CONSTRUCCIÓN EXPERIMENTAL DE UN HORNO
DE LEÑA MEJORADO, PARA COMPARAR SU
EFICIENCIA CON UN HORNO DE LEÑA
TRADICIONAL
EXPERIMENTAL CONSTRUCTION OF AN IMPROVED
WOOD-FIRED OVEN, TO COMPARE ITS EFFICIENCY WITH
A TRADITIONAL WOOD-FIRED OVEN
Cristian Vicente Cabrera Moreno
Universidad Nacional de Chimborazo
Mario Vicente Cabrera Vallejo
Universidad Nacional de Chimborazo
Jimena Maribel Pérez Sandoval
Universidad Nacional de Chimborazo
Stalyn Marcelo Torres Cobos
Universidad Nacional de Chimborazo
Hidalgo Wilfrido Salazar Yepez
Universidad Nacional de Chimborazo
pág. 7703
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i5.20102
Construcción experimental de un horno de leña mejorado, para comparar
su eficiencia con un horno de leña tradicional
Cristian Vicente Cabrera Moreno 1
cvcabrera@unach.edu.ec
https://orcid.org/0000-0001-6955-2805
Universidad Nacional de Chimborazo
Ecuador
Mario Vicente Cabrera Vallejo
mcabrera@unach.edu.ec
https://orcid.org/0000-0003-1383-6256
Universidad Nacional de Chimborazo
Ecuador
Jimena Maribel Pérez Sandoval
perez.jimena@unach.edu.ec
https://orcid.org/0009-0008-1498-1141
Universidad Nacional de Chimborazo
Ecuador
Stalyn Marcelo Torres Cobos
torres.cobos@unach.edu.ec
https://orcid.org/0009-0002-3100-9959
Universidad Nacional de Chimborazo
Ecuador
Hidalgo Wilfrido Salazar Yepez
hsalazar@unach.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-3809-647X
Universidad Nacional de Chimborazo
Ecuador
RESUMEN
La presente investigación tuvo como finalidad conocer si el horno mejorado es más eficiente en el uso
de energía que el horno tradicional. Su objetivo principal consta en construir un horno de leña mejorado,
optimizando el uso de energía y calor, seleccionar los materiales óptimos para la construcción del horno,
ensamblar y medir las variables para determinar la eficiencia energética relacionando los datos obtenidos
entre el horno mejorado y el tradicional. Este estudio de carácter cuasi experimental a nivel descriptivo
permitió analizar el impacto del horno mejorado, describiendo las características necesarias para llevar
a cabo la investigación. Los resultados señalan que el horno mejorado es más eficiente, alcanzando
temperaturas más altas en menor tiempo, reduciendo el calentamiento de 40 a 7 minutos en contraste
con el tradicional. Además, el aislante térmico utilizado, específicamente lana de vidrio, demostró ser
eficaz al minimizar la pérdida de calor y mejorar el rendimiento energético del sistema. La
implementación del horno mejorado contribuye a la sostenibilidad ambiental al reducir el consumo de
leña. Su adopción a nivel nacional e internacional podría disminuir significativamente la deforestación
y mitigar la emisión de gases contaminantes, fomentando un uso más eficiente y responsable de los
recursos naturales.
Palabras clave: Aislante, Conductividad, Eficiencia, Energía, Temperatura.
1 Autor principal
Correspondencia: cvcabrera@unach.edu.ec
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i5.20102
Construcción experimental de un horno de leña mejorado, para comparar
su eficiencia con un horno de leña tradicional
Cristian Vicente Cabrera Moreno 1
cvcabrera@unach.edu.ec
https://orcid.org/0000-0001-6955-2805
Universidad Nacional de Chimborazo
Ecuador
Mario Vicente Cabrera Vallejo
mcabrera@unach.edu.ec
https://orcid.org/0000-0003-1383-6256
Universidad Nacional de Chimborazo
Ecuador
Jimena Maribel Pérez Sandoval
perez.jimena@unach.edu.ec
https://orcid.org/0009-0008-1498-1141
Universidad Nacional de Chimborazo
Ecuador
Stalyn Marcelo Torres Cobos
torres.cobos@unach.edu.ec
https://orcid.org/0009-0002-3100-9959
Universidad Nacional de Chimborazo
Ecuador
Hidalgo Wilfrido Salazar Yepez
hsalazar@unach.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-3809-647X
Universidad Nacional de Chimborazo
Ecuador
RESUMEN
La presente investigación tuvo como finalidad conocer si el horno mejorado es más eficiente en el uso
de energía que el horno tradicional. Su objetivo principal consta en construir un horno de leña mejorado,
optimizando el uso de energía y calor, seleccionar los materiales óptimos para la construcción del horno,
ensamblar y medir las variables para determinar la eficiencia energética relacionando los datos obtenidos
entre el horno mejorado y el tradicional. Este estudio de carácter cuasi experimental a nivel descriptivo
permitió analizar el impacto del horno mejorado, describiendo las características necesarias para llevar
a cabo la investigación. Los resultados señalan que el horno mejorado es más eficiente, alcanzando
temperaturas más altas en menor tiempo, reduciendo el calentamiento de 40 a 7 minutos en contraste
con el tradicional. Además, el aislante térmico utilizado, específicamente lana de vidrio, demostró ser
eficaz al minimizar la pérdida de calor y mejorar el rendimiento energético del sistema. La
implementación del horno mejorado contribuye a la sostenibilidad ambiental al reducir el consumo de
leña. Su adopción a nivel nacional e internacional podría disminuir significativamente la deforestación
y mitigar la emisión de gases contaminantes, fomentando un uso más eficiente y responsable de los
recursos naturales.
Palabras clave: Aislante, Conductividad, Eficiencia, Energía, Temperatura.
1 Autor principal
Correspondencia: cvcabrera@unach.edu.ec
pág. 7704
Experimental construction of an improved wood-fired oven, to compare its
efficiency with a traditional wood-fired oven
ABSTRACT
The purpose of this research was to determine whether the improved kiln is more energy-efficient than
the traditional kiln. Its main objective was to build an improved wood-fired kiln, optimizing energy and
heat use, select optimal materials for kiln construction, assemble, and measure variables to determine
energy efficiency by correlating the data obtained between the improved kiln and the traditional kiln.
