La presente tesis tiene como objetivo desarrollar un prototipo de cocina tipo anafe (cocina pequeña y transportable) de 1.5 kW de bajo costo y alta eficiencia que opera en la Ciudad de Lima. En un primer capítulo se determinan los requerimientos de diseño para un hogar peruano promedio y las características de las cocinas comerciales en base a normativa extranjera. Luego, en un segundo capítulo, se evalúa cada elemento de la cocina anafe de forma independiente para determinar su relevancia en aspectos como consumo, eficiencia y emisiones y economía. Finalmente, se genera un prototipo de cocina anafe y se evalúa tanto de manera energética como ambiental. Los resultados muestran que el rendimiento supera el valor mínimo recomendado por la norma extranjera, 58%; alcanzando 64.1% superando a las cocinas comerciales que se distribuyen a nivel nacional (alrededor de 46%). Con ello se reduce el tiempo de cocción de 1.4 horas a 1.1horas diarias de cocción y prolongar la autonomía en 11 días. A nivel nacional implica una reducción de 146.13 millones de kg de GLP y un ahorro de 40.28 millones de soles. Respecto al aspecto ambiental, la concentración de CO neutro se reduce a 0.052 %CON, valor por debajo de lo recomendado por la norma extranjera (0.1 %CON) y siendo 5 veces menos contaminante que las cocinas comerciales (0.283%CON). A nivel nacional, de implementarse un cambio de las cocinas anafe, se generaría una reducción de142.32 millones de kg de emisiones de CO2, esto implica un ahorro de 3.1 millones de soles. También se reduce la concentración de monóxido de carbono en 8.57 millones de kg. Finalmente, se presenta un análisis económico básico de los costos de fabricación de este prototipo, llegando a un costo de fabricación de S/ 25.6 soles. En conclusión, se presenta una cocina prototipo que logra tener un rendimiento superior al de las cocinas comerciales y reducir los GEI y contaminantes; sin superar los costos de fabricación de las cocinas que se distribuyen a nivel nacional. Todo ello bajo la recomendación de combustión, operación, construcción y de salud de las Normas internaciones.

El presente trabajo de tipo teórico – experimental es el estudio del funcionamiento y rendimiento de las cocinas mejoradas domésticas localizadas en zonas rurales que emplean biomasa como combustible siendo principalmente la leña y en menor proporción la bosta de vaca. Se tiene el objetivo de desarrollar un modelo de cocina mejorada que sea energéticamente eficiente, socialmente aceptada y de una baja emisión de gases contaminantes. El trabajo realizado comprendió la construcción de 5 prototipos de cocinas mejoradas de adobe; la evaluación de rendimientos en los 5 prototipos de cocinas mejoradas mediante el Test Estándar de Ebullición de Agua obteniéndose resultados de: eficiencia térmica, potencia promedio y ahorro de combustible; la evaluación del nivel de contaminación de aire mediante el monitoreo de monóxido de carbono (ppm) presente en el ambiente interior donde se cocina durante la cocción. Después de una primera etapa de evaluación de los cinco prototipos iniciales se seleccionó uno en base a los índices de rendimientos obtenidos, posteriormente al prototipo seleccionado se le realizaron modificaciones en sus dimensiones con el objetivo de mejorar la transferencia de calor por radiación y convección esto se verificó en la segunda etapa de evaluación. Se logró un modelo de cocina mejorada que cumplió con los requerimientos establecidos en base a la encuesta realizada, alcanzando una eficiencia térmica de 30%, una potencia promedio de 2.93 kW y un ahorro de combustible de 42% respecto a una cocina tradicional. Además se logró reducir el nivel de contaminación de aire interior a un valor promedio de emisión de monóxido de carbono de 3.9 ppm. El modelo seleccionado se compone de una cámara de combustión tipo Rocket o “L”, tiene una distancia entre el lecho de combustible – base de la olla principal de 220 mm y una distancia radial olla – pared interior de la cocina de 10 mm esto tanto para la olla principal y secundaria. El balance final de energía del modelo seleccionado mostró una gran pérdida de energía a través de las paredes interiores de la cocina y a través de los gases calientes que escapan por la chimenea, representando aproximadamente el 40.6 % (4.03 kW) y el 29.4% (2.90 kW) de la energía entregada por la llama respectivamente. Se deja para un estudio posterior la influencia de los rendimientos de la cocina mejorada a causa del aislamiento de la cámara de combustión además de adecuar sistemas de aprovechamiento de la energía de los gases calientes que escapan por la chimenea.

