INCREMENTOS DE TEMPO SER CALCULADA POR, E
O TH DE P' CRONOMETRAM INTERVALO SER IMPRIMIDA "
211 INPUT " ENTRAM EM DT, NT, PT "; DT, NT, PT
212 PRINT #1, " O INCREMENTO DE TEMPO, O NÚMERO TOTAL DE INCREMENTOS, E OS TEMPOS " DE IMPRESSÃO
213 PRINT #1, " DT ="; DT, " NT ="; NT, " PT ="; PT
300 TOTQ=O!
' ESTA É A PERDA DE CALOR INTEGRADA
400 DR=(RZ-RA)/S:
ZDR=(ZRZ-ZRA)/ZS ' ESTE É O INCREMENTO NO RÁDIO ENTRE NODOS
420 I1=RA/DR:
ZII=ZRA/ZDR ' VALOR DE PRIMEIRO NODO, MEDINDO DE ORIGEM EM UNIDADES DE DR
421 QI1P--1+1/(2*11); ZQI1P=1+1/(2*ZI1)
422 QI1M=1-1/(2*I1); ZQIIM=I-I/(2*ZLL)
423 GI2P=1+1/(2*(I1+S)):
ZQ12P-1+1/(2*(ZII+ZS))
424 Q12M=1-1/(2*(I1+S)):
ZQ12M-1-1/(2*(ZII+ZS))
426 SM=S-1:
ZSM=ZS-1
430 AA=HK/(HD*HC):
ZAA=ZHK/(ZHD*ZHC) ' ESTE É O DIFFUSIVITY TÉRMICO
500 BB=AA*DT/DR^2:
ZBB=ZAA*DT/ZDR^2 ' ESTABILIDADE FATORA PARA EQUAÇÕES DE DIFERENÇA ABAIXO
510 PRINT #1, " O FATOR DE ESTABILIDADE É "; BB, ZBB,
511 REM O FATOR DE ESTABILIDADE DEVE SER MENOS QUE 0.5
520 SE BB) = .5 GOTO 1499
521 SE ZBB) = .5 GOTO 1499
550 SGM.000000056697 #' O STEFAN-BOLTZMANN CONSTANTE 5.6697D-08
551 TP=373 ' A TEMPERATURA DE PANELA EM GRAUS KELVIN
552 FVI=(CR/RA)^2+2!
553 FV=RA*(1! - .5*(FV1-(FV1^2-4!)
^ .5)) / (2*CH) ' O VIEWFACTOR BETWEEEN BRILHANTE O FIREBED E ST
OVE PAREDE
554 PRINT #1, ' O VIEWFACTOR É "; FV
560 PARA I=0 PARA S STEP 1 ' JOGO AS TEMPERATURAS PARA AMBIENTE
561 TT(I)=TA
562 TN(1) =TA
563 NEXT EU
570 PARA ZI=O PARA ZS STEP 1
571 ZTT(ZI)=TA:
ZTN(ZI)=TA
572 PRÓXIMO ZI
600 BA=2!*DR*HA/HK ' ESTE FATOR É PARA A SUPERFÍCIE INTERIOR CONVECTIVE CALOR TRANSFERÊNCIA
630 P=1!
' P É UMA CONTA DE FORMA QUE VALORES É IMPRESSO QUANDO CADA VALOR DE PT-TH É ALCANÇADO
649 SZS=S + ZS + 1
650 PRINT #1, " TEMPO "; ' UM COLUNA ENCABEÇANDO
651 PARA JS=0 PARA SZS STEP 1 ' TÍTULOS DE COLUNA
652 PRINT #1, " TEMP";JS,;
653 PRÓXIMO JS
654 PRINT #1, PERDA " DE " CALOR; ' COLUNA ENCABEÇANDO
655 PRINT #1, " TOTAL " ' COLUNA ENCABEÇANDO
700 PARA N=1 PARA NT PASSO 1 ' ITERATE PELOS VALORES DE TEMPO
705 REM CALCULATE A TEMPERATURA DE SUPERFÍCIE DE PAREDE INTERIOR
708 REM O FATOR QUE .5*TF RESPONDIA POR SER DE FOGO LIMITOU PARA CENTRAR MEIO DIÂMETRO DE
FOGÃO DE , SEU EGO PROTEGENDO, E OUTROS FATORES QUE REDUZEM SEU FLUXO BRILHANTE PARA A PAREDE.
O
MESMO VIEWFACTOR FOI INDIFERENTEMENTE USADO.
709 BAR=2!*DR*SGM*FV * (.5*TF^4+TP^4-2!*TT(0)^4)/HK ' RADIATIVE CALOR TRANSFERÊNCIA INTERIOR
710 TN(0)=88*(QI1M*(TT(1)+BAR+BA*(TG-TT(0))) -2*TT(0)+QI1P*TT(1) )+TT(0)
750 PARA I=1 PARA SM STEP 1 ' CALCULE AS TEMPERATURAS PARA OS NODOS DENTRO DA PAREDE SUCCESSIVELY
755 12=I/(2*(I1+I))
760 TN(I)=BB*((1-I2)*TT(I-1)-2*TT(I)+(1+I2)*TT(I+1) )+TT(I)
765 NEXT EU
791 REM CALCULATE A TEMPERATURA DE SUPERFÍCIE DE PAREDE EXTERIOR
795 TN(S)=BB*(Q12M*TT(SM)-2*TT(S)+QI2P*(TT(SM)+DR*ZHK*(ZTT(1)-TT(SM)) / (ZDR*HK)) )+TT(S)
800 ZTN(0)=TN(S)
850 PARA ZI=1 PARA ZSM STEP 1 ' CALCULE TEMPERATURAS PARA NODOS DENTRO DE PAREDE SUCCESSIVELY
855 ZI2=1/(2*(ZII+I))
860 ZTN(ZI)=ZBB*((1-Z12)*ZTT(ZI-1)-2*ZTT(ZI)+(1+ZI2)*ZTT(ZL+1) )+ZTT(ZI)
865 PRÓXIMO ZI
891 REM CALCULATE A TEMPERATURA DE SUPERFÍCIE DE PAREDE EXTERIOR
892 ZBZ=2!*ZDR*1.42*(ZTT(ZS0-TA) ^ .25/(ZHK*CH ^ .25) ' CONVECTIVE CALOR TRANSFERÊNCIA COEFICIENTE EXTERIOR
893 REM O VIEWFACTOR PARA AMBIENTE É 1.0
894 ZBZR=2!*ZDR*ZEE*SGM*(ZTT(ZS)^4-TA^4)/ZHK ' RADIATIVE CALOR TRANSFERÊNCIA EXTERIOR
895 ZTN(ZS)=ZBB*(ZGI2M*ZTT(ZSM)-2*ZTT(ZS)+ZQI2P*(ZTT(ZSM)-ZBZR+ZBZ*(TA-ZTT(ZS))) )+ZTT(ZS)
900 REM CALCULATE A PERDA DE CALOR NA PAREDE INTERNA DA CÂMARA DE COMBUSTÃO.
901 QQ=-CH*HK*RA*6.283185#*(TN(I)-TN(0)) /DR
902 TOTQ=TOTQ+QQ*DT
905 X=P*PT
910 SE N <X GOTO 1000 ' CONFERE SE VALOR DE PT É CRUZADO E SE IMPRIMIR TEMPERATURAS DE NODO
920 QT=N*DT/60 ' O TEMPO EM MINUTOS
925 PRINT #1, USANDO " ####. ##"; QT;
930 PARA IZ=O PARA S STEP 1
936 PRINT #1, USANDO " #####". #TN(IZ);
937 PRÓXIMO IZ
938 PARA ZI-0 PARA ZS STEP 1
939 PRINT #1, USANDO " #####. #"; ZTN(ZI);
940 PRÓXIMO ZI
948 IMPRESSÃO DE #1,USING " #######. ##" QQ;
949 PRINT #1, USANDO " #########. #"; TOTQ
950 P=P+1 ' P PICK FIXO FORA PRÓXIMO VALOR PT POR IMPRIMIR
1000 PARA I=O PARA S STEP 1
1010 TT(I)=TN(I) ' TEMPERATURAS FIXAS PARA PRÓXIMA REPETIÇÃO
1020 NEXT 1
1030 PARA ZI=O PARA ZS STEP 1
1032 ZTT(ZI)-ZTN(ZI)
1034 PRÓXIMO ZI
1100 PRÓXIMO N
1499 BEEP
1500 FIM DE
APÊNDICE B:
TRANSMISSÃO
Há numerosos textos, como esses listadas como Referências (1-5), o qual
discuta convective aquecem transferência em detalhes.
Como descrita em Capítulo III, convective aquecem transferência acontece quando um líquido
ou fluxos de gás, levando calor de um ponto para outro seguiram por condutivo
transferência de calor entre os recentemente chegaram gás ou líquido e os materiais
previamente there. Contrast isto com transferência de calor condutiva que
só está devido a interação direta entre partículas individuais.
Analisando
convective aquecem transferência é então muito mais difícil que analisando
transferência de calor condutiva porque ambos o movimento do próprio fluido e
os processos de transferência de energia devem ser estudados simultaneamente.
Análise de transferência de calor de convective começa derivando a continuidade,
e o impulso e equações de conservação de energia para o fluido.
devido a
a complexidade do jogo resultante de equações, eles normalmente são
simplificada às " equações de camada " de limite, assim chamou porque o
simplificação está baseado na observação que a maioria da resistência para
transferência de calor entre um fluido e um sólido está concentrado dentro um magro
camada " de " limite próximo ao solid. A velocidade do fluido varia
dramaticamente por esta camada, de zero à parede para a corrente principal
avalie a seu edge. exterior que Isto é mostrada em Figura III-7. Dentro disto
camada de limite, transferência de calor está por uma interação complexa de condução de calor
e transporte de energia pelo fluid. Once comovente por este limite
estenda em camadas o calor é levado rapidamente fora pelo sólido, ou alternativamente por
o fluxo popular do fluido.
Com estas simplificações, <veja equações abaixo> para limite dois-dimensional
bsex149.gif (207x600)
camada convective natural aquecem transferência se torne (1-5):
onde u e v são as velocidades do gás no x e direções de y; T
é a temperatura do gás e p é sua densidade--[rho][infinity] é o ambiente
densidade; [mu] é a viscosidade dinâmica do gás; k é a condutividade de
o gás; [p] é a pressão e g é a aceleração devido a gravidade.
O
geometria é mostrada em Figura 1.
bse1x152.gif (437x540)
Limite condiciona no caso com uma superfície saltando é tipicamente:
u(at) u(at de wall)=0 [infinidade]) =0 (4a)
v(at) v(at de wall)=0 [infinidade]) =0 (4b)
T(at wall)=[T.sub.wall] T(at [infinidade]) = [T.sub.ambient] (4c)
São usadas condições de inicial para fixar a temperatura inicial comum e
velocidade do gás que entra na região que é analisada.
Até mesmo na anterior forma simplificada, estas equações são difíceis resolver
e particularmente assim no caso de transmissão natural dominaram fluxos.
Em
transmissão natural, o caso de interesse para fogões melhorados, a força
dirigindo o fluxo do gás quente é sua temperatura mais alta e resultando
mais baixa densidade comparou em resumo a seu surroundings. , ar quente rises. Mas
como sobe, deixa alguma de sua energia a seus ambientes, como
a panela ou fogão wall. Como sua temperatura assim diminuições, assim faz o
força que impele isto upwards. então Como sua velocidade diminuições, assim faz o
taxe a qual dá para cima calor a seus ambientes, e assim por diante.
é isto
natureza juntada de transmissão natural flui--o gás temperatura determinando
seu fluxo e taxas de transferência de calor que em troca determinam seu
temperatura--isso faz tais sistemas tão difícil resolver analiticamente
ou numerically. Por estas razões, correlações empíricas desenvolveram de
são usadas observações experimentais extensivamente analisar e predizer o
comportamento de transmissão natural systems. antes do que Estes serão discutidas
voltando a técnicas analíticas e numéricas de análise.
Uma variedade de parâmetros e correlações é regularmente usada descrevendo
convective aquecem transfer. que Alguns destes são listadas em Mesa 1. Empírico
são listadas correlações para uma variedade de situações diferentes em Mesa 2.
Mesas completas de tais correlações são determinadas dentro (9-10).
Em fogões melhorados, incluem regimes de fluxo de interesse:
o A plumagem de gás quente que sobe do fogo;
o O ponto de estagnação onde o gás quente primeiro encontros a panela;
o O jato de parede onde o gás quente flui fora e acima ao longo da panela
assentam; e
o O fluxo de tubo onde o gás quente é encanado por uma abertura estreita
entre a panela e parede de fogão antes de deixar o fogão.
Estes fluxos diferentes são ilustrados em Figura 2.
bse2x152.gif (486x486)
O primeiro em três destes, a plumagem, ponto de estagnação, e jato de parede, possa
seja a base para parte das melhorias de eficiência achada em tipo de nozzle
fogões (Veja Figura III-8) . O quarto, fluxo de tubo, é um fator primário dentro
as melhorias de eficiência acharam em todos os três tipos--multipot, encane,
e fogões de nozzle.
o Para o leitor interessado, plumagens de fogo são discutidas extensivamente dentro
(3,5,11-13,16).
A velocidade do gás na plumagem inicialmente aumentos
com altura dentro da chama entretanto diminui lentamente sobre
as chamas.
A transferência de calor ao ponto de estagnação e ao longo do
panela fundo aumenta então um pouco com altura de panela crescente acima o
incendeiam; alcançando um máximo só quando os toques de gorjeta de chama a panela (11).
Isto compensa a redução parcialmente em transferência de calor brilhante de
o firebed para a panela que acontece com panela crescente height. Experimentally,
foi achado para canal e fogões de multipot que o
Radiative de aquecem transferência é mais importante e aquela transferência de calor melhor
é alcançado colocando a panela perto do fogo (17,18) . que Isto pode,
porém, aumento emissões de fumaça perigosas.
em contraste, nozzle digitam fogões combinam velocidade de gás crescente dentro
a plumagem de fogo com diâmetro de fogão reduzido (Figura III-8) em ordem para
aumentam suficientemente velocidade de gás e convective aquecem transferência no
panela fundo que compensa para radiative reduzido aquece transferência.
o Estagnação ponto calor transferência é discutida dentro (3,5,11,12,19) . Analytical
Foram desenvolvidas soluções de para fluxos de nonreacting e foram achadas
em a maioria dos livros de ensino como também em Mesa 1. Quando combustão está levando
colocam simultaneamente, a situação grandemente é complicated. Dissociated
e intermediário espécies químicas estão presentes e têm uma temperatura forte
Dependência de .
transferência de calor Significante pode acontecer devido a
Difusão-recombinação de processa conduzindo para aquecer transfira taxa muito
mais alto que isso predisse no caso de fluxos de nonreacting (12) . O
estruturam das chamas (turbulento ou laminar, etc.) também possa fortemente
influenciam taxas de transferência de calor (19).
Finally, a forma da panela,
assentam influências um pouco a transferência de calor (Mesa 2).
o Parede sai a jato, o fluxo livre de gás quente em cima de uma parede sem outro saltar
se aparece, é discutida dentro (1-5,11,14).
Again, soluções analíticas são
prontamente disponível mas deve ser usada com precaução no caso presente de
temperaturas altas, temperatura grande diferencia, e um fluxo reagindo.
em princípio pelo menos, acrescentando barbatanas ou outros dispositivos ao fundo de panela
também poderia aumentar a transferência de calor.
Em prática, tais dispositivos vão
depressa fuligem e provavelmente resulta dentro abaixe taxas de transferência de calor globais.
o Tubo ou canal fluxo calor transferência é discutida extensivamente em Capítulo
III. Um modelo empírico para convective aquece transferência em multipot
São apresentados fogões de em referência (21) e dá geralmente resulta
semelhante a esses achadas para tipo de canal stoves. UM simples empírico
modelam para convective aqueça transferência em fogões de tipo de canal segue.
Análise empírica de Convective Calor Transferência Em Fogões de Canal
O convective aquecem transferência é determinada por
Q - HA([T.SUB.1]-[T.SUB.2]) (4)
onde h é o coeficiente de transferência de calor; UM é a área de superfície de contato
entre o gás quente e o ser de objeto aquecido, e ([T.sub.1]-[T.sub.2] é o
diferença de temperatura entre o gás quente e o objeto--neste caso
a panela ou parede de fogão.
O parâmetro h ou é experimentalmente determinado ou, em casos especiais,
teoricamente.
Here a relação
NU = HG/K (5)
será usada, onde Nu é que o Nusselt numeram, k é a condutividade de ar
e G é a largura da abertura de canal pela qual o gás quente é
fluindo.
Para baixa velocidade transmissão natural em um canal vertical,
referência (8) usa Nu=1.0. Forced transferência de calor de transmissão resulta espetáculo
Nu=7.541 (3.77 por parede) para fluxo completamente desenvolvido entre constante
paredes de temperatura e Nu=4.861 quando uma parede é separada perfeitamente (Mesa 2).
Na região de entrada de um tubo o valor de Nu é ainda mais alto
(1,2,4,9,10) mas serão ignorados tais efeitos de região de entrada aqui como o
velocidades de fluxo são baixas e o canal é estreito ([Re.sub.G]Pr(G)l é pequeno (4).
Agora considere o caso de um um fogão de chimneyless de panela como mostrada em Figura 3.
bse3x152.gif (600x600)
Supra com gás a temperatura [T.sub.a] deixa o fogo e entra no espaço entre a panela
e o fogão wall. Este testamento espacial anular seja tratado como planar dentro o
modelo.
A temperatura alta do gás e assim baixa densidade dá isto um
tendência para subir e uma certa pressão é ao mesmo tempo generated. ,
fricção entre o gás e parede de fogão e panela se se opor a esta tendência
subir com uma pressão correspondente drop. A velocidade de gás vai
aumento ou diminui gaveta exatamente estas duas pressões competindo equilíbrio.
Em passado fluindo a panela e paredes de fogão, uma certa quantia de calor será
transferida do gás quente--mudando a pressão assim derruba, velocidades,
e convective aquecem transferência que novamente muda quanto calor é
perdida do gás, quanto sua temperatura muda, etc.
Considere um segmento muito pequeno do cilindro agora, [X.sub.i], com entrar em gás
temperaturas de [T.sub.h] e encerrando temperaturas de gás de [T.sub.j].
que UMA gota de pressão é
gerada neste segmento devido a fricção do gás com as paredes em cima de
o comprimento [X.sub.i] . Assuming uma velocidade de gás [U.sub.i] e assumindo um kinematic
viscosidade [v.sub.i], e densidade [[rho] .sub.i], que são determinados pela temperatura comum
naquele segmento
[T.SUB.I] = [[T.SUB.H]+[T.SUB.J]/2 (6)
A gota de pressão é então determinada por (Mesa 2 e referências 4,9) <veja equação 7>
bsetab20.gif (600x600)
bsex153a.gif (77x660)
Correções devido a efeitos de região de entrada serão ignoradas novamente para [delta][P.sub.i]
como eles eram para o valor do número de Nusselt.
Esta gota de pressão é equilibrada pela pressão gerada devido ao
diferença de densidade do gás quente, [[rho] .sub.i], comparou para suprir com gás a ambiente, ou <veja equação 8>
bsex153b.gif (69x660)
onde g é a aceleração gravitacional, g=9.8 m/[s.sup.2], e [rho][infinity] é o
densidade de ar ambiente.
A perda de calor do gás para a panela e paredes de fogão são <veja equação 9>
bsex153c.gif (165x660)
onde foi assumido que G << [r.sub.p][perspective to][r.sub.w] [to]r de perspectiva.
Finalmente, o calor perdido às paredes por tempo de unidade está igual ao calor
perdida pelo gás quente corrente que determina sua mudança de temperatura.
Thus <veja equação 10>
bsexx.gif (78x600)
onde [c.sub.i] é o calor específico do gás a temperatura [T.sub.i] nesta seção
do tubo.
Podem ser resolvidos os desconhecidos nas anteriores equações agora for. Setting o
equações para gota de pressão igual e para transferência de calor igual, e usando <veja equação abaixo>
bsex154.gif (600x600)
Se um deveria desejar a account para região de entrada efetua, os valores de
[beta](fRe), [Nu.sub.p], e [Nu.sub.w] pode ser ajustada adequadamente.
A condutividade térmica, k, viscosidade de kinematic, m, e v, calor específico,
[c.sub.p] de ar é temperatura dependente como mostrada em Mesa 3.
Fitting um
bsextab3.gif (600x600)
exponencial a estes dados ao redor de T-800K dá <veja equação abaixo>
bsex16a.gif (348x660)
Inserindo isto em (15) dá <veja equação 17>
bsexxvii.gif (181x726)
Para uma temperatura de gás, [T.sub.h], entrando em um segmento [x.sub.i], a temperatura comum
[T.sub.i] e conseqüentemente a temperatura saindo [T.sub.
]can seja determinado agora selecionando
as raízes fisicamente razoáveis de equação (17) . Determining o calor
transfira para um tubo inteiro é agora simplesmente um processo de iterating em cima de cada
do [x.sub.i] determinar a entrada condiciona ([T.sub.h] )i+1 para o próximo
seção [x.sub.i+1] . Destas temperaturas, a pessoa pode calcular o gás comum
velocidades, temperatures, aquecem transferências, etc., em cima do comprimento inteiro de
o stove. UM cheque útil na solução é que o fluxo de massa <veja equação 18>
bsex18.gif (106x660)
é constante para o comprimento inteiro do duct. que cuidado Considerável também deve
seja levada para escolher a raiz fisicamente razoável [T.sub.i] de equação (17).
O anterior modelo determina o fluxo taxa e calor transfere dentro o
canal que assume uma temperatura de gás inicial à entrada de canal.
Em
vire, a temperatura de gás e taxas de fluxo determinam a potência de fogo combinada
e ar de excesso factor. por exemplo, se é assumido que um terço do
energia libertada pelo fogo está nos gases quentes como eles entram no canal,
o fator de ar de excesso, [lambda], pode ser determinada resolvendo <veja equação 19>
bsex19.gif (104x726)
Aqui, um terço da energia libertado queimando 1 kg de madeira seca foi
fixe igual à massa dos tempos de gases quentes o calor específico deles/delas e
temperatura sobre ambient. O fator 5 vem do volume de ar
precisada para combustão de stoichiometric com 1 kg de wood. Com os calcularam
taxas de fluxo e o anterior fator de ar de excesso, a potência de fogo é <veja equação abaixo>
bsex20.gif (118x660)
Um programa de computação simples que resolve este sistema é fixo e o
dados de produção é mostrado no texto (veja nota 20) . devido à falta de
precisão nas correlações usadas e para a simplificação excessiva de
o próprio modelo, lá tenda a ser algumas divergências da exigência
que o fluxo de massa é constante, particularmente para canais muito estreitos,
onde a transferência de calor é a maioria do abrupt. que Estas variações normalmente são menos
que 10% . Para canais muito estreitos, tipicamente 3 mm ou menos, há
também freqüentemente problemas achando as raízes fisicamente razoáveis [T.sub.i] de
equação (17) . Finally, estas mesmas simplificações e aproximações
feita o modelo chegar o limite de eficiência de repente em lugar de
assintoticamente (Figura III-9A) . Practically, estes são de pouco interesse.
Os parâmetros de linha base para este modelo eram [Nu.sub.p]=4.86; [Nu.sub.w]=0; fRe=24; e
[T.sub.g] são mostradas =900 K e produção para estes parâmetros em Capítulo III.
Que
o modelo é geralmente robusto foi verificada através de calor de convective variando
transfira coeficientes para a panela e a parede, temperaturas de gás de enseada,
tamanho de passo numérico, e uma variedade de outro factors. Em todos os casos o
comportamento do modelo geralmente permaneceu por exemplo o same. , enquanto mudando
o Nusselt numeram para a panela de 1.0 a 8.0 não teve nenhum efeito essencialmente
na forma da curva, por exemplo, Figura III-9A, mas o canal abre brecha para um
50% eficiência de canal variou de 4.3 mm ([Nu.sub.p]=1) para 7.2 mm ([Nu.sub.p]=8).
Ambos estes estão totalmente perto da abertura de canal de 6.4 mm para o caso de
[Nu.sub. ]p=4.86 (L=5 cm, [T.sub.g]=900 K) . Similarly, aumentando a temperatura de gás de enseada,
de 700 K para 1300 K não mudou a forma geral da curva
(Figura III-9A); mas só trocou seu position. , o canal, por exemplo
abra brecha para 50% eficiência de canal mudada de 7.0 mm (700 K) para 8.9 mm (1300
K) para uns 10 cm canal longo.
O anterior modelo assume um canal constante gap. Em prática, a panela vai
não seja centrada perfeitamente nem o fogão perfeitamente em volta.
Como discutida dentro
Capítulo III, isto pode reduzir a transferência de calor fortemente como o ligeiramente
seções mais largas tendem a perder quantias muito grandes de calor.
A razão para
esta é a variação grande em gota de pressão com abertura de canal (equação
7).
UMA cunha do tubo com uma abertura ligeiramente maior sofrerá muito
gotas de pressão menores, 1/[G.sup.2], de forma que os gases quentes fluirá fora do
fogão muito mais fácil àquele point. Mesa 4 lista estes pontos em detalhes.
bsextab4.gif (600x600)
Um cálculo relacionado foi terminado para o convective aqueça transferência para
o segundo e panelas subseqüentes de um fogão de multipot e é descrita dentro
detalhe dentro (21) . em geral, porém, não são recomendados desígnios de multipot
até mesmo quando a eficiência térmica total deles/delas é alta porque é mesmo
difícil controlar a contribuição de calor efetivamente a cada das panelas
individualmente de um fogo.
Embora o anterior modelo empírico é útil descrevendo os esperaram
tendências no desempenho do tubo com mudanças dimensionais, gás
temperaturas, e outros fatores, não é esperada que seja um preciso
predictor de performance. para fazer mais com precisão que, análise numérica
das equações de camada de limite (1-3) é Referências de necessary. (3,22-25)
é revisões particularmente úteis disto.
Para baixas diferenças de temperatura, a aproximação de Boussinesq que fixa
[rho], [micro], k, e [c.sub.p] constante em todos lugares menos o termo g([rho][infinity][lambda]-[rho]) é usado.
Soluções numéricas neste caso para geometrias particulares são determinadas por
(26-27), e com dependência de tempo por (33) . Para fogões melhorados, temperatura
são achadas diferenças de vários cem graus em cima de distâncias de um
poucos millimeters. Debaixo destas condições, a aproximação de Boussinesq é
menos preciso (6) e outras técnicas são necessárias, como descrita dentro
(3,14,28-29).
Além disso, fluxos em fogões melhorados são dirigidos por forças de flutuabilidade que
presentes dificuldades adicionais obtendo soluções numéricas estáveis.
Técnicas várias controlavam estas dificuldades são descritas dentro
referências (3,23-25,28,30-32).
Só em particular, por fluxos de tubo a geometria de tubo é conhecida e o
pressione em equação (2) sobre é um variable. que Isto requer para uma adição
para equações (1-3) para lá ser uma solução e é normalmente terminado por
requerendo o fluxo de massa no tubo ser constante (3).
<veja equação 21>
bsexe21.gif (102x798)
Referências (26-27) então resolva o sistema de equações de diferença gerado
de equações (2,3,21) e usa os resultados em equação (1) determinar
a velocidade v. Tal um procedimento não é completamente ego consistent. Dentro
contraste, referências (3,31-32) resolva equações (1-3) e varia iteratively de p
até equação (21) é satisfied. Para o leitor interessado,
programas de computação detalhados que resolvem estas equações são determinados dentro (3).
Finalmente, é útil para notar da anterior análise que há um
número de " fatores de balança " que entram em desígnio de fogão.
Alguns destes
é listada em Mesa 5. Como um exemplo, considere o que acontece quando um fogão
e são mudadas panela e todas as dimensões associadas em balança por um fator
de dois--quer dizer, eles são tudo dobradas (ou halved) em tamanho.
Naquele caso,
a energia precisou aquecer os aumentos de panela por seu volume ou [tempos de D.sup.3]=[2.sup.3]=8
onde D é o diâmetro de panela, mas a energia disponível do fogo só
aumentos por sua área de superfície ou [D.sup.2]=4 times. Este é um resultado do calor
ser exigido determinado pelo volume da panela enquanto o calor proveu
é asperamente determinado pela área do fire. O efeito em vários outro
podem ser calculados aspectos de desempenho de fogão semelhantemente de Mesa 5.
MESA 1
Correlações, Definições, e Parâmetros em Convective Calor Transferência
Comprimento característico--a dimensão primária que determina comportamento de sistema:
Para um fluido corrente saltado em só um lado, o comprimento característico,
do sistema seria a distância da extremidade principal do
que salta parede; para fluxo entre duas paredes seria a distância
entre eles; e para fluxo em um tubo seria o diâmetro interno.
Flow: desenvolvido Quando o fluido entrar no tubo primeiro, há rapidamente
velocidades fluidas variáveis muito perto da parede de tubo, e um relativamente
velocidade de fluxo inalterada constante ao centro do duct. Isto é
conhecido como a região de entrada e coeficientes de transferência de calor são um pouco
mais alto que avance a jusante.
Com distância no tubo, estes
se aparecem camadas de limite de fluido (com rapidamente velocidade variável
de acordo com a distância da parede de tubo) cresça mais grosso até que eles
fundem ao centro do tubo.
Que é, o fluxo pelo inteiro
Tubo de foi perturbado pela fricção com o wall. Este ponto em
é conhecido como a região desenvolvida.
Nesta região a velocidade de fluxo tem
um perfil parabólico.
mais precisamente, é dita que um fluxo de tubo é completamente
desenvolveu quando as velocidades de fluxo relativas pela largura de canal
já não estão mudando ao longo do comprimento do tubo.
Grashof numeram, Gr:
Gr-g[beta]([T.sub.w]-[T.sub.[infinity]) [x.sup.3]/[v.sup.2] onde g é a dívida de aceleração
para gravidade, [T.sub.w] é a temperatura de parede, e [T.sub. [infinidade] é a temperatura fluida
longe da parede, e x é a dimensão característica do sistema.
Gr dá a magnitude da força flutuante relativo para o viscoso
force. forças Flutuantes geralmente só são importantes em transmissão natural
flui.
Lei de Gás ideal:
PV-nRT onde P é a pressão, V é o volume, e T é
O-temperatura de de n, verrugas do gás. R é o gás universal constante
R=8.314 J/[DEGREES]KMOLE.
Viscosidade de Kinematic, v,:
v=[mu]/[rho] onde [rho] é a densidade fluida. v dá o
taxam a qual impulso difunde por um fluido devido a movimento molecular
Flow: de Laminar UM fluxo é laminar de termed quando suas camadas de fluxo, ou
agiliza, é liso, até mesmo, bem ordenou, etc. Esta condição
regularmente acontece para relativamente baixas velocidades fluidas.
Fluido de Newtonian:
[tau]=[mu]u(du/dy) por definição de um fluido de newtonian onde [tau] é
a tensão de tosquia ou força por área de unidade em uma camada fluida saltando ou
se aparecem e estão na direção de fluxo fluido; u é a velocidade dentro o
Direção de de fluxo fluido, x, Figura 1; e [mu] é a viscosidade dinâmica.
Nusselt numeram, Nu:
Nu(x)=[h.sub.x]/k onde [h.sub.x] é o calor de convective local
transferem coeficiente, x é o comprimento característico do sistema, e
k é a condutividade térmica do fluid. Porque h é aproximadamente
dado por k/[delta] onde [delta] é a espessura do limite térmico local
estendem em camadas, o número de Nusselt é x/[delta] ou a relação da característica
Comprimento de do sistema para as densidades de camada de limite térmicas locais.
Peclet numeram, Pe: Pe-RePr O número de Peclet é uma medida do
importância relativa de transmissão contra mecanismos de condução dentro
o fluido.
Prandtl numeram, Pr: Pr=v/[alpha] Pr é uma medida da habilidade do fluido para
impulso difuso, v, comparado a sua habilidade para difundir calor, [alfa] . Para
supre com gás, o número de Prandtl é quase constante com temperatura e é
aproximadamente .68 para ar.
Rayleigh numeram, Ra: Ra=GrPr
Reynolds numeram, Re(x):
Re(x)=[u.sub.[infinity]x/v] onde [u.sub. [infinidade] é a velocidade de fluxo livre
do fluido e x é o comprimento característico do system. O
número de Reynolds é a relação de forças inerciais no fluido para o
forças viscosas.
A transição de laminar para fluxo turbulento é
descreveu por um valor crítico de Re(x) . Para fluxo ao longo de uma única parede
este valor crítico é tipicamente Re=5x[10.sup.5]; para fluxo em um tubo é
tipicamente Re-2300.