This descriptive, quasi-experimental study allowed for an analysis of the impact of the improved kiln,
describing the characteristics necessary to carry out the research. The results indicate that the improved
kiln is more efficient, reaching higher temperatures in less time, reducing heating from 40 to 7 minutes
compared to the traditional kiln. Furthermore, the thermal insulation used, specifically glass wool,
proved effective in minimizing heat loss and improving the system's energy efficiency. The
implementation of the improved kiln contributes to environmental sustainability by reducing firewood
consumption. Its national and international adoption could significantly reduce deforestation and
mitigate the emission of polluting gases, promoting a more efficient and responsible use of natural
resources.
Keywords: Conductivity, Efficiency, Energy, Insulator, Temperature
Artículo recibido 06 septiembre 2025
Aceptado para publicación: 09 octubre 2025
Experimental construction of an improved wood-fired oven, to compare its
efficiency with a traditional wood-fired oven
ABSTRACT
The purpose of this research was to determine whether the improved kiln is more energy-efficient than
the traditional kiln. Its main objective was to build an improved wood-fired kiln, optimizing energy and
heat use, select optimal materials for kiln construction, assemble, and measure variables to determine
energy efficiency by correlating the data obtained between the improved kiln and the traditional kiln.
This descriptive, quasi-experimental study allowed for an analysis of the impact of the improved kiln,
describing the characteristics necessary to carry out the research. The results indicate that the improved
kiln is more efficient, reaching higher temperatures in less time, reducing heating from 40 to 7 minutes
compared to the traditional kiln. Furthermore, the thermal insulation used, specifically glass wool,
proved effective in minimizing heat loss and improving the system's energy efficiency. The
implementation of the improved kiln contributes to environmental sustainability by reducing firewood
consumption. Its national and international adoption could significantly reduce deforestation and
mitigate the emission of polluting gases, promoting a more efficient and responsible use of natural
resources.
Keywords: Conductivity, Efficiency, Energy, Insulator, Temperature
Artículo recibido 06 septiembre 2025
Aceptado para publicación: 09 octubre 2025
pág. 7705
INTRODUCCIÓN
La contaminación atmosférica representa uno de los desafíos ambientales más críticos en la actualidad,
ya que se expande con rapidez y tiene repercusiones a nivel global. Según la Organización Mundial de
la Salud [OMS], 2002, citado por Ballester, 2005, manifiesta que “la contaminación atmosférica como
una de las más importantes prioridades mundiales en salud” en un reciente informe de la OMS, 2021,
se observa que “casi toda la población mundial (el 99%) respira un aire que supera los límites
recomendados por la Organización y contiene altos niveles de contaminantes; además, estos datos
indican que la exposición es más elevada en los países de ingresos medianos y bajos.”
Una gran parte de esta problemática se debe a “Los principales mecanismos de contaminación
atmosférica son los procesos industriales que implican combustión, tanto en industrias como en
automóviles y calefacciones residenciales, que generan dióxido y monóxido de carbono, óxidos de
nitrógeno y azufre, entre otros contaminantes. Igualmente, algunas industrias emiten gases nocivos en
sus procesos productivos, como cloro o hidrocarburos que no han realizado combustión completa”
(Universidad de Buenos Aires [UBA], 2014). Además según Manahan, s.f., citado por la UBA, 2014
considera que existen dos tipos de contaminantes atmosféricos siendo estos “Los contaminantes
primarios son los que se emiten directamente a la atmósfera como el dióxido de azufre SO2 , que daña
directamente la vegetación y es irritante para los pulmones. Los contaminantes secundarios son aquellos
que se forman mediante procesos químicos atmosféricos que actúan sobre los contaminantes primarios
o sobre especies no contaminantes en la atmósfera.”
Ante esta situación, es fundamental encontrar alternativas energéticas más eficientes y sostenibles que
contribuyan a reducir el impacto ambiental y optimizar el consumo de recursos naturales. Sabiendo que
según Repsol, 2023, considera que “La eficiencia energética es imprescindible para conseguir reducir el
consumo de energía sin que ello conlleve perder prestaciones y confort. Además, gracias a ella
conseguimos ser más sostenibles porque reducimos las emisiones de CO2 y resto de gases de efecto
invernadero a la atmósfera”. En este contexto, surge la hipótesis de que la construcción experimental de
un horno de leña mejorado no guarda una relación directa con un horno de leña tradicional, lo que hace
necesario evaluar su eficiencia de manera independiente.
INTRODUCCIÓN
La contaminación atmosférica representa uno de los desafíos ambientales más críticos en la actualidad,
ya que se expande con rapidez y tiene repercusiones a nivel global. Según la Organización Mundial de
la Salud [OMS], 2002, citado por Ballester, 2005, manifiesta que “la contaminación atmosférica como
una de las más importantes prioridades mundiales en salud” en un reciente informe de la OMS, 2021,
se observa que “casi toda la población mundial (el 99%) respira un aire que supera los límites
recomendados por la Organización y contiene altos niveles de contaminantes; además, estos datos
indican que la exposición es más elevada en los países de ingresos medianos y bajos.”
Una gran parte de esta problemática se debe a “Los principales mecanismos de contaminación
atmosférica son los procesos industriales que implican combustión, tanto en industrias como en
automóviles y calefacciones residenciales, que generan dióxido y monóxido de carbono, óxidos de
nitrógeno y azufre, entre otros contaminantes. Igualmente, algunas industrias emiten gases nocivos en
sus procesos productivos, como cloro o hidrocarburos que no han realizado combustión completa”
(Universidad de Buenos Aires [UBA], 2014). Además según Manahan, s.f., citado por la UBA, 2014
considera que existen dos tipos de contaminantes atmosféricos siendo estos “Los contaminantes
primarios son los que se emiten directamente a la atmósfera como el dióxido de azufre SO2 , que daña
directamente la vegetación y es irritante para los pulmones. Los contaminantes secundarios son aquellos
que se forman mediante procesos químicos atmosféricos que actúan sobre los contaminantes primarios
o sobre especies no contaminantes en la atmósfera.”
