Resumen de Análisis de varianza y coeficiente de variación como criterios de repetibilidad de una estufa de cocción basada en gasificación de pellets

Jonatan Gutiérrez, Edwin Chica Arrieta, Juan F. Pérez

• español

  En este trabajo se presenta un estudio de repetibilidad aplicado a una estufa de cocción basada en gasificación de pellets de madera (19.03 MJ/kg). El análisis es llevado a cabo mediante un protocolo de ebullición de agua (Water Boling Test, WBT 4.2.3) modificado. La repetibilidad de la estufa basada en gasificación se evaluó mediante 2 metodologías: coeficiente de variación (CV, %) y análisis de varianza (ANOVA), en función de variables respuesta, tales como eficiencia térmica ( , %), potencia (P, kW), consumo de combustible (FC, g/min), consumo específico de combustible (SFC, g/L), consumo específico de energía (SFEC, kJ/L) y consumo específico de energía por unidad de tiempo (SFCT, kJ/L-min). Mediante el análisis de CV se obtuvo un CV promedio global de 4.69% ± 0.87%. Por tanto, como el CV ≤ 5%, se concluye que la estufa de cocción basada en gasificación es repetible. Con respecto al análisis ANOVA, los valores P de las variables estudiadas fueron mayores a 0.05 (P>0.05), por lo tanto, se concluye que la estufa de gasificación es repetible con un nivel de confianza del 95%. Consecuentemente, se concluye la eficiencia térmica promedio alcanzada por la estufa es del ~29% ± 2.25%, con un nivel de confianza del 95%. Este valor de eficiencia térmica es comparable con otras estufas de cocción basadas en gasificación reportadas en la literatura con valores entre 16 y 38%. La metodología y los resultados de este trabajo constituyen una base teórica para la evaluación de futuros desarrollos de estufas de cocción a biomasa, ya que se puede cuantificar y analizar la confiabilidad de los resultados encontrados en los prototipos probados a nivel de laboratorio.

• English

  In this work is presented a repeatability study applied to a cookstove based on wood pellets gasification (19.03 MJ/kg). The analysis is carried out under a modified water boiling test (WBT 4.2.3). The repeatability of the gasification-based cookstove was assessed by means of two methodologies, such as the variation coefficient (CV, %) and the analysis of variance (ANOVA). The answer variables evaluated under repeatability were the efficiency ( , %), power (P, kW), fuel consumption (FC, g/min), fuel specific consumption (SFC, g/L), energy specific consumption (SFEC, kJ/L), and energy specific consumption per unit time (SFCT, kJ/L-min). By the CV analysis, the global average CV was 4.69% ± 0.87%. Therefore, as CV ≤ 5%, it is concluded that the gasification based cookstove is statistically repeatable. Concerning the ANOVA, the P-values of the variables studied were higher than 0.05 (P>0.05), thereby, it is stated that the improved cookstove is repeatable with a confidence level of 95%. Consequently, it is highlighted that the average thermal efficiency reached by the cookstove is ~29% ± 2.25%, with a confidence level of 95%. This thermal efficiency value is comparable with other biomass cookstoves based on gasification reported in the literature with values between 16 and 38%. The methodology and the results of this work constitute a theoretical foundation for assessing future developments of biomass cookstoves since the results reliability found in the prototypes tested at the laboratory level can be quantified and analyzed.