Stanton numeram, St: St=h/[[rho]c.sub.p][u.sub.[infinity]=[Nu/Pe dá a relação de calor de convected
transferem que virtualmente transferível se fossem igualadas temperaturas.
Diffusivity térmico, [alpha]: [alpha]-k/[rho]c onde k é a condutividade térmica, [rho] é
a densidade, e c é o calor específico do fluid. [alfa] dá a taxa
ao qual calor pode difundir por uma substância.
Flow: turbulento UM fluxo é termed turbulento quando seu agiliza é
fortuitamente intermixed e desordenou.
que Esta condição normalmente acontece para
velocidades fluidas relativamente mais altas.
Coeficiente de volume de Expansão, <veja equação>
bsex158.gif (135x230)
Para gases ideais [beta]=1/T.
MESA 5
que Alguma Balança Conta Desígnio de Fogão
Panela diameter/fire diâmetro D/D
Panela de para fogão parede canal gap/length G/L
FACTOR BALANÇAS DE COMO
Energia de precisou aquecer uma panela a boiling [D.sup.3]
Energia taxa disponível do fire [D.sup.2]
Máximo fogo tamanho (limitou através de escape) de gás D
Heat transferem dentro de canal DL/G
Pressure gota em canal L/[G.sup.3]
PROGRAMA DE COMPUTAÇÃO PARA MODELO EMPÍRICO DE CONVECTIVE CALOR TRANSFERÊNCIA
5 CLS :BEEP
10 CLARO
15 LPT1 " ABERTO ":
PARA PRODUÇÃO COMO #1
16 IMPRESSÃO " QUE TODAS AS UNIDADES ESTÃO EM QUILOGRAMAS, METROS, SEGUNDOS, GRAUS KELVIN E WATTS "
17 CONTRIBUIÇÃO " ENTRA EM COMPRIMENTO DE CANAL, L, E LARGURA, LL "; L, LL,
20 S=200*L
25 QQ(S ESCURO), VV(S), TT(S)
30 CONTRIBUIÇÃO " ENTRA EM TEMPERATURA DE GÁS, TG "; TG
110 D = .3 `Diameter de panela
112 TW=373:
TP=373: TA=300 `Temperatures de parede, panela, e ambiente
115 REM SET NÚMEROS DE NUSSELT E FATOR DE FRICÇÃO COMO DESEJADA
120 NUP=4.86:
NUW=O! : FR=24! `NUW=O corresponde a uma parede perfeitamente separada
130 DA=1.1774 `Ambient arejam densidade
200 TB=TG ' temperatura de jogos a fundo de primeiro segmento igual a entrar em temperatura de gás
300 XI=L/S `Length de segmento
310 B=39.2*DA*LL'4/(FR*XI)
400 PARA J=1 PARA S STEP 1
500 Y=10 temperatura de `Increments por 10 graus em procura para raiz
510 T1=TB
520 F1=1.78E-15*(NUP+NUW)*T1'4.2-1.78E-15*(NUP*TP+NUW*TW)*T1'3.2+B*T1'2-B*<TB+TA)*T1+B*TB*TA
600 PARA 1=1 A 60 PASSO 1
610 T2=T1-Y*I
620 F2=1.78E-15*(NUP+NUW)*T2'4.2-1.78E-15*(NUP*TP+NUW*TW)*T2'3.2+B*T2'2-B*(TB+TA)*T2+B*TB*TA
640 G=F1*F2
650 SE G <=0 GOTO 700 ' confira para ver se cruzou raiz, F=0, entre F1 e F2,
660 F1=F2 ' jogos para cima para próximo cheque determinar crossover
670 PRÓXIMO 1
700 SE Y <=1 GOTO 750
710 Y=1 ' iterates por um incrementos de grau
720 T1=T2+10 ' temperatura de aumentos para isso a crossover de raiz
730 GOTO 520
750 T2=T2+ABS(F2)/(ABS(F1)+ABS(F2)) ' interpolação linear de raiz de T2 de valores de função
810 VI = .0000823*(T2/800) ' 1.626
820 KI = .05779*(T2/800) ' .746
900 QI=3.14*D*XI*KI*NUP*(T2-TP)/LL ' fluxo de calor comum em seção
910 UI=19.6*LL'2*(T2-TA)/(FR*VI*TA) ' velocidade comum em seção
1000 QQ(J)=QI:
VV(J)=UI: TT(J)=T2
1100 TB=2*T2-TB ' calcula temperatura a topo de seção atual e fundo de próxima seção
1200 PRÓXIMO J
1290 SQ=O:
SM=O
1400 IMPRESSÃO #1, " L ="; L, " LL ="; LL, " D ="; D
1410 IMPRESSÃO #1, " TG ="; TG, " NUP ="; NUP, " NUW ="; NUW, " FR ="; FR
1450 REM PRINT #1, " TEMP ""; HEAT ""; VEL ""; MASSA "
1500 PARA IP=1 PARA S STEP 1
1510 MF=3.14*D*LL*VV(IP)*DA*TA/TT(IP) ' fluxo de massa em cada seção
1520 GOTO 1530 ' isto evita o passo por passo cópia imprimida
1521 IMPRESSÃO #1, USANDO " #######. ##"; TT(IP);
1522 IMPRESSÃO #1, USANDO " ######. ###"; QQ(IP);
1523 IMPRESSÃO #1, USANDO " #####. ####"; VV(IP);
1524 IMPRESSÃO #1, USANDO " ####. ######"; MF
1530 SQ=SQ+QQ(IP) ' soma de fluxos de calor em cada seção
1535 SW=SM+MF ' soma de fluxo de massa em cada seção
1540 PRÓXIMO IP
1545 MFA=SM/S ' taxa de fluxo de massa comum
1550 CG=1097.8*(TG/800) ' .176 ' calor específico de gás que entra em canal
1555 XSR = .17*(6000000!/(CG*(TG-TA)) -1) ' ar de excesso se .33 energia de fogo em gases quentes que entram em canal
1560 PF=18000*MFA/(1+5.885*XSR) ' potência de fogo total para taxa de fluxo de média e fator de ar de excesso assumido
1561 PFQ=MFA*CG*<TG-TA) ' energia total de gases em canal baseado em taxa de fluxo de média
1565 EFT=(TG-TT(S)) / (TG-TA) ' eficiência baseado em mudança de temperatura de gás
1570 EFG=SQ/PFQ ' fluxo de calor para panela obtida somando o Q=hAdT de cada segmento
1575 MFA=SM/S ' taxa de fluxo de gás comum
1580 SQT=EFT*PFQ ' fluxo de calor para panela (nuw=0) baseado em mudança de temperatura em gás
1601 IMPRESSÃO #1, " PF =";
1602 IMPRESSÃO #1, USANDO " ###, ####"; PF;
1603 IMPRESSÃO #1, " EFT =";
1604 IMPRESSÃO #1, USANDO " #.
#####"; EFT;
1605 IMPRESSÃO #1, " EFQ ",;
1606 IMPRESSÃO #1, USANDO " #. #####"; EFQ;
1607 IMPRESSÃO #1, " QF =";
1608 IMPRESSÃO #1, USANDO " #####. ####"; SQ;
1609 IMPRESSÃO #1, " MFA =";
1610 IMPRESSÃO #1, USANDO " ##. #######"; MFA
1620 IMPRESSÃO #1, " PFQ =";
1621 IMPRESSÃO #1, USANDO " ######. ###"; PFQ;
1622 IMPRESSÃO #1, " QFT =";
1623 IMPRESSÃO #1, USANDO " #####. ####"; SQT
1700 BUZINAM
1800 FIM
APÊNDICE RADIAÇÃO DE C:
Todas as substâncias emitem radiação eletromagnética continuamente devido ao
movimento molecular e atômico associou com a energia interna do
material. No estado de equilíbrio, esta energia interna é proporcional
para a temperatura da substância.
Textos básicos que discutem radiação
e transferência de calor de radiação é listada em detalhes como referências (1-3).
Para radiação eletromagnética em um vazio, o comprimento de onda e freqüência
está relacionado pela equação <veja equação 1>
bsexe1.gif (92x798)
onde c é a velocidade de luz, c=2.998x[10.sup.8] m/s.
Figure 1 relaciona o
bse1x168.gif (600x600)
faixas várias de radiação para o comprimento de onda deles/delas.
A energia em um único
fóton de radiação é relacionado a sua freqüência pela equação <veja equação 2>
bsexe2.gif (90x877)
onde h é a constante de Planck, h=6.6256x[10.sup.-34] Js.
A habilidade de um objeto para emitir radiação é determinada por seu emissivity [epsilo]
e normalmente é uma função do comprimento de onda da radiação.
Mesa 1
listas a média (freqüência independente) emissivities para uma variedade de
materiais comuns.
Semelhantemente, a habilidade de um objeto para absorver radiação
normalmente é comprimento de onda dependente e é determinado por [alpha]([lambda]).
O emissivity e
absorptivity de um material são iguais, [alpha]([lambda]) = [epsilon]([lambda]).
Objetos que são absorventes perfeitos (emissores), [alpha]-1.0, de radiação,
embora comprimento de onda é conhecido como blackbodies.
Se eles só absorvem um
fracione 0 <[alpha]<1.0 da radiação encontrando eles são conhecidos como graybodies.
Refletores perfeitos têm [alpha]=0.0.
Para um corpo preto, é radiada energia de calor a uma taxa dada pelo Stefan-Boltzmann
lei <veja equação 3>
bsexe3.gif (93x726)
onde [sigma] é o Stefan-Boltzmann constante, [sigma]=5.6697x[10.sup.-8] W/[m.sup.2] [K.sup.4], UM é o
área emitindo do objeto em metros quadrados, e T sua temperatura em
graus Kelvin. que Isto emitiu radiação tem uma intensidade de máximo ao
comprimento de onda dado pela lei de Wien <veja equação 4>
bsexe4.gif (92x798)
Para graybodies, o Stefan-Boltzmann lei é modificada como <veja equação 5>
bsexe5.gif (92x798)
Como pode ser vista, a energia total radiada por um corpo preto (ou corpo cinza)
é fortemente temperatura dependent. Increasing a temperatura só 10
por cento aumenta a produção de calor por [(1.1) .sup.4] ou quase 50 por cento.
MESA 1
Emittance [epsilo] [perpendicular para] Em A Direção De A Superfície Normal
material [degrees]C [epsilo] [perpendicular para]
Metais:
Alumínio, rolled luminoso 170 .039
, pintura 100 .2 - .4
, oxidado a 600[degrees]C 300 .13,
Crome, polished 150 .058
Passe a ferro, etched luminoso 150 .128
, abrased luminoso 20 .24
, enferrujado vermelho 20 .61
, rolado quente 20 .77
" " 130 .60
, pesadamente encrostou 20 .85
, calor oxidado resistente 80 .613
Níquel, matte 100 .041 luminoso,
Aço imaculado 301 260 .18
Aço 347 imaculado, oxidou
a 1100[degrees]C 300 .87
Estanhe, sheet férreo estanhado luminoso 38 .08
Pinturas:
Branco 100 .925
Black matte 80 .970
Pigmentos:
LAMPBLACK 52 .94
Vela fuligem 52 .95
Red ([Fe.sub.2][O.sub.3]) 52 .96
Misturado:
Brick, morteiro, gesso 20 .93
Concrete 30 .94
Fired barro 67 .91
Refractory amuram, ordinary 1100 .59
branco 1100 .29
cromo escuro 1100 .98
Sand 25 .90
References (1,2)
Ao mesmo tempo que um objeto está emitindo energia brilhante que também é
absorvendo energia emitida por outros objetos.
Um " fator " de visão [F.sub.12] possa então
seja definida como a fração de energia total radiada por superfície 1 que que é
interceptada por superfície 2.
No caso mais simples de uma fonte de ponto que radia spherically fora, um
seção pequena de uma concha esférica circunvizinha interceptará uma fração
([A.sub.2]/4[pi][r.sup.2]) da energia radiada por esta fonte (Figura 2).
Assim, nisto
bse2x168.gif (486x486)
caso, [F.sub.12=A.sub.2/4[pi]r.sup.2] e o calor de ponto 1 que chega a
se apareça 2 é <veja equação 6>
bsexe6.gif (116x726)
onde [epsilon][sub.
perpendicular para], é o emissivity a ângulos de direito (normal) para a superfície.
Deveria ser notado que esta transferência de calor é muito sensível para o
distancie entre os dois; dobrando a distância r reduz o calor
transfira antes de quatro vezes.
No caso mais geral, a transferência de calor brilhante deve ser calculada por
integrando a " visão " um elemento de superfície tem do outro em cima de ambos
superfícies inteiras.
Com os parâmetros como definido em Figura 3, <veja equação 7>
bse3x168.gif (540x540)
bsexe7.gif (116x726)
Para o caso de dois discos de apartamento que enfrentam um ao outro no mesmo eixo, Figure 4,
bse4x172.gif (437x437)
este integral dá <veja equação 8>
bsexe8.gif (129x726)
Gráficos desta função são determinados em Capítulo III.
A visão fatora para
outras geometrias particulares são determinadas em referências (1-4).
Da definição do fator de visão como a fração da energia total
radiada por superfície 1 que que é interceptada através de superfície 2, um incluso
superfície i dá a identidade <veja equação 9>
bsexe9.gif (127x798)
onde as superfícies k são todas as outras superfícies que incluem superfície i.
O calor brilhante líquido perdeu ou ganhou através de superfície i é a diferença entre
o calor radia e que o qual absorve de outro radiar
superfícies.
Assim, para blackbodies (veja equação 10>
bsexe10.gif (129x726)
Finalmente, há a relação entre superfície i e superfície k por simetria
<veja equação 11>
bsexe11.gif (129x726)
Com estas equações a transferência brilhante para uma variedade de geometrias simples
pode ser determinada.
Por exemplo, considere o equilíbrio de calor no
superfície interna da câmara de combustão cilíndrica mostrada em Figura 5.
Como
bse5x172.gif (486x486)
a própria parede intercepta muito do calor que radia, seu ganho de calor líquido,
deve ser escrita como a diferença entre o que a parede radia
especificamente para a panela e fogo e que que é radiada pela panela e
incendeie à parede.
É assumido que as superfícies estão todo perfeitas
absorventes, [epsilon]=1.
Para o interior de um fogão de woodburning este é um bem
aproximação como as paredes e panela será pesadamente sooted.
Assim, <veja equação 12>
bsexe12.gif (116x726)
Equação usando (11) e notando aquela simetria dá [A.sub.f][F.sub.fw] = [A.sub.p][F.sub.pw], isto
simplifica <veja equação 13>
bsexe13.gif (127x798)
Finalmente, através de equação (9) <veja equação 14>
bsexe14.gif (104x726)
e [F.sub.fp] é determinado através de equação (8).
Os resultados de cálculos baseado em
equações (3,5,8,13,14) e as temperaturas de parede como determinada pelo
modelo desenvolveu em Apêndice UM é apresentada em figura 6.
Como vista, bem
bse6x172.gif (600x600)
paredes separadas podem aumentar aquecimento brilhante da panela substancialmente.
No caso mais geral [epsilon][not to]1 igual e reflexões de múltiplo entre o diferente
devem ser consideradas superfícies.
Para o leitor interessado há numerosos fatores adicionais em ponto luminoso
transferência de calor de fogos merecedor de consideração.
Embora a radiação
das chamas é uma porção pequena da energia total libertada pelo
incendeie, tipicamente menos que aproximadamente 14% (5), faz um papel crucial dentro o
processo de combustão isto.
Energia brilhante dos calores de chamas a madeira
e liberta mais volatiles que queima na chama, enquanto mantendo o
combustão e controlando, em parte, sua taxa.
Entender o emissivity de uma chama requer conhecimento do luminoso
(amarelo) emissões da fuligem ardente que age como uma nuvem de miniscule
blackbodies como também das emissões de faixa moleculares infra-vermelhas do
produtos de combustão, principalmente [CO.sub.
2] e [H.sub.2]O. Referência (6) calcula o
extinção detalhada e coeficientes se espalhando para uma nuvem de fuligem
partículas.
Referência (7) desenvolve técnicas aproximadas por calcular
o emissivity de chama total inclusive o espectro de corpo preto de fuligem, o
emissão de faixa molecular dos gases, e, adicionalmente, o sobrepondo
e interações das faixas eles.
Referência (8) detalhes o
importância de dimensões de chama nas magnitudes relativas de fuligem contra
faixa molecular Referência de emissions. (9) presentes resultados experimentais
qual espetáculo que a presença de vapor de água em uma chama além disso
gerada pela própria combustão grandemente pode reduzir a emissão do
partículas de fuligem e o emissivity de chama total.
Isto pode ser um dominante
conte controlando a taxa ardente de combustível molhado.
Uma revisão excelente
de radiação de chama é determinado através de referência (10).
Além das anteriores complexidades de fortemente dependente de comprimento de onda
emissivities, o cálculo de transferência de calor brilhante também é complicado
pela transferência de energia que acontece entre elementos extensamente separados.
Isto será contrastada com o caso de condução e transmissão para
o qual é adequado para considerar só elementos de volume adjacentes.
Como um
conseqüência, uma descrição completa de transferência de calor brilhante requer o
solução de sistemas de equações de integrodifferential de nonlinear.
Referência
(2) discute a formulação de tais sistemas de equações e presentes um
poucos estudos de caso.
Referências (11-13) presente exemplos adicionais disto
tipo de análise.
APÊNDICE D:
COMBUSTÃO
Neste apêndice substância química vários e propriedades físicas de biomassa e
sua combustão será discutida dentro um pouco mais detalhe que era possível
no text. devido à complexidade do assunto, porém, extenso
serão dadas referências para mais adiante leitura em lugar de tentar
proveja uma revisão exaustiva here. que Os tópicos discutidos abaixo incluem:
substância química e propriedades físicas de biomassa e seus serviços domésticos, as pirólises,
de madeira, a combustão de carvão, chamas de difusão, fuligem e ar
qualidade.
Substância química e propriedades físicas de Biomassa e Serviços domésticos de Biomassa
Como mencionada no texto, há uma variedade de modos para caracterizar o
substância química e propriedades físicas de biomassa e seu chars. que Estes incluem
o seguinte:
Análise de Proximate de listas de biomassa as frações de biomassa em termos de
umidade, volatiles, carbono fixo, e ash. que Tal análise normalmente é
executada aquecendo o material lentamente a 950[degrees]C em uma atmosfera inerte
e examinando o material libertado como uma função de temperatura.
Mesa 1
listas valores típicos de análise de proximate para biomassa crua.
Mesa 2
espetáculos o efeito de temperatura de pirólises no rendimento de serviço doméstico final (3).
Última análise determina a composição elementar do material.
Começando com combustão catalítica ou pirólises, biomassa está abaixo quebrada
em gás carbônico, molhe, sulfide de hidrogênio, e nitrogênio.
Estes gases
está então medido por chromatography de gás que usa ionização de chama ou corrente térmica
detectores de condutividade (1) . que são listados valores Típicos em Mesas 3 e 8
debaixo de.
para converter os valores em Mesa 3 em relações de molar, o peso-por cento,
deve ser dividida pelos pesos atômicos respectivos deles/delas cedidos Mesa 4.
São mostrados resultados em Mesa 5. Disto, a quantia de oxigênio precisou
queimar o material completamente, assumindo misturando perfeito ou em outro palavra
a relação de stoichiometric de oxigênio, pode ser calculada como mostrada em Mesa 6.
Para carvão, 8.3 [m.sup.3] de ar são precisadas queimar 1 kg; para madeira, 5.5 [m.sup.3] ar
é precisada por quilograma.
A cinza que permanece combustão seguinte está tipicamente composta de CaO, [K.sub.2]O,
[Na.sub.2]O, MgO, SiO, [Fe.sub.2][O.sub.3], [P.sub.2][O.sub.5], e [SO.sub.3].
CaO geralmente representa sobre meio
a cinza e [K.sub.2]O tem aproximadamente 20 por cento anos (1).
The potássio carbonato, em
particular, é útil fazendo sabão.
Foram mencionados valores caloríficos brevemente no texto e mais extenso
listas são determinadas em Mesas 2, 7 e 8 e em referências (3-7).
O
também pode ser calculado valor calorífico dos resultados de último
análise que usa correlações standards disponível na literatura e tem
erros de tipicamente menos de 2 percent. However, é geralmente mais fácil
executar medidas de calorimetry de bomba e determinar o valor calorífico
de biomassa diretamente em lugar de circuitously fazer última análise seguida
pelo uso de tais correlações.
A densidade de madeira é determinada pelos números e tamanhos dos poros
dentro disto e pode variar dramaticamente como vista em Mesa 9 (1,8).
Wood, e
biomassa geralmente, consiste em fibras longas de celulose ([C.sub.6][H.sub.10][O.sub.5]) .sub.m] e
hemicellulose ([C.SUB.5][H.SUB.8][O.sub.4]) .sub.n] cimentou junto através de lignina ([C.sub.9][H.sub.10][O.sub.3]([CH.sub.3]O)[sub.9-1.7)p]
Para ambos duro e softwoods, celulose é aproximadamente 43 por cento do total.
Porém, Hemicellulose forma 35 por cento do taco típico aproximadamente
comparou a 28 por cento de softwood enquanto lignina é aproximadamente 22 por cento de
taco e 29 por cento de softwood (1) . valores Caloríficos para cada de
estes componentes são determinados no texto.
Porque bosques consistem nestes fibras longas que correm longitudinalmente, o deles/delas
propriedades são altamente anisotropic. o permeabilidade deles/delas, por exemplo, lata
seja 10,000 vezes (e mais) maior na direção longitudinal que em
o transversal (1,9) . Isto é importante porque os controles de permeabilidade
MESA 1
Proximate Análise de Biomassa Crua
Volatiles material (*) Fixed Carbono (*) Cinza de (* Referência de )
Forno Bosques Secos
Cicuta Ocidental 84.8% 15.0% 0.2% 1
Douglas Fir 86.2 13.7 0.1 1
Ponderosa Píneo 87.0 12.8 0.2 1
Sequóia canadense de 83.5 16.1 0.4 1
Cedro de 77.0 21.0 2.0 1
Forno Latidos Secos
Cicuta Ocidental 74.3 24.0 1.7 1
Douglas Fir 70.6 27.2 2.2 1
Ponderosa Píneo 73.4 25.9 0.7 1
Sequóia canadense de 71.3 27.9 0.8 1
Cedro de 86.7 13.1 0.2 1
Forno Bagasse Seco 85.7 11.5 2.8 2
(*) percent, de peso base seca; Referência (1)
MESA 2
Carvão de Réplica de Eucalipto australiano
Carvão de
Temperatura Yield% Approximate Volatile Cinza por Calorific
de através de Weight Fixed Assunto Peso de Valor de
carbonizando de Carbono de Seco, by por Weight % MJ/kg
[degrees]C Wood Sample Weight % %
400 40 78 21.5 0.5 31.5
450 35 82 17.5 0.5 33.1
550 31.5 88.5 11.0 0.5 33.9
650 28 95 4.5 0.5 34.7
Referência (56)
o movimento de vapor de água e volatiles longe da zona de combustão
fora da madeira ou em partes de refrigerador de Materiais de it. como biomassa
briquetes ou serragem podem queimar com maior dificuldade que madeira porque
a natureza fibrosa longa deles/delas é rompida e bolsas de ar dentro do material
separe e localize a zona de combustão (57) . Similarly, térmico,
condutividades de madeira são duas vezes aproximadamente como grande na direção longitudinal
como no transversal (8) . que são listados valores Representativos em Mesa 9.
Adicionalmente, estas propriedades variam com o conteúdo de umidade dentro fresco
biomassa e grau de chamuscar em biomass. Even ardente os anéis de crescimento
e estrutura de grão pode afetar as características de combustão fortemente de
madeira (10-12) . discussões Muito mais detalhadas do físico e químico
estrutura de biomassa e biomassa chamusca pode ser achada em referências (1,8).
MESA 3
Última Análise de Biomassa
C material (*) H (* ) N (*) S (* ) O (* * Cinza de )
Carvão 80.3% 3.1% 0.2% 0.0% 11.3% 3.4%
Douglas Fir 52.3 6.3 0.1 0.0 40.5 0.8
""" " BARK 56.2 5.9 0.0 0.0 36.7 1.2
HICKORY 49.7 6.5 0.0 0.0 43.1 0.7
Arroz Hulls 38.5 5.7 0.5 0.0 39.8 15.5
Arroz Straw 39.2 5.1 0.6 0.6 35.8 19.2
Waste animal 42.7 5.5 2.4 0.3 31.3 17.8
(*) Por cento de peso, base seca; (* *) Através de Referência de difference; (1)
MESA 4
Pesos atômicos de
Elemento C H (H2) (* ) N (N2) S O (02)
Weight atômico 12.0 1.0 14.0 32.0 16.0
(*) A forma em parênteses é a forma molecular em qual a substância química
São achadas espécies de normalmente em ar a pressão atmosférica e 20[degrees]C.
MESA 5
Kmoles de de element/kg de biomassa
C material H N S O
Carvão .0669 (*) .031 .00014 0.0- .0071
Douglas Fir .0436 .063 .00007 0.0- .025
Waste animal .0356 .055 .002 0.0001 .020
(*) Calculou dividindo valores em Mesa 3 (base fracionária) por respectivo
pesos atômicos, Mesa 4.
MESA 6
Stoichiometric Amounts de Oxigênio Precisou para Combustão por Biomassa de Kg (*)
material C[right arrow][CO.sub.2] H[right arrow]H.sub.2]0 menos 0 in Somam 0 Ar Volume Precisado
BIOMASS DE (KMOLES) ([M.SUP.3]) (* *)
Carvão .134 .015 .0071 .142 8.3
Douglas Fir .087 .032 .025 .094 5.5
Waste animal .071 .028 .020 .079 4.6
(*) Baseado em valores de molar de Mesa 5
(* *) Ar é 78 por cento [N.sub.2] e 21 por cento [O.sub.2].
A 27 C e nível de mar
pressionam, a densidade de ar é aproximadamente 1.177 kg/[m.sup.3] e areja assim
tem aproximadamente 8.6 verrugas [O.sub.2] por [m.sup.3].
MESA 7
Valores Caloríficos
material Valor Calorífico Total Referência de
Taco Average 19.734 [- ou +] 0.981 MJ/kg 4
Taco Bark 19.343 [- ou +] 1.692 4
Taco Sapwood 20.349 [- ou +] 0.791 4
Taco Heartwood 20.683 [- ou +] 0.961 4
Softwood Average 20.817 [- ou +] 1.479 4
Softwood Bark 21.353 [- ou +] 1.221 4
Arroz Straw 15.21 1
Arroz Hulls 15.37 1
Esterco Cakes 17.17 1
Salgue Cobs 18.9 5
Coco Shells 20.1 5
Coco Husks 18.1 5
Algodão Stalks 15.8 5
Alfafa Straw 18.4 5
Cevada Straw 17.3 5
Carvão Mesa 2
material Valor Calorífico Total (*) Densidade de (*)
n-butano 45.72 Mj/kg 548 kg/[m.sup.3]
Diesel:
LIGHT 42.37 876
médio 41.87 920
41.37 960 pesado
ETHANOL 26.80 789
Gasolina (73 Octane) 44.13 720
Querosene 43.12 825
Metano 50.03 - - -
Metanol 19.85 793
Propano 46.35 508
(*) Referência (13)
Por causa das complicações várias é extremamente difícil modelar
realisticamente a combustão de wood. Thus, o testamento seguinte só
presente modelos muito simples de aspectos particulares de combustão de madeira e
então extensivamente referência a literatura para investigações mais detalhadas
pelo reader. interessado Como fundo, estão textos gerais em combustão
listada como referências (13-16).
MESA 8
Última Análise e Valores Caloríficos Para Serviços domésticos de Biomassa
C material H N S O Cinza Calorific
Carvão de sequóia canadense Value MJ/kg
(pyrolized a 550 C) 75.6 3.3 0.2 0.2 18.4 2.3 28.8
Carvão de sequóia canadense
(pyrolized a 940 C) 78.8 3.5 0.2 0.2 13.2 4.1 30.5
Carvão de carvalho
(pyrolized a 570 C) 64.6 2.1 0.4 0.1 15.5 17.3 23.0
Latido de abeto Char 49.9 4.0 0.1 0.1 24.5 21.4 19.2
Casca de arroz Char 36.0 2.6 0.4 0.1 11.7 49.2 14.2
Grass Straw Char 51.0 3.7 0.5 0.8 19.7 24.3 19.3
Char Desperdício animal 34.5 2.2 1.9 0.9 7.9 48.8 12.7
Referência (1)
MESA 9
Densidades, Condutividades, e Diffusivities Térmico Para Bosques Vários
Thermal Corrente térmica
CONDUCTIVITY CONDUCTIVITY DIFFUSIVITY DIFFUSIVITY
Densidade de Transverse Longitudinal Longitudinal Transversal
Wood kg/[m.sup.3] W/mC W/mC [m.sup.2]/s [m.sup.2]/s
Abeto 540 0.14 0.34 18.7X[10.sup.8] 45.9X[10.sup.8]
Caoba 700 0.16 0.31 16.6 32.3
Carvalho 820 0.21 0.36 18.7 32.1
Pine branco 450 0.11 0.26 17.8 42.1
Teca 640 0.18 0.38 20.1 43.5
Referência (8)
Wood Pyrolysis <veja figura 1>
bse1x184.gif (486x486)
Wood foram descritas pirólises qualitatively em Capítulo III.
Briefly, como
madeira está aquecida sofre reações químicas nas quais gases voláteis são
evoluída e escapa a madeira, enquanto deixando para um serviço doméstico poroso behind. Entre o
modelos quantitativos mais cedo para descrever isto fenômenos eram isso de
referência (17) . como o que são listados Outros, mais recentes e mais completos modelos
referências (18-26).
O modelo típico está baseado na equação de condução de calor passageira,
equação (UM-1), responder por ser de calor administraram na madeira.
São somadas condições adicionais para responder pelo calor levou a cabo da madeira
pelo volatiles escapando e responder pela energia absorveram ou
libertada pela reação de pirólises itself. que Outros constrangimentos incluem
respondendo pelo processo de decomposição e para a mudança na corrente térmica
condutividade, densidade, calor específico e qualquer outra propriedade pertinente de
o wood/char como os progressos de processo de decomposição.
A forma das equações de pirólises em uma dimensão é então:
<veja equação abaixo>
bsex180.gif (313x660)
Em equação (1), as primeiras duas condições [delta]([[rho] .sub.s][c.sub.s]T)/[delta]t=[delta]{[delta]T/[delta]x)} / [delta]x simplesmente é
a equação para condução de calor passageira, equação (UM-1), para materiais
com thermophysical variável properties. As variáveis [[rho] .sub.s],[c.sub.s],k, e T
é a densidade, calor específico, condutividade térmica, e temperatura de
o sólido de pyrolyzing, i.e.
o wood. chamuscando O terceiro termo [delta]([[rho] .sub.g][V.sub.g][C.sub.g]T)/[delta]x
é o calor levado a cabo do pyrolyzing sólido pelos gases voláteis de
densidade [[rho] .sub.g] movendo com uma velocidade [V.sub.g] e tendo um calor específico [C.sub ..g].
Extenso
dados na magnitude de transmissão interna é determinado em referência
(19).
que é assumido que os gases estão em equilíbrio térmico com o
sólido.
O termo final de equação (1), [Q.sub.p][delta][[rho] .sub.s]/[delta]t, é a energia absorvida
(ou libertou) pelas pirólises de [delta][[rho] .sub.s]/[delta]t de material por tempo de unidade.
Equação (2) descreve as pirólises se processam em termos de um único
primeiro ordene, Arrhenius digitam (13-16) taxa law. O fator UM é o
freqüência, ou pre-exponencial, fatore, E é a energia de ativação para o
reação de pirólises, e R é o gás universal constante; R=1.987 cal/mole[degree]C-8.314
J/mole[degree]C.
Again, [[rho] .sub.s], é a densidade do pyrolyzing sólido enquanto
[[rho] .sub.a] é a densidade da porção do sólido que gaseifica.
Equação (3) é a equação de continuidade que expressa a mudança em densidade
com tempo, [delta][[rho] .sub.s]/[delta]t, em termos do fluxo de massa, [[rho] .sub.g][V.sub.g], fora do pyrolyzing
sólido.
É assumida que o sólido de pyrolyzing consiste de em todas estas equações, um
chamusque matriz, densidade [[rho] .sub.c], e uma porção ativa ou gaseificável de densidade
[[rho] .sub.a].
para o que são assumidas As propriedades de thermophysical do sólido de pyrolyzing
seja dada através de interpolação linear entre esses da madeira de virgem e
esses do serviço doméstico como uma função de density. por exemplo, a corrente térmica
condutividade do sólido de pyrolyzing é determinada por <veja equação abaixo>
bsex180a.gif (204x594)
onde as subscrições, c, s, e w, são serviço doméstico, sólido de pyrolysing, e virgem
madeira.