Ante esta situación, es fundamental encontrar alternativas energéticas más eficientes y sostenibles que
contribuyan a reducir el impacto ambiental y optimizar el consumo de recursos naturales. Sabiendo que
según Repsol, 2023, considera que “La eficiencia energética es imprescindible para conseguir reducir el
consumo de energía sin que ello conlleve perder prestaciones y confort. Además, gracias a ella
conseguimos ser más sostenibles porque reducimos las emisiones de CO2 y resto de gases de efecto
invernadero a la atmósfera”. En este contexto, surge la hipótesis de que la construcción experimental de
un horno de leña mejorado no guarda una relación directa con un horno de leña tradicional, lo que hace
necesario evaluar su eficiencia de manera independiente.
pág. 7706
Por otro lado, en la ciudad de Guano, la producción artesanal de pan ha experimentado un notable
crecimiento en los últimos años. Sin embargo, en muchas ocasiones, esta actividad se desarrolla sin una
planificación adecuada, lo que genera un uso poco eficiente de los recursos energéticos. Esta deficiencia
se hace evidente en diversos aspectos del proceso productivo cómo se manifiesta en el Diario Expreso,
2022, donde “Una vez caliente el horno, de 2,40 metros de diámetro, se barre la leña de su interior con
una planta del sauco, resistente al calor, y antes se mide la temperatura "al ojímetro", pues saben que
está a unos 180 grados cuando ven una raya blanca en el filo interior de la puerta o cuando ponen la
mano "y no puede resistir", explica Ricardo Jaramillo.”
Los hornos empleados en este proceso funcionan principalmente con leña, lo que no solo incrementa su
demanda, sino que además produce una combustión que libera contaminantes a la atmósfera.
Entendiendo que, “Una gran parte de la población mundial utiliza leña para cocinar y calentar el hogar,
sobre todo en los países en desarrollo. Se calcula que la energía de la biomasa combustible tradicional
asciende a casi la décima parte del total actual de la demanda humana de energía (más que la energía
hidráulica y la nuclear juntas), y los combustibles leñosos constituyen probablemente unos dos tercios
del consumo en los hogares” (Smith, s.f.). Esta situación no solo impacta negativamente en los
ecosistemas locales, sino que también afecta la salud de los trabajadores involucrados en la producción
y contribuye al incremento del efecto invernadero.
La presente investigación se propone evaluar si un horno mejorado puede optimizar el uso de energía
en comparación con un horno tradicional. Para ello, se diseñó y construyó un modelo mejorado de horno
de leña, priorizando la optimización del uso de calor y energía. Se realizó una selección cuidadosa de
los materiales más adecuados para su fabricación, se llevó a cabo su ensamblaje y, posteriormente, se
midieron diversas variables para determinar su nivel de eficiencia energética respecto a un horno
convencional.
METODOLOGÍA
El presente estudio tiene un diseño Cuasi experimental, “En este subdiseño de la investigación
experimental se cuenta con dos subniveles de la variable independiente: intervención realizada en un
grupo experimental y un grupo control sin intervención. La característica de este tipo de investigación
es la asignación no aleatoria en los grupos de intervención” (Galarza, 2021). Además, es de tipo
Por otro lado, en la ciudad de Guano, la producción artesanal de pan ha experimentado un notable
crecimiento en los últimos años. Sin embargo, en muchas ocasiones, esta actividad se desarrolla sin una
planificación adecuada, lo que genera un uso poco eficiente de los recursos energéticos. Esta deficiencia
se hace evidente en diversos aspectos del proceso productivo cómo se manifiesta en el Diario Expreso,
2022, donde “Una vez caliente el horno, de 2,40 metros de diámetro, se barre la leña de su interior con
una planta del sauco, resistente al calor, y antes se mide la temperatura "al ojímetro", pues saben que
está a unos 180 grados cuando ven una raya blanca en el filo interior de la puerta o cuando ponen la
mano "y no puede resistir", explica Ricardo Jaramillo.”
Los hornos empleados en este proceso funcionan principalmente con leña, lo que no solo incrementa su
demanda, sino que además produce una combustión que libera contaminantes a la atmósfera.
Entendiendo que, “Una gran parte de la población mundial utiliza leña para cocinar y calentar el hogar,
sobre todo en los países en desarrollo. Se calcula que la energía de la biomasa combustible tradicional
asciende a casi la décima parte del total actual de la demanda humana de energía (más que la energía
hidráulica y la nuclear juntas), y los combustibles leñosos constituyen probablemente unos dos tercios
del consumo en los hogares” (Smith, s.f.). Esta situación no solo impacta negativamente en los
ecosistemas locales, sino que también afecta la salud de los trabajadores involucrados en la producción
y contribuye al incremento del efecto invernadero.
La presente investigación se propone evaluar si un horno mejorado puede optimizar el uso de energía
en comparación con un horno tradicional. Para ello, se diseñó y construyó un modelo mejorado de horno
de leña, priorizando la optimización del uso de calor y energía. Se realizó una selección cuidadosa de
los materiales más adecuados para su fabricación, se llevó a cabo su ensamblaje y, posteriormente, se
midieron diversas variables para determinar su nivel de eficiencia energética respecto a un horno
convencional.
METODOLOGÍA
El presente estudio tiene un diseño Cuasi experimental, “En este subdiseño de la investigación
experimental se cuenta con dos subniveles de la variable independiente: intervención realizada en un
grupo experimental y un grupo control sin intervención. La característica de este tipo de investigación
es la asignación no aleatoria en los grupos de intervención” (Galarza, 2021). Además, es de tipo
pág. 7707
descriptiva, también conocida como la investigación estadística, describe los datos y este debe tener un
impacto en las vidas de la gente que le rodea. “En este alcance de la investigación, ya se conocen las
características del fenómeno y lo que se busca, es exponer su presencia en un determinado grupo
humano. En el proceso cuantitativo se aplican análisis de datos de tendencia central y dispersión. En
este alcance es posible, pero no obligatorio, plantear una hipótesis que busque caracterizar el fenómeno
del estudio” (Galarza, 2020).
Como se trata de una investigación para determinar la eficiencia energética del horno de leña mejorado,
la investigación no tiene muestra ni población involucrándose en la investigación. Las técnicas que se
utilizaran serán observación directa, medición de trabajo, foro (inducción del trabajo que se realizara) y
la revisión bibliográfica.
