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Guia para el Diseho de
cocedoras de calor retenido
COCEDORA
ONIL
HELPS International
Partnership for Clean Indoor Air
(Alianza para Aire Limpio Intradomiciliario)
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La Guia para el Diseno de cocedoras de calor retenido fue elaborada por Don O'Neal, Vicepresidente de
HELPS International y Director de Proyectos Especiales. Don O'Neal es tambien el disenador de la Estufa
ONIL y el Director del Proyecto de Estufas.
El desarrollo de la cocedora de calor retenido de HELPS International fue financiado con una donacion de
la EPA (Agencia para la Proteccion del Medio Ambiente) de los Estados Unidos (X831690010) con el fin
de proseguir la mision de la Alianza para Aire Limpio Intradomiciliario, de mejorar la salud, el bienestar
y la calidad de vida al reducir la exposicion a la polucion en el aire principalmente entre las mujeres y los
ninos que proviene del consume de energfa en la vivienda. Para conocer mas acerca de la Alianza para el Aire
Limpio Intradomiciliario y de la cocedora de calor retenido de HELPS International en Guatemala, visite el
sitio Internet www.PCIAonline.org.
HELPS International ha trabajado en Guatemala durante mas de 20 anos. Durante ese tiempo, HELPS
ha desarrollado un programa de reduccion de la pobreza que incluye los siguientes elementos: salud
curativa, salud preventiva, educacion, construccion, desarrollo economico y energia sostenible de en el
hogar. Ademas de haber desarrollado la cocedora de calor retenido, HELPS cuenta con un programa de
fabricacion y distribucion de estufas en Guatemala que ha demostrado serias reducciones en los problemas
de salud y del medio ambiente. Actualmente, HELPS cuenta con una red de mas de 120 organizaciones
no gubernamentales (ONG) con cobertura en cada uno de los 22 Departamentos del pal's, por medio de
la cual distribuye las estufas como componente de los proyectos de desarrollo comunitario de cada uno de
ellos. La estufa ONIL de HELPS reduce el consumo de lena en un 70% e incluye una chimenea que extrae
las emisiones del interior de las viviendas. HELPS cuenta con un programa completo de capacitacion y
seguimiento, tanto para el usuario como para las ONG que utilizan las estufas en sus proyectos. Para conocer
mas acerca del programa, visite el sitio www.helpsintl.org.
Fotografias por: Don O'Neal
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Guia para el Diseno de cocedoras de calor retenido
For Don O'Neal
Indice
Introduccion 1
Teoria de funcionamiento 1
Las ventajas del uso de una CCR 2
Componentes tipicos de una CCR 2
Tipos de proyectos de CCR 3
El proceso de diseno 4
Ejemplos comparatives 5
Instrumentacion para el diseno 6
Objetivos de rendimiento de la CCR 7
Consideraciones previo a la ebullicion 8
Mercadeo y distribution 9
Apendice: Testimonios de usuarios en el campo de la Cocedora ONIL 11
Contaminacion del aire intradomiciliario Viviendas
por Calefaccion y Preparacion de Alimentos 13
La alianza para el Aire Limpio Intradomiciliario 13
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Guia para el Diseno de cocedoras de calor retenido
Introduccion
Hace mas de 30 anos que se conoce la tecnologfa
que consiste en utilizar el calor retenido en una olla
para terminar de cocinar los alimentos. Desde hace
mucho tiempo, se ha sabido que un hoyo en el suelo
forrado de heno como aislante sirve de "cocedora de
calor retenido". De alii proviene el termino de "caja
de heno" o caja aislante para describir este metodo de
coccion. El termino de "cocedora de calor retenido"
es una frase mas descriptiva del proceso general en
el que se puede utilizar cualquier material aislante y,
por ende, es el que se utiliza en este documento.
La coccion con calor retenido se ha utilizado en
paises en vfas de desarrollo para minimizar el uso
de recursos limitados de lena. Sin embargo, el exito
obtenido en estos procesos ha sido variable debido
a la efectividad del tipo de material utilizado. El
desarrollo de una cocina de calor es un proceso
repetitive y continue debido a que los materiales
utilizados como aislante han tenido diferentes grades
de efectividad.
Esta Gufa desea demostrar como disenar, comprobar
y distribuir una cocedora de calor retenido con
efectividad en el campo. Las siguientes secciones
describen los beneficios que ofrece esta tecnologfa
mejorada de coccion, sus componentes tfpicos, el
equipo requerido para comprobar su rendimiento,
las lecciones aprendidas de las cocedoras de calor
retenido de alto rendimiento, asf como algunos
consejos para el mercadeo y la distribucion de una
cocedora de calor retenido en el campo. El Apendice
incluye testimonies de parte de usuarios de una
cocedora de calor retenido, la Cocedora ONIL, que
cuenta con exito comprobado en su mercado y uso
en el campo en Guatemala.
Esta Gufa tambien es una introduccion a uno de
los metodos de tecnologfa mejorada de coccion
que complementa otras practicas de cocina para
reducir la reduccion de contaminacion interior e
incrementar la eficiencia de consumo energetico.
Para mayor informacion sobre otros tipos de
tecnologfa mejorada de coccion, visite el sitio
www.PCIAonline.org.