Limite típico condiciona para este jogo de equações é fixar todos o
temperaturas para ambiente e todas as propriedades para o de madeira de virgem a
cronometre t=0. A t=0 um fluxo de calor Q(t) é aplicada então à superfície exposta <veja equação 4>
bsex181.gif (75x726)
quais aumentos a temperatura do sistema e começa a decomposição
processo.
Additionally, a algum ponto, x=s, na madeira é assumido
seja separada perfeitamente, [delta]T/[delta]x=0, e que não há nenhum fluxo adicional de
volatiles, [[rho] .sub.g][V.sub.g]=0
Equações (1-3) e limite condiciona (equação 4 mais o anterior
discussão) pode ser formulada em um jogo de equações de diferença finitas
e resolveu como terminado dentro (22) e others. no que são listados valores Típicos usados
Mesas (1,9, 10) mas varia dramaticamente entre estudos (1,8,9,17-33).
Podem ser levadas em conta numerosas considerações adicionais modelando
pirólises.
Entre estes estão adaptando a geometrias diferentes (23,25);
respondendo por ponto luminoso e convective aquecem perdas da superfície (26);
e respondendo pelo volatiles que escapa como bem na madeira de virgem
como pelo serviço doméstico (26) . que Outros fatores que deveriam ser considerados incluem
MESA 10
Constantes de para as Pirólises de Wood, Equação (2)
UM E REF
5x[10.sup.9] g/[cm.sup.3] s 35 kcal/mole 33 caminho 1
3x[10.sup.17] 55 33 caminho 2
5X[10.SUP.7] (*) 30 22
2.5X[10.SUP.4] 18 20, 26,
5X[10.SUP.8] 33 17
(*) Neste caso UM é expressada em termos de 1/sec em lugar de gm/[cm.sup.3]s
de forma que outros fatores deve ser ajustada adequadamente.
MESA 11
Pirólises Rendimento Para Contaminantes Diferentes
Carvão de Tar [H.sub.2]O [CO.sub.2] o CO
Nenhum additive 30% (* ) 46% 19% 4% 1%
.14% WT/WT [NA.SUB.2][CO.SUB.3] 85 3 8 2 2
8% WT/WT NACL 51 6 29 7 7
(*) Através de por cento de peso
Referência (3)
os efeitos de serviço doméstico rachar, decomposição química múltipla (ou pirólises)
caminhos e energetics, encolhimento da matriz de serviço doméstico, simultâneo,
chamusque combustão, e reações chamuscar-voláteis simultâneas.
Em particular, é importante a nota que há dois pelo menos
caminhos de decomposição químicos (9,28,33) para alone. celuloso O primeiro
predomina a baixas temperaturas, 200-280[degrees]C, e consiste em " desidratação "
ou a remoção de água do serviço doméstico considerável partindo celuloso e
pouco combustível produzindo gas. que O segundo predomina a mais alto
temperaturas (280-340[degrees]C) e é um depolymerization processo produzindo
principalmente gases combustíveis com pequeno ou nenhum serviço doméstico deixou para trás (28,33).
Por causa da presença de caminhos de pirólises alternativos, relativamente baixo,
concentrações de contaminantes podem trocar o rendimento relativo de serviço doméstico
consideravelmente dependendo no qual caminho é emphasized. Isto é ilustrada
dramaticamente em Mesa 11 e examinou em maior detalhe em referência (18).
Na ausência de contaminantes, porém, o rendimento de serviço doméstico do
pirólises de madeira são relativamente insensíveis a sua história de temperatura (3)
com só seu conteúdo volátil que varia como já com temperatura
discutida.
Para informação adicional sobre a química de pirólises o
leitor interessado recorre a referência (33); nas termodinâmicas de
pirólises, (30), e na cinética de pirólises, (31).
Combustão de carvão
Seguindo (e durante) perda do volatiles através de pirólises, o permanecendo
serviço doméstico queima através de oxidação a sua superfície.
Revisões básicas deste processo são
cedida referências (13,14) e é resumida abaixo.
O modelo mais simples de combustão de carbono considera só o dois seguinte
reactions(1):
2CO + [O.sub.2] [seta certa] 2[CO.sub.2] (5a)
C + [CO.sub.2] [seta certa] 2CO (5b)
Experimentalmente, foi achado que carbono deixa a superfície do
carvão principalmente na forma de CO. Diffusing longe da superfície,
o CO encontra e queima com [O.sub.2] por uma variedade de intermediário
reactions(1) na fase de gás formar [CO.sub.2] (reação 5a).
que Esta reação pode
às vezes há pouco seja vista como uma chama azulada lânguida anterior a superfície do
carvão.
Part disto [CO.sub.2] difunde atrás à superfície onde é
reduzida a CO pelo carbono sólido (reação 5b) fechando o ciclo assim.
A massa fraciona para este reactants vários é mostrada schematically dentro
Figure 2.
bse2x184.gif (600x600)
________________________
(1) uma variedade de reações com OH, [HO.sub.2], [H.sub.2][O.sub.2], e outro intermediário
radicais de hidrogênio-oxigênio são necessários explicar os observaram completamente
comportamento de carbono e combustão de monóxido de carbono (47).
Modelando disto
sistema também é discutido dentro (47).
A lei de conservação de espécies em coordenadas esféricas para isto
sistema altamente simplificado é então <veja equação 6a>
bsex6a.gif (95x660)
para oxigênio, subscrição o, e <veja equação 6b>
bsex6b.gif (95x660)
para gás carbônico, subscrição d. A variável [[rho] .sub.g].
é a densidade do
gás; [R.sub.c] é o rádio da esfera de carbono; [Y.sub.o] ou [Y.sub.d] é a fração de massa
daquelas espécies de substância química, [Y.sub.o]=[P.sub.o][M.sub.o]/PM onde P é a pressão e M é o
peso molecular; [W.sub.o] ou [W.sub.d] é a taxa de reação (moles/volume-segundo) de
aquelas espécies; [M.sub.c] é o fluxo de massa (mass/area-segundo) de carbono do
superfície da esfera de carvão; e [D.sub.o] ou [D.sub.d] é o diffusivity de espécies.
Se [f.sub.c] gramas de carbono reagem com 1 grama de [CO.sub.2] à superfície do
carvão para formar (1+[f.sub.c] gramas de CO, se [f.sub.m] gramas de CO reagem com 1 grama
de [O.sub.2] para form 1+[f.sub.m]) gramas de [CO.sub.2], e se o diffusivities de espécies são
iguale, [D.sub.o]=[D.sub.d]=D, então a taxa ardente do carvão pode ser calculada
(13) e é determinado por <veja equação 7a>
bsex7a.gif (104x726)
e a vida de partícula (tempo característico até que queima
para cima) é <veja equação 7b>
bsex7b.gif (204x660)
onde [[rho] .sub.c] é a densidade da esfera de carbono.
Em realidade, há numerosas complicações a esta teoria simples
(34-42).
Entre estes são: a presença de volatiles e reações de chamuscar-gás
(30,31); a presença de vapor de água que faz andar depressa a conversão de CO
para [CO.sub.2] (35,47); perda de calor brilhante que em alguns casos dianteiras para espontâneo
extinção de combustão para partícula pequena classifica segundo o tamanho (36); o efeito de
poros e rachando em taxas de difusão (37,38); o efeito de variar
reação taxa, e de calor e transporte de massa (38,40); o efeito de
inércia térmica (39); o efeito da camada de cinza exterior que reduz a velocidade difusão
de gases para a superfície ardente (10,11); e a partida de equilíbrio
(41,42).
Em particular, a camada de cinza de sais de non-combustível que permanecem no
superfície de carvão ardente é um fator importante que controla sua taxa de
combustão (10,11) . em troca, isto regula o nível de poder de carvão
fogões e faz assim de uma maneira útil:
níveis de poder altos provendo ao
parte cedo de cozinhar e então mais baixos níveis de poder como as formas de cinza (43).
Elevando o nível de poder novamente simplesmente é terminado movendo a panela e
derrubando a camada de cinza.
Pode ser feita uma variedade de coisas para melhorar a qualidade de combustão de um
fogão.
Entre estes estão separando para elevar temperaturas de câmara de combustão;
aumentando o volume (e particularmente a altura da combustão
câmara) de forma que lá está mais completo queimar-para cima antes dos gases quentes
entre em contato com a panela e combustão é extinguida (isto faz,
porém, reduza transferência de calor brilhante à panela); proveja redemoinho para o
gases entrantes para melhorar misturando; proveja confundindo na zona de combustão
criar zonas de recirculação para queimar melhor os gases; e usar uma grelha
prover o oxigênio de firebed de carvão com que queimar (isto melhora
a combustão global, reduz o carvão perdido, e pode elevar fogo
poderes (44,45)) . vários estes foram discutidas em Capítulo III.
Chamas de difusão, Fuligem, e Qualidade de Ar
Quando gases de pirólises, ou volatiles, deixe a madeira que eles ou escapam como
fume ou eles queimem na chama amarela sobre o wood. que Tais chamas são
conhecida como chamas de difusão porque a velocidade global deles/delas de combustão é
controlada pela taxa à qual oxigênio pode difundir ao volatiles ardente
em lugar de ser controlado pela taxa do oxigênio-hidrocarboneto
cinética que themselves. Difusão chamas são discutidas em detalhes dentro básico
textos de combustão (13-16) . devido à complexidade de combustão flamejante de
madeira, o tópico só será inspecionado brevemente aqui.
Os gases de pirólises consistem em mais de 200 combinações diferentes (46).
No
mais baixa parte da chama, estes gases reagem para produzir carbono grátis dentro o
forma de fuligem e monóxido de carbono das quais então queimam na parte superior o
chama. A combustão de monóxido de carbono geralmente acontece por carbono-hidrogênio-oxigênio
reações que incluem CO+OH-[CO.sub.2 principalmente] + H que é muito
mais lento que a taxa de reação entre OH os radicais e hidrocarboneto típico
espécies (47) . Thus, embora muito CO é produzido na mais baixa parte
da chama sua combustão subseqüente para [CO.sub.2] é retardado até a maioria de
os hidrocarboneto foram consumidos (47) . Embora, como já discutiu,
madeira com um conteúdo de umidade de 20 a 30 por cento tem melhor global
eficiência de combustão que forno madeira seca, isto pode não estar devido a catálise
por OH radicais ou outros mecanismos (48) mas talvez simplesmente para limitar o
migração de volatiles fora da combustão zone. na realidade, medidas
mostrou aqueles conteúdos de umidade de madeira mais altos podem conduzir a maior CO
produção (49).
Porque o CO está preferencialmente queimado na parte superior da chama,
trazendo a panela também perto das chamas podem extinguir a combustão então de
monóxido de carbono e causa quantias maiores ser emitida, aumentando o
saúde que hazard. que Que muito pequeno dados está neste fator sugere
que para alguns fogões, aumenta produção de CO quando a panela é trazida
muito perto do fogo (49) . Este é um fator importante que precisa ser
examinada muito mais cuidadosamente.
O carbono que já aglomera em queimaduras de fuligem da maneira
discutida acima debaixo de Combustão de Carvão e emite a característica
chama amarela de um fogo de madeira (Apêndice C) . O tempo calculado para queimar um
partícula de carbono, equação (7b), pode ser equilibrada contra o tempo comum
que aquela partícula está na zona de combustão (altura de zona de combustão
dividida por velocidade comum) determinar, simplistically, se ou não
queima completamente ou fugas como soot. Moving a panela mais íntimo para o
incendeie então reduz o tempo por combustão e pode extinguir combustão de fuligem
antes de fosse complete. que Isto aumentará a quantia de soot/smoke que
fugas o fire. que UM exemplo particularmente simples disto pode ser observado
colocando um objeto na chama de uma vela produzir preto de vela.
Os mecanismos que conduzem a produção de fuligem não são contudo bem entendeu (50-52).
Para completamente chamas de combustível-ar de premixed, é a produção de fuligem
determinada pela taxa a qual o volátil supre com gás pyrolyze que deixa carbono
atrás de qual então subseqüentemente aglomerado e cresce em partículas de fuligem grandes
e a taxa a qual estes que partículas de fuligem queimam através de oxidação.
Em geral, como é elevada a temperatura que as partículas queimam (oxide)
mais rapidamente que eles pyrolyze e aglomerado (51) . Thus, neste caso,
temperaturas mais altas reduzem fuligem.
Em contraste, debaixo de um pouco de difusão controlaram condições, enquanto elevando o
temperatura aumenta a taxa de pirólises e aumentos a tendência para
fuligem (51) . em geral, a tendência para fuligem dependerá do fluxo de combustível
taxe, temperatura de chama, difusão de oxigênio e a molécula particular
envolvida (51).
Em woodstoves, como a altura de chama (e contata com a panela) aumentos
com a potência de fogo, a quantia de fuligem produzida pode ser esperada
aumente com potência de fogo como well. Debaixo de condições operacionais típicas para
fogões pequenos, até 40 gramas e mais de particulates pode ser libertada
por quilograma de madeira queimado com valores de 5 g/kg mais típico (53) (veja
Mesa II-16).
Em termos de eficiência de fogão global, combustão incompleta, como comprovada
por monóxido de carbono, fuligem, e produção de fumaça, tem pouco efeito.
Porém, estes são muito importantes em termos de saúde de usuário (53).
UM número
de combinações emitidas por fogos de madeira foi identificada como carcinogenic
e a exposição total para particulates, monóxido de carbono, e carcinógenos
como Benzo-um-pyrene sofreu por usuários é freqüentemente consideravelmente sobre
saúde reconhecida recomendações standards (53) . Raising a média
temperatura de zona de combustão pode reduzir estas emissões - - com o
maior occuring de redução para temperaturas mais de 600[degrees]C (44).
Para o leitor interessado, é informação sobre modelar chamas de difusão
cedida referências (13-16,54) e o caso do fogo de madeira aberto é
especificamente tratada em referência (45).
APÊNDICE CALOR DE E: EXCHANGERS
Informação detalhada sobre desígnio de exchanger de calor é determinada dentro (1-6) e o
leitor interessado é urgido para consultar este sourcebooks. Embora o
cálculo seguinte é para o caso de transmissão forçada, o conceito de
counterflow aquecem troca pode ser aplicada semelhantemente a fluxos dirigidos por
convection. natural Como o exemplo debaixo de claramente indica, o potencial
de exchangers de calor melhorar o desempenho de energia tradicional
tecnologias são enormes.
O exchanger de calor de ar-para-ar discutiram em Capítulo VI para o alto
fundição de temperatura é uma forma especialmente simples para analisar.
Effectively,
consiste em dois fluxos paralelos de gás que se muda para direções opostas,
saltada e separou por folhas magras de steel. Porque é um fechado
sistema, o fluxo de ar neste exchanger de calor é constante e o mesmo andamento
em e out. que A situação é ilustrada em Figura 1.
bse1x188.gif (540x540)
Nesta figura, T é a temperatura, as subscrições h e c se referem o
fluxos de gás quentes e frios, e i e o recorrem aos fluxos entrante para e
ultrapassando do calor exchanger. O próprio exchanger de calor é L desejam, W
largo, e formou de dois tubos adjacentes cada com uma abertura G.
que Os tubos são
saltada por aço de densidades [s.sub.m] e condutividade [k.sub.m].
Então, a equação seguinte é usada para a mudança em temperatura de ar:
<veja equação 1>
bsex187a.gif (129x726)
onde DE é a mudança em energia de calor de um objeto de massa m e específico
calor [c.sub.p] devido a uma mudança de temperatura dentro daquele objeto de dT.
Aplicando
esta equação para um elemento de volume WGdL com um fluxo de massa constante por
isto de m [.], onde o ponto indica um tempo derivado, (dm/dt)=m [.], o calor
troque por tempo de unidade é Q=(dE/dt), ou <veja equação abaixo>
bsex187b.gif (199x798)
onde
com [barra] V e [barra] [rho] sendo a velocidade de gás comum e densidade dentro daquele volume
elemento.
Desde que este é um sistema fechado e ignorando o asperamente cinco a dez por cento
aumente na massa do gás quando os produtos de combustão são somados,
m [. ]h=m [. ]c.
Further, as paredes externas do exchanger de calor são assumidas
seja separada perfeitamente e as propriedades de gás, como [c.
sup.p], constant. Em
este caso, os fluxos de gás frios e quentes têm temperatura igual e oposta
mudanças e ([T.sub.h]-[T.sub.c]) é constante e o mesmo para todo o dL.
Logo, o convective aquecem transferência pode ser escrita
Q = d (chapéu) = hAdT (5)
Esta equação dá a transferência de calor por tempo de unidade de um objeto para
outro quando eles têm uma área de superfície comum de UM, uma transferência de calor
coeficiente de h e um dT de diferença de temperatura.
Neste sistema, velocidades de gás típicas estão resultando baixo em fluxo de laminar.
Como a diferença de temperatura entre os fluxos quentes e frios está em todos lugares
constante, há um calor constante flux. que O Nusselt numeram então
usada é (Apêndice B):
<veja equação 6>
bsex188a.gif (95x660)
onde G é a dimensão característica do tubo, k é a corrente térmica
condutividade de ar, e h é o convective aquecem coeficiente de transferência
entre o gás e a parede.
Para um dA de elemento de área, a transferência de calor de um fluxo de gás para o outro
pode ser escrita agora como:
<veja equação 7>
bsex188b.gif (106x660)
onde a Fourier condução lei foi used. Como a condutividade térmica
de ar é tipicamente [10.sup.-3] o de aço, isto reduz:
<veja equação abaixo>
bsex189a.gif (181x726)
onde
[barra] k [aproximado] 1/1/[k.sub.h] + 1/[k.sub.c] [equivalente] k t
Equações agora usando (2,3,8) o seguinte pode ser escrita para o inteiro
aqueça exchanger:
<veja equação abaixo>
bsex189b.gif (224x726)
As temperaturas de enseada [T.sub.ci] e [T.sub.h1] pode ser assumida que é conhecida.
Then, [T.sub.co]
e [T.sub.ho] pode ser resolvida para achar:
<veja equação 10>
bsex189c.gif (278x726)
e a eficiência do exchanger de calor é determinada por:
<veja equação 11>
bsex189d.gif (181x726)
Um quilograma de carvão requer 9 asperamente [m.sup.3] de ar a temperatura standard
e pressão (STP) para stoichiometric combustion. UM um fogo de kW
então queima 3.45x[10.sup.-5] kg/s de carvão e 3.1x[10.sup.-4] [m.sup.3]/s de STP air. Com
um fator de ar de excesso de 2, 7.3x[10.sup.-4] kg/s de fluxo de ar no calor
exchanger e 7.65x[10.sup.-4] kg/s de produtos de combustão fluem fora.
Calculando a média,
asperamente 7.5x[10.sup.-4] kg/s de fluxo de massa pelo exchanger de calor para um 1 kW
fogo.
Para o calor específico efetivo, um valor comum de 1.1x[10.sup.3] J/kgK
é usado e para a condutividade térmica efetiva [barra] k um valor comum de
0.027 W/mK é usado (Mesa UM-4) que é relativamente constante independente de
a diferença de temperatura entre os fluxos de gás.
De equação (11) pode ser visto que a eficiência de recuperação de calor
é melhorada fazendo o tubo abrir brecha G mais magro e a área de tubo LW maior.
Porém, o mais magro e mais longo o tubo, o maior a gota de pressão
e o mais trabalho que é precisado forçar o gás pelo sistema.
Adicionalmente, como aumentam as pressões, o mais ar que escoará
diretamente fora do forno e completamente evita o exchanger de calor.
A gota de pressão em laminar forçado transmissão é (Mesa B-2, página 159,
e equação (4) sobre):
<veja equação 12>
bsex190a.gif (116x726)
onde (2L) é o comprimento de tubo total e [bar][nu] é a viscosidade de kinematic de
o gás e para conveniência aqui é calculada a média em cima do comprimento inteiro do
streams. quente e frio Para temperaturas de enseada assumidas de 300 e 1,300 K,
[bar][nu]=89x[10.sup.-6] [m.sup.2]/s e [bar][rho]=0.724 kg/[m.sup.3] . Using a relação Poder-forcexvelocity
nós achamos então:
<veja equação 13>
bsex190b.gif (93x726)
Gráficos baseado em equações (11) e (13) é apresentada em Capítulo VI.
Como pode ser vista de Figura VI-4 e de equações (11) e (13), o
aumentos de gota de pressão muito rapidamente com a abertura de tubo, a eficiência
só moderadamente so. Como a abertura está reduzido, o ponto onde quantias grandes
de poder de fã é precisada é depressa reached. Como a tecnologia de fã disponível
em a maioria dos países em desenvolvimento está limitado e o poder de motivo é
normalmente o humano, é importante para minimizar a gota de pressão que deve ser
supere dentro do calor exchanger. que Uma tecnologia de fã melhorada pode ser
regardless. precisado UM ponto de partida típico poderia ser um exchanger de calor 2 m
0.5 m longo largo e com uma abertura de tubo de 6 mm. proveria Isto, em
princípio, uma 70 recuperação de calor de por cento a um custo de 12 watts em soprador
poder.
UM tubo muito mais largo, W, poderia ser usado mas assegurando que o gás
fluxos são uniformemente pela área inteira difíceis.
Também deveria ser notado aqui que com recuperação de calor, o necessário
fluxo de massa em pelo sistema está asperamente reduzido proportionally que
mais adiante melhora a eficiência de recuperação de calor e reduz o poder
precisada para o fã.
Com os anteriores parâmetros está o número do Reynold:
<veja equação 14>
bsex190c.gif (114x798)
que dá fluxo de laminar.
A temperatura de gás estatal fixa também pode ser estimated. Com um excesso
fator de ar de 2, 1 kg de carvão requer 21 kg de ar para combustão e
provê 29,000 a 34,000 kJ de energia.
Assumindo um calor específico comum de 1.2x[10.sup.3] J/kgK, haverá um
elevação de temperatura de:
<veja equação abaixo>
bsex190d.gif (135x600)
Porém, isto ignora várias perdas grandes inclusive o dissociação
dos produtos de combustão que serão significante a estas temperaturas.
Para um cálculo mais preciso, o leitor deveria consultar um texto
em combustão.
Finalmente, por causa das temperaturas altas dentro do sistema, pode haver
expansão térmica significante do metal e deformando possivelmente e
afivelando.
Como as densidades dos tubos é importante, o efeito disto,
expansão térmica deveria ser levada em conta.
O coeficiente de expansão térmica, [alpha],ranges de aproximadamente 11x[10.sup.-6]/[degrees]C a
temperatura de quarto para aproximadamente 15X[10.sup.-6]/[degrees]C a 750[degrees]C para aço (7) . Consider,
por exemplo, um ar para arejar exchanger de calor formado de três concêntrico
cilindros para qual a temperatura de quarto tem a parede interna um exterior
diâmetro de 1 metro e a parede exterior é de 2 mm metal grosso com um
diâmetro exterior de 1.016 metros (ou uma abertura de tubo de 6 mm).
Se quando em operação, a parede interna tem uma temperatura de 530 [degrees]C, seu
diâmetro será 1.0063 metros ([alpha]=12.5x[10.sup.-6]) . Se a parede mediana é
ao invés a 330 C, seu diâmetro exterior será 1.0197 metros.
Thus, ao invés,
de uma 6 abertura de mm há um 4.7 mm gap. que Isto poderia fazer para uma diferença importante
no desempenho do forno.
Evitar este problema era preferido entender o exchanger de calor então
de folhas paralelas de metal como descrita no texto, com spacers entre
as conchas para manter o tubo desejado gap. prevenir a assembléia de
deformando devido a expansão de diferencial durante operação, o indivíduo,
podem ser partidas folhas livre para deslizar passado de um lado para outro um ao outro com um
propriedade de armação externa rígida a assembléia inteira em lugar.
que Isto também vai
permita separação fácil e limpando.
MESA 1
Coeficientes de Expansão Térmicos Lineares
[degrees]C Alumínio de Steel Steel Aço Steel
(.1% C) (duro) (Ni) (macio)
50 .0234X[10.SUP.-3] -- -- -- --
100 .0238 .012X[10.SUP.-3] .01170X[10.SUP.-3] -- --
200 .0245 -- .01225 -- .01255X[10.SUP.-3]
300 .0255 -- .01277 .00933X[10.SUP.-3] .01307
400 .0265 -- .01328 .01000 .01360
500 .0274 -- .01382 .01050 .01412
600 .0283 -- .01433 .01042 .01465
700 -- -- .01486 .01114 .01519
800 -- -- -- .01156 --
900 -- -- -- .01167 --
1000 -- -- -- .01185 --
Referência (7)
APÊNDICE F: ANÁLISE FINANCEIRA
Análises financeiras simples de fogões melhorados podem prover só um general
indicação de benefits. potencial Numerosos fatores como fumaça reduzida
inalação, maior conveniência cozinhando, e uma imagem moderna pode bem
prove ser mais importante na decisão para comprar um fogão melhorado
que as poupanças financeiras potenciais para esses que compram combustível.
E até mesmo
para esses que compram combustível, é difícil calcular realisticamente o
barreira posada pelo primeiro custo do stove. Entre os fatores que tendem
elevar esta barreira são uma visão a curto prazo--nenhum mais longo que pelo
próxima colheita e freqüentemente consideravelmente mais curto; uma margem estreita de sobrevivência
--de forma que riscos deve ser muito cuidadosamente pesada; e uma falta simples de dinheiro
para invest. dados de Banco Mundiais para taxas de juros comerciais para agrícola
taxas de espetáculo de crédito tão alto quanto 192 por cento, com a maioria dos países que desabam
a 20 a 66 gama de por cento (citou em 1) . Thus, o primeiro custo de um
fogão melhorado pode ser uma barreira verdadeiramente formidável e deve ser levado em
conta.
O primeiro custo de um fogão pode ser uma até maior barreira a esses que
forragem para fuelwood ou outro combustível em lugar de comprando isto, Nisto,
caso, o custo monetário de um fogão é equilibrado contra o trabalho do
forager--em muitos casos uma criança que pode não ter qualquer outro imediatamente
tarefa útil para executar em lugar de foraging. Obviously, a cabeça do
casa escolherá freqüentemente contra tal uma compra quando houver pronto
mãos disponível.
Análises financeiras de projetos que recebem o governo ou internacional
apoio de doador e eles não ganham que tem que levar também renda em
conta que é freqüentemente mais fácil de adquirir fundos de um-tempo para instalar projeto
equipamento que é adquirir fundos periódicos para operação e manutenção
(2).
Initial que investimento de capital pode ser obtido freqüentemente por programas de ajuda,
financiamento liberal, ou um-tempo orçando, enquanto custos periódicos
tenha que sair do orçamento regular e tenha que competir contra todos o outro
necessidades de educação, ajuda rural, e desenvolvimento de infra-estrutura.
O
habilidade para conhecer custos periódicos é freqüentemente mais importante que minimizando
ciclo de vida vale como medido em um único valor presente (2).
Combinando
capital inicial e custos periódicos em um único valor presente
ignora as diferenças cruciais entre as fontes de consolidação de dívida flutuante deles/delas e restrições.
Em muitos casos pode ser melhor para executar comparações de undiscounted
de capital e custos periódicos separadamente (2) países em desenvolvimento de . são
coberta de lixo com projetos e equipamento nos quais custos periódicos não puderam ser
se encontrada.
Em fogão projeta, um esforço extra deve ser feito assegurar isso de vendas
possa conhecer custos periódicos.
Com este caveats, estarão agora técnicas de análise financeiras simples
considerada.
Como um simples primeiro exemplo, considere o caso de um tradicional
fogão e dois modelos melhorados (ignorando taxas de juros efetivas) como
listada em Mesa 1. Como vista lá, ao término do primeiro ano ambos
modelos melhorados têm poupanças financeiras quase idênticas relativo para o
fogão tradicional apesar de diferir primeiro amplamente custos e eficiências.
Porque as vidas e outras características de fogões podem variar assim
dramaticamente, é freqüentemente conveniente para esparramar o custo deles/delas em cima do deles/delas
lifetime. inteiro Os resultados neste mesmo caso sem taxa de juros, é
apresentada em Mesa 2. custos Adicionais para ser esparramada em cima da vida de
o fogão inclui manutenção.
Cálculos como estes sem fatores de interesse são extremamente simples
e podem ser tentadas numerosas variações observar a importância relativa de
parâmetros diferentes como o custo de combustível, o custo do fogão, o
poupanças de energia do fogão, e assim on. Como a taxa de juros é assumido
zere, cada um destes fatores terá uma interdependência linear.
MESA 1
Análise Financeira de Três Fogões Hipotéticos
Contabilidade Diária
DESPESAS DE , EUA $
Improved Tradicional Improved
Metal Fogão Stove UM Fogão de B
(30% Savings) (40% Poupanças)
Dia de Daily Daily Total Total Total de Diário
Instalação 0 de - $0.50 - $0.50 - $6.50 - $6.50 - $15.5 - $15.5
Abasteça 1 - 0.25 - 0.75 - .175 - 6.675 - .15 - 15.65
Abasteça 2 - 0.25 1.00 - .175 - 6.85 - .15 - 15.80
Abasteça 3 - 0.25 - 1.25 - .175 - 7.025 - .15 - 15.95
Abasteça 4 - 0.25 - 1.50 - .175 - 7.20 - .15 - 16.10
....
...
... ...
... ... ...
...
365 - 0.25 -91.75 - .175 -70.375 - .15 - 70.25
Tempo de reembolso simples (days) 80 150
Poupanças mais de um year 21.38 21.50
MESA 2
Análise Financeira de Três Fogões Hipotéticos:
Diário Totais
Traditional Improved Improved
Metal de Fogão de Stove UM Fogão de B
Instalação o EUA $) 0.50 6.50 15.50
Vida (years) 1 2 4
Cost/day instalado (*) (o EUA $) 0.00137 0.008904 0.0106
Energia o parente de poupança para
fogão tradicional (percent) -- 30 40
Abasteça cost/family-dia (o EUA $) 0.25 0.175 0.15
Total cost/day operacional (o EUA $) 0.25137 0.1839 0.1606
(*) Taxa de juros é assumida zero.
No caso mais geral, a taxa de juros efetiva deve ser levada em
conta.
A taxa de juros efetiva pode ser pensada de como um quantitativo
representação da barreira que opõe a compra de um fogão por um pobre
pessoa.
O mais alto a taxa de juros o maior o valor colocou em
tendo o dinheiro em mão no momento em lugar de investir isto em algo
isso proverá só um retorno financeiro no futuro.
Calcular juro simples, a fórmula,
F = P(1+NI) (1)
é usado, onde P é o valor presente do investimento, i é o interesse
taxe por período de tempo, e n é o número de tempo periods. O fator F
é o valor do investimento n cronometram períodos no futuro.
Thus, se
são postas $10 no banco a uma taxa de juros anual simples de 20 por cento,
então o valor futuro, F, daquele investimento um ano no futuro é
F=$10(1+0.2)=$12; dois anos no F=$14 futuro, e assim por diante.
Calcular juro composto (o caso mais geral), a fórmula
F = P[(1+I) .SUP.N] (2)
é usado.
Thus, ao término de cada período de tempo, o investimento inteiro P
mais interesse que i ganhou durante aquele período de tempo é reinvestida a isso
taxa de juros i. Para o anterior exemplo, o valor futuro F dos $10
investimento ao término de cada ano é determinado em Mesa 3.
Alternativamente, o valor presente P de um pouco de valor é determinado por P=F/[(1+i) .sup.n].
Assim, a uma taxa de juros de 20 por cento, sendo prometida $24.88 entre cinco
anos estão igual a ser imediatamente determinado $10.
Se n que são feitos regularmente durante um certo tempo pagamentos iguais, E, então o
valor futuro F destes pagamentos simplesmente é a soma <veja equação 3>
bsex195a.gif (165x660)
O valor presente correspondente P é <veja equação 4>
bsex195b.gif (93x726)
onde n é o número de períodos em cima de qual os pagamentos são feitos E e i
é a taxa de juros em cima de cada period. como o que Isto também pode ser expressada
esparramando um único sinal P em cima de vários pagamentos menores E fora
no futuro.
Como um exemplo, o anterior caso pode ser considerado com um anuário nominal
taxa de juros de 40 por cento ou uma taxa diária nominal (40/365) de 0.11
por cento.
Spreading o custo P do fogão tradicional UM e fogão B em
n pagamentos diários iguais E em cima da vida do fogão, o custo diário de
operando o fogão podem ser calculadas como mostrada em Mesa 4.
bsex196.gif (600x600)
Deveria ser notado que a taxa de juros anual efetiva, quando compôs
em cima de um período de menos que um ano, é <veja equação 5>
bsex196a.gif (75x726)
por compor a taxa de juros nominal, r, (c) tempos durante o ano.