En esta investigación primero revisaremos la fuente secundaria, para determinar de qué forma se
construye el horno mejorado o también llamado de tambor. Con esta información se procedió a
seleccionar los materiales y con ponentes necesarios para la construcción del horno. Una vez
determinado los materiales y procedimientos para la construcción se procedieron a ensamblar el horno
mejorando.
Para el análisis de datos en esta investigación se utilizará las herramientas informáticas:
• Excel para realizar los cálculos de eficiencia.
• SPS para demostrar la hipótesis
Se planteó la siguiente hipótesis:
La construcción experimental de un horno de leña mejorado, no tiene relación directa con un horno de
leña tradicional
Para la comprobación de hipótesis se hará uso de la técnica estadística:
Coeficiente de correlación de Pearson.- es una medida de la relación lineal entre dos variables aleatorias
cuantitativas, se representa con el símbolo 'r' y proporciona una medida numérica de la correlación entre
dos variables.
El siguiente cuadro narra el significado de cada variable, Conceptualización, indicador, técnica y el
instrumento que se ocupó para la extracción de datos utilizados en la investigación.
descriptiva, también conocida como la investigación estadística, describe los datos y este debe tener un
impacto en las vidas de la gente que le rodea. “En este alcance de la investigación, ya se conocen las
características del fenómeno y lo que se busca, es exponer su presencia en un determinado grupo
humano. En el proceso cuantitativo se aplican análisis de datos de tendencia central y dispersión. En
este alcance es posible, pero no obligatorio, plantear una hipótesis que busque caracterizar el fenómeno
del estudio” (Galarza, 2020).
Como se trata de una investigación para determinar la eficiencia energética del horno de leña mejorado,
la investigación no tiene muestra ni población involucrándose en la investigación. Las técnicas que se
utilizaran serán observación directa, medición de trabajo, foro (inducción del trabajo que se realizara) y
la revisión bibliográfica.
En esta investigación primero revisaremos la fuente secundaria, para determinar de qué forma se
construye el horno mejorado o también llamado de tambor. Con esta información se procedió a
seleccionar los materiales y con ponentes necesarios para la construcción del horno. Una vez
determinado los materiales y procedimientos para la construcción se procedieron a ensamblar el horno
mejorando.
Para el análisis de datos en esta investigación se utilizará las herramientas informáticas:
• Excel para realizar los cálculos de eficiencia.
• SPS para demostrar la hipótesis
Se planteó la siguiente hipótesis:
La construcción experimental de un horno de leña mejorado, no tiene relación directa con un horno de
leña tradicional
Para la comprobación de hipótesis se hará uso de la técnica estadística:
Coeficiente de correlación de Pearson.- es una medida de la relación lineal entre dos variables aleatorias
cuantitativas, se representa con el símbolo 'r' y proporciona una medida numérica de la correlación entre
dos variables.
El siguiente cuadro narra el significado de cada variable, Conceptualización, indicador, técnica y el
instrumento que se ocupó para la extracción de datos utilizados en la investigación.
pág. 7708
Cuadro N° 1. Operacionalización de variables
Variable Conceptualización Indicadores Técnica Instrumento
Independiente
Construcción
de un horno
mejorado
Actividad que implica la
construcción de un horno
mejorado, para el cálculo de
la eficiencia que tendrá el
horno, en base a tiempos de
horneo y nivel máximo de
temperatura alcanzada.
Temperatura
alcanzada: la
temperatura
en grados
centígrados.)
Observación
directa
Encuestas
Medición de
temperaturas.
Revisión
bibliográfica.
Mano de obra
para la
construcción
Estructura
metálica de acero
para alimentos
inoxidable.
Ladrillos
Fibra de vidrio
Varillas
Cemento
refractario
Barro
V.
Dependiente
Eficiencia
energética.
El concepto de eficiencia
energética hace referencia a
la capacidad para obtener los
mejores
resultados en cualquier
actividad empleando la
menor cantidad posible de
recursos energéticos.
Permite reducir el consumo
de cualquier tipo de energía y
con ello los posibles
impactos ambientales
asociados a ella. Esto es
aplicable desde la generación
de dicha energía hasta su
consumo final. (Zamora,
2022)
Comparación
de tiempo de
horneo, entre
el horno
mejora y el
horno
convencional.
Resultados de
comparación
de eficiencia
entre los
hornos
Recolección
de datos
secundarios
Observación
Cronometro
Termómetro
Computador
Softwares
Fuente: Propia de los autores
Cuadro N° 1. Operacionalización de variables
Variable Conceptualización Indicadores Técnica Instrumento
Independiente
Construcción
de un horno
mejorado
Actividad que implica la
construcción de un horno
mejorado, para el cálculo de
la eficiencia que tendrá el
horno, en base a tiempos de
horneo y nivel máximo de
temperatura alcanzada.
Temperatura
alcanzada: la
temperatura
en grados
centígrados.)
Observación
directa
Encuestas
Medición de
temperaturas.
Revisión
bibliográfica.
Mano de obra
para la
construcción
Estructura
metálica de acero
para alimentos
inoxidable.
Ladrillos
Fibra de vidrio
Varillas
Cemento
refractario
Barro
V.
Dependiente
Eficiencia
energética.
El concepto de eficiencia
energética hace referencia a
la capacidad para obtener los
mejores
resultados en cualquier
actividad empleando la
menor cantidad posible de
recursos energéticos.
Permite reducir el consumo
de cualquier tipo de energía y
con ello los posibles
impactos ambientales
asociados a ella. Esto es
aplicable desde la generación
de dicha energía hasta su
consumo final. (Zamora,
2022)
Comparación
de tiempo de
horneo, entre
el horno
mejora y el
horno
convencional.
Resultados de
comparación
de eficiencia
entre los
hornos
Recolección
de datos
secundarios
Observación
Cronometro
Termómetro
Computador
Softwares
Fuente: Propia de los autores
pág. 7709
Funcionalidad del horno
Es increíble que el horno no desprenda humo durante la combustión. Aparece una especie de trama de
gases transparente que casi no se ve. La leña, que son solo recortes secos, entra en la cámara de fuego y
se enciende con fuerza gracias a la ventana, abierta en este caso para el impulso de aire necesario.