Teoria de funcionamiento
Se utiliza una cocedora de calor retenido (CCR)
para cocinar eficientemente aquellos alimentos que
se deben requieren ebullicion, tales como los frijoles
y el arroz. Cuando se hierven alimentos, la energfa
(que suele provenir de un fuego de lena) se utiliza
para llevar el Ifquido y alimento a la temperatura
de ebullicion, 100°C al nivel del mar. Una vez
alcanzada la temperatura de ebullicion, solo se
requiere la energfa suficiente (calor de la estufa)
para mantenerla en un cocimiento lento (justo a la
temperatura de ebullicion o justo debajo).
Toda energfa adicional solo convierte el agua en
vapor sin elevar la temperatura del contenido de
la olla. Esta energfa adicional desperdicia lena y
agua que posiblemente fueron trasladados desde
largas distancias.
Cuando se mantienen los alimentos al punto
justo de ebullicion, la cantidad de energfa que
pasa a la olla se equilibra con la energfa perdida
en la atmosfera por conduccion, conveccion y
radiacion. La reduccion en la cantidad de energfa
perdida en el ambiente resulta en una reduccion del
consumo de energfa requerida para mantener una
temperatura de cocimiento lento, por lo tanto, se
requiere menos combustible. Si se pudiera disponer
de un aislante perfecto, se podrfan eliminar esas
perdidas en un 100% y la olla se mantendrfa
en una temperatura de cocimiento lento sin el
consumo adicional de combustible. Aunque no
existe el aislante perfecto, si que hay materiales
aislantes de calidad suficiente como para mantener
el contenido de la olla a una temperatura de
coccion durante el tiempo necesario para completar
la coccion. Ya que materiales aislantes practices
no eliminan al 100% la perdida, la temperatura
desciende en proporcion directa conforme a la
calidad del aislante. Afortunadamente, existe
una gran variedad de materiales con propiedades
aislantes que permiten como para reducir la
perdida de tal forma que los alimentos terminan
de cocinarse sin un consumo adicional de energfa.
Este punto se analiza en mayor detalle en la seccion
titulada Los componentes tipicos de una CCR.
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Gui'a para el Diseno de cocedoras de calor retenido
Las ventajas de utilizar una
OCR
Dado que el fuego puede extinguirse una vez que
el contenido de la olla alcance la temperatura de
ebullicion, las ventajas son muchas:
> La cocinera no tiene que estar cuidando del
fuego y puede dedicarse a otros quehaceres
>• La coccion se completa sin uso adicional
de combustible
>• La coccion se completa con un minimo de agua
*• El contenido de la olla no se puede quemar
o pegar
>• No se producen emisiones, sea internas, o
externas durante la fase de coccion lenta dentro
de la CC
*• La CCR es portatil y permite que los usuarios
puedan llevarsela consigo al trabajo en el campo
Una CCR bien disenada proporciona muchas
ventajas adicionales. Se puede utilizar para mantener
agua caliente durante la noche, para adelantar los
preparatives del desayuno o se puede utilizar para
mantener caliente los alimentos despues del tiempo
de comida. Tambien es muy litil cuando se preparan
alimentos que requieren de mucho tiempo de coccion,
como los frijoles que no han sido remojados (aunque si
es recomendable remojarlos). Los alimentos se pueden
hervir sobre el fuego por el tiempo necesario para luego
cocer a fuego lento en la CCR hasta que terminen de
cocerse. Por otro lado, los alimentos pueden ser sacados
de la CCR, recalentados sobre la estufa y vueltos a
guardar en la CCR.
Componentes tipicos de una
CCR
La Olla—El recipiente en el que se cocinan los
alimentos suele ser de barro o de metal. A veces se
consideran las ollas de barro como menos eficientes
para cocinar porque su masa termica es mayor y
absorben rapidamente el calor que se podria utilizar
para la coccion. Sin embargo, las ollas de barro
pueden tener una ventaja cuando se utilizan en
una CCR ya que su masa termica conserva el calor
que luego continua con la coccion de los alimentos
dentro de la CCR.
Recipiente Exterior—El material que se utilice
para el recipiente exterior contribuye muy poco
al rendimiento termico de la CCR si el material
aislante es adecuado. El proposito principal de
este recipiente es el de contener y darle forma al
aislante y de permitir que se utilice la CCR sin
percance. En su expresion mas simple (aunque
poco practice) puede ser tan sencillo como un hoyo
en la tierra que se rellena con material aislante.
Una canasta con un tejido lo suficientemente
tupido para contener el material aislante tambien
podria funcionar. Sin embargo, en la medida de
lo posible, se deben tomar en cuenta las siguientes
consideraciones en el momento de escoger el
recipiente exterior:
*• Resistencia
>• Facilidad de traslado
>• Resistente a la humedad y al mono
>• Facilidad de limpieza
> Aditamentos para levantar la unidad (asas
o mangos)
*• Capacidad suficiente para material aislante
adicional debajo de la olla
*• Atractivo
*• No se voltea facilmente
>• Seguridad
Aislante—El proposito del aislante es conservar
el calor de una olla hirviendo el tiempo suficiente
para que su contenido complete el ciclo de coccion
sin requerir calor adicional. Existen varias opciones
de materiales aislantes y la seleccion dependera de
lo que se halle disponible a nivel local. Algunas de
las posibilidades son:
> Heno
> Paja
>• Hojas
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Guia para el Diseno de cocedoras de calor retenido
> Papel periodico
^ Tusa de mafz
*• Carton corrugado
>• Frazadas de lana
> Espuma de poliestireno u otros aislantes de
uso comercial
> Piedra pornez
> Ceniza
> Perlita
Para ser eficaz, el aislante debe estar seco, resistente
a la humedad y al moho y no debe compactarse
con el uso. Si el aislante no es resistente al moho,
como es el caso de la paja, debe contarse con un
suministro suficiente para poderse reemplazar
con frecuencia.