El presente trabajo de investigación busca satisfacer la demanda de agua caliente para uso domestico de las poblaciones de sectores rurales y urbano marginales de nuestro país. El equipo a diseñar permitirá calcular el agua aprovechando exclusivamente la energía calorífica que se pierde en el proceso de cocción de los alimentos en cocinas de leña o bosta. sin tener costos adicionales por dicho beneficio. El agua caliente que produce el equipo podrá ser utilizada por el poblador en su aseo personal, así mismo en la limpieza de artículos de cocina, prendas de vestir y otros artículos de uso diario. Para realizar el diseño se analizaron varias propuestas eligiendo a la mas eficiente, usando el método generalizado de diseño. Luego se realizaron los cálculos (le transferencia de calor para obtener las medidas óptimas del intercambiador de calor y los espesores del aislante del tanque de almacenamiento. Después se construyó un prototipo que fue instalado en las instalaciones del de Grupo de Apoyo al Sector Rural de la Pontificia Universidad Católica del Perú, donde se comprobó que el sistema funcione adecuadamente, sobre este prototipo se realizaron diversa pruebas donde se incluyeron algunas mejoras posteriores. Luego de realizar la investigación y estudio sobre este proceso, el equipo es capaz de calentar aproximadamente 75 litros de agua al día desde los 23°C hasta los 55 °C, aprovechando solamente la energía calorífica perdida en el proceso de cocción en cocinas a leña o bosta tradicionales, se aprovechó el fenómeno de termosifón para la elevación del agua caliente hacia un tanque ubicado en la parte superior de la cocinar El prototipo instalado cumplió con las exigencias planteadas al inicio, siendo un equipo de bajo costo, capaz de ser construido por personas de escasos recursos, de fácil fabricación y los materiales usados se encuentran disponibles en el mercado nacional.

Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2008. / Titre de l'écran-titre (visionné le 12 janvier 2009). Bibliogr.

La presente investigación desarrolla el análisis de la implementación de la política de Cocinas Mejoradas a leña y la incidencia en el mejoramiento de las condiciones de vida de usuarios rurales del distrito de Huaricolca, provincia de Tarma durante el año de 2017. Cocinas Mejoradas es una política que se establece en el marco del Convenio de Transferencia Financiera de recursos del Ministerio de Energía y Minas al Ministerio de Desarrollo e Inclusión Social – MIDIS, en aras de contribuir el acceso de hogares rurales en situación de pobreza y extrema pobreza del país, a tecnologías limpias para cocinar y calentar alimentos. FONCODES (programa social del MIDIS), fue el encargado de la instalación de las Cocinas Mejoradas en los distritos priorizados; Huaricolca fue uno de ellos, cuya población tiene graves problemas de salud pública, como consecuencias del uso de las tradicionales cocinas (fogones) que ocasionan daños a la salud de las personas por la emanación de humo y gases de combustión por la biomasa. El objetivo general de nuestra investigación es conocer, en qué medida la implementación de Cocinas Mejoradas a leña por FONCODES, contribuye a mejorar las condiciones de vida de los usuarios rurales de Huaricolca; para luego proponer desde nuestra investigación medidas de mejora que permitan fortalecer la implementación del programa, materializar la ejecución de las actividades e intervenir eficientemente con la población usuaria rural en un clima de confianza y seguridad. La investigación es de tipo cualitativo, por su naturaleza de información inquisitiva, analítica y de carácter exploratorio, nos ha permitido describir, conocer, analizar y comprender las diversas circunstancias de interacción social producidas entre el equipo técnico de FONCODES y los usuarios rurales del distrito de Huaricolca en diversas dimensiones; han sido las entrevistas estructuradas, la observación directa, junto a las notas de campo dentro de la comunidad, la que nos han permitido recoger datos, para luego enfatizar en los procesos y resultados. / The present investigation develops the analysis of the implementation of the policy of Improved Cookers to firewood and the incidence in the improvement of the living conditions of rural users of the Huaricolca district, province of Tarma during the year of 2017. Improved Kitchens is a policy that is established within the framework of the Financial Transfer Agreement of resources of the Ministry of Energy and Mines to the Ministry of Development and Social Inclusion - MIDIS, in order to contribute the access of rural households living in poverty and extreme poverty in the country, to technologies clean for cooking and heating food. FONCODES (MIDIS social program), was the one in charge of the installation of the Improved Kitchens in the prioritized districts; Huaricolca was one of them, whose population has serious problems of public health, as consequences of the use of traditional kitchens (stoves) that cause damage to the health of people by the emission of smoke and combustion gases by biomass. The general objective of our research is to know, to what extent the implementation of Improved Cookers to firewood by FONCODES, contributes to improve the living conditions of rural users of Huaricolca; to then propose from our research measures of improvement that allow strengthening the implementation of the program, materialize the execution of the activities and efficiently intervene with the rural user population in a climate of trust and security. The research is qualitative, by its nature of inquisitive, analytical and exploratory, it has allowed us to describe, know, analyze and understand the various circumstances of social interaction produced between the technical team of FONCODES and rural users of the district of Huaricolca in different dimensions; structured interviews, direct observation, together with field notes within the community, which have allowed us to collect data, to then emphasize the processes and results.