Inmediatamente pasa a la cámara de circulación de gases, un espacio hueco y soldado entre el tanque
principal y otro, que genera el túnel de combustión. El calor es mucho más intenso que con el método
convencional y la cantidad de leña no tiene punto de comparación. (Arroba, 2017)
Figura 1. Partes de horno tipo tambor
Fuente: (Cazorla & Soler, 2015)
Selección de materiales más óptimos para la construcción del horno mejorado
Se ha seleccionado lámina de acero de 1.5mm de espesor para la cámara interior, para las latas, para los
separadores, para guías y los soportes, se ha seleccionado acero inoxidable tipo 304 por su costo a
diferencia del acero 316 que es más costo y es indicado para un uso de ácidos y a materiales corrosivos.
Se ha determinado que tiene que ser de acero inoxidable porque es de los recomendados para industria
alimenticia. El acero inoxidable 304 es esencialmente no magnético en estado recocido, los aceros
inoxidables son aleaciones de hierro con un mínimo de un 10,5% de cromo (Euroinox, 2017). Para
especiaciones técnicas sobre el acero AISI 304
Funcionalidad del horno
Es increíble que el horno no desprenda humo durante la combustión. Aparece una especie de trama de
gases transparente que casi no se ve. La leña, que son solo recortes secos, entra en la cámara de fuego y
se enciende con fuerza gracias a la ventana, abierta en este caso para el impulso de aire necesario.
Inmediatamente pasa a la cámara de circulación de gases, un espacio hueco y soldado entre el tanque
principal y otro, que genera el túnel de combustión. El calor es mucho más intenso que con el método
convencional y la cantidad de leña no tiene punto de comparación. (Arroba, 2017)
Figura 1. Partes de horno tipo tambor
Fuente: (Cazorla & Soler, 2015)
Selección de materiales más óptimos para la construcción del horno mejorado
Se ha seleccionado lámina de acero de 1.5mm de espesor para la cámara interior, para las latas, para los
separadores, para guías y los soportes, se ha seleccionado acero inoxidable tipo 304 por su costo a
diferencia del acero 316 que es más costo y es indicado para un uso de ácidos y a materiales corrosivos.
Se ha determinado que tiene que ser de acero inoxidable porque es de los recomendados para industria
alimenticia. El acero inoxidable 304 es esencialmente no magnético en estado recocido, los aceros
inoxidables son aleaciones de hierro con un mínimo de un 10,5% de cromo (Euroinox, 2017). Para
especiaciones técnicas sobre el acero AISI 304
pág. 7710
Figura 2. Láminas de acero inoxidable AISI 304 mate.
Fuente: Fuente: Propia de los autores
Lamina de acero (430)
Se ha seleccionado acero 430 para el exterior del horno y la chimenea. Este acero 430 contiene, de un
modo general, un tenor de cromo superior. Este aumento en la cantidad de cromo mejora la resistencia
a la corrosión en diversos medios, pero sacrifica en parte otras propiedades, como la resistencia al
impacto. Es un acero que soporta a la intemperie y a un clima corrosivo este acero 430 contiene 16 a
18% de cromo y un máximo de 0,12% de carbono (National Kwikmwtal Service [NKS], 2019)
Figura 3. Láminas de acero inoxidable tipo 430.
Fuente: Propia de los autores
Ladrillo de construcción
Se ha utilizado ladrillo de construcción común ya que se recubrió previamente el exterior metálico del
horno con lana de vidrio, asilando así el calor, y que no afecte el exterior y al ladrillo. Se puede recubrir
el horno con ladrillo normal gracias a la gran eficiencia del aislante usado para este horno mejorado.
Figura 2. Láminas de acero inoxidable AISI 304 mate.
Fuente: Fuente: Propia de los autores
Lamina de acero (430)
Se ha seleccionado acero 430 para el exterior del horno y la chimenea. Este acero 430 contiene, de un
modo general, un tenor de cromo superior. Este aumento en la cantidad de cromo mejora la resistencia
a la corrosión en diversos medios, pero sacrifica en parte otras propiedades, como la resistencia al
impacto. Es un acero que soporta a la intemperie y a un clima corrosivo este acero 430 contiene 16 a
18% de cromo y un máximo de 0,12% de carbono (National Kwikmwtal Service [NKS], 2019)
Figura 3. Láminas de acero inoxidable tipo 430.
Fuente: Propia de los autores
Ladrillo de construcción
Se ha utilizado ladrillo de construcción común ya que se recubrió previamente el exterior metálico del
horno con lana de vidrio, asilando así el calor, y que no afecte el exterior y al ladrillo. Se puede recubrir
el horno con ladrillo normal gracias a la gran eficiencia del aislante usado para este horno mejorado.
pág. 7711
Figura 4. Ladrillos de construcción.
Fuente: Propia de los autores
Lana de Vidrio
Se escogido lana de vidrio como aislante térmico para el horno mejorado. Esta lana de vidrio recubre
todo el exterior metálico del horno. Lo que permite que se aproveche al máximo el calor en el horno. La
lana de vidrio es una fibra mineral fabricada con millones de filamentos de vidrio unidos con un
aglutinante. El espacio libre con aire atrapado entre las fibras aumenta la resistencia a la transmisión de
calor (H y N Empaquetaduras, 2020).
Figura 5. Ladrillos de construcción.
Fuente: (Empresas R&R Empresasry, 2024)
Cemento refractario
Pese a que el aislante de vidrio actúa muy eficiente aislando el calor se ha recubierto con cemento
refractario y ladrillos de construcción. Los materiales refractarios son los componentes principales en la
construcción de hornos para procesos a altas temperaturas sin sufrir algún daño como corroerse o
debilitarse. Por tal motivo el hombre se ha visto en la necesidad de obtener materiales refractarios que
cumplan con los requisitos que se están buscando para la aplicación en diversas industrias (Ortiz, 2013).
Figura 4. Ladrillos de construcción.