Como
c fica muito grande, enquanto compondo todas as semanas ou menos, isto pode ser escrita <veja equação 6>
bsex196b.gif (85x660)
onde e é a base para logaritmos naturais, e=2.71828. No anterior caso,
a taxa de juros anual nominal de 40% se torna, com compor diariamente,
uma taxa anual efetiva de aproximadamente
[e.sup.0.40] -1 = 0.4918 ou 49%
TABLE 3
Juro composto de
Ano [(1+i) .sup.n] F
0 1 $10.00
1 [1.2.sup.1] 12.00
2 [1.2.sup.2] 14.40
3 [1.2.SUP.3] 17.28
4 [1.2.sup.4] 20.74
5 [1.2.sup.5] 24.88
Com estas fórmulas, pode ser analisada uma variedade larga de situações.
More
situações complicadas, como com inflação, pode ser analisada semelhantemente
usando fórmulas de taxa de juros standards apresentadas em outro lugar (3).
Para os cálculos sobre, uma taxa de juros efetiva deve ser assumida e
está freqüentemente baseado em assumptions. muito duvidoso evitar isto, um termed de fator,
a taxa interna de retorno é calculada que não depende de qualquer
particular assumiu interesse rate. que Sua desvantagem é que normalmente é
mais difícil calcular.
A taxa interna de retorno é a taxa de juros que fixa o total
valor presente, recibos mais desembolsos, para zero. Como um exemplo, para
modelo de fogão UM listou em Mesas 1, 2, e 4, há um desembolso de
$6.50 em zero de dia e receita de $.075 cada dia em poupanças de combustível em cima de um
dois ano period. A taxa interna de retorno é aquela taxa de juros que
dá um valor presente de $0.00 por todos estes custos.
<veja equação 7>
bsex197a.gif (116x726)
Porque a taxa de juros é tão alta, isto pode ser resolvida diretamente.
Thus, <veja equação 8>
bsex197b.gif (118x660)
Esta é uma taxa anual nominal de 365(0.0115)=420 por cento.
Neste particular
caso, a taxa interna de diminuições de retorno quase linearmente com o
preço decrescente de fuelwood, a eficiência de combustível decrescente do fogão,
ou o custo inicial crescente do fogão.
Como um segundo exemplo, mais típico de taxa de cálculos de retorno, considere
um fogão que vale $20.00 e economiza $0.20 valor de combustível por semana o
primeiro year. devido a perdas em desempenho, o fogão economiza $0.16 por semana
o segundo ano, $0.12 por semana o terceiro ano, $0.08 o quarto ano, e
$0.04 o quinto year. Quando o fogão é comprado, seu valor presente é
então <veja equação 9>
bsex197c.gif (106x660)
onde (Combustível X) é o valor presente do combustível usado durante o ano X a
o começo daquele ano, o fator N é determinado por N=[(1+i) .sup.52], e i é
o interesse semanal rate. O fator N desconta o valor do combustível
na ocasião durante qualquer ano particular para seu valor presente é o fogão
comprada.
O valor presente do combustível durante qualquer ano particular X é
dada por equação (4); <veja equação abaixo>
bsex198a.gif (204x660)
e assim por diante.....
Para cada taxa de juros semanal o valor presente é calculado então de
equações (9) e (10) são mostrados Resultados de . em Mesa 5. Como pode ser vista, o
taxa interna de retorno está entre 25 e 30% e pode ser calculada asperamente
ser 27%.
Fechando esta seção isto é importante a nota da que se tratou
análise financeira para o usuário de fogão individual only. determinando o
valor de um programa de fogão também é importante para considerar as economias,
quer dizer, os custos ambientais nacionais de não fazer nada; os impactos de
fogão programa em emprego rural e urbano; os custos nacionais de
importando o substituto abastece ou subsidiando disseminação de fogão; o custo de
desenvolvimento de infra-estrutura; e muitos others. que Alguns destes eram brevemente
discutida em Capítulo II.
MESA 5
Taxa Interna de Retorno
Interesse Poupanças de Importantes (* *) (antes de ano)
Taxa (*) Investimento de % 1 2 3 4 5 Total
0.002 - $20.00 $9.87 $7.12 $4.81 $3.01 $1.30 +$6.10
0.003 -20.00 9.62 6.58 4.23 2.41 1.03 +3.87
0.004 -20.00 9.37 6.09 3.71 2.01 0.82 +2.01
0.005 -20.00 9.14 5.64 3.26 1.68 0.65 +0.36
0.006 -20.00 8.91 5.22 2.87 1.40 0.51 -1.08
0.007 -20.00 8.69 4.84 2.53 1.17 0.41 -2.36
(* )These são taxas de juros semanais e correspondem a anuário nominal
Taxas de juros de de aproximadamente 10, 15, 20, 25, 30, e 35%.
(* * )Savings estão devido a combustível reduzido costs. Coluna 1 é determinada por
(Combustível 1) sobre; coluna 2 é determinada por (Combustível 2)/N; coluna 3 por (Combustível
3)/[N.sup.2]; etc. correspondendo às condições em equação (9).
APÊNDICE G:
MÉTODOS ESTATÍSTICOS
Este apêndice é um sumário " como revisar de vários básico estatístico
técnicas inclusive a média, divergência standard, coeficiente de
variação, limites de confiança, t-teste, e regressão linear.
Esses
se interessada por informações mais detalhadas ou técnicas mais avançadas deva
consulte um texto básico em estatísticas como referência (1).
Técnicas estatísticas são muito úteis quantificando dados e lata
às vezes ajude a pessoa está entendendo dos processos físicos ou sociais
isso é occurring. However, estas técnicas não são uma substituta para
entendendo este processes. Tal compreensão é desenvolvida ao invés,
por exemplo, analisando a combustão e processos de transferência de calor dentro um
fogão ou a resposta cultural e social adaptando a um fogão novo.
Quando análise estatística dos dados é mecanicamente terminada, sem um
entendendo destes processos físicos ou sociais subjacentes, importante,
podem ser obscurecidos fatores que poderia ser vista caso contrário revisando cuidadosamente
o data. Thus cru, técnicas estatísticas são uma ferramenta a ser usada com
cuidado.
Finalmente, é importante a nota que a maioria do seguinte estatístico
técnicas estão baseado em certas suposições simplificando sobre a natureza
dos dados de teste que são em particular analyzed. , é assumido que o
dados de teste sempre são uma amostra fortuita de um normal " subjacente " ou gaussion
distribuição.
Embora esta normalmente é uma aproximação razoável, é
não garantido, e aplicando as técnicas estatísticas seguintes a dados
isso não é normal " às vezes pode conduzir a erros significantes.
Estes
deveriam ser usadas técnicas então com caution. Para o interessado
leitor, referência (1) discute testes vários para determinar se ou não
uma amostra pode ser tratada como " normal " e, se não, alternativa estatístico
técnicas que podem ser usadas.
Média
A média de um jogo de dados [x.sub.i] está definido como <veja equação 1>
bsex199a.gif (146x726)
where[sigma] é a soma de todo o n valores de teste individuais [x.sub.i].
mais precisamente,
X[bar] é um estimator do verdadeiro valor comum do estar por baixo de
distribuição normal " da qual os dados de teste são uma amostra fortuita.
Como o
número de testes, n, aumentos para infinidade, X[bar] converge à verdadeira média
valor da distribuição.
Como um exemplo, assuma que três fogões diferentes, UM, B, e C, é testada
no laboratório com os resultados mostrado em Mesa 1. A média para
fogão UM é <veja equação abaixo>
bsex199b.gif (165x660)
MESA 1
Hypothetical Laboratório Teste Dados
Test UM (PHU) B (PHU) C (PHU)
1 204 (* ) 13% 15%
2 17 16 14
3 16 17 17
4 18 18 15
5 14 14 16
6 17 16 13
7 18 17 17
8 19 18 16
9 18 17 --
10 15 16 --
(*) Para facilidade de ilustração, são dados só valores a dois
figuras significantes.
Em prática, um terço figura significante,
I.E. normalmente serão incluídas 20.3, enquanto assumindo que o teste
Procedimento de está suficientemente seguro para justificar aquela precisão.
a média para B é:
<veja equação abaixo>
bsex200a.gif (87x486)
e para C é:
<veja equação abaixo>
bsex200b.gif (97x600)
Divergência standard
A divergência standard, [sigma], é uma medida de quanta variação há
de um teste para outro dentro da " distribuição normal " que está por baixo de o
teste observado data. A divergência de amostra é uma estimativa do padrão
divergência baseado no teste observado data. Se os testes estivessem repetidos um
número infinito de tempos, a divergência de amostra se aproximaria e, no
limite, seja igual à divergência standard (2).
A divergência de amostra para uma série de teste está definida como:
<veja equação abaixo>
bsex200c.gif (186x486)
e para facilidade de cálculo isto é escrita como:
<veja equação abaixo>
bsex200d.gif (146x726)
Para a série de teste em fogão UM anterior, [S.sub.A], é calculada então como
segue:
<veja equação abaixo>
bsex201a.gif (317x600)
Este cálculo pode ser repetido para série de teste B e C, enquanto dando:
[S.SUB.B] = 1.6193
[S.SUB.C] = 1.4079
São expressados resultados de teste normalmente um a vantagem comum ou menos o
prove divergência:
<veja equação abaixo>
bsex201b.gif (150x317)
A divergência de amostra, S, também pode ser usada para predizer a gama aproximada
em cima de qual os dados mentirão se testes adicionais forem terminados--assumindo o
mesmo cabo de condições.
Para um jogo de dados de n aponta [x.sub.i], assumindo eles são uma amostra fortuita de um
distribuição normal, o X[bar comum calculado] e divergência de amostra [S.sub.x] lata
seja achada como above. discutido O número de graus de liberdade disto
jogo de dados é então determinado por:
F = [N.SUB.X] - 1 (3)
Da t-mesa, Mesa 2, um t-valor pode ser achado para graus de f de liberdade
e níveis vários de confidence/levels de significação, 100(1-[alpha]) / [alfa].
O
gama <veja equação 4>
bsex201c.gif (67x726)
então segura aproximadamente 100(1-2[alpha])% de todos os pontos de dados.
Como o tamanho de amostra n fica muito grande de forma que X[bar] converge com o verdadeiro
valor comum da " distribuição normal " e [S.sub.x] converge com o
divergência standard, [sigma], da distribuição então 68.27 por cento de todos os testes
feita terá um valor que mente dentro [- ou +]1[sigma] da média.
Similarly, 95% de
os pontos de dados mentirão dentro [- ou +]1.96[sigma] da média, e 99% dos dados
pontos mentirão dentro [- ou +]2.57[sigma] do average. Isto pode ser vista em Mesa 2
para um número infinito de graus de liberdade.
Para o caso mais comum de tamanho de amostra finito n, como no caso de
fogões hipotéticos UM, B, e C sobre, equação (4) deve ser usada.
Como um exemplo, os dados de teste para fogão UM tem graus de f-10-1-9 de liberdade.
Assim, para f=9 e [alpha]=2.5%, a t-mesa indica que o intervalo <veja equação abaixo>
bsex202a.gif (78x600)
cabos aproximadamente 100(1-2[2.5]) -95% de tudo esperaram dados aponta se
testar eram continuar indefinidamente (jogos de amostra geradores de 10 dados
pontos).
Semelhantemente, <veja equação abaixo>
bsex202b.gif (63x486)
cabos aproximadamente 99% de tudo esperaram pontos de dados.
Para fogão C com graus de f=8-1=7 de liberdade, o intervalo <veja equação abaixo>
bsex202c.gif (87x486)
cabos aproximadamente 95% de tudo esperaram dados aponta, e assim por diante.
Coeficiente de Variação
O coeficiente de variação CV normaliza a divergência de amostra simplesmente por
dividindo isto pela média:
<veja equação 5>
bsex202d.gif (85x660)
Para a série de teste em fogão UM:
<veja equação abaixo>
bsex202e.gif (108x486)
O coeficiente de variação e a divergência de amostra é mede do
qualidade do data. O menor o CV, os mais firmemente se agruparam o
dados são e o menos importante o variables. descontrolado UM muito grande
coeficiente de meios de variação que as condições experimentais não são
adequadamente controlled. por exemplo, pode haver muito vento, o
equilíbrio pode estar aderindo, ou os provadores diferentes podem executar os testes longe dentro
manners. Regardless diferente, se o CV é que esforço grande, maior deve ser
feita controlar melhor as condições experimentais e reduzir a variabilidade
dos dados.
MESA 2
T-mesa de
Of de graus Nivelam de Confiança [100(1-[alpha])] /Level de Significação [[alfa]]
FREEDOM 90/10 95/5 97.5/2.5 99/1 99.5/0.5
1 3.078 6.314 12.706 31.821 63.657
2 1.886 2.920 4.303 6.965 9.925
3 1.638 2.353 3.182 4.541 5.841
4 1.533 2.132 2.776 3.747 4.604
5 1.476 2.015 2.571 3.365 4.032
6 1.440 1.943 2.447 3.143 3.707
7 1.415 1.895 2.365 2.998 3.499
8 1.397 1.860 2.306 2.896 3.355
9 1.383 1.833 2.262 2.821 3.250
10 1.372 1.812 2.228 2.764 3.169
11 1.363 1.796 2.201 2.718 3.106
12 1.356 1.782 2.179 2.681 3.055
13 1.350 1.771 2.160 2.650 3.012
14 1.345 1.761 2.145 2.624 2.977
15 1.341 1.753 2.131 2.602 2.947
16 1.337 1.746 2.120 2.583 2.921
17 1.333 1.740 2.110 2.567 2.898
18 1.330 1.734 2.101 2.552 2.878
19 1.328 1.729 2.093 2.539 2.861
20 1.325 1.725 2.086 2.528 2.845
21 1.323 1.721 2.080 2.518 2.831
22 1.321 1.717 2.074 2.508 2.819
23 1.319 1.714 2.069 2.500 2.807
24 1.318 1.711 2.064 2.492 2.797
25 1.316 1.708 2.060 2.485 2.787
26 1.315 1.706 2.056 2.479 2.779
27 1.314 1.703 2.052 2.473 2.771
28 1.313 1.701 2.048 2.467 2.763
29 1.311 1.699 2.045 2.462 2.756
30 1.310 1.697 2.042 2.457 2.750
40 1.303 1.684 2.021 2.423 2.704
60 1.296 1.671 2.000 2.390 2.660
120 1.289 1.658 1.980 2.358 2.617
[infinidade] 1.282 1.645 1.960 2.326 2.576
Referência de (1)
Ao analisar dados, um valor de teste bastante diferente de todos os outros,
chamada um " outlier ", pode ser achada, contudo não pode haver nenhuma razão óbvia para
desqualifique aquele teste de particular, por exemplo nenhuma água foi derramada, madeira era
perdida " nem misweighed, valores não eram misrecorded, etc. O
presença de tal um outlier virtualmente garantias que a distribuição
com isto incluiu não é normal " e analisando isto corretamente podem então
seja bastante difícil.
Um modo para evitar estas complicações simplesmente é ignorar arbitrariamente
outliers se eles são suficientemente diferentes dos outros dados.
O
consequencies de jogar fora um " ponto de dados bom " incorretamente são insignificantes;
as conseqüências de não jogar fora um " ponto de dados ruim " podem ser
totalmente adverse. Um critério útil por decidir se ou não para
inclua um outlier é calcular quantas divergências de amostra mente de
a média do outro teste data. é importante que esta amostra
divergência e média não incluem o outlier. Se mentir mais que, para
exemplo, quatro divergências de amostra fora, o outlier deveriam ser descartados.
Em
alguns casos pode ser desejável para usar o critério mais rígido de três
prove divergências.
Como um exemplo, considere o caso onde um nono teste é terminado em Fogão C
(Mesa 1) e um valor de 9% já é found. Como mostrada, a média e
prove divergência para os primeiros oito testes em Fogão C=15.4 [- ou +]1.41.
O
avalie 9% é mais de quatro divergências de amostra da média, quer dizer,
15.4-4(1.41)=9.76, assim pudesse ser discarded. Alternatively, considere o
caso onde o nono teste deu para um valor de 20 percent. UM valor de 20
por cento há pouco é ligeiramente mais que [3S.sub.C] de C[bar].
Discarding que este valor pode
seja desejável em alguns casos, mas não é tão claramente " ruim " como o valor 9%.
Limites de confiança
Limites de confiança dão uma gama de valores dentro qual a verdadeira média
avalie para os dados é esperada a lie. Como antes, um t-valor é achado para
os dados de teste com graus de f de liberdade e um nível de significação, [alfa].
O intervalo de confiança:
<veja equação 6>
bsex204a.gif (97x486)
é então 100(1-2[alpha])% certo (veja nota 3) celebrar o verdadeiro valor comum de
a distribuição normal subjacente da qual os dados de teste são um acaso
amostra.
Note a diferença de 1/[radical]n comparou a equação (4) . Como o
número de pontos de dados, n, se põe grande, o intervalo de confiança reduz
no verdadeiro valor comum até mesmo enquanto o se espalhe de dados, equação (4),
restos o mesmo.
Como um exemplo, para Fogão UM (Mesa 1), a gama <veja equação abaixo>
bsex204b.gif (97x486)
é 100(1-2(2.5))% =95% certo celebrar a verdadeira média.
Similarly, <veja equação abaixo>
bsex204c.gif (87x486)
é 99% certo celebrar a verdadeira média.
t-teste
O t-teste é usado para determinar se dois jogos de dados diferirem em um statistically
modo significante.
Fogões comparando UM e B, a divergência comum e standard deles/delas é determinada
por: <veja equação abaixo>
bsex205a.gif (97x486)
e a 95 confiança de por cento deles/delas percorre (dentro qual há uns 95 por cento
probabilidade de achar os verdadeiros valores comuns deles/delas--Veja Nota 3) é:
[A.sub.g5] = 15.9 a 18.5 e [B.sub.g5] = 15.0 a 17.4
Assim, os 95 limites de confiança de por cento deles/delas sobrepõem de 15.9 a 17.4.
Como,
então, um sabe que fogão UM é realmente melhor que fogão B?
Para
determine este um t-teste é used. Para dois dados fixa x e y que o t-valor é
definida como (4):
<veja equação 7>
bsex205b.gif (127x798)
onde [S.sub.p] é a divergência de amostra agrupada, <veja equação abaixo>
bsex205c.gif (150x486)
[n.sub.x] e [n.sub.y] é o número de testes usado por calcular a média e
divergências standards de jogos de dados X e Y respectivamente, e o número de
graus de liberdade são determinados por
F = [N.SUB.X] + [N.SUB.Y] - 2 (8)
Se o valor de t calculasse através de Equação (7) é maior que o valor
listada em Mesa 2 para aquele número de degreas de liberdade e um certo
nível de significação, [alfa], então o dados fixa são ditos X e Y para ser
diferente aos 100(1-2[alpha])% nível de confiança (veja nota 4).
que é
importante a nota que o valor [alfa] deve ser escolhida de Mesa 2 em ordem para
tenha uns 100(1-2[alpha])% confiança que os meios (ou médias) é diferente.
Isto é conhecido como um dois-apoiou t-teste dos meios.
Assim, comparando fogões UM e B (Mesa 1) <veja equação abaixo>
bse205d0.gif (167x486)
Da t-mesa, para graus de f=18 de liberdade e uns 100(1-2[alpha]) -90 por cento
nível de confiança, [alpha]=5 e t=1.734. Desde o t-valor calculado sobre,
t=1.30, é menos que isto, a pessoa diz que os dois fogões, UM e B, não faça
conheça o 90 nível de por cento de exigência de confiança--quer dizer, há
menos que uma 90 chance de por cento que o desempenho dos dois fogões
difira, ou equivalentemente, há mais que uma 10 chance de por cento que o
desempenho de PHU comum de fogão UM está igual a isso de fogão B (veja
note 5 para uma discussão mais detalhada).
Fogão comparando B para fogão C (Mesa 1):
<veja equação abaixo>
bsex206a.gif (285x486)
para graus de f=10+8-2=16 de liberdade o t-valor para um 90 nível de por cento de
confiança ([alpha]=5) é tão novamente 1.746 [t.sub.BC]=1.10 é menos que 1.746=[t.sub.90] e
há maior que uma 10 chance de por cento que o verdadeiro valor comum de
desempenho para fogão B estará igual a isso de fogão C.
Semelhantemente, fogão C e fogão UMA lata seja comparada para achar:
[S.SUB.P] = 1.65 T = 2.30 F=16 DE
De Mesa 2, é o t-valor para f-16 e um 95 nível de por cento de confiança
([alpha]=2.5) [t.sub.g 5]=2.12; para um 98 nível de por cento de confiança ([alpha]-1) [t.sub.g 8]=2.583.
O t-valor
para Fogões UM e C é então; <veja equação abaixo>
bsex206b.gif (97x540)
Assim, há um 95 nível de por cento de confiança que o desempenho de
Fogão UM é diferente que o de Fogão C. Alternatively, pode ser dito
que há um aproximadamente 2 a 5% chance que os desempenhos deles/delas são
o same. que Isto não declara, porém, isso que o desempenho relativo deles/delas
é.
que o desempenho relativo deles/delas está em algum lugar na gama de valores dada
pela confiança deles/delas levels. por exemplo, é 95 por cento provável isso
as verdadeiras mentiras de desempenho deles/delas nas gamas dadas por:
<veja equação abaixo>
bsex206c.gif (87x600)
No caso de fogões UM e B, o dados era insuficiente mostrar um
diferença de desempenho significante entre them. testes Adicionais são
precisada.
Determinar o número de testes n exigiu mostrar uma diferença significante
entre dois dados fixa cada de dados de n aponta, a fórmula seguinte é
usada: <veja equação 9>
bsex207a.gif (121x600)
onde [bar]X e [bar]Y são as médias para os dois dados fixa, [S.sub.P] é os agruparam
prove divergência para fixa X e Y, e u é determinado por, para 90 por cento,
confiança nivela, u=1.293; para 95 por cento, u=3.61, e para 99 por cento,
u=4.90 (veja nota 6).
Por exemplo, ser 90 por cento confiante que fogões UM e B teve diferente
desempenhos, o número de testes precisado seria aproximadamente <veja equação abaixo>
bsex207b.gif (121x540)
ou aproximadamente 25 testes de cada stove. que O 99 nível de confiança de por cento requer
aproximadamente 71 testes de each. Clearly, se possível, é preferível a mais
cuidadosamente controle os testes de forma que lá é menos variação entre testes;
quer dizer, reduzir a amostra deviation. Thus standard, prova segura,
resultados são alcançados mais facilmente controlando melhor as variáveis tal
como conteúdo de umidade de madeira, areje, etc., que tentando os dominar por
testes eternamente " repetindo.
Regressão linear
Regressão linear é usada para achar a " melhor " relação linear entre
dois variables. Se a relação entre as variáveis não é linear,
então a regressão linear deveria ser feita com a combinação apropriada
de variáveis de forma que isto é tão perto de uma relação linear quanto possível.
Por exemplo, se y é aproximadamente igual para [x.sup.2] então a regressão linear
deveria ser feita entre o y variável e a variável [x.sup.2] em lugar de
entre y e x itself. pode estar normalmente A forma aproximada para usar
asperamente calculada por depressa graphing que o dados avalia, x, [x.sup.2], etc. contra
y e observando que quase é linear.
As fórmulas por fazer uma regressão linear são a seguinte:
Determinado dados de n emparelha (x,y), o melhor ajuste linear para estes pontos de dados é
dada pela linha:
<veja equação 10>
bsex207c.gif (70x600)
onde m é o declive e ([bar]Y-mX[bar]) é o y interceptam.
O coeficiente [bar]X de
esta equação é determinada pela média:
<veja equação abaixo>
bsex208a.gif (162x726)
Com as definições:
<veja equação abaixo>
bsex208b.gif (600x600)
O coeficiente de correlação é então determinado por <veja equação 14>
bsex208c.gif (129x726)
e é uma medida de como bem o y=m(x-X[bar de linha] )+Y[bar] de fato ajustes os dados:
[- or+]1 em um ajuste perfeito; 0 indicam não há nenhuma correlação entre o
variáveis x e y nos dados emparelham ([x.sub.i],[y.sub.i]).
Uma região de confiança também pode ser determinada para a regressão enfileire e é
semelhante aos limites de confiança para um valor comum discutido acima.
O
região de confiança é determinada pela equação:
<veja equação abaixo>
bsex208d.gif (230x600)
é a discrepância calculada de resíduos e F(2,n-2) é o superior (1-[alpha])
ponto de porcentagem da distribuição de F para 2 e graus de n-2 de liberdade a
o nível de confiança desejado (1-[alpha]) . que A distribuição de F é listada em Mesa 5
debaixo de.
Esta é a equação para uma elipse em variáveis (a,b) . Lines y =
a'+b'(x-X[bar]) com (a',b ') dentro desta elipse a linha de regressão ajustou com
o nível de confiança dado pela escolha de Linhas de F. com (a',b ')
fora desta elipse os dados não ajustam àquele nível de confiança.
Como um exemplo do uso de regressão linear, suponha que uma série de
são feitos testes para determinar o efeito da altura de grelha-para-panela (tudo
outros fatores que permanecem precisamente o mesmo) com os resultados para fogões D
e E como mostrada em Mesa 3.
MESA 3
Dados de Fogão Hipotéticos de PHU contra Grelha Para Altura de Panela
H (altura) D (PHU) E (PHU)
10 CM 30% 17%
11 28 14
12 27 16
13 25 17
14 24 18
15 23 16
MESA 4
Um Exemplo Folha de trabalho de Regressão Linear
H D E HD HE [H.SUP.2] [D.SUP.2] [E.SUP.2]
10 30 17 300 170 100 900 289
11 28 14 308 154 121 784 196
12 27 16 324 192 144 729 256
13 25 17 325 221 169 625 289
14 24 18 336 252 196 576 324
15 23 16 345 240 225 529 256
Soma [sigma] = 75 157 98 1938 1229 955 4143 1610
Claramente, o desempenho deste fogão hipotético D é muito sensível para
a altura de grelha-para-panela enquanto o de fogão E não é.
UMA regressão linear
pode ser feita para determinar o entre o qual a melhor relação linear é o
desempenho de fogão e a altura em centímetros e determinar como
com precisão esta relação linear representa os dados.
Do jogo de dados sobre para fogões D e E as somas e somas de quadrados
e podem ser formados produtos como indicada em Mesa 4.
Então <veja equação abaixo>
bsex210a.gif (600x600)
Assim, o melhor ajuste linear para os dados para fogão D é
[PHU.SUB.D] = -1.4(H-12.5) + 26.1667
e há uma correlação muito boa, |R|=0.99, entre estes pontos de dados,
como mostrada em Figura 1.
bse1x213.gif (600x600)
Para fogão E, o melhor ajuste linear é determinado por
[PHU.SUB.E] = 0.229(H-12.5) + 16.333
mas a correlação não é muito bem, |R|=0.313, como lata também seja visto dentro
Figure 1.
Semelhantemente, podem ser determinadas regiões de confiança para a anterior regressão
linhas.
Com um nível desejado de confiança de 95 por cento, o F avaliam com
n=4 é 6.94. Para fogão D, a região de confiança é então determinada por:
<veja equação abaixo>
bsex210b.gif (230x600)
Para fogão E a região de confiança em dada por:
[(um-16.333) .sup.2] + 2.9167[(b-0.229) .sup.2] = 4.863
MESA 5
F(2, N) DISTRIBUIÇÃO
nivelam de confidence/level de significação
N 90%/10% 95%/5% 97.5%/2.5% 99%/1%
1 49.5 199.5 799.5 4999.5
2 9.00 19.00 39.00 99.00
3 5.46 9.55 16.04 30.82
4 4.32 6.94 10.65 18.00
5 3.78 5.79 8.43 13.27
6 3.46 5.14 7.26 10.92
7 3.26 4.74 6.54 9.55
8 3.11 4.46 6.06 8.65
9 3.01 4.26 5.71 8.02
10 2.92 4.10 5.46 7.56
11 2.86 3.98 5.26 7.21
12 2.81 3.89 5.10 6.93
13 2.76 3.81 4.97 6.70
14 2.73 3.74 4.86 6.51
15 2.70 3.68 4.77 6.36
16 2.67 3.63 4.69 6.23
17 2.64 3.59 4.62 6.11
18 2.62 3.55 4.56 6.01
19 2.61 3.52 4.51 5.93
20 2.59 3.49 4.46 5.85
21 2.57 3.47 4.42 5.78
22 2.56 3.44 4.38 5.72
23 2.55 3.42 4.35 5.66
24 2.54 3.40 4.32 5.61
25 2.53 3.39 4.29 5.57
26 2.52 3.37 4.27 5.53
27 2.51 3.35 4.24 5.49
28 2.50 3.34 4.22 5.45
29 2.50 3.33 4.20 5.42
30 2.49 3.32 4.18 5.39
40 2.44 3.23 4.05 5.18
60 2.39 3.15 3.93 4.98
120 2.35 3.07 3.80 4.79
[infinidade] 2.30 3.00 3.69 4.61
Referência (1)
Estes são graphed em Figura 2 abaixo (7) . Como pode ser vista, a confiança
bse2x213.gif (600x600)
região para fogão E é muito maior que para fogão D. Que é, há um
latitude considerável em possíveis escolhas para os parâmetros de linha para
fogão E para um determinado nível de confidence. Stated outro modo, há
consideravelmente menos certeza sobre o que a linha de regressão realmente deve
seja para fogão E que para fogão D. Isto corresponde o muito menor
coeficiente de correlação para fogão dados de E que fogão D. Thus, os calcularam,
por exemplo, linha de regressão para fogão E é os melhor ajustaram para o
determinados dados, menos outras linhas de regressão com parâmetros dados dentro o
elipse quase provê como bem um ajuste (95 nível de confiança de por cento para o
determinados dados) para estes dados.
Linhas de Regressão Lineares comparando
É freqüentemente necessário comparar dois regressão enfileira para determinar
se ou não eles são paralelos ou talvez statistically plano indistinguível.
Fazer isto, uma técnica semelhante ao t-teste pode ser usada.
Dada dois jogos de dados:
<veja equação abaixo>
bsex212a.gif (121x600)
era as subscrições 1 e 2 nos parênteses recorra aos dados respectivos
jogo.
Primeiro, são ajustadas linhas de regressão por cada jogo de dados separado como descrita
sobre.
<veja equação 18>
bsex212b.gif (230x600)
onde as subscrições distinguem entre jogos de dados eu e 2.
Segundo, a discrepância residual calculada, [S.sup.2.sub.r], é calculada para cada dados
fixe como determinado em equação (16).
Terço, a discrepância residual calculada agrupada, [S.sup.2.sub.pr], é calculada para o
dois dados fixa.
<veja equação 19>
bsex212c.gif (150x600)
onde as subscrições distinguem novamente entre os jogos de dados.
Quarto, o t-valor agrupado [t.sub.p] é calculada para a dois regressão enfileira <veja equação 20>
bsex214a.gif (167x600)
Isto pode ser comparada agora ao t-valor para ([n.sub.1]+[n.sub.2]-4) graus de liberdade
e o nível desejado de significação, [alfa], da t-mesa.
Se [t.sub.p] é
maior que aquele determinado para [t.sub. [alfa]] então na t-mesa as linhas são ditas
tenha declives diferentes ao nível de confiança 100(1-2[alpha])%.
Se os declives não são então statistically distinguível que eles podem ser
testou para determinar se eles também são coincident. para fazer isto, uma terra comum,
declive deve ser calculado logo para todo o anterior data. Thus, o quinto,
passo é calcular um declive comum, [m.sub.c], e uma discrepância residual comum,
[S.sub.c] para os dois dados fixa junto.
<veja equação abaixo>
bsex214b.gif (230x600)
Sexto, calcule o t-valor comum correspondente, [t.sub.c]:
<veja equação 23>
bsex214c.gif (207x600)
Como sobre, se [t.sub.c] é maior que o t-valor para ([n.sub.1]+[n.sub.2]+3) graus de
liberdade ao nível desejado de significação, [alfa], então as duas linhas são
compare mas statistically distinguishable. Se [t.sub.c] é menos que o
t-valor então eles são statistically indistinguível ao nível de
confiança 100(1-2[alpha])%.
Um estudo de campo idealizado será analisado para ilustrar a técnica.