El presente trabajo de investigación, realiza un análisis de los factores que están impidiendo el uso y mantenimiento adecuado de las cocinas mejoradas que fueron implementadas por el sector privado, (empresa de exploración minera) en la comunidad de Ccochapata, distrito de Cotabambas, Apurímac; durante los años 2013 y 2014. El proyecto fue ejecutado por una Empresa de exploración minera, bajo el marco de un convenio realizado entre la comunidad de Ccochapata y la empresa, dentro del cual tras una serie de compromisos asumidos por la empresa a petición de los comuneros/as, se encuentra la implementación de cocinas mejoradas. Habiendo transcurrido aproximadamente 6 años de su implementación no se ha logrado ver la adopción al cambio, ni el empoderamiento de las familias para la sostenibilidad del programa, lo cual ha generado el interés de analizar los factores que están impidiendo el uso y mantenimiento adecuado de las cocinas mejoradas, en su mayoría están haciendo un mal uso principalmente de la chimenea, debido a la falta de interés y compromiso para conservar la tecnología implementada, actualmente se puede visualizar ambientes de cocina llenos de hollín, producto del humo emanado de las cocinas mejoradas, utensilios ennegrecidos y muchas de las cocinas sufrieron cambios y modificaciones acomodados al gusto de las usuarias, lo que genera que baje la eficacia y eficiencia del funcionamiento de las cocinas mejoradas. Para lo cual se realizó un estudio cualitativo mediante el estudio de caso, a través de la aplicación de entrevistas semiestructuradas, observación participante, historia de vida, grupos focales y revisión documental, recogiendo información necesaria de diversos actores participantes de manera directa e indirecta en todo el proceso de implementación de las cocinas mejoradas, tanto de las familias beneficiarias, como de las autoridades comunales, también del personal ejecutor del programa y del personal de salud; analizando las percepciones de los diferentes actores y desde diferentes puntos de vista, para así lograr analizar los factores que están limitando el uso y mantenimiento adecuado de las cocinas mejoradas. Para ello se plantearon variables que recogieron la información necesaria para responder a la problemática, como: cocinas mejoradas de acuerdo a la realidad social de la zona, acceso a insumos y servicios, contribución a satisfacer la necesidad de la familia; roles y relaciones de género en el hogar, la participación de las autoridades comunales, participación de las familias en el proceso de implementación de las cocinas mejoradas; y la valoración de las familias sobre las cocinas mejoradas. Dentro de los principales hallazgos encontrados tenemos, que las cocinas mejoradas no fueron adecuadas con un enfoque intercultural, por lo tanto, no está de acuerdo a la realidad de la zona, evidenciada en las diversas modificaciones que ha sufrido la cocina mejorada para la comodidad de las mujeres. Con relación al acceso a insumos y servicios, la comunidad cuenta con materiales de la zona como la arcilla, arena, y otros, los cuales no demandan gasto económico alguno, sin embargo, los accesorios como la chimenea, la plancha, el horno, el termorregulador y la compuerta que son de material metálico no se encuentran en la zona y la población no tiene acceso, ni tiene idea en donde conseguirlo para poder reemplazar en caso se deterioren. La cocina mejorada no contribuye a satisfacer la necesidad de la familia debido a la falta del uso y mantenimiento adecuado por parte de las familias, lo cual ha generado que baje la eficacia del funcionamiento de la cocina mejorada y en otros casos, que vean a la cocina como un objeto más dentro del ambiente. Por otro lado, las relaciones y roles de género en el hogar están distribuidos de acuerdo a estereotipos ancestrales, en donde los varones consideran la cocina mejorada como parte de las labores domésticas, del cual se debe encargar la mujer, por ello, la falta de apoyo del varón es muy marcada, principalmente para el mantenimiento de la chimenea el cual para su limpieza requiere ser retirado para luego limpiarlo acción que es considerada por las mujeres de riesgo pues, se debe sacar la chimenea del techo del ambiente de la cocina, las mujeres temen caerse y admiten no tener la fuerza muscular para lograrlo, por su parte los hijos/as siguen un patrón machista siguiendo el ejemplo de los padres y diferenciando las tareas domésticas de las productivas. La participación de las autoridades comunales en el proceso de implementación de las cocinas mejoradas fue escasa al igual como lo fue la participación de las familias debido a la expectativa de asistencialismo el cual está muy arraigado en la zona, debido a que está considerado como zona de extrema pobreza. Y por último, con respecto a la valoración de las familias sobre las cocinas mejoradas, los beneficiarios admiten contar con conocimientos sobre las ventajas de contar con una cocina mejorada y los beneficios que trae para la salud, pero no han internalizado la importancia de esta tecnología en mejorar la calidad de vida por ello no se ha logrado el cambio de actitud. El trabajo de investigación desarrollado además de analizar y explicar los factores que están impidiendo el uso y mantenimiento adecuado de las cocinas mejoradas realiza recomendaciones para futuros programas que implementen cocinas mejoradas en ámbitos rurales de nuestra sierra del país. Teniendo en cuenta que el interés de la gerencia social es evaluar la gestión de programas y/o proyectos sociales de desarrollo; esta investigación brindará la posibilidad de generar y fundamentar nuevas propuestas de intervención, en este caso referidas a la implementación de programas o proyectos de cocinas mejoradas.