Recipiente Interior—El recipiente interior descansa
adentro del material aislante. La olla y su contenido
se colocan dentro del recipiente interior que sirve de
barrera para proteger el material aislante del calor de
la olla. Tambien evita que los alimentos se derramen
sobre el material aislante y permite que se mantenga
limpia la CCR. Las caracteristicas del recipiente
interior son muy similares a las del recipiente exterior
excepto que no necesita asas. Ademas de lo anterior,
tambien requiere lo siguiente:
> Masa termica baja (extrae poco calor de la olla a
rnedida que se calienta)
* Una tapadera que tambien es aislante y que se
ajusta bien cuando se cierra
>• Protege el material aislante de la humedad y
tambien evita que el material se compacte con el
peso de la olla
> La olla debe ajustarse dentro del recipiente para
reducir al maximo el espacio a su alrededor
En algunos tipos de CCR, no existe un recipiente
interior y la olla simplemente queda sumergida en
el aislante. Esto permite que el aislante se ensucie
con facilidad y conlleva ciertos riesgos de sanidad,
haciendolo menos atractivo y reduciendo su calidad
termica. Si se utiliza el aislante de esta manera, es
necesario reemplazarlo con frecuencia.
Seguridad—El ensamblaje del recipiente externo
e interno junto con el aislante debe producir una
unidad que:
> No se voltea con facilidad
> Incluye mangos o asas que no se sueltan
> No es combustible
*• No propicia el moho
> Se limpia con facilidad
> No es peligroso alrededor de ninos
Tipos de proyectos de CCR
El metodo de coccion con calor retenido puede
aplicarse en muchos tipos de proyectos.
^ Al distribuir informacion instructiva de tipo
"hagalo usted mismo", las familias pueden
construir sus propias CCR con materiales
disponibles a nivel local. Sin embargo, es
necesario comprender y ensenar en detalle cada
uno de los componentes de una CCR. El uso
de materiales inadecuados puede conllevar a la
propagacion de moho en el interior o el exterior
de la CCR, lo cual puede a su vez contraer riesgos
para la salud.
> Los promotores de CCR pueden tambien ayudar
en las aldeas con la construccion de CCR. Al
formar parte de un proyecto de construccion,
el promoter puede proveer a la comunidad las
herramientas y el material necesarios que, de
otra manera, podrian ser diffciles de adquirir
localmente. No obstante, el promoter deben'a
intentar de servirse de herramientas y materiales
disponibles a nivel local, en la medida de
lo posible, con el fin de lograr un proyecto
sostenible. Un tal enfoque de colaboracion
practica tambien engendra la confianza en las
aldeas y permite que el promotor solidifique la
formacion en la construccion con la formacion en
el uso asi como el intercambio de recetas que son
idoneas para la zona local.
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Guia para el Diseho de cocedoras de calor retenido
> Las CCR tambien pueden construirse en
fabricas. Una produccion masiva permite utilizar
una mayor diversidad de materiales y asegurar
un mejor control de calidad. En vista de que
existe una gama mas amplia de materiales que
se puede seleccionar, las unidades producidas
en fabrica suelen ofrecer caracterfsticas de mas
alto rendimiento. Existe tambien un mejor
potencial de distribucion de las unidades, ya que
se puede lograr mediante ferretenas y otras vias
de distribucion. En algunos casos, las unidades
de produccion masiva o de alto volumen pueden
resultar mas economicas.
El proceso de diseho
Existe una serie de fases especificas en lo que
se refiere al disefio de una CCR. Cada una de
las fases cuenta con un objetivo especifico. Las
fases incluyen:
> Investigation
El proposito de la investigacion es establecer
que se hizo anteriormente y cuales fueron los
resultados de dichos esfuerzos
>• Disefio conceptual
El concepto para el disefio debe definirse en base
a todos los parametros que se presentaran en las
secciones a continuacion
>• Prototipos y pruebas de laboratorio
Una vez haya sido bien definido el concepto
del proyecto, se construyen prototipos segiin
los conceptos. Los prototipos normalmente son
evaluados en un ambiente de laboratorio. El
objetivo de las pruebas de laboratorio es evaluar si
el disefio cumple con los objetivos y establecer las
especificaciones del rendimiento. Es importante
verificar que los elementos de produccion no
se desvien de los objetivos de rendimiento y de
las especificaciones que se integran al disefio
del producto.
>• Pruebas en el campo
Esto se convierte en la primera prueba del
consumidor para el disefio. Sin excepciones, los
usuarios descubriran mejoras o innovaciones
que se podran incorporar al disefio con un
minimo de costo y que resultara en un mejor
producto final.
>• Revision del disefio
Despues de una prueba exitosa en el campo,
es necesario efectuar una revision del disefio e
incorporar los cambios descubiertos durante las
pruebas en el campo.
> Produccion experimental
Durante estafase, se constntiray distribuird un
numero limitado de unidades a un grupo de clientes
reales y se recopilaran y evaluaran sus observaciones.
>• Produccion firme
Esta fase consiste en llevar la produccion a gran
escala. No es posible exagerar lo importante que
es que la incrementacion de la escala de todos
los aspectos del proyecto se realice de forma
simultanea. No tiene sentido incrementar la
produccion si la distribucion o el mercadeo
quedan rezagados.