Fuente: Propia de los autores
Lana de Vidrio
Se escogido lana de vidrio como aislante térmico para el horno mejorado. Esta lana de vidrio recubre
todo el exterior metálico del horno. Lo que permite que se aproveche al máximo el calor en el horno. La
lana de vidrio es una fibra mineral fabricada con millones de filamentos de vidrio unidos con un
aglutinante. El espacio libre con aire atrapado entre las fibras aumenta la resistencia a la transmisión de
calor (H y N Empaquetaduras, 2020).
Figura 5. Ladrillos de construcción.
Fuente: (Empresas R&R Empresasry, 2024)
Cemento refractario
Pese a que el aislante de vidrio actúa muy eficiente aislando el calor se ha recubierto con cemento
refractario y ladrillos de construcción. Los materiales refractarios son los componentes principales en la
construcción de hornos para procesos a altas temperaturas sin sufrir algún daño como corroerse o
debilitarse. Por tal motivo el hombre se ha visto en la necesidad de obtener materiales refractarios que
cumplan con los requisitos que se están buscando para la aplicación en diversas industrias (Ortiz, 2013).
pág. 7712
Figura 6. Cemento refractario.
Fuente: Propia de los autores
En los hornos tradicionales existe contaminación, del producto por la quema directa del material
combustible (leña de eucalipto) en el hogar, contaminando el producto con ceniza y CO2. El ministerio
de salud ya tuvo un llamado de atención a todas las panaderías que utilizan estos hornos tradicionales
en el cantón Guano.
En este proyecto de investigación como alternativa de solución se ha procedido a diseñar un horno que
permite la transferencia de calor por conducción a través de una pared metálica de acero inoxidable,
evitando la contaminación del producto.
Figura 7. Funcionamiento del horno mejorado
Fuente: Propia de los autores
A continuación se presentan los dibujos del horno mejorado y los dibujos del horno tradicional.
Diseño del horno mejorado en AutoCAD.
Figura 6. Cemento refractario.
Fuente: Propia de los autores
En los hornos tradicionales existe contaminación, del producto por la quema directa del material
combustible (leña de eucalipto) en el hogar, contaminando el producto con ceniza y CO2. El ministerio
de salud ya tuvo un llamado de atención a todas las panaderías que utilizan estos hornos tradicionales
en el cantón Guano.
En este proyecto de investigación como alternativa de solución se ha procedido a diseñar un horno que
permite la transferencia de calor por conducción a través de una pared metálica de acero inoxidable,
evitando la contaminación del producto.
Figura 7. Funcionamiento del horno mejorado
Fuente: Propia de los autores
A continuación se presentan los dibujos del horno mejorado y los dibujos del horno tradicional.
Diseño del horno mejorado en AutoCAD.
pág. 7713
Figura 8. Estructura y planos del horno mejorado.
Fuente: Propia de los autores
Diseño del horno tradicional en AutoCAD.
Figura 9. Estructura y planos del horno tradicional.
Fuente: Propia de los autores
Se realizó el diseño de la estructura del horno mejorado, utilizando como fuente de información otras
investigaciones, para así enviar al técnico que construyo la estructura de acero inoxidable específico
para alimentos, cumpliendo con la exigencia del ministerio de salud en la preparación de alimentos,
diferenciándose de los hornos presentados en otras investigaciones que lo realizan tan solo en hierro
comercial y sin usar un aislante térmico para mejorar el rendimiento del nuevo horno. Gaona et al.,
(2023) afirman que se utiliza acero inoxidable debido a que posee propiedades anticorrosivas y
reflectivas, motivo por el cual es ideal en aplicaciones tales como hornos.
Figura 8. Estructura y planos del horno mejorado.
Fuente: Propia de los autores
Diseño del horno tradicional en AutoCAD.
Figura 9. Estructura y planos del horno tradicional.
Fuente: Propia de los autores
Se realizó el diseño de la estructura del horno mejorado, utilizando como fuente de información otras
investigaciones, para así enviar al técnico que construyo la estructura de acero inoxidable específico
para alimentos, cumpliendo con la exigencia del ministerio de salud en la preparación de alimentos,
diferenciándose de los hornos presentados en otras investigaciones que lo realizan tan solo en hierro
comercial y sin usar un aislante térmico para mejorar el rendimiento del nuevo horno. Gaona et al.,
(2023) afirman que se utiliza acero inoxidable debido a que posee propiedades anticorrosivas y
reflectivas, motivo por el cual es ideal en aplicaciones tales como hornos.
pág. 7714
Figura 10. Estructura metálica de acero inoxidable del horno mejorado.
Fuente: Propia de los autores
Presupuesto
Cuadro N° 2. Presupuesto invertido en el proyecto
Activo Costo
Estructura metálica de acero inoxidable 600$
Materiales de construcción 150$
Lana de vidrio 40$
Mano de obra 200$
TOTAL 990$
Nota: Para la aplicación de este proyecto se ha invertido aproximadamente: 990$
Aplicación
Se inició escogiendo el lugar para luego empezar con la cimentación del lugar, mediante el texto de Cruz
(2023) se refiere a esta como una acción para mantener un solo nivel y crear una superficie. A
continuación se nivelo y se colocó los primeros ladrillos base del horno. Se comenzó así la construcción
del horno mejorado con su base y luego con la bóveda de cenicero. Se cimento las varillas que servirán
de parrilla para que la leña quemada pueda descender y la limpieza de la ceniza sea de una manera fácil.
Munguia (2023) define a la limpieza del horno como una parte esencial en el mantenimiento del horno
debido a que esto puede afectar directamente en los años de vida útil del horno.
Figura 10. Estructura metálica de acero inoxidable del horno mejorado.
Fuente: Propia de los autores
Presupuesto
Cuadro N° 2. Presupuesto invertido en el proyecto
Activo Costo
Estructura metálica de acero inoxidable 600$
Materiales de construcción 150$
Lana de vidrio 40$
Mano de obra 200$
TOTAL 990$
Nota: Para la aplicación de este proyecto se ha invertido aproximadamente: 990$
Aplicación
Se inició escogiendo el lugar para luego empezar con la cimentación del lugar, mediante el texto de Cruz
(2023) se refiere a esta como una acción para mantener un solo nivel y crear una superficie. A
continuación se nivelo y se colocó los primeros ladrillos base del horno. Se comenzó así la construcción
del horno mejorado con su base y luego con la bóveda de cenicero. Se cimento las varillas que servirán
de parrilla para que la leña quemada pueda descender y la limpieza de la ceniza sea de una manera fácil.