La presente tesis busca, desde la perspectiva de la gerencia social, determinar si el proyecto “Mejora tu vida, Mejora tu cocina”, implementado entre los años 2015 y 2016 por la ONG Soluciones Prácticas, logró fortalecer a emprendedores de la provincia de Jaén, en la región Cajamarca y contribuyó a la dinamizar el mercado de Cocinas Mejoradas Certificadas (en adelante CMC) y su adquisición por de familias socias de la Cooperativa Cenfrocafé. El proyecto que, para efectos de la presente investigación, denominamos como “Cocinas Mejoradas”, identificó que había un limitado desarrollo del mercado de CMC en las provincias de Jaén y San Ignacio debido a debilidades en la oferta, demanda y acceso al financiamiento para la adquisición de las CMC. Asimismo, constataron que en la zona de intervención había una alta incidencia de enfermedades respiratorias y diarreicas debido a la contaminación generada por las cocinas tradicionales dentro de las viviendas, principalmente en mujeres, niños y niñas. Ante la situación expuesta, se efectuó la presente investigación cualitativa a través de un estudio de caso, centrado en el accionar del proyecto en la provincia de Jaén, que comprendió entrevistas en profundidad a 9 emprendedores que recibieron capacitación en el marco del proyecto analizado. Asimismo, se recogió información de otros actores (representantes del proyecto, de la cooperativa que brindó microcréditos y usuarios de CMC) y revisó información documentaria del proyecto. Los resultados obtenidos, a partir de la información generada y analizada, han permitido proponer recomendaciones que coadyuven a fortalecer la implementación de este proyecto. / The current thesis aims to examine, from a social management perspective, whether the project " Mejora tu vida, Mejora tu cocina”, implemented between 2015 and 2016 by the NGO Practical Solutions, succeeded in strengthening entrepreneurs in the province of Jaén, in the Cajamarca region, and contributed to the revitalization of the market for Certified Improved Stoves (hereinafter CMC) and their acquisition by families associated with the Cenfrocafé Cooperative. For the purposes of this research, the project, which we call "Improved Stoves," (Cocinas Mejoradas in Spanish) identified a limited development of the CMC market in the provinces of Jaén, and San Ignacio due to weaknesses in supply, demand, and access to financing for the acquisition of CMCs. They also found a high incidence of respiratory and diarrheal diseases in the intervention area due to pollution generated by traditional stoves inside homes, mainly affecting women and children. Given this situation, a qualitative case study was conducted, focused on the project's actions in the province of Jaén, which included in-depth interviews with nine entrepreneurs who were trained as part of the analyzed project. Additionally, information was collected from other stakeholders (project representatives, representatives of the cooperative that provided microcredits, and CMC users) and project documentation. The results obtained, based on the information generated and analyzed, have allowed us to propose recommendations that contribute to strengthening the implementation of this project.