Ejemplos comparativos
Al iniciar el disefio de una CCR, resulta beneficioso
comparar un disefio nuevo con los ejemplos anteriores
que hayan alcanzado buenos resultados. A continuacion
se describen tres ejemplos que pueden ser de utilidad
para efectuar comparaciones. Notese que las tres
graficas se basan en datos de temperatura de una
olla de cinco litros de agua. La altitud de la localidad
donde se efectuaron las pruebas es de 240 metres (800
pies) sobre el nivel del mar. Posterior a un periodo de
tres boras dentro de la CCR, la temperatura en cada
una de las ollas de agua era entre 80-85°C. Todas
fueron evaluadas con un analizador de temperatura
(PicoTC-08).
La figura 1 (pagina 5) muestra una CCR hecha con
una canasta de madera como el recipiente exterior. El
aislante se hizo con cuatro capas de una frazada de lana.
No tiene un recipiente interior y la olla conteniendo los
cinco litros de agua esta envuelta por el aislante.
La perdida de temperatura es insignificante en el
momento de trasladar la olla de la estufa a la CCR.
Ya que no cuenta con un recipiente interior, si existe
cierto grado de enfriamiento debido a la perdida de en
a las frazadas de lana. Desde el punto de visto termico,
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Gui'a para el Diseno de cocedoras de calor retenido
se esperaria que esta
CCR alcanzara buenos
resultados, aunque no
excelentes. Sin embargo,
en realidad, la lana se iria
ensuciando y requeriria
lavados frecuentes. Ademas,
la lana mojada emite
IS F'LW Graph
t=02:59:36 y=82.54
'C — Channel 1
ioor
Hou
00:30 01:00 01:30 02:00 02:30 03:00
(Figura 1 - CCR fabricada con una canasta de madera)
un mal olor que probablemente disguste a un buen
niimero de usuarios. Aunque este es un buen ejemplo
para fines comparativos con otros disefios nuevos, no
seri'a recomendable para uso en el campo.
La figura 2 ilustra una CCR
fabricada con una caja de
carton como recipiente
exterior. Una caja de
madera tambien produciria
resultados similares (no
se muestran resultados).
IS PLW Graph
1=03:00:22 y=82.092
'C — Channel 1
0HHHIB0
lib
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85
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IS
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00:30 01:00 01:30 02:00 02:30 03:00
El aislante consiste en tres capas de esponja de % de
pulgada. No existe recipiente interior y la olla se coloca
en el espacio abierto que dejan las capas del aislante. La
falta de un recipiente interior permite que los residues
de comida caigan entre las capas del aislante y hace
diflcil la limpieza. Aunque las caracterfsticas termicas de
este modelo son adecuadas, no tendria mucha vida litil
de uso en el campo.
La CCR fabricada por
HELPS International que
muestra en la figura 3,
ha sido disenada para la
venta comercial a traves de
ferreterfas u organizaciones
no gubernamentales
(ONG) para ser utilizada
00:30 01:00 01:30 02:00 02:30 03:00 03:30
(Figura 2 - CCR fabricada con una caja de carton)
(Figura 3 - CCR fabricada por HELPS International)
como componente de sus programas de desarrollo
comunitario. Fue disenada para ser fabricada en un
ambiente industrial con herramientas de produccion.
La masa termica del recipiente interior provoca un
ligero enfriamiento de la olla en los primeros tres
minutos, pero el excelente aislante compensa la perdida
adicional en el recipiente interior. Pasadas las tres boras,
los cinco litres de agua se mantienen por encima de
87°C. Se espera que este modelo alcance excelentes
resultados. La durabilidad de la estructura de esta CCR
resistira un extenso uso en el campo.
Tanto el recipiente exterior como el interior son
fabricados de polietileno, que es muy facil de limpiar.
El uso de tecnicas de soldadura de plastico produce una
unidad ri'gida de paredes dobles. El espacio de cinco
centimetres entre las dos paredes se rellena con esferas
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Guia para el Diseho de cocedoras de calor retenido
de espuma de poliestireno.
Las esferas de espuma de poliestireno produjeron los
mejores resultados en las pruebas y tambien fueron las
mas economicas (siendo un subproducto de procesos
comerciales). La espuma de poliestireno es suave y
debe protegerse con una carcasa interna y externa. Las
pruebas mostraron que una carcasa curvada dio mejores
resultados que una cuadrada ya que se ajusta a la
forma de una olla redonda. Para lograr el mayor ajuste
posible, se diseno y fabrico una olla especificamente
para ser utilizada con este modelo de CCR La olla
viene incluida con la CCR. Durante las capacitaciones,
surgio el comentario de que se podria utilizar un
pedazo de tela para envolver la olla y rellenar aiin mas el
espacio entre la olla y el recipiente interior. Las pruebas
descritas en esta seccion se hicieron utilizando una tela.
El recipiente interior tiene una tapadera que tambien
contiene aislante y proporciona un excelente sello.
Instrumentacion para el
diseno
Una herramienta muy valiosa para el diseno de una
CCR es un analizador de temperatura con el que
se puede continuamente graficar las perdidas de
temperaturas de un volumen predeterminado de
agua en ebullicion dentro de la CCR.
Las curvas de temperatura en las graficas incluidas
en esta gufa fueron generadas por un analizador
de temperatura de marca Pico, modelo TC-08
con termopares tipo K (cromel-alumel). El
analizador de temperatura Pico puede medir y
graficar los datos generados simultaneamente por
ocho termopares de tipo K. Puede ser utilizado
con cualquier computadora con un interfaz
USB. Para mayor informacion acerca de este
analizador de temperatura, visite el sitio Internet
www.picotech.com/thermocouple.html.