Munguia (2023) define a la limpieza del horno como una parte esencial en el mantenimiento del horno
debido a que esto puede afectar directamente en los años de vida útil del horno.
pág. 7715
Figura 11. Parrilla del horno mejorado
Fuente: Propia de los autores
Se construyó el espacio para el fogón, el lugar donde se quema la leña, de manera escalonada para que
el calor y el humo se pueda distribuir de mejor manera por los lados. Conforme a lo establecido por
Quirama y Vergara (2014), los fogones tradicionalmente “tienen áreas de 0.4 m2 (largo x ancho), la
altura es variable en promedio de 0.20 a 0.50 m” Se cimento también con ayuda de varillas una lata que
será donde el calor de la llama pegue de manera directa, evitando así que la combustión de la leña cree
hollín en el barril del horno mejorado y ayudando a la distribución del calor a los lados del horno que es
el calor envolvente que está circulando por dentro del horno.
Figura 12. Interior fogón
Fuente: Propia de los autores
Se continúa con la estructura metálica en posición para cubrirla con ladrillo, pero antes tenemos que
colocar el aislante térmico que se escogido para este proyecto, que es la lana de vidrio. Conforme a lo
establecido por Urday (2024), menciona que bajo condiciones de temperatura y humedad la fibra de
vidrio es el mejor aislante sobre otros aislantes como la lana mineral de roca o el poliestireno expandido.
Este aislante fue colocado alrededor de la estructura metálica, para que las pérdidas de calor sean
menores y el horno aumente su eficiente al aprovechar al máximo el calor alrededor del horno.
Nos aseguramos de que el horno sea completamente lleno con la lana de vidrio, tratando de compactar
lo que más se pueda, para que no exista filtración de calor ni perdidas al momento de cocinar los
alimentos. Se llenará hasta la corona del horno con lana de vidrio para que aislé todo el calor posible.
Figura 11. Parrilla del horno mejorado
Fuente: Propia de los autores
Se construyó el espacio para el fogón, el lugar donde se quema la leña, de manera escalonada para que
el calor y el humo se pueda distribuir de mejor manera por los lados. Conforme a lo establecido por
Quirama y Vergara (2014), los fogones tradicionalmente “tienen áreas de 0.4 m2 (largo x ancho), la
altura es variable en promedio de 0.20 a 0.50 m” Se cimento también con ayuda de varillas una lata que
será donde el calor de la llama pegue de manera directa, evitando así que la combustión de la leña cree
hollín en el barril del horno mejorado y ayudando a la distribución del calor a los lados del horno que es
el calor envolvente que está circulando por dentro del horno.
Figura 12. Interior fogón
Fuente: Propia de los autores
Se continúa con la estructura metálica en posición para cubrirla con ladrillo, pero antes tenemos que
colocar el aislante térmico que se escogido para este proyecto, que es la lana de vidrio. Conforme a lo
establecido por Urday (2024), menciona que bajo condiciones de temperatura y humedad la fibra de
vidrio es el mejor aislante sobre otros aislantes como la lana mineral de roca o el poliestireno expandido.
Este aislante fue colocado alrededor de la estructura metálica, para que las pérdidas de calor sean
menores y el horno aumente su eficiente al aprovechar al máximo el calor alrededor del horno.
Nos aseguramos de que el horno sea completamente lleno con la lana de vidrio, tratando de compactar
lo que más se pueda, para que no exista filtración de calor ni perdidas al momento de cocinar los
alimentos. Se llenará hasta la corona del horno con lana de vidrio para que aislé todo el calor posible.
pág. 7716
Finalmente se cubre todo el horno con ladrillos los cuales servirán como refractarios. Según Sánchez et
al. (2014) mencionan que el refractario debe poseer características como un elevado punto de fusión,
además de tener la capacidad para funcionar como aislante o como almacenador de calor a la par de
poseer una resistencia ante factores físico-químicos. Además, según Aristizábal (2010), menciona que
al utilizar ladrillos se evitaran “perdidas de calor por conducción y maximizar la transferencia calórica”
Figura 13. Horno cubierto
Fuente: Propia de los autores
Finalmente se termina de enlucir todo el horno para que tenga una mejor presentación construido el
horno mejorado se lo dejo secar durante 15 días, para que las paredes y ladrillos se sequen por completo
y evitar que se generen grietas en el horno.
Figura 14.Comprobación de una correcta construcción
Fuente: Propia de los autores
Posterior a esto se procedió a encender el horno y a comprobar que no haya grietas ni fugas de calor por
las paredes y al rededor del horno. Según Barturén y Durand (2022), es esencial identificar esto debido
a que “las dimensiones tienden a incrementar con el paso del tiempo, lo cual permitirá mayor riesgo de
ingreso de agua y/o agentes químicos, exponiendo al peligro a la estructura y reduciendo su periodo de
vida útil”. Una vez que se comprobó que el horno estaba en perfectas condiciones se dio paso a tomar
los datos de temperatura para las comparaciones respectivas con el horno tradicional.
Finalmente se cubre todo el horno con ladrillos los cuales servirán como refractarios. Según Sánchez et
al. (2014) mencionan que el refractario debe poseer características como un elevado punto de fusión,
además de tener la capacidad para funcionar como aislante o como almacenador de calor a la par de
poseer una resistencia ante factores físico-químicos. Además, según Aristizábal (2010), menciona que
al utilizar ladrillos se evitaran “perdidas de calor por conducción y maximizar la transferencia calórica”
Figura 13. Horno cubierto
Fuente: Propia de los autores
Finalmente se termina de enlucir todo el horno para que tenga una mejor presentación construido el
horno mejorado se lo dejo secar durante 15 días, para que las paredes y ladrillos se sequen por completo
y evitar que se generen grietas en el horno.