A primeira semana, weighings de madeira diário são terminados para cada dos oito
famílias que usam o stove. tradicional deles/delas Para cada familiar, o número de
equivalents de adulto que come e o consumo de combustível por adulto equivalente é
calculada durante cada dia e então calculou a média em cima do week. em A segunda semana,
o processo está repetido com as famílias que usam modelo de fogão melhorado UM;
a terceira semana com fogão melhorado B. modelo A quarta semana, as famílias,
novamente usa os fogões tradicionais deles/delas para conferir que o desempenho é
o mesmo; quer dizer, verificar que as condições, resista, umidade de madeira
conteúdo, e outras variáveis que poderiam afetar o desempenho de fogão, tenha
permanecida o mesmo durante o período inteiro de testing. são Os dados
resumida em Mesa 6.
Estes dados são plotted em Figura 3. Embora é fácil de ver aquele fogão
bse3x217.gif (600x600)
Um consome menos combustível que o fogão tradicional, não é fácil de ver qualquer
diferencie entre fogão B e o tradicional.
O primeiro passo é calcular [bar]X, [bar]Y, [S.sub.xxn], etc. no que Os resultados são listados
Mesa 7.
As linhas de regressão são determinadas por (Mesa 7 e equações 11 a 14 sobre):
Fogão tradicional:
Y = -28.6(X-10.25) + 625. R = -0.84
Modele UM stove: Y = -19.4(x-10.25) + 387.5 R = -0.56
Stove: de B modelo Y = -29.0(x-10.375) + 575. R = -0.89
onde Y é o consumo de combustível por pessoa por dia, x é o tamanho familiar
em equivalents de adulto, e R é o coeficiente de correlação.
Clearly,
fogão UM tem um mais baixo consumo de combustível que o others. However, sua mudança,
em consumo de combustível com tamanho familiar também é significativamente diferente.
Para
compare estes fogões, o consumo de combustível por pessoa para o tamanho comum
de família used. pode estar A x = 10.
25, o fogão tradicional usa 625
grams/person-dia, fogão UNS usos 387.5 grams/person-dia, e fogão usos de B
578.6 grams/person-day. por causa da correlação forte entre família
tamanho e consumo de combustível normalmente observaram no campo, é importante
aquele desempenho de fogão seja comparado em base do mesmo tamanho familiar.
A regressão enfileira para os fogões de B tradicionais e modelo tenha semelhante
declives e pode ser compared. Calculating a discrepância residual, equação,
(16), para cada dados fixados <veja equação abaixo>
bsex215a.gif (150x600)
Deste a discrepância residual agrupada é determinada por [S.sup.2.sub.pr] = 4820.
O t-valor agrupado correspondendo é <veja equação abaixo>
bsex215b.gif (87x600)
Da t-mesa, para (8+8-4)-12 graus de liberdade, o 80 nível de por cento,
de confiança ([alpha]-10) é (1.356) . Thus, os declives destas duas linhas são
statistically indistinguível.
Agora um declive comum e discrepância de amostra comum para os dois jogos de dados
combinada pode ser calculada.
[m.sub.c] = 28.8 e [S.sub.c] = 66.7
MESA 6
Dados de De UM Estudo de Campo Hipotético
Semana de 1 Semana de 2 Semana 3
Fogão Tradicional Modelo de UM Model B
Fuel Equivalente per Equivalent Fuel por Fuel Equivalente por
Adultos de FAMILIARES pessoa-day pessoa-dia de Adults os Adultos de pessoa-dia de
A 4 800 4 600 5 800
B 7 700 7 400 6 700
C 9 600 9 500 9 600
D 10 700 10 400 9 500
E 11 700 11 300 11 600
F 11 600 12 400 12 500
G 14 400 14 300 15 500
H 16 500 15 200 16 400
MESA 7
Análise de regressão de De Estudo de Campo Hipotético
Fogão de Tradicional UM Fogão de B
Fogão de
[BAR]X 10.25 10.25 10.375
[BAR]Y 625.
387.5 575.
[S.SUB.XXN] 99.5 91.5 107.875
[S.SUB.YYN] 115,000.
108,750. 115,000.
[S.SUB.XYN] -2850.
-1775. -3125.
O t-valor correspondente é <veja equação abaixo>
bsex216.gif (167x600)
Para (8+8-3)=13 graus de liberdade, a t-mesa dá um t-valor de 1.35 para
os 100(1-2[alpha]) =80 nível de confiança de por cento ([alpha]=10) e 1.771 para os 90
nível de confiança de por cento ([alpha]=5) . Thus, 1.771> [t.sub.c]-1.39> 1.35, quer dizer,
há maior que uma oitenta chance de por cento, mas menos que 90 por cento,
que estes dois fogões têm um nível diferente de desempenho (embora isto
já foi mostrada que a mudança no desempenho deles/delas com família
classifique segundo o tamanho, i.e.
o declive da regressão deles/delas enfileira, é o mesmo).
A batida
estimativa do vas de desempenho relativo deles/delas dada acima para o tamanho familiar
de 10.25, isso é 625 grams/person-dia contra 578.6 grams/person-dia ou
fogão B usa 7.5 por cento menos combustível que o fogão tradicional.
Analisando reais dados de campo há numerosas complicações.
O combustível
consumo ou os números das pessoas alimentados podem variar dramaticamente de
dia a dia para um family. individual Neste caso, pode ser melhor fazer
as regressões lineares ou outras análises nos dados diários de todos o
as famílias combinaram em lugar de calcular a média isto primeiro em cima do período de tempo
(semana) para cada family. O consumo de combustível tenderá freqüentemente a diminuir
um pouco com tempo como as famílias fique mais sensível abastecer use ou
melhor aprenda a controlar o stoves. Changes deles/delas em tempo, como o
começando ou termina da estação chuvosa, às vezes pode afetar dramaticamente
abasteça consumption. pelo que Este fator, em particular, poderia ser reduzido
monitorando a umidade de combustível content. o estado econômico de A família podem
também seja um fator grande determinando combustível use. Tal fatora como estes possa
freqüentemente seja considerada para fazendo uma regressão múltipla nos dados.
Regressão linear em Duas Variáveis
Em muitos casos há dois ou mais variáveis que determinam o sistema
resposta.
O laboratório PHU de um fogão poderia ser determinado por ambos o
encane altura e abra brecha, ou o consumo de combustível por pessoa poderia depender em
o tamanho familiar e renda, ou talvez no tamanho familiar e dia de
o teste--o consumo de combustível que diminui como a família se torna mais
sensibilizada ao combustível deles/delas use. analisar tais casos o procedimento seguinte
é usado.
Determinados trigêmeos de n de observações ([y.sub.1], [x.sub.1i] [x.sub.2i]), a equação de regressão
quais ajustes este dados é <veja equação abaixo>
bsex218a.gif (600x600)
e o coeficiente de correlação parcial entre [x.sub.1] e y é determinado por <veja equação abaixo>
bsex218b.gif (600x600)
No caso onde as variáveis [x.sub.1] e [x.sub.2] não tenha nenhuma correlação ([S.sub.x1x2n]=0)
as fórmulas sobre para [m.sub.1] e [m.sub.2] reduza que para regressão linear em um
porém, único variable. Em muitos casos [x.sub.1] e [x.sub.2] não será independente.
Por exemplo, considere o caso onde [x.sub.1] é o tamanho familiar, [x.sub.2] é
a renda familiar, e y é o consumo de combustível por pessoa-dia.
Ambos [x.sub.1]
e [x.sub.2] afetará y. Additionally, porém, as famílias com rendas maiores
freqüentemente tenha menos children. Thus [x.sub.1] e [x.sub.2] não é independente
neste caso.
Como um final trabalhou exemplo, dados de teste de laboratório em carvão separado,
fogões durante o segundo, chiando fase e listou em Mesa que VI-2 será
analisada.
que O dados é listado em Mesa 8 com y o PHU, [x.sub.1] o canal
abra brecha em milímetros, e [x.sub.2] o comprimento de canal em centímetros.
que O PHU é
extraordinariamente alto e é menos sensível às dimensões de canal que
seria esperada de Capítulo III por razões discutidas em Capítulo VI.
Destes dados as somas, somas de quadrados, e somas de produtos podem ser
calculada como before. que podem ser calculados As médias e outros fatores então.
Os resultados são listados abaixo em Mesa 9.
bsex219.gif (600x600)
MESA 8
PHU Dados para Fogões de Carvão, Chiando Fase
Y (PHU) abrem brecha [x.sub.1] (mm.) comprimento de [x.sub.2] (cm.)
57.5 3 5
68.6 3 10
78.4 3 15
50.2 5 5
71.9 5 10
77.3 5 15
48.8 8 5
61.7 8 10
64.9 8 15
De Mesa 9, são calculados os declives e coeficientes de correlação parciais.
[M.SUB.1] = -1.997 [R.SUB.X1Y] = -0.776
[M.SUB.2] = 2.1367 [R.SUB.X2Y] = 0.934
Assim, a equação de regressão é determinada por:
Y = 64.4 - 2.0([X.SUB.1]-5.3) + 2.1([X.SUB.2]-10)
Esta equação é o melhor ajuste linear possível para o data. A equação
por exemplo, diz que diminuindo a abertura de canal de 5.3 a 3.0 mm vão
aumente o PHU antes de aproximadamente 4.6%; alongando o canal de 10 a 15 cm.
aumente o PHU por aproximadamente 10.5% . Como pode ser vista do parcial
coeficientes de correlação, o ajuste é bastante bom entre o PHU, y, e
o comprimento de canal, [x.sub.2] . não é como bem entre o PHU, y, e o
abertura de canal, [x.sub.1].
Há numerosas outras técnicas estatísticas úteis como bem, como
regressão em mais de duas variáveis, análise de discrepância, e muitos
outros.
que O leitor interessado deveria recorrer a um livro de ensino no assunto
para detalhes (1).
APÊNDICE H:
EQUIPAMENTO TESTANDO
São listados instrumentos úteis em desígnio de fogão, desenvolvimento, e prova
debaixo de.
UMA lista muito extensa de fabricantes para estes e outro
instrumentos científicos são determinados como referência (1).
o medida de fita de metal Flexível:
Meça modelo, fogão, e panela
Dimensões de , etc.
o Equilíbrio:
Usada para laboratório, arte culinária controlada, e campo tests. Dentro
o laboratório e arte culinária controlada testa um equilíbrio com uma precisão
de [- ou +]1 grama é desejável.
A capacidade de equilíbrio deveria ser pelo menos 5 kg
e preferivelmente 10 kg ou mais.
Com capacidades mais altas, o fogão inteiro
pode ser pesado com carvão nisto, enquanto evitando as complicações assim de
removendo o carvão do fogão, pesando isto, e reiniciando então
o fire. O equilíbrio ou deveria ser um tipo de viga dobro ou triplo
equilibram, ou eletrônico.
Os equilíbrios eletrônicos têm a vantagem de
aliviam de uso e erros reduzidos em medida, mas custo consideravelmente
mais e é mais frágil que os equilíbrios de panela mecânicos standards.
Em campo testa, devido à necessidade para portabilidade, equilíbrios de fonte lineares
com uma precisão de pelo menos [- ou são preferidos +]10 gramas.
Não importa que equilíbrio é usado, sua calibração freqüentemente deveria ser
conferiu em cima de sua gama inteira pesando um jogo de pesos standards.
que O equilíbrio também deveria ser colocado em uma plataforma nivelada onde não vai
seja chocalhado e cuidadosamente protegeu de pó, calor extremo, e água.
o Termômetros:
Meça a temperatura de água durante testes de laboratório.
Typically, mercúrio em termômetros de copo com um comprimento de 30 a 45 cm
e uma gama de 0 a 105[degrees]C ou 110[degrees]C com uma precisão de al menos [- ou +]0.5[degree]C
são muito úteis.
Alternatively, podem ser usados thermocouples.
O THERMOCOUPLES:
Meça temperaturas da água, ou do
Fogão de ou gases de cano de chaminé quentes.
UMA variedade larga de arames de thermocouple e
Sondas de estão disponíveis para temperatura diferente ranges. testando
Fogões de , tipo que K chromel-alumel thermocouple telegrafam com temperatura alta,
cerâmico ou isolamento de copo normalmente é adequate. Se uma temperatura direta
estágio de leitura metro com um embutiu junção fria eletrônica não é
disponível, então um volt digital metro que tem uma resolução de 0.1 mV
Serão precisadas de e uma junção de referência, preferivelmente em um banho de gelo.
Para medidas precisas, a junção de teste deve ser dentro muito bom
contato térmico com a temperatura que está medido.
estágio de leitura Direto termômetros digitais com um embutiu referência pode ser
muito conveniente, mas as sondas standards proveram com eles pode reduzir
a flexibilidade do experimenter para fazer uma variedade larga de medidas
como eles são freqüentemente muito grandes e de difícil controle para para ser inserida facilmente dentro o
Região de de interesse--como a panela para parede channel. Neste caso
que o experimenter quererão fazer um jogo pessoal de thermocouple
sonda de tipo de padrão arame de K.
o Fornos:
Meça o conteúdo de umidade de wood. " Wet " que madeira é
colecionou no campo e colocou em ar sacolas plásticas apertadas e em um
local fresco até o teste de umidade pode ser feito (Nota que muitos tipos
de plásticos são um pouco permeáveis--o teste deveria ser feito como logo
como possível).
A madeira só é pesada então e colocou no forno para
secam às 105[degrees]C até seu peso se torna constant. que Isto pode levar vários
Dias de que dependem do tamanho do wood. A diferença entre seu
rubricam e pesos finais são a umidade content. Alternatively,
entretanto menos preciso, um metro de umidade eletrônico pode ser usado
calculam o conteúdo de umidade.
o Umidade metro:
Meça o conteúdo de umidade aproximado de
wood. consiste de um calibrou quatro sonda de forcado que é inserida
na madeira.
O metro mede a resistência elétrica do
Madeira de por estas sondas e disso dá um estágio de leitura da umidade
content. Tais metros de umidade podem ter uma precisão reduzida para umidade
Conteúdos de maior que 25%.
Further, como eles só medem a superfície
umidade conteúdo, eles podem estar seriamente em erro para o interior.
o Bomb calorímetro:
Meça o valor calorífico da madeira ou
Biomassa de que é usado com o fogão.
o Gas análise:
Meça o monóxido de carbono e outros gases
libertou através de combustão no fogão.
UMA variedade de portátil pessoal
monitora para determinar exposições individuais para fumar e suspendeu
Particulates de foram desenvolvidos pelo Instituto de Sistemas de Recurso de
o Centro de Leste-oeste.
Interested os leitores deveriam os contatar diretamente.
Ao comprar laboratório ou campo que testam equipamento, é importante para
saiba como a precisão deles/delas afetará a qualidade global de dados.
Para
tal análise as regras seguintes podem ser usadas (2).
Se medidas de m com um aparato dão uma leitura comum calculada e
prove divergência de [X.sub.m] [- ou +][S.sub.mx], medidas de n com um segundo aparato dão
[Y.sub.n] [- ou +][S.sub.ny], e assim por diante; então a soma de tais medidas é
dada por:
<veja equação 1>
bsex222a.gif (167x600)
onde um, b, c,....
é constantes; e o produto de tal
medidas são <veja equação 2>
bsex222b.gif (167x600)
onde i, j,...
é exponents. Em ambos estes casos que é assumido que o
variáveis X, Y,..., é uncorrelated.
Uso destas fórmulas é diretamente-forward. Considere, por exemplo, o
erros em um laboratório PHU testam se o termômetro tiver um erro de [- ou +]1[degree]C
(determinou medindo as temperaturas repetidamente de por exemplo água fervente
calculando a divergência de amostra durante um certo tempo e então) e o
equilíbrio tem um erro típico de [- ou +]2 grams. Then de Capítulo V, <veja equação 3>
bsex223a.gif (167x600)
e com valores típicos de [kg de W.sub.i]=5.000; [kg de W.sub.f]=4.700; [T.sub.i]=30[degrees]C; [T.sub.f]=100[degrees]C;
[Kg de M.sub.i]=0.500; [kg de M.sub.f]=0.150; [kg de C.sub.i]=0; [kg de C.sub.f]=0.040; [kJ/kg de C.sub.w]=18000; e
[C.sub.c]=29000 kJ/kg. Inserting estes valores assumidos junto com os erros em
equação (3) dá <veja equação abaixo>
bsex223b.gif (600x600)
ou, como uma porcentagem <veja equação abaixo>
bsex223c.gif (70x600)
Se um equilíbrio com uma um grama precisão é ao invés usado, então o mesmo
procedimento pode ser usado para achar <veja equação abaixo>
bsex223d.gif (97x600)
Além disso, se um termômetro com uma precisão de 0.5[degree]C é usado, o
erro é reduzido mais adiante para <veja equação abaixo>
bsex223e.gif (78x600)
Assim, seguindo um procedimento simples como isto (veja referência (2) para
uma discussão mais rigorosa) o efeito em qualidade de dados de níveis diferentes
de precisão em qualquer instrumento de laboratório pode ser quantificada.
Se ou
não um instrumento mais preciso e caro vale a pena pode ser então
determinado directly. Em alguns casos será achado que a dívida de erros
para um instrumento previamente negligenciado, como um $5 termômetro, vá longe
exceda em valor a vantagem potencial de atualizar outro instrumento, como
um equilíbrio.
Outros fatores que também deveriam ser considerados incluem a variabilidade de
o valor calorífico e conteúdo de umidade do combustível; o efeito do
areje no equilíbrio; diferenças na manivela de pessoal de modo o combustível,
fogo, panelas, e água; e muitos others. do que Uma análise deveria ser feita
cada um destes fatores repetindo medidas de cada primeiro em cima de um
período de tempo para determinar a divergência de amostra e executando então um
análise de erro global como o anterior.
APÊNDICE EU:
UNIDADES E CONVERSÕES
O Sistema Internacional de Unidades (SI) está baseado nas unidades listadas dentro
Mesa 1.
que Todas as outras quantidades são derivadas arbitrariamente destes sete
são listados unidades escolhidas e exemplos vários em Mesa 2. Mesa 3 listas
bsex225.gif (600x600)
prefixos comuns usaram no SI system. Mesa 4 lista algum físico
constantes em SI units. Mesa 5 listas entre as que conversão comum fatora
bsex2270.gif (600x600)
o sistema de SI e outro sistema de unidades.
Para uma discussão mais completa,
o leitor deveria revisar referências (1,2,3-6) de qual o seguinte
são materiais.
MESA 1
Unidades Fundamentais No Sistema de SI
Quantidade de Nome de Símbolo de
Comprimento de metro de m
amontoam quilograma de kg
cronometram segundo s
ampère de atual elétrico UM
Temperatura de kelvin de K
numeram de partículas
(átomos, moléculas) verruga de verruga de
intensidade luminosa candela de o cd
MESA 3
Prefixes no Sistema Internacional de Unidades
Multiplicador de Symbol Prefixo
[10.SUP.18] E EXA DE
[10.SUP.15] P PETA DE
[10.SUP.12] T TERA DE
[10.SUP.19] G GIGA
[10.SUP.6] M MEGA DE
[10.sup.3] k quilo de
[10.SUP.2] H HECTO DE
[10.SUP.1] DA DE DEKA
[10.SUP.-1] D DECI DE
[10.SUP.-2] C CENTI DE
[10.SUP.-3] M MILLI DE
[10.SUP.-6] [MU] MICRO
[10.SUP.-9] N NANO DE
[10.SUP.-12] P PICO DE
MESA 4
Algumas Constantes Físicas Fundamentais no
International Sistema de Unidades
Quantidade de Símbolo de Valor de
Speed de Luz em um Vazio c 2.99792x[10.sup.8] m/s
Stefan-Boltzmann Constante [sigma] 5.66961x[10.sup.8] W/[m.sup.2][K.sup.4]
O K Constante de Boltzmann 1.380622x[10.sup.-23] J/K
O Constante de Avogadro [N.sub.A] 6.022169x[10.sup.2 6] 1/kmol
Gas R Constante 8314.34 J/kmolK
O h Constante de Planck 6.626196x[10.sup.-34] Js
G Constante Gravitacional 6.685x[10.sup.-5] [m.sup.3]/kg[s.sup.2]
Aceleração Gravitacional g 9.8 m/[s.sup.2]
Unidades de e Conversões
APÊNDICE J:
INSTITUIÇÕES
Instituições ativo em silvicultura tropical é listada em referência (1).
Um
manual que lista governamental e administração de recurso natural de nongovernmental,
são citadas organizações ambientais e relacionadas como referência (2).
Várias outras instituições envolveram em pesquisa de energia de biomassa e
desenvolvimento é determinado dentro (3).
Debaixo de é listada instituições envolvidas com
combustível desenvolvimento de fogão eficiente e dissemination. Embora muitos do
organizações maiores como USAID, os Nações Unidas, e o Banco Mundial
é envolvido em projetos de fogão em uma variedade de países, só primário
endereços são listed. Estas não é nem uma inscrição completa nem uma inscrição de
os grupos mais importantes e não deveria ser interpretada como tal.
que é
simplesmente uma inscrição parcial de instituições como estava disponível a Imprensa-tempo.
Desculpas vão para tudo esses que foram omitidas inadvertidamente; e eles
é pedida notificar o autor de forma que eles pode ser incluída em futuro
inscrições de institutions. ativo Para informação adicional, leitores
também deva contatar a Fundação para Disseminação de Woodstove.
ACEEE (Conselho americano para uma Energia Economia Eficiente), 1001 Connecticut
Ave., N.W.
apartamento 535, Washington, D.C. 20036 E.U.A.. (attn: Howard Geller)
ADEREM (le de aguaceiro de Associação Developpement des Energias en de Renouvelables
MAURITANIE) B.P.
6174, Nouakchott, Mauritânia.
AIDR (Associação de de Internationale Developpement Rurale), 20 lamentam de
Comércio, Boite 9, B-1040, Bruxelas, Bélgica,.
ARD (os Sócios em Desenvolvimento Rural), 72 Hungerford Terr., Burlington,
Vt. 05401, E.U.A..
ASTRA (Centro para a Aplicação de Ciência e Tecnologia para Rural
Áreas), Instituto índio de Ciência, Bangalore, Índia 560-012.
ATI (Tecnologia Apropriada Internacional), 1724 Avenida de Massachusetts,
N.W., Washington, D.C. 20036, E.U.A..
ATOL (Tecnologia Apropriada para países em desenvolvimento), Blijde Irkomstraat
9, 3000 Leuven, Bélgica.
Africare, 1601 Avenida de Connecticut, N.W., Washington, D.C., E.U.A..
Instituto de Desenvolvimento de Tecnologia apropriado, P.O. Box 793, Lae, Papua New,
Guiné.
Aprovecho Institute, 442 Rua de Monroe, Eugene, Oregon 97402, E.U.A.,.
Associação de de Bois Feu, 73 Avenida Corot, 13013 Marseille, França.
Fundação de Bellerive, Caso Postale 6, 1211 Genebra 3, Suíça.
Beijer Institute, A Academia sueca Real de Ciência, Encaixotam 50005,
S104-05, Estocolmo, a Suécia; e Instituto escandinavo de Estudos africanos,
Bohuslaningens, AB, Uddevalla, Suécia.
Usuários de BioEnergy Transmitem em rede, a/c Instituto Internacional para Energia e
Desenvolvimento, 1717 Massachusetts Ave.
N.W., Washington, D.D. 20036. (attn:
Albert Binger)/P.O. Caixa 1660, San Jose, Costa Rica.
(attn: Alvaro Unana).
Instituto de Pesquisa de cinta, McDonald Faculdade de McGill Universidade, P.O. Box,
255, ste.
Anne de Bellevue, Quebec, o Canadá H9X 1CO.
CDI (de de Centro Desarrollo Industrial), A.P.
1626, Tegucigalpa, Honduras.
CEAER, du de Universite Ruanda, Butare, Ruanda; (attn:
Prospere Mpawenayo)
CEES (Centro para Energia e Estudos Ambientais); Universidade de Princeton,
Princeton, Nova Jersey, 08544.
E.U.A.. (attn: Sam Baldwin, Gautam Dutt, Eric,
Larson, Bob Williams).
CERER (Centro d'Etudes et de Recherches sur les Energias Renouvelables)
De de Universite Dakar, B.P.
476, Dakar, Senegal.
CEMAT (Centro para Mesoamerican Studies em Tecnologia Apropriada), P.O.
Encaixote 1160 Guatemala.
CICON (DE DE CENTRO DE DE INVESTIGACIONES INGENIERIA), CIUDAD UNIVERSITARIA,
Zona 12, Guatemala.
CILSS (Comite Permanent Enterrar-etats de Lutte la de Contre Secheresse dans le
SAHEL), EQUIPE ECOLOGIE-FORETS, B.P.
7049, Ouagadougou, Burkina Faso.
CISIR (Instituto de Ceylon para Pesquisa Científica e Industrial), P.O. Box
787, 363 Bauddhaloka Mawatha, Colombo 7, Sri Lanka.
CORT (Consórcio em Tecnologia Rural), E-350, Nirman Vihar, Delhi 11092,
Índia
CRES (Centro Energie Solaire Regional), B.P.
1872, Bamako, Mali.
CWS (Serviço de Mundo de Igreja), B.P.
11624, Niamey, o Níger (attn: Ralph Royer);
B.P. 3822 Dakar, Senegal (attn:
Lionel Derenoncourt).
Centro para Tecnologia de Desenvolvimento, Departamento de Tecnologia e Humano
Negócios, Universidade de Washington, St. o Louis, Missouri 63130 E.U.A..
(attn:
Robert P. o Morgan)
Centre para o Estudo de Energia e recursos naturais, Universidad Catolica,
Madre Y Maestra, Santiago los de de Caballeros, República dominicana,
Centro para Pesquisa de Energia, Escritório Nacional para Científico e Técnico
Pesquise, Yaounde, Camarões.
Centro Alternativas de Energias de des Nacionais, BP 199, Nouakchott, Mauritânia.
Centro de Nacional Productivite, B.P.
811 Conakry, Guiné.
Instituições
Técnica de centro Forestier Tropical, 45 bis, la de de de avenida Belle Gabrielle,
94130 Nogent-sur-Marne, França.
Departamento de Engenharia químico, Universidade de Bangladesh de Ciência e
Tecnologia, Dacca 2, Bangladesh.
DHV Engenheiros Consultores, P.O. Box 85, 3800 AB Amersfoot, O Países Baixos,
(attn:
Gerhard furgão de Rhoer).
Departamento de Desenvolvimento de Comunidade, Banjul, A Gâmbia (attn:
Bai
Bojang); Departamento de Silvicultura, Não.
5 Marina, Banjul, A Gâmbia (attn:
Bymaas Taal).
Dian Desa, P.O. Box 19 Bulaksumur, Yogyakarta Dij, Indonésia.
Diretório de Pesquisa, N.W.F.P.
Universidade de Criar e Tecnologia,
Peshawar, Paquistão (attn:
I.H. Xá).
EEC (Comunidade Econômica européia); Diretório Geral para Energia; Comissão
das Comunidades européias; Lamente la de de Loi 200; B1049 Bruxelas,
Bélgica.
E/DI (Desenvolvimento de Energia Internacional), 1015 18ª Rua, N.W.
Apartamento 802,
Washington, D.C. 20036.
E.U.A..
Earthscan, 10 Rua de Percy, Londres W1P ODR, Reino Unido.
Centro de leste-oeste, Instituto de Sistemas de Recurso, 1777 Estrada de Leste-oeste,
Honolulu, Havaí, 96848 E.U.A..
Contato: Kirk Smith
Eglise Lutherienne Malgache, Foibe Fampandrosoana, Departamento de Desenvolvimento,
Antsirabe, Madagáscar.
Grupo de Pesquisa de energia, Universidade de Carleton, C.J.
MacKenzie Construindo, Quarto,
218, coronel Através de Passeio, Ottawa K1S 5B6 Canadá.
Instituto de Pesquisa de energia, Universidade de Cape Town, Bolsa Privada, Rondebosch,
7700, África do Sul.
Recursos de energia Se agrupam, Universidade de Califórnia, Rm.
100, Bldg. T-4,
Berkeley, Califórnia 94720, E.U.A..
Unidade de energia, Ministério de Agricultura, Encaixota 30134, Lilongwe 3 Malauí.
Centro de Estudos ambiental, Wright Estado Universidade, Dayton, Ohio 45435,
E.U.A.. (attn:
Timothy Wood).
FUNDAEC, Apartado Aereo 6555, Cali, Colômbia.
Instituto de Pesquisa de silvicultura de Malauí, P.O. Box 270, Zomba, Malauí,
Fundação para Disseminação de Woodstove, Korte Jansstraat 7, 3512 GM,
Uttrecht, o Países Baixos.
(attn: Anúncio Hordijk)
PORTÃO (Troca de Tecnologia Apropriada alemã) P.O. Box 5180.
D6236
Eschborn 1, a Alemanha Ocidental; Veja GTZ.
GRET (de de Groupe Recherche et d'Echanges Tecnologias), 34 lamentam Dumont
d'Urville 75116 Paris, França.
GRUEA (de de Groupe des de Recherche Utilisations des Energias Alternativas),
De de Universite Burundi, Faculte des Ciências, B.P.
2700, Burundi,
GTA (Grupo Tecnologia Appropriada) Apartado 8046, Panamá 7, Panamá.
GTZ, (Deutsche Geseltschaft Technische Zusammerenarbeit de pele), Postfach
5180, Dag-Hammerskjoldweg 1, D-6236 Eschborn 1, Alemanha Ocidental.
Missão de Silvicultura alemã (Missão Forrestiere Allemand), BP 13, Ouagadougou,
Burkina Faso.
Guangzhou Institute de Conversão de Energia, Academia chinesa de Ciências, 81,
A Estrada de mártir, Guangzhou, Cantão, a República de Pessoas de China,
IBE (Institut Burkinabe de l'Energie), BP 7047, Ouagadougou, Burkina Faso
ICAITI, Apartado Postal 1552, la de Avenida Reforma 4-47, Zona 10, Guatemala,
Guatemala (attn:
Marco Augusto Recinos).
IDRC (Centro de Pesquisa de Desenvolvimento Internacional), Encaixote 8500, Ottawa,
Ontario, Canadá K1G 3H9
IIED, Instituto Internacional para Energia e Desenvolvimento, 1717 Massachusetts
Avenida, N.W., Washington, D.C. 20036.
INE (Instituto de de Nacional Energia), Italia Não.
438 y mariana de jesus,
Quito, Equador,
ITDG (Intermediário Tecnologia Desenvolvimento Grupo), 9 Rua de Rei, Londres,
WC2E 8HN, Kingdon Unido (attn:
Yvonne Shanahan).
ISTO Poder (Poder de Tecnologia de Intermediário, Ltd.), Colina de Mortimer, Mortimer,
Lendo, Berkshire, RG7 3PG Reino Unido.
IUFRO (Fuelwood Produção Informação Rede), UM-1131, Viena, Áustria.
(attn: Oscar Fugalli).
Du de Institut Sahel, BP 1530, Bamako, Mali,
De de Instituto Energia, Academia de Ciências, Casilla 5279, La Paz, Bolívia,.
INSTITUTO DE DE MEXICANO TECNOLOGIAS APROPRIADAS SC, FARALLONES 60-B, COL.
DE DE ACUEDUCTO GPE., C.P.
07270, Apdo. Postal 63-254, 02000 México, D.F.,
Instituições
Instituto de de Nacional Investigacao Tecnologica, C.P. 185, Praia, Capa,
Verde.
Instituto de de Tecnologico a Costa Rica, de de Centro Informacion Technologica,
Apartado 159, Cartago, Costa Rica.
Instituto de Pesquisa de Arroz internacional, P.O. Box 933, Manila, Filipinas.
KENGO (Energia de Quênia Associação de Organização Non-governamental), P.O. Box de
48197, Nairobi.
Quênia Conselho Nacional para Ciência e Tecnologia, Encaixote 30623, Nairobi.
LESO (D'ENERGIE DE LABORATOIRE SOLAIRE), B.P.
134, Bamako, Mali.
Voor de Laboratorium en de Koeltechnik Klimaatreling Katholieke Universiteit,
3030 Heverlee, Bélgica (attn:
G. de Lepeleire).
Mazingiri Institute, P.O. Box 14550, Nairobi, Quênia.
Ministério de Energia, P.O. Box 2256, Edifícios de Governo, Suva, Fiji (attn:
Jerry Richolson).
Ministério de Energia, Governo de Quênia, P.O. Box 30582, Nairobi, Quênia,.
Ministério de relações exterior, Seção Para Pesquisa e Tecnologia, P.O.
Encaixote 20061, 2500 EB O Hague, O Netherlands. (attn:
Joan Boer)
Ministério de Ciência e Tecnologia, Departamento de Energia Non-convencional,
Fontes, Governo de Índia, C.G.O.
Bloco complexo No.14, Estrada de Lodi, Novo,
Delhi, 110 003.
NAS/BOSTID; Academia Nacional de Ciências, Suba a bordo em Ciência e Tecnologia
em Desenvolvimento, Quarto JH-213, 2101 Avenida de Constituição, N.W., Washington,
D.C. 20418 E.U.A..