El termopar especifico que se recomienda para este
analizador es un termopar de marca Pico SEOO
Tipo K (alambre expuesto con aislante PTFE).
A la fecha de esta publicacion, el analizador Pico
TC-08 es de un costo aproximado de $450 y el
termopar SEOO tipo K es de un costo aproximado
de $10 cada uno. Se recomiendan por lo menos tres
termopares para utilizarse con el analizador. Estos
tres termopares normalmente miden la temperatura
del contenido de la olla, la temperatura ambiental y
la temperatura de la superficie exterior de la CCR.
Es muy importante que el termopar que mide la
temperatura del contenido de la olla se ubique
siempre en el mismo punto y que no toque la
superficie de la olla. Se recomienda adaptar un
aditamento de alambre (vease la foto 1) para que el
termopar permanezca a 2,5 centimetres y centrado
sobre el fondo de la olla.
(Foto 1 - Aditamento para el termopar)
La tasa del muestreo recomendada para el
analizador de Pico debe ser por lo menos una
muestra por segundo para poder captar los cambios
pequerios, pero veloces, en la temperatura que
surgen cuando se traslada la olla desde la estufa a
la CCR.
El analizador de temperatura PICO tambien
permite incorporar comentarios a cada una de
las graficas. Los comentarios son guardados en
el mismo archive que el de la grafica y sirven de
registro permanente de lo que representa cada una
de las graficas.
Es imposible exagerar la importancia que tiene
el uso de este analizador, o su equivalente, en el
diseno de una CCR, ya que la informacion que
se genera al interpretar la forma de las curvas de
temperatura es muy valiosa durante el proceso
de diseno.
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Gufa para el Diseno de cocedoras de calor retenido
Objetivos de rendimiento de
laCCR
Una forma muy sencilla de comparar el
rendimiento de dos o mas disenos, con solo
utilizar un termometro, reside en colocar una
olla con cinco litros de agua hirviente dentro
de las CCR y de medir sus temperaturas
transcurridas las tres horas. Una buena CCR
habra mantenido una temperatura de 80°C
despues de de tres horas y un excelente diseno de
CCR habra mantenido una temperatura mayor
a los 85°C. Aunque un diseno no alcance estos
valores, sigue siendo un producto con beneficios
a la salud (al reducir el humo), al ahorrar lena,
y al permitir que la cocinera pueda ocuparse en
tareas mas productivas.
Se puede recavar aun mas informacion al
utilizar el analizador de temperatura Pico para
trazar la perdida de temperatura. La curva de
la temperatura servira para analizar no solo la
cantidad de la merma de calor, sino tambien
ayudara para precisar donde sucede la perdida
de calor.
Existen varies factores que contribuyen al
rendimiento de una CCR. Al analizar la curva
de temperatura que produce un analizador
de temperatura de Pico, se puede definir la
contribucion de cada uno de los factores a la
merma de temperatura. Estos factores incluyen:
*• La temperatura de ebullicion conforme a la
altitud en la que se realizan las pruebas de la
CCR. El disenador tiene muy poca influencia
sobre esto mas que comprender que va a variar
entre la region geografica de los usuarios y
entonces hacer las pruebas a diferentes altitudes
que podrian afectar el uso de la CCR.
>• La habilidad del usuario de trasladar la olla
con rapidez de la estufa a la CCR. Tambien
es importante que la olla permanezca tapada
antes y durante el tiempo en la que se traslada
a la CCR. Esto permite conservar la mayor
cantidad de vapor y calor que sea posible.
Junto con la temperatura de ebullicion de la
localidad (que varia conforme a la altitud), esto
es lo que determina la temperatura inicial de
la olla cuando se coloca dentro de la unidad.
Este es un elemento muy importante durante la
capacitacion cuando se introduce el concepto de
la CCA.
>• La masa termica del material dentro de la CCA
(por ejemplo, esto afecta la cantidad de calor
que es absorbida de la olla y su contenido y
trasladada al recipiente interne de la CCR
que protege la capa de aislante). Esto provoca
el descenso de la temperatura en el momento
de trasladar el calor a la estructura interna de
la CCR. Al inicio, esto ocurre con rapidez y
disminuye conforme se calienta la estructura
interna. Esto generalmente ocurre durante los
primeros treinta minutos en los que la olla se
halla al interior de la CCR. La degradacion
en la temperatura del contenido de la olla
disminuira rapidamente durante el periodo en
el que la estructura interna consume el calor de
la olla (vease la linea curvada de las graficas).
Cuando se calienta la estructura interna, la
curva de temperatura sera casi lineal (vease la
linea recta en las graficas de temperatura
>• Una vez se haya calentado la estructura interna,
ocurre una perdida gradual de temperatura a
medida que se transfiere el calor a traves del
aislante al medio ambiente. La calidad del
sello de la tapadera y del material del aislante
determinara la inclinacion de la curva de
perdida de temperatura. Para poder identificar
la cantidad de calor que se pierde debido al
sello de la tapadera de la CCR, se debe generar
una segunda curva colocando la olla dentro de
un recipiente sellado (por ejemplo, una bolsa
grande, resistente al calor que se utiliza para
hornear un pavo y que se cierra con un alambre)
previo a colocarla dentro de la CCR y asi,
eliminar la perdida de vapor durante la prueba.