Tesis por compendio / [ES] La energía juega un papel fundamental en el desarrollo sostenible de las comunidades. Así, proporcionar recursos energéticos fiables, económicamente aceptables, medioambientalmente respetuosos y socialmente beneficiosos, resulta esencial para el desarrollo sostenible de las mismas. A pesar de la universalidad de dicha definición, el uso de la energía está muy vinculada al nivel de desarrollo de los países. De este modo, la problemática energética de los países desarrollados contrasta enormemente con la de los países en desarrollo. En esta tesis doctoral se ha identificado la principal problemática energética de ambas realidades: grave impacto medioambiental de los modelos de generación del transporte tradicionales en los países desarrollados y pobreza energética en los países en desarrollo. A partir del compendio de artículos científicos de esta tesis doctoral se ha caracterizado el uso de sistemas renovables avanzados que permite solucionar dicha problemática de forma sostenible. En concreto, el principal problema energético en países desarrollados ha sido tratado mediante la planificación energética y el diseño óptimo de sistemas híbridos de energías renovables (HRES por sus siglas en inglés) en electrolineras, necesarios para la introducción de vehículos eléctricos como alternativa de movilidad sostenible. Por otro lado, el estudio de metodologías de diseño óptimas de HRES off grid y de las estufas para cocinar mejoradas mediante gasificación de biomasa se ha focalizado en la inaccesibilidad eléctrica y a sistemas de cocina limpia que sufren las comunidades en desarrollo. Así, esta tesis aporta una serie de metodologías para optimizar y adecuar los sistemas renovables presentados para el desarrollo energético sostenible de las comunidades. Además, no sólo demuestra la idoneidad de estos sistemas para dicho fin, sino también su versatilidad de aplicación en función del nivel de crecimiento de las comunidades. / [CA] L'energia juga un paper fonamental en el desenvolupament sostenible de les comunitats. Així, proporcionar recursos energètics fiables, econòmicament acceptables, mediambientalment respectuosos i socialment beneficiosos, resulta essencial per al desenvolupament sostenibles de les mateixes. A pesar de la universalitat d'aquesta definició, l'ús de la energia està vinculada al nivell de desenvolupament dels països. D'aquesta manera, la problemàtica energètica dels països desenvolupats contrasta enormement amb la dels països en desenvolupament. A aquesta tesis doctoral s'ha identificat la principal problemàtica energètica d'ambdues realitats: greu impacte mediambiental dels models de generació del transport tradicional en els països desenvolupats i pobresa energètica en els països en desenvolupament. A partir del compendi d'articles científics d'aquesta tesis doctoral s'ha caracteritzat l'ús de sistemes renovables avançats que permet solucionar aquesta problemàtica de manera sostenible. En concret, el principal problema energètic en països desenvolupats s'ha tractat mitjançant la planificació energètica i el disseny òptim de sistemes híbrids d'energies renovables (HRES, per les seues segles en anglès) en electrolineres, necessaris per la introducció de vehicles elèctrics com alternativa de mobilitat sostenible. D'altra banda, l'estudi de metodologies de disseny òptimes de HRES off grid i d'estufes per a cuinar millorades mitjançant gasificació de biomassa s'ha focalitzat en la inaccessibilitat elèctrica i a sistemes de cuina neta que pateixen les comunitats en desenvolupament. Així, aquesta tesis aporta una sèrie de metodologies per optimitzar i adequar el sistemes renovables presentats per al desenvolupament energètic sostenible de les comunitats. A més, no tan sols demostra la idoneïtat d'aquests sistemes per a aqueix fi, sinó també la seua versatilitat d'aplicació en funció del nivell de creixement de les comunitats. / [EN] Energy plays a significant role for the sustainable development of communities. Hence, supplying reliable energy resources, which result economically acceptable, environmentally friendly and socially beneficial, arises as essential for their sustainable development. Despite the universality of such definition, the energy use is highly linked to the development degree of the countries. Thus, energy problems of developed countries sharply contrast with those of developing countries. This doctoral thesis identifies the main energy issues of both realities: severe environmental impact of energy generation models for traditional transport in developed countries and energy poverty in developing countries. The compendium of scientific papers of this doctoral dissertation characterizes the use of advanced renewable energy systems to solve such problems in a sustainable way. Namely, the main energy issue in developed countries has been addressed by means of energy planning and the optimal design of Hybrid Renewable Energy Systems (HRES) in electric vehicle charging stations, which ensure the introduction of electric vehicles as a sustainable mobility alternative. Moreover, the study of methodologies for the optimal design of off grid HRES and improved cooking stoves based on biomass gasification have approached the inaccessibility to electricity and to clean cooking systems that developing communities suffer. Therefore, this thesis provides a number of methodologies to optimize and adapt the presented renewable energy systems for the sustainable energy development of communities. Furthermore, it demonstrates not only the suitability of these systems for such aim, but also their versatility of application regarding the growing degree of the communities. / Bastida Molina, P. (2021). Estudio de sistemas renovables avanzados para el desarrollo energético sostenible [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/172548 / Compendio