OECD Club du Sahel, 2 lamentam Andre Pascal, 75775 Paris Cedex 16 França.
OLADE (o latim Organização de Energia americana), Casilla 119-UM, Quito, Equador.
ONERSOL (de de Escritório 1'Energie Solaire), B.P.
621, Níger.
OXFAM-América, Inc. 115 Broadway, Boston Massachusetts, E.U.A..
Corpo de exército de paz, 806 Avenida de Connecticut, N.W.
Washington, D.C. E.U.A..
Projet Foyeres Nacionais Ameliores, B.P.
296, Niamey, Níger, (attn: Issaka
Hassane).
REFORME (Centro de Pesquisa para ciência aplicada e Tecnologia) Tribhuvan
Universidade, Kirtipur, Kathmandu, Nepal.
RETENHA, (Tecnologia de Energia Rural e Rede de Inovação) Política de Ciência
Pesquise Unidade, Mantell Construindo, Universidade de Sussex, Falmer, Brighton,
BN1 9RF, Reino Unido.
Centro de Inovação de Indústrias rural, Encaixote 138, Kanye, Botsuana.
Conserte Foyeres de Des Ameliores, Jeunesse Canadá Monde, 4824 des de Cote Neiges,
Montreal, Quebec, o Canadá H3V 1G4.
SKAT (Centro suíço para Tecnologia Apropriada), Varnbuelstr.
14, Ch-9000,
St. Gallen, Suíça.
SIDA (Autoridade de Desenvolvimento Internacional sueca), Birgir Jaris Gatan 61,
S-10525 Estocolmo, Suécia.
Instituto de Sarvodaya, Palletalawinna, Katugastota, Kandy, Sri Lanka,.
Conserte Nationale Projet Foyeres Ameliores, de de Ministere 1'Environnement et
Tourisme, B.P.14, Ouagadougou, Burkina Faso.
Silveira House, P.O. Box 545, Harare, Zimbábue.
De de Societe Vulgarisation du Foyer Ameliore, 985 de de Hotel Ville, Montreal,
Quebec, H2X 3A4, Canadá.
Somali o Comitê Nacional para Energia Alternativa, a/c A Fundição, P.O.,
Encaixote 1411, Mogadishu, a Somália (attn:
Ali Dahir).
TATA Energia Pesquisa Instituto, Casa de Bombay, 24 Homi Mody Rua, Bombay,
400-023.
TERI Campo Pesquisa Unidade, a/c Sri Aurobinda Ashram, Pondicherry 65002,
Índia (attn:
C.L. Gupta).
FERRAMENTA, FERRAMENTA de Stichting, Mauriskade 61a, Amsterdã, O Países Baixos,.
UNDP (Nações Unidas Desenvolvimento Programa), uma Praça de Nações Unidas, Novo,
York, N.Y. 10017,
UNIDO (Nações Unidas Organização de Desenvolvimento Industrial), Lerchen Felder
Strasse 1, P.O. Box 707, UM-1070 Viena, Áustria.
UNFAO (Comida de Nações Unidas e Organização de Agricultura), Por delle Termi
di Caracalla, 0100 Roma, Itália,
UNEP (Nações Unidas Ambiente Programa), P.O. Box 30522, Nairobi, Quênia.
UNICEF:
África oriental Escritório Regional, P.O. Box 44145, Nairobi, Quênia.
Universidad Nacional o Autonoma De México, de de Facultad Ciencias, Departemento,
de Fisica (3er piso) Ciudad Universitaria 04510, México, D.F. (attn:
Marco UM.
Martinez Negrete)
Escritório de USAID de Política e Planejando, Se aloje 3887, Washington, D.C. 20523 E.U.A.
Escritório de USAID de Energia, DS/ST Room 306 SÁ-18, Washington, D.C. 20523, E.U.A.,
Escritório de USAID do Sahel, AFR/SFWA Room 3491, Washington, D.C. 20523 E.U.A.
Universidade de Dar Es Salamaleque, Escola de Silvicultura, P.O. Box 643, Morogoro,
Tanzânia, (attn:
R.C. Ishengoma); Corpo docente of' Criando, P.O. Box 35169,
Dar Es Salamaleque, Tanzânia (attn:
Simon Nkonoki).
Universidade de Khartoum, a/c DSRC, P.O. Box 321, Khartoum, o Sudão (attn:
Edwin Hunley).
VITA (os Voluntários em Ajuda Técnica), 1815 Nortes Rua de Lynn, Apartamento,
200, P.O. Box 12438, Arlington, Virgínia 22209-8438 E.U.A..
Indústrias de aldeia Programam, P.O. Box 464, Gaborone, Botsuana.
Serviço de Indústria de aldeia, P.O. Box 35500, Lusaka, Zâmbia,
Voluntários na Ásia, Encaixote 4543, Stanford, a CA 94305 E.U.A.
Wood Fogão Grupo, T.H.E.
Eindhoven, Universidade de Tecnologia, W&S, P.O.,
Encaixote 513, 5600 MB Eindhoven, O Países Baixos.
Banco mundial, Ciência e Unidade de Tecnologia, Quarto E1036, 1818 Rua de H, N.W.,
Washington, D.C. 20433, E.U.A..
Banco mundial, Departamento de Energia, Quarto D434, 1818 Rua de H, N.W., Washington,
D.C. 20433, E.U.A..
Banco mundial, Divisão de Avaliação de Energia, Quarto D446, 1818 Rua de H, N.W.,
Washington, D.C. 20433, E.U.A..
Centro de Ambiente mundial, 605 Terceira Avenida, 17º Andar, Nova Iorque, N.Y.,
10158 E.U.A..
Recursos mundiais Instituem; 1735 Avenida de Nova Iorque, N.W., Washington, D.C.,
20006.
INSTITUIÇÕES POR PAÍS
Áustria:
IUFRO; UNIDO
Bangladesh:
Departamento de Engenharia químico
Bélgica:
ATOL; AIDR; EEC; VOOR DE LABORATORIUM EN DE KOELTECHNIK KLIMAATRELING
Bolívia:
De de Instituto Energia
Botsuana:
Centro de Inovação de Indústrias rural; Programa de Indústrias de Aldeia
Burkina Faso:
CILSS; IBE; Serviço Nationale Projet Foyeres Ameliores
Burundi:
CRUEA
Camarões:
Centro para Pesquisa de Energia
Canadá: Instituto de Pesquisa de cinta; Grupo de Pesquisa de Energia; IDRC; Serviço Des
Foyeres de Ameliores; de de Societe Vulgarisation du Foyer Ameliore.
Cabo Verde:
Instituto de de Nacional Investigacao Tecnologia
China:
Guangzhou Institute de Conversão de Energia
Colômbia:
FUNDAEC
Costa Rica:
Usuários de BioEnergy Transmitem em rede; Instituto de de Tecnologico a Costa Rica
República dominicana:
Centre para o Estudo de Energia e recursos naturais
Equador: INE; OLADE
Fiji:
Ministério de Energia
França:
Associação de de Bois Feu; Técnica de Centro Forestier Tropical;
GRET; OECD Club du Sahel;
Gâmbia:
Departamento de Desenvolvimento de Comunidade
Alemanha:
PORTÃO; Missão de Silvicultura alemã; GTZ
Guatemala:
CEMAT; CICON; ICAITI
Guiné:
Centro de Nacional Productivite
Honduras: CDI
Índia: ASTRA, CORT; Ministério de Ciência e Tecnologia; Energia de TATA
Research Instituto; TERI Campo Pesquisa Instituto
Indonésia:
Dian Desa
Itália: UNFAO
Quênia: KENGO; o Quênia Conselho Nacional para Ciência e Tecnologia; Mazingiri
Institute; UNEP; UNICEF
Madagáscar:
Eglise Lutherienne Malgache
Malauí:
Unidade de energia; Instituto de Pesquisa de Silvicultura
Mali: CRES; DU DE INSTITUT SAHEL; LESO
Mauritânia:
ADEREM; Centro Alternativas de Energias de des Nacionais
México:
Instituto de de Mexicano Tecnologias Apropriadas; Universidad
Nacional o Autonoma De México
Nepal: REFORME
Países Baixos:
DHV os Engenheiros Consultores; Fundação para Disseminação de Woodstove;
Ministério de de relações exterior; FERRAMENTA; Wood Fogão Grupo
Guiné nova:
Instituto de Desenvolvimento de Tecnologia apropriado
Níger: CWS; ONERSOL; Projet Foyeres Nacionais Ameliores
Paquistão:
Diretório de Pesquisa
Panamá: GTA
Filipinas:
Instituto de Pesquisa de Arroz internacional
Ruanda: CEAER
Senegal:
CERER; CWS
Somália:
Somali o Comitê Nacional para Energia Alternativa
África do Sul:
Instituto de Pesquisa de energia
Sri Lanka:
CISIR; SARVODAYA
Sudão:
Universidade de Khartoum
Suécia:
Beijer Institute; SIDA
Switzlerland:
Fundação de Bellerive; SKAT
Tanzânia:
Universidade de Dar Es Salamaleque
Reino Unido:
Earthscan; ITDG; ISTO Poder; RETENHA
Estados Unidos de América:
AFRICARE; ACEEE; ATI; APROVECHO; ARD; BIOENERGY
Usuários de Transmitem em rede; Centro para Tecnologia de Desenvolvimento; CEES; Leste-oeste
Center; E/DI; Grupo de Recursos de Energia; Centro de Estudos Ambiental;
IIED; NAS BOSTID; Oxfam; Corpo de exército de Paz; UNDP; USAID; os Voluntários Na Ásia;
VITA; Banco Mundial; Centro de Ambiente Mundial; Instituto de Recursos Mundial
Zâmbia:
Serviço de Indústria de aldeia
Zimbábue:
Silveira House
NOTAS DE , REFERÊNCIAS, E LEITURA ADICIONAL
Capítulo eu
1.
Baldwin, Sanuel F., Energia Doméstica Para países em desenvolvimento:
Opções
e Oportunidades, futuro.
2.
Joseph, S.D., Y.H. Shanahan, e W. Stewart, O Manual de Projeto de Fogão,:
Planning e Implementação, Publicações de Tecnologia de Intermediário, 9,
Rei Rua, Londres WC2E 8HW, REINO UNIDO, 1985.
Capítulo II
1.
Sagan, Carl, Owen B. Toon e James B.
Pollack. " Anthropogenic Albedo
Changes e o Clima " da Terra, Ciência Vol.
206, 1979, pp. 1363-1368.
2.
Eckholm, PÁG. de Erik, Chão Perdedor,:
Tensão ambiental e Comida Mundial
Prospects, W.W. Norton e Companhia, NY, 1976, 223 pp.
3.
Perlin, o John e Boromir Jordão, " Running Fora--4200 Anos de Wood
Escassezes " de , Coevolution Quarterly, Fonte 1983, pp.
18-25.
4.
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30, unido,
Nações Comida e Organização de Agricultura, Roma, 1982, 106 pp.
5.
Tecnologias de para Sustentar Recursos de Floresta Tropicais, 1984 de março de 344,
Pp de .; Sustentando Recursos de Floresta Tropicais; U.S. e Internacional
Instituições de . Fundo papel #2, 1983 de maio; e Sustentando Tropical
Forest Recursos:
Reflorestamento de de Terras Degradadas.
Fundo papel
#1, 1983 de maio.
Escritório Congressional de Avaliação de Tecnologia; o EUA
Governo de que Imprime Escritório, Washington, D.C.,
6.
" Fuelwood e Carvão, Relatório do Painel " Técnico, Segundo,
Sessão de , Nações Unidas (A/CONF.100/PC/34) 25 de fevereiro de 1981.
7.
O 2000 Relatório Global para o Presidente, Volume 2, Conselho em Ambiental
Qualidade de e o Departamento de Estado, EUA Governo Impressão,
Escritório de , Washington, D.C., 1980.
8.
ARUNGU-OLENDE, SHEM.
" Energia Rural, Foro de " recursos naturais, Volume,
8, 1984, PP. 117-126.
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Dunkerley, Alegria; Ramsay, William; Gordon, Lincoln; e Cecelski,
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o Futuro, Johns Hopkins Universidade Imprensa, Baltimore, 1981, 265 pp.
10.
Corredor de , D.O. Uso de Energia " solar Por Biologia--Passado, Presente e
Futuro " de , Energia Solar, Vol.22, 1979, pp,.
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11.
Hughart, David. Prospectos para Energia Tradicional e Non-convencional
Fontes de em países em desenvolvimento, Mundo Banco Pessoal carteira do trabalho Não.
346, 132,
Pp de ., 1979 de julho.
12.
Musgo de , R.P., e Morgan, W.B. Fuelwood e Produção de Energia Rural e
Supply nos Trópicos Úmidos, Universidade de Nações Unidas, Tycooly,
International Publicando, Ltd., Dublin, 1981.
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Fuelwood de provêem (dada pela produtividade de biomassa comum por área
cronometra a área disponível para produção de biomassa lenhosa - - e esta área
is determinado crudely pela área de terra total, [pi][R.sup.2], menos para o que precisou
semeiam produção igual para população, P, tempos necessidades de terra agrícolas
por pessoa, UM).
Thus, <veja equação abaixo>
bsex249.gif (108x600)
A distância de coleção comum será aproximadamente a fração de
R que circunscreve meio a área de rádio R, ou 0.707R. More
detalhou podem ser desenvolvidas correlações como desejada, inclusive variável
biomassa produtividades, ineficiências em coleção de biomassa, e
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141.
Baldwin, S.; Energia " Doméstica Para países em desenvolvimento:
Opções e
Oportunidades " de , futuro.
Referência de EU-1.
142.
Poder Global Provê e Demanda
Global photosynthesis 1X[10.sup.5] GW (*)
Global arborizam biomassa growth 5X[10.sup.4]
energia de Global consumption 1X[10.sup.4]
vood consumption Global lX[10.sup.3]
fuelwood de Global consumption 5x[10.sup.2]
(*) 1 GW = 1 bilhões watts de poder.
Referência de (10)
Mais recentes estimativas de madeira combustível consumo gama de asperamente 7% (6)
para 14% (20) de energia global consumption. Thus, o consumo de fuelwood,
valores apresentados na Mesa acima indicam só a magnitude de uso.
143.
Forest Ação Crescente
[M.SUP.3]/CAPITA
África 92
América, Norte 179
América, 50 Central,
América, Sul 428
Ásia 17
Europa 27
URSS 310
Referência de (7)
144.
Reducing Fatores por Converter o Wood Empilhado
Para Wood Content Sólido
Reduzindo
Type Classe de Factor
Softwood grande, círculo, e 0.80 direto
boletos divididos médios, liso e straight 0.75
boletos divididos médios, 0.70 dobrado,
lenha pequena, redonda 0.70
Taco boletos de divisão grandes, liso e straight 0.70
boletos de divisão grandes, 0.65 dobrado,
redonda lenha pequena, liso e straight 0.65
redonda lenha pequena, 0.55 dobrado,
Filiais /
twigs small redonda lenha de , 0.30-0.45 dobrado,
Mato redonda lenha de pequena, crooked 0.15-0.20,
Referência (13)
145.
Produção de de Resíduos de Colheita de Colheitas de Cereal
em países em desenvolvimento
Crop Yield Resíduo Produção
tons/ha-year Métrico tons/ha-ano Métrico
Range Range Média Comum
Arroz de 0.7-5.7 2.5 1.4-11.4 5.0
Trigo de 0.6-3.6 1.5 1.1-6.1 2.6
Milho de 0.5-3.7 1.7 1.3-9.3 4.3
Sorgo de 0.3-3.2 1.0 0.8-8.0 2.5
Cevada de 0.4-3.1 2.0 0.7-5.4 3.5
MILLET 0.5-3.7 0.6 1.0-7.4 1.2
Referência de (20)
146.
Manure Produção por Animais de Donesticated
Animal tons/head-ano Métrico
Gado de , búfalo, camelos 1.00
Cavalos de , burros 0.75
Porcos de 0.3
Sheep, cabras 0.15
Referência de (20)
147.
Fuel Uso no Setor de Aldeia
Por cento de de
Total from W/cap
Village Biomass Rural o Autor de Total
Bangladesh Dhanishwar 100 190 Bangladesh, 1978,
ULIPUR 100 238 BRISCOE, 1979,
Bolívia Planalto 352 Banco Mundial, 1983,
Botsuana Matsheng 523 Branco, 1979
Burkina de Faso Ranga 285 Ernst, 1978,
Camarões Ngaoundere 571 Vennetier, 1979,
Chade N'Djamena 1395 Bertrand, 1977,
China Peipan 87 666 Makhijani, 1975,
Congo Brazzaville 428 Gilbert, 1978,
Etiópia Adis Ababa 333 FRIDA, 1980,
Índia Pura 96 285 Reddy, 1979,
INJAMBAKKAM 95 159 MURUGAPA..., 1981
PEMMADAPALLE (*) 97 112 BOWONDER, 1985,
KHURPATAL 233 ET DE SINGH.
al., 1979
BHALUTIA 275 ET DE SINGH.
al., 1979
UNGRA 95 285 RAVINDRANATH, 1980,
Irã Semnan 571 Vojdani, 1978,
Quênia Machakos 476 Mutula, 1979,
Lesotho Malefiloane 98 260 Best, 1979,
Mali Deguela 241 Caude, 1977,
SANZANA 349 CAUDE, 1977,
BAMAKO 713 BERTRAM, 1977,
Mauritânia Nouakchott 713 FRIDA, 1980,
México Arango 33 412 Makhijani, 1975,
Nepal Hill 97 349 Hughart, 1979,
Níger Niamey que 400 Aparam, 1979,
NIAMEY 136 BOUREIMA, 1982,
Nigéria Batawagara 99 476 Makhijani, 1975,
KANO 571 GRUT, 1973,
Ibadan 381 Sim de , 1978,
Ruanda Nyarugenge (* * ) 81 1617 Gatera, 1978,
Senegal Dakar (* * ) 698 Alto, 1974
Sierra Leone Waterloo 571 Cline-couve, 1979,
Sri Lanka Anuradhapura 168 Bialy, 1979,
Sudão Khartoum (* *) 856 FRIDA, 1980,
Tanzânia Bundilya 680 Nkonoki, 1984,
Togo Lome 174 Grut, 1971,
(*) arte culinária Doméstica só.
(* *) Carvão.
Referências de compilaram principalmente e mais completamente documentaram por (20).
dados Adicionais de referências (21,22,61,147B,147C)
147B. B.
BOWONDER, N. PRAKASH RAO, B. DASGUPTA, S.S.R. Prasad, Uso de " Energia,
Em Oito Comunidades Rurais Na Índia ", Desenvolvimento Mundial, V.13, N.12,
PP.1263-1286, 1985.
147C. Banco mundial, " Bolívia,:
Assuntos e Opções Em O Setor " de Energia,
UNDP/WB Energia Setor Avaliação Programa, Rpt.
4213-BO, 1983 de abril.
148.
Power Consumo para países em desenvolvimento Selecionados, 1981
Total Fração de Total Fração
GW rural from de Country GW de
Biomassa de Biomassa de
Angola 3.4 72% Belize 0.2 57
Benin 1.3 89 Costa Rica 1.8 33
Burkina Faso 2.2 91 Cuba 19.
35
Burundi 0.3 76 dominicano
Camarões 6.1 40 Republic 3.3 29
African central El Salvador 2.1 53
República de 0.9 90 Guatemala 5.4 71
Chade 2.4 96 Haiti 1.9 83
Etiópia 8.2 90 Honduras 2.3 64
Gabão 1.3 31 México 121.
3
Gana 3.6 63 Nicaragua 1.7 52
Guiné 1.4 72 Panamá 2.4 29
Guiné-Bissau 0.2 77 Bolívia 3.6 44
Marfim Coast 3.4 65 Brazil 153. 44
Quênia 10.8 81 Colombia 33.
41
Libéria 2.0 65 Ecuador 6.8 26
Madagáscar 2.4 76 Paraguay 1.8 73
Mali 1.1 84 Peru 12.
12
Mauritânia 0.5 42 Uruguay 3.0 20
Maurício 0.8 65
Moçambique 4.5 80 Afghanistan 3.0 72
Níger 1.1 79 Bangladesh 7.1 45
Nigéria 46.
64 Birmânia 9.7 78
Ruanda 1.7 95 China (* ) 580.
9
Senegal 1.8 42 Kampuchea 1.4 99
Sierra Leone 2.7 89 Índia 196.
36
Somália 0.7 38 Indonesia 77. 56
Sudão 12.
87 República de
Tanzânia 12.
93 KOREA 72.
29
Togo 0.5 34 Nepal 4.3 96
Uganda 1.7 83 Pakistan 24. 27
Zaire 4.5 58 Philippines 26.
38
Zâmbia 3.7 45 Sri Lanka 3.8 60
Zimbábue 6.4 40 Thailand 27.
44
Referência (65); (*) Referência (20) estimativas a fração como 29%.
149.
mais precisamente, em um teste em onze jejum espécies crescentes o volumetric
foi achada gravidade do carvão, Y, para ser relacionada tipicamente para
a gravidade específica do ar madeira seca, X, pela equação (14)
Y = 0.575X - 0.069
A gravidade de volumetric é o peso de um volume de material, enquanto incluindo
poros dentro, comparou ao peso de um volume equivalente de água.
Isto será contrastada com gravidade específica onde poros não são freqüentemente
contada como parte do volume, só o próprio material é.
150.
no que Esta análise previamente foi publicada:
T. S. O Wood e S.
Baldwin, " Fuelwood e Uso de Carvão em países em desenvolvimento, " Anual
Review de Energia, V.10 (1985), pp.407-429.
151.
Barnard, Geoffrey e Lars Kristoferson, Resíduos Agrícolas Como Combustível,
Em O Terceiro Mundo, Earthscan, Instituto Internacional para Ambiente,
e Desenvolvimento, Programa de Informação de Energia, Relatório Técnico No.4,
Londres, 1985.
152.
Foley, Gerald, " Wood Fuel e Demandas de Combustível Convencionais Em O
Mundo " Em desenvolvimento, AMBIO, V.14, N.4-5, pp.253-258, 1985,.
153.
Baldwin, Sam, Howard Geller, Gautam Dutt, e N.H.
Ravindranath,
" Improved Woodburning Cookstoves:
Sinais de Sucesso ", AMBIO, V.14, N.4-5,
PP.280-287, 1985.
154.
Energia Assuntos e Opções Em Trinta países em desenvolvimento, Mundo de UNDP
Bank Energia Setor Avaliação Programa, Relatório Nenhum.
5230, 1984 de agosto.
155.
Foley, o Gerald e Geoffrey Barnard, Fazenda e Silvicultura de Comunidade,
Earthscan, Instituto Internacional para Ambiente e Desenvolvimento,
Energia Informação Programa, Relatório Técnico No.3, Londres, 1984.
156.
Foley, Gerald, Carvão que Faz Em países em desenvolvimento, Earthscan,
Instituto Internacional para Ambiente e Desenvolvimento, Energia
Informação Programas, Relatório Técnico No.5, Londres, 1986 de janeiro,
157.
Notes para Mesa 19.
(um) Referência 48;
(b) Referência 134;
(c) Referência 133. Note que 11.8 [m.sup.3]/ha-yr é um rendimento alto comparado
those freqüentemente observou, mas é só uma fração pequena do que deve
é realizável.
Um incremento anual de 11.8 [m.sup.3]/ha-yr a um específico
Gravidade de de 0.8 é equivalente a uma taxa de captura de energia de 0.5 W/[m.sup.2]; ou
com uma insolação comum de 250 W/[m.sup.2], uma taxa de conversão de energia de
só 0.2%.
A razão, em parte para tais baixos rendimentos é a falta de
introduz como fertilizantes corretamente aplicados e irrigação, ou simplesmente
escolha de espécies pobre para as condições locais.
Rendimentos aproximados para o Sahel africano Ocidental (1981-1983) é determinado dentro
a Mesa debaixo de.
Wood Production e Rende No Sahel
Cost para Rendimento de
ESTABLISH (*) $/HA RAINFALL [M.SUP.3] /HA-YR
Plantations comercial 630-1000 600 mm 1.5-3.0
800 MM 3.0-5.0
1000 MM 6.0-10.0
Aldeia Woodlots 150-388 1.5-3.0
Forest Natural administrado 80-150 0.5-1.5
(*) Nota que periódico vale are não incluíram aqui mas calcularão a média
talvez $100/ha-yr para plantações comerciais e menos para o outro
Opções de .
Referência (138)
(d) Referência 24
(e) Referência 136
(f) Referência 137
(G) SHUKLA, K.C. e J.R. Hurley, Desenvolvimento de Um Eficiente Baixo [NO.sub.x]
Gama de Gás Doméstica Cozinheiro Top, Instituto de Pesquisa de Gás, Chicago, Illinois,
1983. Note que isto avançou fogão de gás tem eficiências de 70%
mas não é contudo comercialmente disponível.
See também W.F. Sulilatu e C.E.
Krist-cuspa, " O Metal de Tamilnadu
Fogão " de em De Desígnio para Cozinhar, Referência III-35.
(h) Referência 139
(i) Veja Capítulo VI, Fogões de Carvão, e therein de Referências.
(j) Veja Capítulo V, Mesa V-1.
(k) Veja (g) e (j), também veja Referência Nota de III-18. que lado a lado
testa dentro (g) mostrou fogões de madeira com eficiências térmicas de 49-54%
e um queimador de gás natural no mesmo fogão que tem uma eficiência de
54%. Porém, controle do queimador de gás natural será um pouco
melhoram que de um fogo de madeira.
(1) Entregou Energia é que que é absorvido pela panela para cozinhar
a comida.
CAPÍTULO DE III
1.
Geller, Howard S. e Gautam S. Dutt.
Economia " de Combustível de Arte culinária " medindo
em Wood Combustível Pesquisas, pp. 147-172. Veja ref II-19.
2.
See Referência II-80.
3.
Geller, Howard S. " Abasteça Eficiência e Desempenho de Tradicional e
Cookstoves " Inovador, em Wood Heat Por Cozinhar, Eds.
K. Krishna
Prasad e PÁG. Verhaart, Bangalore,:
Academia índia de Ciências, pp.
119-139.
Geller, Howard S. " Cozinhando na Área de Ungra:
Abasteça Eficiência, Energia,
Perdas de , e Oportunidades por Reduzir Consumo " de Lenha, Biomassa,
V. 2, 1982, pp. 83-101.
4.
Dunn, P.D.; Samootsakorn, PÁG.; e Joyce, N.
" O Desempenho de tailandês
Carvão Fogões ". em Wood Heat para Cooking (Ibid.), pp.
107-118. Veja
também Dunn, P.D.; Samootsakorn, PÁG.; e Joyce, N.
" O tailandês Tradicional
Fogão " de em Energia de Bionamass, 2ª Conferência Internacional em
Biomassa de , Eds. Um. Strub, PÁG. Chartier, e G.
Schleser, Londres,: Aplicada
Ciência Publicadores, pp. 748-752.
5.
PRASAD, K. Krishna e Ernst Sangen (Eds.)
Aspectos técnicos De
Woodburning Cookstoves, Woodburning Fogão Grupo, Universidade de Eindhoven,
de Tecnologia; e Divisão de Tecnologia para Sociedade, Apeldoorn, O
Países Baixos. 1983 de setembro.
6.
Calculated de dados de teste de arte culinária controlados em Yameogo, Bussmann,
Simonis, e Baldwin, referência II-80.
7.
O ganho de calor da panela em um fogo aberto através de transferência brilhante pode ser
diretamente extimated examinando o desempenho de sultipot volumoso
Fogões de com desenhos excessivos. Em tais fogões, faz transferência brilhante
não mudam mas convective aquecem transferência está muito reduzida como o
arde e são tirados gases quentes de a parte traseira do fogão com pequeno
ou nenhum contato com a primeira panela. PHU típico para a primeira panela em
tais fogões são 12 por cento (Kaya 2 em Yaneogo, Bussmann, Simonis e
Baldwin, Referência II-80). Alternativamente, a transferência brilhante pode ser
calculou usando diretamente o Stefan-Boltzmann lei e fator de visão
entre o firebed e panela como discutida em Apêndice C.
Modelo
Cálculos de em outro lugar (Bussmann, P.J.T.; Visser, PÁG.; e Prasad, K.
Krishna, Fogos " Abertos,: Experiências e Teoria ".
pp. 155-188 em Wood
Heat por Cozinhar (Ibid) ref 3) estimativa a transferência de calor brilhante
só responder por aproximadamente 10 porcentagem de PHU aponta da corrente térmica
Eficiência de de uma panela em um fogo aberto.
O valor 17% efficiancy para um fogo aberto é escolhido aqui corresponder
para testar resulta no campo, ref 6. Este valor pode ser mais alto se bem
protegeu do vento, ou abaixa se exposto ao vento.
8.
Saith, al de et. Referências II-107 para II-112.
9.
Eckert, E.R.G, e Drake, Robert M., Análise de Jr. de Calor e Massa
Transfer, Nova Iorque,: McGraw-colina, 1972, 806 pp.
10. GOLLER, H.S.
e G.S. Dutt, " Medindo Economia " de Combustível de Arte culinária, em Wood,
Fuel Pesquisas, Veja Ref. II-19.
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12. Ashworth, John H.
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Transform os BRET Metal Fogão Protótipos em Terminada Comercial
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1984.
13. Brunet, Eric comunicação pessoal.
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Índia: ASTRA, Instituto índio de Ciência, 45 pp.
16. SHAILAJA, R.
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Índio de ASTRA
Institute de Ciência, 22 pp.
17.
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19. MUKUNDA, H.S., U.
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Veja Ref. 3.
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Aspectos de de Woodburning Cookstoves, Eindhoven, 1983.
Veja ref 5.
29. Comunicação pessoal com Kirk Smith, 1984.
30. Calcular o valor calorífico da biomassa molhada para o diferente
Umidade de definições contentes, mesas como esboçada abaixo pode ser desenvolvida
onde a energia para evaporar água de 25[degrees]C é 2575 kJ/kg.
Wood Umidade Conteúdo
Measured em um
Basis Wet Seco Base
Umidade de Contente 30% 30%
Wood Seco Equivalente por kg de Biomassa 1.0 kg 0.7 kg
Water Conteúdo por kg de Biomassa 0.3 kg 0.3 kg
Total, madeira seca equivalente mais água 1.3 kg 1.0 kg
Energia Total por kg de Biomassa 18 MJ 12.6 MJ
Menos Energia para Evaporar Água
por kg Biomassa Seca 17.227 kJ 11.827 kJ
Net Energia por kg Molhou Biomassa 13.252 MJ 11.827 MJ
31. Shelton, Jay. A Enciclopédia de Woodburners, Waitsfield, Vermont,:
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38. Waclaw Micuta, Fogões " Modernos Para Tudo ", Tecnologia de Intermediário
Publicações de , Londres, e a Fundação de Bellerive, 1985.
A alternativa de extinguir o fogo e colocar um altamente
jaqueta isolante em cima do fogão e panela é junto uma segunda possibilidade.
Neste caso, os carvão restantes ajudariam mantenha o
Temperatura de . Porém, até mesmo com uma firmemente própria tampa, pode haver um
Problema de devido a fumaça excessiva e monóxido de carbono que entram na panela
e contaminando a comida. Isto precisa ser testada.
39. O cálculo era usando terminado o programa de perda de calor condutivo para
paredes dobro (Apêndice UM), fixando a distribuição de temperatura inicial
da parede exterior volumosa para isso para um único fogão de parede
que corre durante 60 minutos, e fixando os parâmetros e temperaturas de
a parede interna para isso para água fria.
40. Zhu, Brambley, e Morgan, Referência II-57.
41. Foley, Gerald, e Geoffrey Barnard, Gaseificação de Biomassa Desenvolvendo,
Países de , Earthscan, Instituto Internacional Para Ambiente,
e Desenvolvimento, Informação de Energia Programme, Relatório Técnico No.1,
Londres, 1983.
42. Como um exemplo mais quantitativo da importância de controle, um simples
cálculo ilustrativo de uso de energia através de dois fogões hipotéticos e
Panelas de são determinadas abaixo. Capacidades destes fogões e panelas são determinadas
em Mesa UM. Dada estes parâmetros, o tempo para alcançar uma fervura é determinado
por <veja equação abaixo>
bsex260.gif (393x600)
Para perda de panela taxa de cerca de 700 W/[m.sup.2] (Referência 43) e uma panela exposta
área de cerca de 0.14 [m.sup.2], perdas de panela totais são então 100 W/[m.sup.2].