Un sello deficiente puede ser un factor principal
en la merma del calor. Con ello, no quiere decir
que sea recomendable utilizar la bolsa sellada
como uno de los componentes principales de
una CCR, sino solo que se utilice para evaluar
perdidas debidas a sellos deficientes.
Un trazo continue de la temperatura proporcionara
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Guia para el Diseno de cocedoras de calor retenido
al disenador mucha mas informacion que una
simple medicion de la temperatura transcurridas las
tres horas.
iPLW Graph
t=01:19:07y=99.008
•C — Channel 1
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— Channel 2
95
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00:30 01:00 01:30 02:00 02:30 03:00 03:30
(Figura 4 - Curva tfpica de una CCR)
La figura 4 muestra que la temperatura inicial de
aproximadamente 98°C del contenido de la olla
colocada en la CCR es en funcion del punto de
ebullicion para la altitud local y de la capacidad
del usuario de trasladar la olla desde la estufa a
la CCR con rapidez. Durante los primeros 15
a 20 minutos (la seccion curvada de la linea), la
temperatura desciende primero con con rapidez
y luego mas lentamente conforme se calienta la
masa termica del material al interior de la CCR.
Una vez se calienta la masa termica, la degradacion
mas paulatina (la seccion de linea recta) era una
funcion de la calidad del aislante y del sello de
la tapadera de la CCR. Se podrfan esperar muy
buenos resultados de la CCR en estas pruebas ya
que la temperatura permanecio en el rango alto de
los 80-85°C transcurridas las tres horas.
75
0:00:01
0:30:01 1:00:01 1:30:01 2:00:01
Hora en CCR
2:30:01 3:00:01
(Figura 5 - Comparacion de las diversas caracterfsticas
de la CCR)
La figura 5 muestra varies materiales y aislantes
internes (por ejemplo, una canasta de madera,
una caja de carton). Notese que en las dos curvas
mas bajas, la unidad amarilla (linea de triangulos)
tiene una masa termica mas alta (su temperatura
baja con mayor rapidez al inicio), pero cuenta con
mejor aislante (segiin lo indican las inclinaciones
de la linea casi recta de esa porcion las curvas)
que la de la curva celeste (linea de estrellas). Este
tipo de informacion puede ser una herramienta
de diseno muy valiosa y podn'a ignorarse si se
evaluara solamente la temperatura transcurridas las
tres horas.
Consideraciones previo a la
ebullicion
Para la efectividad de la CCR, la olla debe
permanecer sobre la estufa hasta que todo el
contenido haya llegado a la ebullicion. Segiin
del alimento que se este cociendo, el tiempo
puede variar de pocos minutos a media hora o
inclusive mas.
I}, PLW Graph
1=00:52:36 y=73.25
'C -*- Channel I
•*• Channel 2
SSHSHES
Channel 3 H
20
Hmi
(Figura 6 - Lapso de tiempo de la temperatura interna del
alimento en la CCR)
En la figura 6, la curva azul (linea de cfrculos)
muestra la temperatura del agua en una olla
desde el inicio a temperatura ambiente hasta la
temperatura de ebullicion. La curva roja (linea de
cuadrados) traza la linea de la temperatura interna
de una patata de tamano mediano hirviendo en la
olla. La curva verde (linea de triangulos) muestra
la temperatura interna de un cubo de 2,5 cm de
papa cortada.
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Gufa para el Diseno de cocedoras de calor retenido
En conclusion, la olla no debe ser removida del
fuego en el momento de alcanzar el punto de
ebullicion. Mas bien, debe permanecer sobre
la estufa hasta que la temperatura interna de
los alimentos haya llegado a la ebullicion. Si las
porciones de los alimentos son muy grandes, se
recomienda que se siga hirviendo la comida unos
10 a 15 minutos mas. Debe tomarse en cuenta
el tiempo adicional que se requiere debido a las
variaciones en temperaturas de ebullicion en
funcion de la altitud local.
Ademas, esta prueba tambien demuestra el ahorro
de tiempo de coccion cuando se cortar la comida
en pedazos pequenos antes de cocinar.
Mercadeo y distribucion
Introduccion del producto
La introduccion de un proyecto de CCR debe basarse
en algo muy bien pensado y adaptado a la comunidad
yala cultura en donde se ejecutara. Sin embargo, es de
esperarse que al inicio, las comunidades desconflen de
que una CCR cumpla las funciones como se describen.
Esto se puede superar con demostraciones en persona
mas que con solo platicas o material impreso. La
introduccion tambien puede ser mas exitosa si se trabaja
en conjunto con alguna ONG que ya se conoce y que
goza de confianza en la comunidad.
Ademas, en la mayoria de comunidades hay cocineras,
mayormente mujeres, que son lideres natas y que
pueden ser las primeras en familiarizarse con los
beneficios de una CCR. Una vez que se pueden
comprobar los beneficios de una CCR, ellas a su vez, lo
pueden comunicar y compartir con sus vecinas.
Capacitacion y apoyo
La capacitacion del usuario es una parte muy
importante para el exito de un proyecto de CCR
Inclusive la la CCR del mas excelente diseno brindara
un pobre rendimiento si el usuario no es eficaz a la
hora de trasladar la olla inmediatamente a la CCR
y de colocar la tapadera en su lugar, o si destapa la
CCR durante el tiempo de coccion permitiendo que
se escape el vapor que entre el aire fno a la unidad.
Normalmente, el usuario destapa la olla para ver como
progresa la coccion y para revolver los alimentos. Es
necesario instruir al usuario para que aprenda que si
tiene que destapar la CCR por cualquier motivo, debe
regresar la olla a la estufa y cerciorarse de que hierve de
nuevo antes de colocarla dentro de la unidad.