Isto dá
t = 8x[10.sup.5]/(800-100) = 1140 segundos
O total de energia trazia a panela a uma fervura é então
E = (1140 S)X(2000 W) = 2.28 MJ
O nível de poder por chiar é determinado pelo nível mínimo
necessário compensar as perdas de calor das Tampas de pot. é
assumida para ser usada, perdas tão a vapor não são included. Tal vapor
MESA DE UM
Fogão Hipotético e Desempenho de Panela
Fogão de Fogão de A B
Poder Alto 2 kW 4 kW
Eficiência Térmica 40% 40%
Low Poder 0.5 kW 0.2 kW
Eficiência Térmica 40% 30%
Panela de 1 Panela 2
Heat Perda 100 W 25 W
MESA DE B
UMA Tarefa de Arte culinária Hipotética
STOVE/POT A/1 A/2 B/1 B/2
Time para Ferver (minutos) 19 17 9 8
Energia de Usou (MJ) 2.29 2.06 2.13 2.03
Simmering Poder (kW) 0.5 0.5 0.3 0.2
Excesso Energia para Cozinhar em vapor (*) (kW) 0.1 0.175 0.0 0.035
Energia de Chiava (MJ) 1.8 1.8 1.08 0.72
Total Energia Usou (MJ) 4.09 3.86 3.21 2.75
Energia Atual Precisou (* *) (MJ) 1.16 0.89 1.16 0.89
Eficiência de Arte culinária Global 28% 23% 36% 32%
(*) Esta é a diferença entre a contribuição de energia para a panela ao
Potência de fogo de mais íntimo ao mínimo precisado e as perdas de calor do
Panela de . Assim (0.5 eficiência de kW)(0.4) - (100 W panela perda) = (100 W para cozinhar em vapor)
(* *) A energia atual precisada para a tarefa de arte culinária é a energia
exigiu trazer o 10 kgs. de comida para uma fervura e mantém isso
Temperatura de durante uma hora.
perdas estão então devido a fogo excessivo powers. A quantia de energia
usada durante uma hora de chiar é a potência de fogo cronometra 3600
segundos.
Consumo de energia total por trazer a comida a uma fervura e então
chiando isto durante uma hora pode ser calculada então e o resultado
comparada ao caso ideal como terminado em Mesa B.
Várias características em Mesa B se salientam.
Primeiro, embora Fogão UM teve um
eficiência mais alta que Fogão B durante a fase chiando, seu global
cozinhando eficiência era mais baixo porque sua potência de fogo não pudesse ser
reduzida debaixo de 0.5 kW. Second, isolamento na panela fortemente influenciada,
a quantia de energia Terço de used. , a eficiência de arte culinária global,
não era um indicador bom de consumo de energia total pelo
fogão.
Quarto, a habilidade para alcançar níveis de poder altos ganhou tempo,
tipicamente aproximadamente 10 minutos, e também economizou energia devido a um mais curto
período que a panela pudesse perder calor ao ambiente.
43. G. De Lepeleire e M.
Christaens, " Calor Transfere e Cozinhando Woodstove
Modelling ", em Wood Heat Por Cozinhar, eds.
K. Krishna Prasad e
PÁG. de Verhaart, Academia índia de Ciências, Bangalore 560 080, 1983.
CAPÍTULO DE IV
1.
YAMEOGO, BUSSMANN, SIMONIS, BALDWIN, REF,.
II-80.
2.
Improved Biomassa que Cozinha Fogão Para Uso de Casa, Produtos de Floresta,
Research Divisão, Departamento de Floresta Real, Ministério de Agricultura,
e Cooperação; e Administração de Energia Nacional, Ministério de
Ciência de , Tecnologia, e Energia, Governo tailandês Real; e USAID,
1984.
3.
Selker, John S., Laurie F. Childers, e Peter J.
Jovem. Desenvolvimento
de Fogões Para Uso Em Áreas Urbanas de Sri Lanka:
Ínterim Técnico
Relatório de , ITDG, Londres, novembro, 1985,
CAPÍTULO DE V
1.
Testing a Eficiência de Woodburning Cookstoves:
Padrões Internacionais provisiórios.
Arlington, Virgínia,: VITA, 1982 de dezembro, 76 pp.
2.
Testing a Eficiência de Woodburning Cooktoves:
Provisiório Internacional
Padrões de . Arlington, Virgínia,: VITA, Revisou, 1985 de maio.
There são várias mudanças importantes nestes procedimentos atualizados
comparou a referência (1). Primeiro, a 15 extensão de minuto do alto
dão poder a vas de fase eliminado porque não melhorou a resolução
do teste, só sua duração. Segundo, tampas não são usadas.
Tampas provaram
para ser incômodo em prática e adicionalmente não reduziu o
se espalham nos dados mas bastante aumentaram isto.
Additionally, neste livro o índice por avaliar os fogões
Desempenho de no laboratório é mudado de (used)/water de madeira evaporaram
PHU ou SC porque estes são indicadores melhores do desempenho de um fogão
e porque este indices correspondem melhor a esses para controlado
que cozinha ou testes de campo.
é importante para notar a interação entre o uso de uma tampa em
a panela e o índice avaliava o performance. do fogão Se um
Tampa de é então usada a quantia de água evaporada e escapar é
um pouco dependente na tensão do ajuste da tampa para a panela, e
extremamente dependente na potência de fogo.
Se a potência de fogo é baixa de forma que
a temperatura é mantida alguns graus debaixo de ferver, efetivamente,
que nenhum vapor de água escapará.
Se a potência de fogo é alta bastante de forma que
que a água ferve, o vapor escapando empurrará a tampa aberto e fuga.
(A pressão parcial do vapor de água é maior que atmosférico
pressionam.) Neste caso haverá uma quantia grande de água evaporada
da panela.
O índice, wood/water evaporaram, é então mesmo
sensível para como bem a potência de fogo é controlled. que O PHU é
semelhantemente sensível devido à medida do calor absorvida pela panela
que é em parte determinado pela água Calor de evaporated. ainda é absorvido,
mas não está medido como o vapor de água condensa na tampa e outonos
atrás in. O calor está ao invés perdido através de transmissão da tampa de panela.
Finally, porque consumo específico definiu como wood/(initial molhe), o
chegam de evaporação não tem nenhum efeito.
Para consumo específico definido
como (used)/(final de madeira molham) ou (used)/(water " de madeira cozinharam "), evaporação
tem um efeito mas um menos significante.
Quando nenhuma tampa é usada, então o índice (used)/(water de madeira evaporaram) é
acalmam sensível à potência de fogo enquanto PHU e SC forem relativamente
insensível a isto.
não usando uma tampa, taxas de evaporação são mais altas e o fogão deve ser
correm a um poder um pouco mais alto para manter a temperatura que é o
Caso de com uma tampa.
Thus, ao não usar uma tampa o baixo desempenho de poder
do fogão realmente não está sendo avaliado durante a segunda fase.
Neste contexto, é importante para notar a diferença em controle
entre fogões de madeira e fogões de carvão.
Testes de administrados pelo autor em colaboração com IBE, Burkina Faso
inédito) mostrou uma variação grande entre testes em potência de fogo e
Evaporação de taxa ao operar o fogão a um muito baixo nível de poder
(com tampas).
A razão para isto era isso sem um tamanho consistente
de madeira e horário de alimentação de fogo preciso, mantendo um muito baixo
Poder de provou ser mais uma função da paciência do provador e
Consciência de e do tamanho de madeira e conteúdo de umidade que de
o desígnio de fogão.
Em uso de diário no campo, os usuários não fazem certamente
controlam woodstoves a este grau aperfeiçoar a baixa fase de poder deles/delas
abastecem consumo.
em contraste, a baixa capacidade de poder de um fogão de carvão é um
funcionam da tensão de ar de sua porta e adicionalmente são determinado
pela formação da camada de cinza na superfície do queimar
Carvão de , reduzindo a velocidade sua combustão (Apêndice D) . Muito baixos testes de poder
de fogões de carvão (usando uma tampa na panela), então, teste diretamente
o próprio fogão (seu airtightness) e assim &re recomendou (Capítulo
VI).
3. O consumo específico está definido como (used)/(water de madeira que permanece a
terminam de teste) em lugar de (used)/(water de madeira a começo de teste) porque
que este índice corresponde à forma usada para a arte culinária controlada
testa e para o conceito de (used)/(water " de madeira cozinharam ") . Embora
este índice é sensível a evaporação de excesso (veja ref.
2) está imóvel
suficientemente robusto ser um indicador útil.
Em casos onde hão um diário grande ou variação sazonal dentro ambiente
Temperatura de pode ser desejável para normalizar o consumo específico
de acordo com a temperatura de água inicial.
4. Particularmente útil está usando um desígnio de factorial para a experiência e
que executa uma análise de discrepância e uma regressão múltipla então em
o data. que Isto está porém além da extensão da seção em estatísticas
e o leitor recorre a um texto básico no assunto como
Referência de (16) debaixo de.
5. Yameogo, Bussmann, Simonis, e Referência de Baldwin. II-80.
6. Strasfogel, Deschambre.
Referência de II-121.
7. Yameogo, Ouedraogo, Baldwin.
Referência de III-20.
8. Ouedraogo, Yameogo, Baldwin.
Referência de III-34.
9. Sanogo, Sidibe, Strasfogel, Baldwin.
Referência de III-14.
10. DUTT, GAUTAM, M.
Hassan. " Desenvolvimento de Cookstove Eficiente na Somália:
UM Relatório " de Progresso.
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VITA, 1984 de julho.
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1983 de setembro, pp.17,
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13. Baldwin, referência II-120.
14.
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16. Hyman, E.L., " Como Administrar UMA Pesquisa de Energia Rural um Desenvolvendo
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(1983)
17.
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20. Dutt, Gautam; Avaliação de Campo de Woodstoves, VITA, Arlington,
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Philippines ", Biomassa V.3, 167-197.
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22. Citada em Michael R.
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ASTM D2015 Standard, Método Standard de Teste Para Valor Calorífico Total,
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ASTM D3175-77 Standard, Teste Standard Para Assunto Volátil Em O
Análise Amostra de Carvão e Coca-cola, 1977.
ASTM D3172-73 Standard, Método Standard para Análise de Proximate de Carvão,
e Coca-cola, 1979.
23. Embora a balança natural para água ser normalizada é 100[degrees]C, isto,
é conveniente para dividir ao invés antes das 75[degrees]C (i.e.
normalize a 25[degrees]C) assim
que os resultados não diferem muito significativamente do unnormalized
avalia.
24.
Exemplos de de uso de energia de aldeia total estudam include: Nkonoki e
Sorensen, referência II-21; Singh, Pandey e Tiwari, referência II-22;
RAVINDRANATH, ET. al., referência II-50; Reddy, referência II-51; Abaixo,
Referência de II-58; Bowonder, et. al., referência II-147. em particular,
o leitor interessado deveria revisar et de Ravindranath.
al. e Reddy.
25. Agarwal, Bina, " Difusão de Innovations: Rural Alguns Assuntos Analíticos
e o Caso de Fogões " Wood-ardentes, Desenvolvimento Mundial, V.11, N.4,
PP.359-376, 1983.
CAPÍTULO DE VI
1. KINYANJUI, M.
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1983, 37 PP.
2. M. Kinyanjui, " Os Quênia Carvão Fogões Program: Ínterim Relatório ",
Energy/Development International, USAID, Washington, D.C. 1984 de junho.
3. Eric L. Hyman, " As Economias de Carvão Doméstico Combustível-eficiente,
Fogões de No Quênia ", Tecnologia Apropriada Internacional, Washington,
D.C. 1985, ser publicada.
Eric L. Hyman, " A Estratégia de Produção Descentralizada e Distribuição,
de Fogões de Carvão Melhorados No Quênia ", Tecnologia Apropriada
Washington Internacional, D.C., 1985, ser publicada.
Eric L. Hyman, " A Experiência Com Carvão Melhorado e Wood Stoves,
para Casas e Instituições No Quênia ", ATI, Washington, D.C.,
1985 de dezembro.
4. Simon Burne, Desenvolvimentos de Fogão de " Carvão Em Kenya: O Presente e
O Futuro ", ITDG, Rúgbi, REINO UNIDO, 1985 de agosto,.
5. Joseph, Stephen; Visita " Aconselhadora Para O Projeto de Fogões de MOERD/KENGO,
Quênia ", Intermediário Tecnologia Desenvolvimento Grupo, Londres, Inglaterra,
Setembro de , 1984.
6. Ministério de Ciência, Tecnologia, e Energia, Governo tailandês Real,
Referência de IV-2.
7. Dunn, Samootsakorn, Joyce; Referência III-4.
8. Sherman, Marcus, William Steward, e Banyat Srisom, " Uma Avaliação de
tailandês Arte culinária Combustíveis e Fogões ", Diário de Revisão de Energia Renovável V.5,
N.1 pp.60-65, 1983 de abril.
9. Baldwin, referência II-79.
10. Veja referência e nota V-2.
11. C.E.
Krist-cuspa, referência III-35.
12. Dutt, Gautam. " Desenvolvimento de Cookstove Eficiente em Somalia: UM Progresso
Report ". VITA, 1984.
13. Veja ref V-3.
14. Yameogo, Bussmann, Simonis, Baldwin, referência II-80.
15. Sanogo, Sidibe, Strasfogel, Baldwin, referência III-14.
16. Koenig, Delores. Laboratoire Energie Solaire, Bamako, Mali, 1983,
inédito.
17. Academia nacional de Ciências, Referência II-124.
APÊNDICE DE UM
1. Eckert, E.R.G., e Drake, Robert M., Análise de Jr. de Calor e Massa
Transfer. McGraw-colina de York: Nova, 1972.
2. Para uma discussão do calor específico a pressão constante [c.sub.p], o
calor específico a volume constante [c.sub.v], e os usos respectivos deles/delas, veja
Referência de (1) sobre, F. Reif, Fundamentos de Estatístico e Térmico
Físicas de , McGraw-colina, Nova Iorque 1965, ou outras termodinâmicas básicas
Textos de .
3. Duffie, John UM., Beckman, William UM.
Processos de Corrente térmica de Energia Solares.
York: John Wiley Novo e Filhos, 1974.
4. OZISIK, M. Necati.
Heat Condução.
York: John Wiley Novo e Filhos,
1980.
5. HOLMAN, J.P. Transferência de calor.
McGraw-colina de York: Nova, 1981.
[k.sub.e] é derivada da equação empírica <veja equação abaixo>
bsex267.gif (135x540)
onde C=0.197, n=0.25, e m=0.111; e as temperaturas são ajustadas
Exponentials de como discutida em Apêndice C.
6. Estes e outros dados numéricos estão disponíveis do autor por
pedem.
APÊNDICE DE B
1. ARPACI, VEDAT S. , e Larsen, Paul S. Transmissão Calor Transferência.
Englewood Precipícios, Nova Jersey,:
Prentice-corredor de , Inc., 1984.
2. Burmeister, Louis C.
Convective Calor Transferência.
York: John Wiley Novo
e Filhos, 1983.
3. Cebeci, Tuncer, e Bradshaw, Peter.
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4. ECKERT, REF UM-1.
5. JALURIA, Y.
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A Ciência e Aplicações de Calor e Massa Transfer. Oxford:
Pergamon Imprensa, 1980.
6. Fique cinzento*, Donald R., e Giorgini, Aldo.
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J. Calor e Transferência de Massa,
Volume 19, 1976, pp. 545-551.
7. HOLMAN, J.P.
Heat Transfer. McGraw-colina de York: Nova, 1981.
8. KANURY, UM. Murty.
Introdução de para Fenômenos de Combustão.
Nova Iorque:
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9. Rohsenow, Warren M., e Hartnett, James P. , Eds.
Manual de Calor
Transfer. McGraw-colina de York: Nova, 1973.
10. Xá, R.K., e Londres, A.L. " Laminar Fluxo Forçou Transmissão em Tubos "
em Avanços em Transferência de Calor, J.P. Hartnett e T.F.
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chapa elétrica de Isothermal Vertical com uma Temperatura Superfície-para-ambiente Alta
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16. O Lee, Shao-Lin e H.W.
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17. YAMEOGO, OUEDRAOGO, BALDWIN, REF III-20; OUEDRAOGO, YAMEOGO, BALDWIN,
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19.
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20. Mais rapidamente, algoritmos mais precisos por achar as raízes [T.sub.i] que usado
aqui estão extensamente disponíveis.
Por exemplo, See S.D. Conte e Carl de
Pessoa rude de , Análise Numérica Elementar, 2ª Edição, McGraw-colina, 1972,
ou Eugene Isaacson e Herbert Bispo Keller, Análise de Numérico
Métodos de , John Wiley e Filhos, 1966.
que Tais técnicas geralmente não são
necessário para o caso simples aqui.
21.
Delepeleire, G., e Christiaens, Calor de M. " Transfere e Cozinhando
Woodstove Modelling ", em Wood Heat por Cozinhar, K.
Krishna Prasad e
PÁG. DE VERHAART, EDS., BANGALORE:
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O Diário Internacional de Calor e Transferência de Massa, Volume 15, 1972,
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Aung, W. " Fully Desenvolveu Laminar Transmissão Grátis Entre Vertical
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de Ar para propriedades físicas " Variáveis, em O Internacional
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Forced Transmissão em Tubos " Verticais.
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9. Rei, N.K.
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Flames ", Combustão Sci. e Tech., Volume 6, 1973, pp.
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10. TIEN, C.L.
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Flame, Volume 29, 1977, pp. 177-192.
12. Modak, Ashok T. " Nonluminous Radiação de Difusão de Hidrocarboneto-ar
Flames ", em Combustão Sci, e Tech., Volume 10, 1975, pp.
245-259.
13. Kurosaki, Yasuo; Mishima, Hiroshi; e Kashiwagi, Calor de Takao. ",
Transferência de Combinou com Radiação e Transmissão Natural dentro um Retangular
Documento anexo " de , em Sétima Conferência de Transferência de Calor Internacional,
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Corporação de e McGraw-colina Internacional, 1982.
APÊNDICE DE D
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Propriedades de " de Biomassa Pertinente a Gaseificação "
em Gaseificação de Biomassa.
Princípios de e Tecnologia.
T.B.
Reed, Ed. Parque Cume, NJ: Noyes Dados Corporação.
2. Stubington, J.F., e Fenton, H.
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37, 1984, PP. 285-299.
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Pyle, " As Pirólises de Biomassa,:
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e Latido e uma Bibliografia para Fuelwood.
56/62 Estrada de Hospedaria cinza, WC1X,
8LU, Londres, Inglaterra,:
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5. KJELLSTROM, B.
Produtor Gas. Stockholm: Beijer Instituto, 1980.
6. Academia nacional de Ciências.
Lenha Colheitas:
Arbusto de e Espécies de Árvore
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Volume 1, 1980, Volume II, 1983, Washington,
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11. Bhagat, Phiroz M. " Modelando Analítico dos Efeitos de Água
Aplicação de em Wood Carvão Superfícies " Ardentes em Combustão e
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Combustão Ciência e Tecnologia, Volume 39, 1984, pp.
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13. KANURY, UM.
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Gordon e Quebra, 1982.
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15.
Buckmaster, J.D., e Ludford, G.S.S. Teoria de Chamas de Laminar.
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16. Toong, Tau-Yi. Combustão Dinâmica.
Nova Iorque:
McGraw-colina, 1983.
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18.
Blackshear, Perry L., e Kanury, UM. Murty. " Na Combustão de Wood
I: UM efeito-escala nas Pirólises de Sólidos " em Ciência de Combustão
e Tecnologia, Volume 2, 1970, pp. 1-4.
19. KANURY, UM.
Murty, e Blackshear, Perry L., Jr. " Na Combustão de
Wood II: A Influência de Transmissão Interna no Visitante
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20. KANURY, A. MURTY.
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em Combustão e Arde, Volume 18, 1972, pp.
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21. KANURY, UM.
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Combustão de e Arde, Volume 18, 1972, pp.
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Carbono Partícula ", em Combustão e Arde, Volume 32, 1978, pp.
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Carbono Partículas " em Combustão e Arde, Volume 36, 1979, pp.
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Partículas " de em Combustão e Arde, Volume 38, 1980, pp.
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40. Kassoy, David R.; e Libby, Paul A. " Ativação Energia Asymptotics
Applied para Partículas " de Carbono Ardentes em Combustão e Arde, Volume
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41. Matalon, Moshe. " Complete que Queima e Extinção de uma Partícula de Carbono
em Uma Atmosfera " de Oxidising em Ciência de Combustão e Tecnologia,
Volume 24, 1980, pp. 115-127.
42. Matalon, Moshe. " Queimando Fraco e Ignição de Gás-fase Sobre um Carbono
Partícula de em uma Atmosfera " Oxidando em Ciência de Combustão e
Tecnologia de , Volume 25, 1981, pp. 43-48.
43. BALDWIN, SAM, REF II-79.
44. PRAKASH, C.B.
e F.E. Murray. " Studies em Emissões de Ar do
Combustão de de Wood Waste " em Ciência de Combustão e Tecnologia, Volume
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45. Bussmann, P.J.T. PÁG. de , Visser, e K. Krishna Prasad. " Fogos Abertos:
Experiments e Teoria " em Wood Heat por Cozinhar.
que Isto também é apresentada em Bussman, PÁG., e Prasad, K. Krishna, " Modelo,
Predições de de Temperatura e Velocidade Perfilam em Difusão Turbulenta
Chamas " Flutuantes. Procedimentos do Sétimo Calor Internacional
Transfer Conferência Vol. 12, pp. 401-406, 1982, Publicação de hemisfério,
Corp., N.Y. e Colina de McGraw Internacional.
46. Emmons, Howard W.
e Armind Atreya. A Ciência de Wood Combustion.
Em Wood Heat Por Cozinhar.
47.
Westbrook, Charles K. e Frederick L. Substância química de Dryer. " Cinético
Modeling de Combustão " de Hidrocarboneto em Proc. Energia Combustão
Ciência de , Volume 10, Numera 1, 1984, pp.
1-57.
48. Lee, Calvin K.
e J. Rodney Diehl. " Combustão de Irradiou Seque e
Wet Carvalho " em Combustão e Arde, Volume 42, 1981, pp.
123-138.
49. Sangen.
Ref. B-18.
50. Calcote, Mecanismos de H.F. " de Fuligem Nucleation em Chamas--UM Crítico
Review " em Combustão e Arde, Volume 42, 1981, pp.
215-242.
51. GLASSMAN, EU.
e P. Yaccarino.
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Difusão Chamas ", Décimo oitavo Simpósio (Internacional) em Combustão,
O Instituto de Combustão, 1981, pp.
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52. Kent, J.H.
e H.G. Wagner. " Fuligem Medidas em Laminar Ethylene
Difusão Chamas ", em Combustão e Arde, Volume 47, pp.
53-65,
1982.
53. Smith et al., refs II-107 para 112.
54.
SHIH, T.M. Transferência de Calor numérica.
Washington, D.C.,: Hemisfério
Publishing Corporação, 1984.
55.
WESSON, H.R., J.R. Welker, e C.M.
Sliepcevich. " O Piloted
Ignição de de Wood através de Radiação " Térmica, em Combustão e Arde,
Volume 16, 1971, pp. 303-310.
56.
Harris, referência II-15. Também veja et de Foley.
al., referência II-156.
57.
H.S. Mukunda achou (comunicação pessoal, 27 de outubro de 1986) isso
combustão boa é possível com briquetes, serragem, casca de arroz, ou
outros materiais se terminado em uma câmara de combustão corretamente projetada.
que Vários fogão inovador projeta para uso com estes materiais são agora
debaixo de desenvolvimento.
Para informação adicional, ele deveria ser contatado
diretamente a ASTRA.
APÊNDICE DE E
1.
Kakac, S.; Shaw, R.K.; e Bergles, A.E.
Eds. Baixo Número de Reynolds
Flow Calor Exchangers, Washington, D.C.,:
Hemisfério que Publica Companhia,
1983, 1016 PP.
2.
Kakac, S.; Bergles, A.E.; e Mayinger, F.
Eds. Aqueça Exchangers:
Fundamentos Térmico-hidráulicos e Projeta, Washington, D.C.,
Hemisfério de que Publica Companhia, 1983, 1131 pp.
3.
Kays, William Morrow, e Londres, A.L.
Calor compacto Exchangers, Terço,
Edição de , Nova Iorque,: McGraw-colina, 1984, 335 pp.
4.
Passeador de , G. Calor industrial Exchangers, Hemisfério que Publica Corporação,
Washington, D.C., 1982, 408 pp.
5.
Taboreh, J.; Hewitt, G.F.; e Afgan, N., Eds.
Aqueça Exchangers:
Teoria de e Pratica, Hemisfério que Publica Corporação, Washington,
D.C., 1983, 979 PP.
6.
Heat Exchanger Desígnio Manual, 5 volumes, Washington, D.C.,:
Hemisfério
Publishing Corp., 1983. Vol. 1: Aqueça Teoria de Exchanger, Vol.
2:
Mecânicas Fluidas e Transferência de Calor, Vol.
3: Térmico e Hidráulico
Design de Calor Exchangers, Vol. 4:
Desígnio mecânico de Calor Exchangers.
7.
RAZNJEVIC, KUZMAN. Manual de Mesas Termodinâmicas e Quadros.
Novo
York: McGraw-colina, 1976.
APÊNDICE DE F
1.
francês, David. As Economias de Sistemas de Energia Renováveis por Desenvolver
Países de . Washington, D.C., 1979 de junho.
2.
Baldwin, George B., " Por que não Deveriam ser usados Cálculos de Valor de Presente
Escolhendo Tecnologia " de Provisão de Água Rural, Desenvolvimento Mundial, V.11,
N.12, PP.1075-1081, 1983.
3.
Thuesen, G.J., e Fabrycky, W.J.
Economia criando. Englewood
Cliffs, Nova Jersey,:
Corredor de Prentice, Inc., 6ª Edição, 1984.
APÊNDICE DE G
1.
BROWNLEE, K.A. Teoria estatística e Metodologia em Ciência e
Engenharia de . Nova Iorque: John Wiley e Filhos, 1965.
2.
A amostra que divergência standard, s, está baseado em uma quantia finita de teste
Dados de que representam uma fração pequena dos possíveis valores eram o
que testa para ser continuada indefinidamente. A população divergência standard,
[sigma], está baseado em todos os possíveis valores gerados testando
forever. Os dois estão relacionados pela equação <veja equação abaixo>
bsex276a.gif (167x486)
de forma que a diferença só é significante para série de teste pequena com
poucos dados aponta n.
3.
Nota de que isto não é verdade mas é um fiction. útil Qualquer particular
Intervalo de vai ou não segurará o verdadeiro value. Only comum por
que repete uma série de testes muitas vezes enlata tal uma declaração de
Probabilidade de seja feita.
por exemplo, se uma série de 10 testes fosse
repetiu 115 vezes (para um total de 1150 testes), tudo debaixo de idêntico
condiciona com divergência de amostra semelhante, então uma fração 100(1-2[alpha])%
das gamas <veja equação abaixo>
bsex276b.gif (108x600)
incluirá a verdadeira média.
A subscrição i se refere o diferente
testam série acima, não para testes individuais.
4.
DIXON, WILFRED J. e Frank J. Massey, Jr., Introdução para Estatístico
Análise de , Terceira Edição, McGraw-colina, Nova Iorque, 1969,.
Note também que a anotação mais convencional denota isto como o
[t.sub. [alpha]/2]-valor em lugar de t-valor.
A anotação posterior foi usada
aqui para consistência com a anotação usada para o nível de confiança,
etc. e para conveniência.
5.
no sentido exato, esta declaração é na realidade wrong. , a pessoa só pode dizer
que se os desempenhos comuns de fogões UM e B seja o mesmo, o
Probabilidade de é mais que 10 por cento que o t-valor excederia o
observou valor de 1.30.
6.
mais precisamente, o u em equação (9) é u = ([u.sub.1 - [beta]] + [u.sub.1 - [alpha]/2]) para um
two-sided teste onde [u.sub.1 - [beta]] é o probabilty de rejeitar corretamente um
falsa hipótese (o poder do teste) e [u.sub.1-[alpha]/2] é a probabilidade
de aceitar a verdadeira hipótese corretamente (converse do nível de
Significação de ).
O u são pontos da distribuição normal cumulativa
funcionam.
que também deveria ser notado que para conveniência os agruparam
provam foi assumida que divergência é igual à divergência standard
da distribuição de população subjacente.
Para informação adicional
vêem referência 1 acima.
(Nota que as declarações relativo ao
numeram de testes precisados nos padrões de desenho, referência V-1, é
prejudicam.)
7.
Remember resolvendo isto que a raiz quadrada de um número pode ser ambos
positivo e negativo. Assim, formar a elipse ambas as raízes são usadas
na equação para achar os quartos diferentes da elipse.
APÊNDICE DE H
1.
1984-85 Guia para Instruments. Washington Científica, D.C.:
Americano
Associação de para o Avanço de Ciência.
2.
Barford, N.C., Medidas Experimentais:
Precisão, Erro, e
Verdade de , Addison-Wealey, Londres, 1967.
APÊNDICE DE EU
1.
BURMEISTER, REF B-2.
2.
CEBECI, REF B-3.
3.
Meinel, Áden B. e PÁG. de Marjorie Meinel; Energia Solar Aplicada,
Addison-Wesley, Lendo. Massachusetts, 1976.
4.
Duffie e Beckman. REF UM-2.
5.
Manual de de Química e Físicas. 51ª Edição.
Borracha química
Publishing Companhia, 1970, 1971.
6.
Energia de Factbook, Comitê em Comércio Interestadual e Estrangeiro, Impressão
96-IFC-60, 1980 de novembro, Congresso Casa norte-americana de Representantes e
Biblioteca norte-americana de Congresso, Serviço de Pesquisa Congressional.
APÊNDICE DE J
1.
Escritório Congressional norte-americano de Avaliação de Tecnologia, Referência II-5,
Fundo de papel #2, 1983 de maio.
2.
O Manual de Ambiente Mundial, Centro de Ambiente Mundial, Nova Iorque,
1985.
3.
Corredor de , Barnard, e Musgo, referência II-20.
INDEX, POR AUTOR,
ABE, F. (II-14) 7, 16; (II-149)
253; (D-7) 175
ADISOEMARTO, S.
(II-92) 18
ADOMEIT, G.
(D-35) 183
AFGAN, N.
(E-5) 187
AGARWAL, B.
(V-25) 113
AGGARWAL, A.L.
(II-107,109) 20
AGGARWAL, G.C.
(II-117) 22
ALIO, H.
(II-26) 8
Associação americana para o
Avanço de Ciência, (H-1) 221
Sociedade americana por Testar e
Materiais (V-22) 83
Anderson, D.
(II-106) 19
Arnold, J.E.M.
(II-34) 8, 17, 19,
22, 23; (II-40) 8, 9, 17, 18,
ARPACI, V.S.
(B-1) 149, 151, 153,
156
ARUNGU-OLENDE, S.
(II-8) 6, 12, 13,
ASHWORTH, J.
(III-12) 40
ATREYA, UM.
(III-25) 55, 59; (D-12)
177; (D-46) 185
AUNG, W.
(B-27) 156, 157,
AXMED, M.C.
(V-17) 101
BABU, D.S.S.
(III-15) 41, 43,
Atrás, L.H.
(B-28) 156
BAILIE, R.C.
(D-25) 179
BAIN, K.
(D-1) 175-179, 181,
BALACHANDRAN, B.N.
(II-50) 8
BALAKRISHNA, M.
(II-41) 8
BALDWIN, G.B.
(F-2) 193
BALDWIN, S.F.
(EU-1) 1; (II-79) 17,
116, 117, 122-124; (II-80) 17,
27, 29, 66, 90-93; (II-120) 54;
(II-150) 14; (II-153) 26; (III-14)
41, 43, 54, 60, 90, 91,
151; (III-20) 54, 61, 90; (III-34)
60, 61, 90, 151,
BAMFORD, C.H.
(D-17) 179, 181,
BARFORD, N.C.
(H-2) 222-223
BARNARD, G.W.
(II-20) 7, 8, 231,
251-254; (II-116) 20, 22, 24,;
(II-151) 20; (II-155) 24; (III-41)
63
BECKMAN, W.A.
(Um-3) 131
BERGLES, A.E.
(E-1,2) 187
BERNOW, S.
(II-24) 8, 11, 12, 14,
17
BESHTY, B.S.
(D-37) 183
BHAGAT, DA TARDE (D-10,11) 177, 183,
BHAGHAVAN, M.R.
(II-41) 8
BHOGALE, S.
(III-15) 41, 43,
BLACKSHEAR, P.L.
(D-8) 175, 177,
179, 181; (D-18 179, 181; (D-19)
179, 181, 182,
BLAKE, T.R.
(D-38) 183
BODOIA, J.R.
(B-26) 156, 157,
BONNEY, R.S.P.
(II-74) 15
Barraca, H.E.
(II-66) 14
BOUREIMA, EU.
(II-61) 253
BOWONDER, B.
(II-147B) 253; (V-24)
101
Bradley, D.
(B-29) 156
Bradley, P.N.
(II-140) 24
BRADSHAW, PÁG. (B-3) 149-151, 156,
157
BRAMBLEY, M.R.
(II-57) 8, 63; (V-22)
83
BREMAN, H. (II-91) 18
BROIDO, UM.
(D-28) 181, 182,
Doure, L.E.
(D-24) 179, 181,
Doure, L.R.
(II-82) 17; (II-93) 18
BROWNLEE, K.A.
(G-1) 199, 203,
211, 220,
Brunet, E.
(III-13) 40
BUCKMASTER, J.D.
(D-15) 179, 180,
185, 186,
BURLEY, J.
(III-26) 55; (D-3) 175
BURMEISTER, L.C.
(B-2) 149, 151,
153, 156, 157, 162, 225,
BURNE, S.
(VI-4) 115-116
BUSSMANN, P.J.T.
(II-80) 17, 27,
29, 66, 90-93; (III-7) 28;
(III-27) 56, 58; (III-33) 58;
(B-11) 150, 151; (D-45) 185,
186
CAIRNIE, L.R.
(B-14) 151, 156,
CALCOTE, H.F.
(D-50) 186
CEBECI, T.
(B-3) 149-151, 156,
157, 225; (B-31) 156, 157,
CECELSKI, E.
(II-9) 6, 8, 9; (II-55)
8
Centro para Ciência e Ambiente,
Índia (II-99) 19, 20, 22,
24
CERUTTI, O.M.
(II-44) 8
CHAIKAN, R.F.
(D-26) 179, 181,
Merceeiro, W.
(II-82) 17
CHANNESWARAPPA, UM.
(II-50) 8
CHAUVIN, H.
(II-60) 9, 14,
CHAVANGI, N.
(II-140) 24
CHILDERS, L.F.
(III-3) 78
CHITTY, R.
(B-13) 150
CHRISTIAENS, M.
(III-24) 55
CILSS EQUIPE ECOLOGIE-FORETS (II-27)
8
Clemente, J.
(II-28) 8
CONOLLY, R.
(B-12) 150, 151,
CONTE, S.D.
(B-20) 155
Conselho em Qualidade Ambiental
(II-7) 6, 8, 18, 251,
COX, G.
(B-13) 150
Acione, J.
(D-17) 179, 181,
DALBERT, DA MANHÃ (B-32) 156, 157,
DASAPPA, S.
(III-19) 41, 43, 53,
61
DASGUPTA, B.
(II-147B) 253
Dave, R.M.
(II-107,109) 20
DAVIES, R.M.
(B-12) 150, 151,
Pessoa rude de de, C.
(B-20) 155
DECHAMBRE, G.
(II-61) 253; (II-121)
23, 91, 93, 99,
DEKONING, H.W.
(II-110)20
DE LEPELEIRE, G.
(III-24) 55;
(III-37) 64; (B-21) 151, 156,
DESROSIERS, R.
(D-30) 181, 182,
Inteligência de de, C.T.
(II-76) 17
Departamento de Estado (II-7) 6, 8,
18, 251,
DIEHL, J.R.
(D-48) 185
DIGERNES, T.H.
(II-130) 24
DIXON, W.J.
(G-4) 205
DOSSI, H.
(II-101) 19
Abaixo, S.
(II-58) 8, 9; (V-24) 101
DRAKE, R.M.
(III-9) 33; (UM-1) 129,
149, 151, 153, 162, 163, 167,
169, 170,
Secador, F.
(D-47) 182, 183, 185,
DUNKERLEY, J.
(II-9) 6, 8, 9; (II-33)
8; (II-36) 8, 22,
DUNN, P.D.
(III-4) 27, 30, 115,
DUTT, G.
(II-153) 26; (III-1) 28;
(III-10) 35; (V-10) 96; (V-20)
104; (VI-5) 123
DUFFIE, J.A.
(Um-3) 131, 225,
Conde, D.
(II-13) 8, 14, 16, 22,
252; (II-38) 8
Sério, E.
(II-113) 20
ECKERT, E.R.G.
(III-9) 33; (UM-1)
129, 149, 151, 153, 162, 163,
167, 169, 170,
ECKHOLM, E.P.
(II-2) 5, 18; (II-116)
20, 24,
EMMONS, H.W.
(III-25) 55, 59; (B-16)
150; (D-46) 185
ENTWISTLE, A.G.
(B-29) 156
ESTRADA, F.S.
(II-44) 8
FABRYCKY, W.J.
(F-3) 197
FELSKE, J.D.
(C-7) 171
Finn, D.
(II-88) 18
FISHWICK, R.
(II-106) 19
FLAVIN, C.
(II-82) 17
Fletcher, L.S.
(B-27) 156, 157,
FLORASA (II-67) 14, 17, 24,
FOLEY, G.
(II-77) 17; (II-116) 20,
24; (II-152) 23; (II-155) 24;
(II-156) 186; (III-41) 63
Francês, D.
(F-1) 193
GAULARD, R.
(C-4) 170
GELLER, H.
(II-153) 26; (II-157/134)
25; (III-1) 28; (III-3)
27, 28, 30, 35; (III-10) 35;
(III-11) 40
Pequena nobreza, A.H.
(II-97) 18
GIORGINI, UM.
(B-6) 156
GLASSMAN, EU.
(D-14) 179, 180, 182,
185, 186; (D-51 186
GOLDEMBERG, J.
(II-35) 8; (II-43)
8, 17; (II-157/133) 25
GORDON, L.
(II-9) 6, 8, 9,
GRABOSKI, M.
(D-1) 175-177, 179,
181; (D-31) 181, 182,
GRAINGER, UM.
(II-94) 18
Fique cinzento*, D.R.
(B-6) 156
GUILLAUMET, J.L.
(II-101) 19
GUPTA, R.K.
(II-157/137) 25
GWYNNE, M.D.
(II-89) 18
HADLEY, M.
(II-101) 19
Corredor, D.O.
(II-10) 6, 8, 251; (II-20)
7, 231, 251-254; (II-54) 8
HARKER, A.P.
(III-26) 55; (D-3)
175
HARRIS, A.C.
(II-15) 7, 176, 186,
Harrison, A.J.
(B-14) 151, 156,
HARTNETT, J.P.
(B-9) 150, 153,
HASHEMI, H.T.
(D-24) 179, 181,
Hassan, M.
(V-10) 96
Portos, J.A.
(D-24) 179, 181,
HEWITT, G.F.
(E-5) 187
HINRICHSON, D.
(II-42) 8
HOLMAN, J.P.
(Um-5) 139, 162,
HORSLEY, M.E.
(B-19) 151
HOWELL, J.R.
(C-3) 167, 170,
HUGHART, D.
(II-11) 10
Hughes, T.J.R.
(b-22) 156
HUKAI, R.Y.
(II-43) 8, 17,
Hurley, J.R.
(II-157) 25; (III-23)
54
HYMAN, E.L.
(II-56) 8,9; (II-131)
24; (II-132) 24; (V-16) 101;
V-21) 104; (VI-3) 115
ISAACSON, E.
(B-20) 151
Islã, M.N.
(II-30) 8
Jackson, PÁG. (II-83) 18
JAGADISH, J.S.
(III-15) 41, 43,
JALURIA, Y.
(B-5) 149, 150, 151,
JONGMA, J.
(II-40) 8, 9, 18,
Jordão, B.
(II-3) 5
Joseph, S.D.
(EU-2) 1; (VI-5) 115
JOYCE, N.
(III-4) 27, 30, 115,
KAKAC, S.
(E-1,2) 187
KANSA, E.J.
(D-26) 179, 181,
KANURY, DA MANHÃ (B-8) 153, 162; (D-8)
175, 177, 179, 181; (D-13) 179
180, 182, 183, 185, 186; D-18;
179; (D-19) 179, 181, 182; (D-20)
179, 181; (D-21) 179, 181,
KARCH, G.E.
(II-69) 14; (II-157/138)
25
KARTAWINATA, K.
(II-92) 18
KASHIWAGI, T.
(C-13) 173
KASSOY, D.R.
(D-40) 183
KAYS, W.M.
(E-3) 187
KEITA, J.D.
(II-124) 23
KEITA, M.N.
(II-25) 8
KELLER, H.B.
(B-20) 151
Kent, J.H.
(D-52) 186
KETTLEBOROUGH, C.F.
(B-32) 156
KHATTALS, A.A.
(B-31) 156, 157,
Rei, N.K.
(C-9) 171
KINYANJUI, M.
(VI-1) 115; (VI-2)
115
KIZERBO, J.
(V-18) 101
KJELLSTRON, B.
(D-5) 175
KOENIG, D.
(VI-16) 125
KOMER, D.I.
(II-86) 18
KRISTOFERSON, L.
(II-31) 8, 12,
Krist-cuspa, C.E.
(II-157) 25;
(III-35) 61, 119,
KUMAR, R.
(III-15) 41, 43,
KUNG, H.C.
(D-22,23) 179, 181,
KUROSAKI, Y.
(C-13) 173
KUUSELA, K.
(II-17) 7
LAMONT, R.
(B-31) 156, 157,
LAMPREY, H.F.
(II-105) 19
LARSEN, PÁG..
(B-1) 149, 151, 153,
156
Último, J.M.
(II-110) 20
Lee, C.K.
(D-48) 185
Lee, S.C.
(C-10) 171
Lee, S.L.
(B-16) 150
LEONARD, B.P.
(B-30) 156
LETEEMANE, B.
(III-11) 40
LIBBY, P.A.
(D-39,40) 183
LOKRAS, S.S.
(III-15) 41, 43,
Londres, A.L.
(B-10) 153, 164; (E-3)
187
LOPEZ-PARODI, J.
(II-97) 18
LOWES, T.M.
(C-6) 171
LUDFORD, G.S.S.
(D-15) 179, 180,
185, 186,
LUHANGA, M.L.
(II-47) 8, 9, 14,
24; (II-49) 8, 9,
LUMAR, S.B.S.
(III-19) 41, 43, 55,
61
MAA, PÁG..
(D-25) 179, 181,
MAKHIJANI, UM.
(II-52) 8
Malan, D.H.
(D-17) 179, 181,
MASSEY, F.J.
(G-4) 205
HATALON, M.
(D-41) 183
MAYINGER, F.
(E-2) 187
MEDYNSKI, T.
(V-22) 83
MENON, PÁG. (II-108) 20
MEYERS, N.
(II-85) 18
HICUTA, W.
(III-38) 64
MILNE, T. (D-29) 181
MINTZ, Y.
(II-100) 19
MISHIMA, H.
(C-13) 173
MNZAVA, E.M.
(II-39) 8, 9, 22,;
(II-59) 8, 9, 17,
MODAK, A.T.
(C-11,12) 173
MOHIUDDIN, G.
(D-35) 183
Moreira, J.R.
(II-157/133) 25
Morgan, R.P.
(II-57) 8, 63,
Morgan, W.B.
(II-12) 6, 18, 23,
Morse, R. (II-30) 8
Musgo, P.A.
(II-20) 7, 8, 231, 251-254,;
(II-54) 8
Musgo, R.P.
(II-12) 6, 18,
MOUNDLIC, J.
(II-157/139) 25
MUKUNDA, H.S.
(III-18,19) 41, 43,
55, 61, 62; (D-57) 177.
MUNSLOW, B.
(II-32) 8
MURRAY, F.E.
(D-44) 185
MWANDOSYA, M.J.
(II-47) 8, 9, 14,
24; (II-49) 8, 9,
NAGARAJU, S.M.
(II-50) 8
Academia nacional de Ciências (II-90)
18; (II-102) 19, 23, 24,;
(II-124) 23, 127; (V-15) 101;
(D-6) 175
Nações, J.
(II-86) 18
NEGRETE, M.A.M.
(II-44) 8
Nelson, M.A.
(D-28) 181, 182,
NEWALL, A.J.
(C-6) 171
NKONOKI, S.
(II-21) 8, 17, 253,;
(V-24) 101
NORONHA, R.
(II-125) 23, 24,
NOVIKOFF, G.
(II-103,104) 19
NYYSSONEN, UM.
(II-17) 7
O'KEEFE, PÁG. (II-24) 8, 11, 12, 14,
17; (II-31) 8, 12, 19; (II-32)
8; (II-95) 18
OPENSHAW, K.
(II-18) 7
OSTERLE, J.F.
(B-26) 156, 157,
OTA (II-5) 5, 18, 23, 24, 231,
OUEDRAOGO, EU.
(III-20) 54, 61, 90,
151; (III-34) 60, 61, 90, 151,
OZISIK, M.N.
(Um-4) 137, 140; (C-2)
167, 169, 170, 173,
PALMIERI, M.
(II-76) 16, 22,
PANDEY, U.
(II-22) 8, 20, 253,
Arqueje, M.M.
(II-127) 24
PARKHURST, D.
(II-32) 8
PERLEE, H.E.
(D-26) 129, 181,
PERLIN, J.
(II-3) 5
Cansa, N.
(D-35) 183
PHILIPS, PÁG. (II-32) 8
POLLACK, J.
(II-1) 5, 18, 19,
POOLE, UM.
(II-52) 8
POSTEL, S.
(II-82) 17
POULSEN, G.
(II-128) 24
Poderes, T.A.M.
(III-11) 40
PRAKASH, C.B.
(D-44) 185
PRASAD, K.K.
(II-63) 10; (II-115)
20, 24; (III-5) 27, 29, 49,;
(III-7) 28; (III-21) 54; (III-27)
56, 58; (III-33) 58, 151,
171; (B-11) 150, 151; (D-45)
185, 186,
PRASAD, S.S.R.
(II-147B) 253
PRATT, D.J.
(II-89) 18
PRATT, G.H.
(III-32) 56
PURVIS, M.R.I.
(B-19) 151
PYLE, D.L.
(D-3) 175, 181, 182,
RAMAKRISHNA, J.
(II-108) 20
RAMSAY, W.
(II-9) 6, 8, 9; (II-36)
8, 22,
RAO, N.P.
(II-147B) 253
RASKIN, PÁG. (II-24) 8, 11, 12, 14,
17
RAVINDRANATH, N.H.
(II-50) 8; (II-153)
26; (III-16,17) 41, 43,;
V-24) 101
RAZNJEVICH, K.
(E-7) 191
REDDY, A.K.N.
(II-45) 8, 9; (II-50)
8; (II-51) 8; (V-24) 101
REDDY, B.S.
(II-45) 8, 9,
REIF, F.
(Um-2) 129
REVELLE, R.
(II-23) 8
RISWAN, S.
(II-92) 18
RIVERA S.
(II-157/135) 25
ROACHE, P.J.
(B-23) 156
Roberts, A.F.
(D-9) 176, 181, 182,;
(D-27) 181
Roberts, O.C.
(D-34) 183
ROHSENOW, W.M.
(B-9) 150, 153,
Rosa, A.B.
(II-73) 14
SALATI, E.
(II-87) 18
Salem, B.B.
(II-129) 24
SAMOOTSAKORN, PÁG. (III-4) 27, 30,
115
SANDELS, UM.
(III-26) 55; (D-3) 175
SANGEN, E.
(III-5) 27, 29, 49,;
(III-27) 56, 58; (III-33) 58,
151, 171; (B-18) 151, 185,
SANOGO, C.
(III-14) 41, 43, 54,
60, 90, 91,
SAVOIE, M.
(V-17) 101
SELKER, J.S.
(IV-3) 78
SENTLE, J.
(III-11) 40
SEPP, C.
(V-11,12) 99, 100,
SERNAS, V.
(B-27) 156, 157,
SERVIN, J.C.
(II-44) 8
Xá, R.K.
(B-10) 153, 164,
SHAIKH, DA MANHÃ (II-157/138) 25
SHAILAJA, R.
(III-16,17) 41, 43,
SHANAHAN, Y.N.
(EU-2) 1
SHAW, R.K.
(E-1) 187
SHELTON, J.
(III-31) 56
SHERMAN, M.
(VI-7) 115
SHIH, T.M.
(B-24) 156; (B-25) 156;
(D-54) 186
SHIRWA, Z.C.
(V-17) 101
SHRESTHA, K.L.
(II-46) 8
SHRINIVASA, U.
(III-18,19) 41, 43,
55, 61, 62,
SHUKLA, J.C.
(II-157) 25; (III-23)
54
SHUKLA, J.
(II-100) 19
SIBULKIN, M.
(C-8) 171
SIDIBE, Y.
(III-14) 41, 43, 54,
60, 90, 91,
SIEGEL, R.
(C-3) 167, 170,
SIMONIS, PÁG. (II-80) 17, 27, 29,
66, 90-93,
SINGH, J.S.
(II-22) 8, 20, 253,;
(V-24) 101
SINGH, N.T.
(II-117) 22
SKOURI, M.
(II-103) 19
SLIEPCEVICH, C.M.
(D-55) 186
SMALE, M.
(V-17) 101
SMIL, V.
(II-81) 18
Smith, J.W.
(D-34) 183
Smith, K.R.
(II-107 para 112) 20,
21, 28, 186; (III-29) 56
Smith, N.J.H.
(II-96) 18
SOESASTRO, M.H.
(II-30) 8
SOMASHEKAR, H.I.
(II-50) 8
SORENSON, B.
(II-21) 8, 17, 253,;
(V-24) 101
Lanças, J.
(II-98) 19, 20,
SRISOM, B.
(VI-7) 115
STEINLIN, H.J.
(II-84) 18
STEVENS, W.C.
(III-32) 56
Mordomo, W.
(VI-7) 115
STEWART, W.
(EU-2) 1
STEVENS, N.F.
(II-74) 15
STORKE, L.
(II-82) 17
STRASFOGEL, S.
(II-119) 23; (II-121)
23, 91, 93, 99; (III-14)
41, 43, 54, 60, 90, 91,
SULILATU, W.F.
(II-157) 25
TABOREH, J.
(E-5) 187
TARIQ, A.S.
(B-19) 151
Governo tailandês, Produtos de Floresta,
Divisão (II-72) 14, 22; (IV-2)
78, 115,
THUESEN, G.J.
(F-3) 197
TIEN, C.L.
(C-7,10) 171
TIMBERLAKE, L.
(II-116) 20, 24,
TIWARI, A.K.
(II-22) 8, 20, 253,;
(V-24) 101
TIWARI, K.M.
(II-53) 8
TOON, O.B.
(II01) 5, 18, 19,
TOONG, T.Y.
(D-16) 179, 180, 185,
186
UBHAYAKAR, S.K.
(D-36) 183
ONU (II-6) 6, 12, 23, 251; (II-65)
18, 254,
UNDP (II-154) 23
UNFAO (II-4) 5, 8; (II-19) 7; (V-14)
101
UHART, E.
(II-68) 14
furgão Buren, UM.
(II-77) 17
furgão Gelder, UM.
(II-140) 24
Van Nao, T.
(II-129) 24
VAYDA (II-92) 18
VIDYARTHI, V.
(II-118) 22
VISSER, PÁG. (III-7) 28; (III-27)
56; (III-33) 58, 151, 171; (B-11)
150, 151; (D-45) 185, 186,
VITA (V-1) 82; (V-2) 82
VOSE, P.B.
(II-87) 18
Wagner, H.G.
(D-52) 186
Passeador, G.
(E-4) 187
WARDLE, PÁG. (II-76) 17, 22,
WARTLUFT, J.
(II-71) 14, 22,
WEBER, F.
(II-78) 17
WEGNER, K.F.
(II-16) 7
WELKER, J.R.
(D-24) 179, 181; (D-55)
186
WESSON, H.R.
(D-55) 186
WESTBROOK, C.K.
(D-47) 182, 183,
185
Branco, S.
(II-71) 14
WILLIAMS, F.
(D-32) 181; (D-33)
181, 182,
WILLIAMS, R.H.
(II-64) 10; (II-136)
26; (II-157/136) 25
WOLFE, E.
(II-82) 17
Wood, T.S. 5, (II-70) 14; (II-150)
14; (III-36) 62; (V-19) 104
Banco mundial (II-154) 23; (II-126)
23; (II-147C) 254
Centro de Ambiente mundial (J-2) 231
YACCARINO, PÁG. (D-51) 186
YAMEOGO, G.
(II-80) 17, 27, 29,
66, 90-93; (III-20) 54, 61, 90,
151; (III-34) 60, 61, 90, 151,
Jovem, P.J.
(III-3) 78
YUSSUF, H.
(II-105) 19
ZAROR, C.A.
(D-3) 175, 181, 182,
ZHU, H.
(II-57) 8, 63,
INDEX, ATRAVÉS DE ASSUNTO,
Absorptivity, veja emissivity
Aceitabilidade inspeciona, 103
Respiradouro, 61, 73-74, 80,
Areje para arejar calor exchanger 125-127,
187-191
Altitude, efeitos em testar, 85
Esterco animal, 7, 19, 20, 22, 252,
Arrhenius taxam lei, 180-181,
Produção de Artisanal, 49, 50, 65,
ASTRA, 43, 65,
Calcule a média, 92, 199-200,
Confusões, 61, 86, 185,
Equilibre, 83, 117-118, 221,
Bangladesh, 6,
Preconceitos, em pesquisas de campo, 102
Corpo preto, 50-52, 167-172,
Biomassa, 2, 6-13, 17-18, 23-25,
Consumo de , 6, 8-13, 17-18,
Recursos de , 7,8,
Bombardeie calorímetro, 175, 222,
Aproximação de Boussiness, 156,
Camada de limite, 42, 43, 160-162,
Briquetted abastece, 60, 177,
Valores caloríficos, 55-57, 175, 178,
179
Gás carbônico, 59, 182-186,
Monóxido de carbono, 59, 182-186,
em fogões de carvão, 17, 122,
em gaseificador, 63
em fogões de nozzle, 43
Celulose, 56, 58, 176, 182,
Fogões cerâmicos, 66, 78-80, 90, 100,
Encane dimensões, 42, 123, 125,
Eficiência de , 45-48, 85,
Encane fogões, 42-50, 65, 80, 90,
93, 99, 151-166,
Comprimento característico, 157,
Carvão, 13-18, 182-185,
valor calorífico, 7, 176, 179,
Combustão de , 182-185,
conversão eficiência, 14-15,
exigem, 17-18
Densidade de , 7,
usos industriais, 17-18, 125-127,
coloca no forno, 13-14
transportam, 14-17
VOLATILES DE , 7, 176,
Fogões de carvão, 115-125,
energia Equilíbrio, 30,
Fundições de , veja fundições
Desempenho de , 122-125, 219-220,
Chaminés, 68, 71, 86,
Coeficiente de variação, 202-203,
Combustão, 55-61, 175-186,
Eficiência de , 31,
Perdas de , 28-30,
Geometria de câmara de combustão, 61,
185
Discrepância residual comum, 214,
Solidifique, 66
Condução, 2, 31-41, 129-147,
de madeira em um fogo, 59
Condutividade, 33-35 132, 154, 163,
179, 180,
Confiança limita, 204-205
Região de confiança, 208-210, 212-213,
Contaminantes, efetue em pirólises,
181
Controle eficiência 31, 62-64, 260-262,
Grupos de controle em pesquisas de campo,
105-106
Arte culinária controlada testa, 91-96
Transmissão, 3, 32, 41-50, 149-166,
Perdas de , 28-30,
Energia cozinhando, 8-11 27-28,
Eficiência de processo cozinhando, 31,
Cookstoves, 2,
Coeficiente de correlação, 208, 218,
Semeie Resíduos, 6-7, 10, 19,
Abafadores, 62,
Análise de dados, 86,
Espaço de ar morto, 38-40, 139,
Desmatamento, 5, 6, 18, 19,
Graus de liberdade, 201, 206,
Densidade, 33, 129, 132, 163,
Fluxo desenvolvido, 157,
Erros dimensionais, 3, 66-68, 70,
156
Uso de energia doméstico, 8-10,
Portas, 41, 60-62, 74, 86,
Paredes dobro, 38-40, 66-67,
Base seca, 56-57,
Tubo fluxo 150-157
Esterco, veja esterco animal
Centro de leste-oeste, 20, 101,
E/DI, 115,
Economias, 20, 22-23, 92, 193-198,
Eficiência fatora, 31
Electroplating, 66,
Emissões, 19-21, 93, 151, 185-186,
de fogão de nozzle, 43,
Emissivity, 38-40, 51, 167, 169-173,
Energia equilibra, 28-30
Demanda de energia, 8-13, 17-18,
Armazenamento de energia, 35, 135,
Ambiente, 18-20,
Erros em dimensões, 3, 66-68,
70, 156,
Erros testando equipamento,
análise de, 222-223
Erosão, 18-19,
Ar de excesso, 60-61, 155,
F-distribuição, 209, 211,
Poder de fã, 125, 127, 190,
Fator de fricção abanando, 159, 153,
Teste de campo, 101-112,
Análise financeira, 193-198,
Barro incendiado--veja cerâmico
Potência de fogo, 84, 86, 89, 118, 155,
186
Chamas, 150, 151, 171, 185, 186,
Flywheel apertam, 78
Forrageando, 20-22, 249,
Transmissão 160-161 forçada
Arborize, 5, 6, 18-19, 251,
Forjas, 125-127,
Combustíveis fósseis, 22-23, 25, 178,
Fundições, veja forjas
Fator de fricção, veja abanando
Fuelwood, veja woodfuel
Fornos, veja forjas
Valor futuro, 195-198,
Abra brecha, 42
Supra com gás análise, 222,
Gaseificador, 62,
Grashof numeram 157, 159-162,
Ranja a altura de panela, 51-54, 85,
Grelhas, 60, 75, 77, 80,
Grog, 66,
Valor calorífico total, 55, 257,
Fogão de Haybox, 36, 64,
Aqueça exchangers, 125-127, 187-191,
Aqueça recuperação, 36, 38, 39,
também vêem exchangers de calor
Aqueça armazenamento, 32, 135,
Correlações de transferência de calor, 159-162,
164
Taxa aquecendo, 48-49, 136-140,
Hemicellulose 56, 58, 178,
Valor de aquecimento mais alto, 55, 257,
Fase de poder alta, 83, 89,
Umidade, relativo, 56
Diâmetro hidráulico, veja característica
Comprimento de , 159,
Imprensas hidráulicas, 78,
Lei de gás ideal, 157,
Uso de energia de indústria, 9, 11, 12, 17,
Ataque de inseto de madeira, 17,
Instituições, 231-239,
Insulants, 34, 86, 132,
Taxa de juros, 193-198,
Moldes internos, 78,
Taxa interna de retorno, 197-198,
Padrões de prova internacionais,
82
ITDG, 115,
KENGO, 115,
Quênia, 11, 12,
Fornos para madeira secante, 222
Fornos para carvão produtor, 13-15
KREDP, 115,
Laboratório testa, 81-91
Parâmetros de ser testada, 85-86,
119, 122,
Precauções de , 85,
Procedimento de , 82-84, 116-119,
Laminar, 115, 158, 159-162,
Nível de confiança, 201, 203, 206,
Fogões de peso leve, 35-41, 65, 90,
Lignina, 56, 58, 176,
Regressões lineares, 207-220,
Mais baixo valor de aquecimento, 55, 257,
Baixa fase de poder, 83, 89,
Malgache, 90, 123, 124,
Testes comercializando, 113-114,
Fogões volumosos, 29-30, 34-37, 65-66,
90, 93, 100,
Conteúdo de umidade, 56-57, 259,
Metro de umidade, 222,
Fogões de Multipot, 65-66, 90, 93,
100
controlam, 62
energia equilíbrio, 29-30,
Transmissão natural, 161, 162,
Rede valor calorífico, 55, 257,
Fluido de Newtonian, 158,
Distribuição normal, 199, 201,
Nozzle fogões 42-44, 55, 65, 151,
Técnicas numéricas, 137-140,
Nusselt numeram, 151, 158, 159-162,
Observables, 111,
Outlier, 204,
Peclet numeram, 158
PHU, calor de por cento utilizou, 51,
82, 84, 89, 92, 119, 122-124,
Plantações, 23-24,
Câmara de Plenum, 125-126,
Emplume, 150-151
Divergência de amostra agrupada, 205,
Discrepância residual agrupada, 212,
T-valor agrupado, 214,
População
cozinhando combustível, 10, 12,
Panela, 31, 34-35, 64, 68,
Eficiência de , 31, 34-35, 64,
apóia, 41, 74, 77, 80, 86,
Rodas de oleiros, 78,
Dê poder a consumo, 8,
Prandtl numeram 153, 158, 163,
Ar preaquecendo, 61, 125-127,
Valor presente, 195-198,
Pressione fogões, 64,
Gota de pressão, 153, 164, 190,
Produção testa, 97-100
Promoção, 113,
Análise de Proximate, 175-176,
Demonstrações públicas, 113,
Pirólises, 179-182, 185-186,
Radiação, 28-30, 38-41, 50-55,
77, 138-139, 167-173,
em fogões de carvão, 116-117
Papel de em combustão de madeira, 58
Rayleigh numeram, 158
Recuperação, veja recuperação de calor
Regressão, veja regressão linear
Umidade relativa, 56,
Réplicas, 13-15,
Reynolds numeram, 153, 158-162,
Rolos, metal de folha, 76,
Prove divergência, 200-202, 204,
Tamanho de amostra requereu, 207
Fatores de balança, 96, 157, 164,
Cartões de marcação, 93, 95-96,
Ar secundário, 61, 122,
Únicos fogões de panela, 62-63, 65-67,
90
Construção de local, 49-50,
Fume, veja emissões
Terras, 19,
Fuligem, veja emissões
Spacers, centrar panela, 75,
Consumo específico, 82, 84, 89,
92, 94, 119, 123-124, 264,
Consumo diário específico, 110,
Calor específico, 33, 35, 129, 132,
154, 163,
Ponto de estagnação, 150-151, 160-162,
Divergência standard, 92, 200-201,
Refeição standard, 91,
Stanton numeram 158
Perda de calor de estado fixa, 129-136,
Acere, 17, 25-26, 66,
Stefan-Boltzmann lei, 167,
Guia, 7
Stoichiometric arejam, 59, 155, 178,
Eficiência de fogão, 31,
Fogões
Acessórios de , 68, 70,
ajustável a panela, 50
Construção de , 65-70,
Produção de , 76-80,
amolda, 67-69
digita, 42
Sumatra, oeste, 9,
Camada de limite de superfície, veja
limite camada
Perda de calor de superfície, veja vento, 139,
Pesquisas, veja testes de campo
Rode, 61, 185,
t-mesa, 203,
t-teste, 92, 205-207,
Medida de fita, 221,
Gradiente térmico, 67, 136,
Desígnio de modelo, 72-75,
Testes, 3, 81-114, 116-122,
controlou arte culinária, 81, 91-96,
Campo de , 81, 101-112,
Laboratório de , 81-91, 116-122,
comercializando, 82, 113-114,
Produção de , 76-80, 81, 97-100,
resulta, 90, 93, 98-100, 123,
124
Condutividade térmica, 31-41, 129-147,
Diffusivity térmico, 129, 158, 163,
Eficiência térmica, 31,
Inércia térmica, 35,
Massa térmica, 35,
Armazenamento térmico, 32, 35,
Thermocouples, 221,
Termômetros, 83, 117-118, 221,
Fogões tradicionais, 8-13, 17-18,
20, 22, 25, 29, 66, 90, 93,,
123, 124,
energia equilíbrio, 29,
Condução de calor passageira em madeira,
180-181
Perda de calor passageira, 136-140,
Energia de transporte, 14-18,
Fluxo turbulento, 158, 160-162,
Última análise, 175, 177, 179,
Umeme, 123,
Ungra, 8,
Unidades, 7, 9, 225-230,
Discrepância, veja divergência standard
Discrepância de resíduos, 208, 212,
Vendedores, 113,
Fator de visão, 51-54, 170-173,
Viscosidade, 154, 158, 163,
Volatiles
Carvão de , 7, 182,
Madeira de , 57-59, 179-182, 185-186,
Coeficiente de volume de expansão,
158
Jato de parede, 150-151,
Perdas de parede, 28-30, 35-41, 129-147,
Temperaturas de parede, 40,
Paredes, 35-41, 66-80,
dobram, 37-40, 66-67,
incendiou barro, 37, 39, 40, 41, 66-69,
78-80
separou, 37, 39-41,
de peso leve, 37-41, 65-66,
volumoso, 36, 65-66,
separam, 37-40, 66-77,
Garantia, 113,
Soldando, 77,
Base molhada, 56-57,
Areje, 34, 85, 131,
Wood pesquisas econômicas, 103-105,
Woodfuel, 6-12,
Consumo de , 8-12,
Déficits de , através de população, 12
forrageando, 20,
Recursos de , 7,
== == == == == == == == == == == == == == == == == == == ==
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