Es necesario modificar un poco muchas recetas para
cocinar con una CCR. Por lo tanto, se recomienda
que en cualquier proyecto de CCR se investiguen las
costumbres locales en la preparacion de alimentos,
se adapten las recetas y se capaciten a los usuarios
en las nuevas tecnicas de coccion. (Vease la tabla
1 -Tiempos sugeridos de coccion para la CCR de
HELPS International).
El proyecto debe ser apoyado con visitas periodicas para
asegurarse que los usuarios saben como utilizar la CCR
y que lo esten utilizando de manera apropiada. Muchas
veces, los usuarios descubren otras formas beneficiosas
de aprovechar la CCR. Estas deben documentarse e
incluirse en futuras sesiones de capacitacion y apoyo.
Tabla 1 - Tiempos sugeridos de Coccion de la
CCR de HELPS International
Tipo de
Comida
Tiempo en
la estufa
hirviendo
Tiempo dentro
de la Cocedora
Total de
tiempo
Caldo de
frijoles
Caldo de
polio
Caldo de
res
Caldo de
verduras
Arroz
Pasta
1 :30 hora
20 minutos
1:10 hora
10 minutos
8 minutos
5 minutos
3:00 horas
35 minutos
50 minutos
30 minutos
25 minutos
20 minutos
4:30 horas
55 minutos
2 horas
40 minutos
33 minutos
25 minutos
Concientizacion
En aldeas rurales, la informacion frecuentemente se
distribuye via:
*• Radio
En muchas aldeas, la radio es la principal fuente de
informacion a las comunidades. La mayoria de los
habitantes dene radio para su entretenimiento y
tambien para recibir avisos sobre los temas de interes
personal y cormln.
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Gufa para el Diseno de cocedoras de calor retenido
De aldea en aldea
Es corniin que exista un buen intercambio de
informacion entre comunidades aledanas. Un
proyecto con exito en una comunidad influira
sobre la introduccion y su posterior exito en
una comunidad cercana. De la misma manera,
un proyecto menos exitoso tambien se habra
conocido en las comunidades aledanas.
ONG de la localidad
En la mayoria de comunidades rurales, ya
existen organizaciones no gubernamentales
que han trabajado por muchos anos con los
habitantes y que se han ganado su confianza.
Los miembros de estas ONG, si se les informa
sobre los beneficios de una CCR, pueden ser
excelentes vias de concientizacion en las aldeas.
Se pueden llevar a cabo seminaries invitando
a varias organizaciones y hacer demostraciones
para lograr informar a las ONG de una manera
eficiente. Una vez las ONG conocen y valoran
los beneficios, ellas pueden, a su vez, influir
sobre los miembros de la comunidad de una
manera muy efectiva.
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Guia para el Diseno de cocedoras de calor retenido
Apendice
Testimonies de usuarios en el campo de la Cocedora ONIL
El Ingeniero Miguel Granados de HELPS International reunio los siguientes comentarios durante sus
visitas de seguimiento en tres comunidades rurales en las que se llevaron a cabo pruebas en el campo de
CCR. Estos comentarios han sido editados de los modismos locales.
Durante nuestras primeras visitas a Santa Avelina, a Santo Domingo Xenacoj y a Brisas del Moca, nos
percatamos de que un 50% de las senoras molian sus frijoles cocidos en una piedra de moler y el otro 50%
los Servian enteros en el caldo. Tambien supimos que las mujeres se expresaban con mucho entusiasmo
sobre el uso que le daban a la Cocinera ONIL, por ejemplo:
Dona Ana Chamay, Santa Avelina, Quiche - "Dejo mis frijoles cocindndose toda la noche en la
Cocedora ONIL y al dia siguiente, me salen tal como me gustan."
Comentario Ing. Granados — Dona Ana informa que
empieza a cocer sus frijoles en la noche y a las 19:00 yalos
mete en la Cocedora ONIL despues de que hay an pasado
hora y media sobre elfuego. Ella deja que los frijoles
se terminen de cocinar en la Cocedora ONIL durante
la noche y libera ese tiempo y la lena. A la manana
siguiente, sus frijoles estdn cocinados y listos para servirse.
Ella menciona que normalmente, se hubiera estado sobre
elfuego durante cuatro horas para cocer sus frijoles.
Santa Avelina, Cotzal, Quiche
Dona Susana Cordova, Santa Avelina, Quiche
- "No estoy segura si esta Cocedora ONIL estd
funcionando bien, no siento que se calienta por
fiiera como lo hacia el que use anteriormente."
Comentario Ing. Granados - Este comentario fu,e muy importante en nuestra investigacion ya que
comprueba la efectividad del nuevo material de aislante. El nuevo materialpermite que se escape menos
calor y hace mas eficiente el uso de la Cocedora ONIL.
Dona Maria Juana Sanjaj Garcia, Santo Domingo Xenacoj, Sacatepequez — "La Cocedora
ONIL me ayuda mucho con mi negocio de vender tortillas."
Comentario Ing. Granados - Doiia Maria utiliza la CCR para mantener 240 tortillas calientesy
suaves durante tres horas, el tiempo suficiente para vender todas las tortillas de ese tiempo de comida.
Anteriormente, cuando Dona Maria echaba las tortillas que iba a vender, tenia que desperdiciar mucha
lena para mantener elfuego y vender las tortillas calientes.
Dona Rosa Eustaquia Chile, Santo Domingo Xenacoj, Sacatepequez - "Yo me tenia que
levantar a media noche a juntar fuego para calentar el biberon de mi bebe; con la Cocedora
ONIL, lo puedo tener caliente y listo para usar a cualquier hora."
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Gufa para el Diserio de cocedoras de calor retenido
Comentario Ing. Granados — Dona Rosa se tenia que
levantar a la 1:00para juntar el fuego y preparar el biberon
de su bebe. Ahora, con la Cocedora ONIL, lo puede dejar
preparado a las 19:00 y se mantiene listo para servirlo
hasta las 6:30. /Esto le ahorra mucho tiempoy lepermite un
mejor descanso!
Dona Maria Dominga Tun Aquino, Santo
Domingo Xenacoj, Sacatepequez - "Yapar alas 11:00
terminamos de preparar el almuerzo. Ahora me queda
tiempo para hacer otras cosas."
Comentario Ing. Granados — Fue una experiencia muy
agradable ver que Dona Maria empezo a preparar el almuerzo
a las 9:00y a las 11:00ya habia terminado. Logro preparar el
maizpara sus tortillas, hacer un caldo de verduras y un arroz,
todo, usando la Cocedora ONIL. Apartir de las 11:00, la
estufaya estaba caliente y libre para otras cosas si necesitaba.
j/Se ahorro lenay tiempo con la Cocedora ONILy le dejo una
horay media para otras actividades!!
CCR en Santo Domingo Xenacoj,
Chimaltenango
Dona Antonia, Rfo Bravo, Suchitepequez—
"jA la manaiiii siguiente, el cafe todavia esta caliente!"
Comentario Ing. Granados — Dona Tona tiene que cuidar cinco hijos, y el mayor solo tiene siete anos.
En la costa sur de Guatemala, es costumbre levantarse muy temprano a trabajary aprovechar las horas
mdsfrescas del dia. . Dona Tona se tenia que levantar muy temprano todos los diaspara juntar elfuego
en su estufa de lena y hervir el agua para el cafe de su marido. Con la Cocedora ONIL, deja listo el
cafe desde la noche anterior y cuando se levanta, el cafe todavia estd a 72° C, tan caliente que todavia le
quema la boca. Con esto, Dona Tona puede dormir un poco mas en la manana yla Cocedora ONIL le
libera tiempo.
Opiniones Generates, Santo Domingo Xenacoj,
Sacatepequez - "Todas calentamos agua [la noche anterior]
para lavarnos a la manana siguiente."
Comentario Ing. Granados - Estafue la respuesta en comiin de
todas las personas consultadas en Santo Domingo. La Cocedora
ONIL les permite tener agua caliente durante la noche para
lavarse a la manana siguiente. Amanece muyfrio en Santo
Domingo y el agua del chorro sale helada.
Recibiendo una CCR en Brisas del Moca, Suchitepequez
Las conclusiones principales de estas pruebas de campo son que la Cocedora ONIL ahorra tanto
combustible, como tiempo. Fue muy satisfactorio ver que las mujeres usaban su creatividad en
aprovechar la Cocedora ONIL de formas novedosas para ahorrarse tiempo y combustible en sus
quehaceres diarios.
12
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Gufa para el Diseho de cocedoras de calor retenido
•
^-•-
1
Contaminacion del aire intradomiciliario
Viviendas por Calefaccion y Preparacion
de Alimentos
La contaminacion del aire intradomiciliario causa
series problemas de salud para 3 mil millones de
personas en todo el mundo que usan biocarburantes
tradicionales para sus necesidades de coccion y
calefaccion. En los ultimos 30 anos, nan crecido los
conocimientos sobre el costo ambiental y social del
uso de combustibles tradicionales y de estufas, y los
conocimientos sobre formas de reducir las emisiones |
de estas estufas. No obstante, las estufas mejoradas
actualmente disponibles a los clientes mas pobres
no siempre representan la mejor practica o un
concepto del diseno que se base en la ingenierfa
moderna. El conocimiento requerido para disefiar
estufas mas limpias existe en centres de excelencia
en diferentes lugares del mundo. Brindar esta
informacion a los que promueven estufas mejoradas
es un primer paso necesario a la hora de reducir la
exposicion por parte de los usuarios de estufas al
aire intradomiciliario contaminado.
Mayor informacion sobre la Alianza pare el
Aire Limpio Intradomiciliario
La Alianza para el Aire Limpio Intradomicliario
fue creada por la Agencia de Proteccion del Medio
Ambiente de los Estados Unidos de America
(U.S. EPA) junto con otros aliados importantes
durante la Cumbre Mundial sobre el Desarrollo
Sostenible del 2002. Su proposito es mejorar la
salud, vocacion y calidad de vida con la reduccion
del contacto con contaminacion del aire interior de
las mujeres y ninos, principalmente, a la que estan
expuestos por el uso energetico en sus viviendas.
Actualmente trabajan mas de 130 organizaciones
en conjunto para incrementar el uso de practicas
limpias, eficaces, confiables, economicas, eficientes
y seguras para las necesidades de alimentacion
y calefaccion que reduzcan el contacto con la
contaminacion interior de los habitantes de pafses
en vfas de desarrollo. Para mayor informacion, o para |
asociarse a la Alianza, visite www.PCIAonline.org.
13
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Helps
•nTJW.vino*
United States
Environmental Protection
kAgency
Office of Air & Radiation EPA-402-K-07-012
(6609J) December 2007
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