Figura 14.Comprobación de una correcta construcción
Fuente: Propia de los autores
Posterior a esto se procedió a encender el horno y a comprobar que no haya grietas ni fugas de calor por
las paredes y al rededor del horno. Según Barturén y Durand (2022), es esencial identificar esto debido
a que “las dimensiones tienden a incrementar con el paso del tiempo, lo cual permitirá mayor riesgo de
ingreso de agua y/o agentes químicos, exponiendo al peligro a la estructura y reduciendo su periodo de
vida útil”. Una vez que se comprobó que el horno estaba en perfectas condiciones se dio paso a tomar
los datos de temperatura para las comparaciones respectivas con el horno tradicional.
pág. 7717
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Como se dijo en el punto anterior las pruebas se realizaron el 10 de octubre de 2018, con un termómetro
infrarrojo, equipo que la UNACH me pudo facilitar para poder medir temperaturas altas y de una manera
más cómoda que con otro tipo de termómetro, esto se debe a que según Masapanta y Suarez (2022) lo
definen como “un instrumento que es capaz de medir la temperatura de un objeto sin tocarlo, a partir de
la medición del calor en forma de radiación que emite el objeto”. Razón por la cual se aplicó y se
obtuvieron los siguientes resultados:
Cuadro N° 3. Horno de leña tradicional (HT)
Horno de Leña Tradicional (HT)
Tiempo
(minutos
)
Temperatur
a en la pared
de entrada
HT (C°)
Temperatur
a en la pared
mitad del
horno HT
(C°)
Temperatur
a en la pared
de fondo HT
(C°)
Temperatur
a pared
externa HT
(C°)
Temperatur
a en el
medio del
horno HT
(C°)
Temperatur
a promedio
de las
paredes HT
(C°)
0 212 252 210 37 184 224,67
10 201 242 189 36 183 210,67
20 198 223 192 35 190 204,33
30 204 220 190 35 186 204,67
40 180 203 185 34 178 189,33
50 167 190 187 34 170 181,33
60 166 178 175 34 175 173,00
70 169 174 178 33 171 173,67
80 160 171 176 34 162 169,00
90 158 168 174 35 160 166,67
100 151 165 172 34 162,67
Fuente: Propia de los autores
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Como se dijo en el punto anterior las pruebas se realizaron el 10 de octubre de 2018, con un termómetro
infrarrojo, equipo que la UNACH me pudo facilitar para poder medir temperaturas altas y de una manera
más cómoda que con otro tipo de termómetro, esto se debe a que según Masapanta y Suarez (2022) lo
definen como “un instrumento que es capaz de medir la temperatura de un objeto sin tocarlo, a partir de
la medición del calor en forma de radiación que emite el objeto”. Razón por la cual se aplicó y se
obtuvieron los siguientes resultados:
Cuadro N° 3. Horno de leña tradicional (HT)
Horno de Leña Tradicional (HT)
Tiempo
(minutos
)
Temperatur
a en la pared
de entrada
HT (C°)
Temperatur
a en la pared
mitad del
horno HT
(C°)
Temperatur
a en la pared
de fondo HT
(C°)
Temperatur
a pared
externa HT
(C°)
Temperatur
a en el
medio del
horno HT
(C°)
Temperatur
a promedio
de las
paredes HT
(C°)
0 212 252 210 37 184 224,67
10 201 242 189 36 183 210,67
20 198 223 192 35 190 204,33
30 204 220 190 35 186 204,67
40 180 203 185 34 178 189,33
50 167 190 187 34 170 181,33
60 166 178 175 34 175 173,00
70 169 174 178 33 171 173,67
80 160 171 176 34 162 169,00
90 158 168 174 35 160 166,67
100 151 165 172 34 162,67
Fuente: Propia de los autores
pág. 7718
Interpretación: La tabla ilustra la distribución de la temperatura en un Horno de Leña Tradicional (HT)
durante el uso, resaltando que la pared de la mitad del horno logra las temperaturas más elevadas en
relación a otros puntos registrados. En un principio, esta área registra 252°C, sobrepasando tanto la
entrada como el fondo del horno, lo que señala que en este lugar se acumula más calor. Con el paso del
tiempo, la temperatura se reduce en todas las zonas, aunque la pared media continúa conservando niveles
elevados, mientras que la pared exterior se conserva con temperaturas notablemente inferiores,
funcionando como un aislante. Esta información es valiosa para perfeccionar la utilización del horno,
garantizando una distribución más equitativa del calor en los procesos de cocción.
Cuadro N° 4. Horno mejorado (HM)
Horno de Leña Mejorado (HM)
Tiempo
(minutos
)
Temperatur
a en la pared
de entrada
HM (C°)
Temperatur
a en la pared
mitad del
horno HM
(C°)
Temperatur
a en la pared
de fondo
HM (C°)
Temperatur
a pared
externa HM
(C°)
Temperatur
a en el
medio del
horno HM
(C°)
Temperatur
a promedio
de las
paredesHM
(C°)
0 240 245 226 32 250 237
10 261 260 244 33 260 255
20 265 265 251 34 263 260,33
30 270 268 257 35 270 265
40 266 268 249 33 250 261
50 248 254 237 32 230 246,33
60 239 241 235 32 220 238,33
70 225 235 222 31 210 227,33
80 217 215 209 30 189 213,67
90 197 203 189 30 178 196,33
100 186 191 180 30 170 185,67
Fuente: Propia de los autores
Interpretación: La tabla ilustra la distribución de la temperatura en un Horno de Leña Tradicional (HT)
durante el uso, resaltando que la pared de la mitad del horno logra las temperaturas más elevadas en
relación a otros puntos registrados. En un principio, esta área registra 252°C, sobrepasando tanto la
entrada como el fondo del horno, lo que señala que en este lugar se acumula más calor. Con el paso del
tiempo, la temperatura se reduce en todas las zonas, aunque la pared media continúa conservando niveles
elevados, mientras que la pared exterior se conserva con temperaturas notablemente inferiores,
funcionando como un aislante. Esta información es valiosa para perfeccionar la utilización del horno,
garantizando una distribución más equitativa del calor en los procesos de cocción.
Cuadro N° 4. Horno mejorado (HM)
Horno de Leña Mejorado (HM)
Tiempo
(minutos
)
Temperatur
a en la pared
de entrada
HM (C°)
Temperatur
a en la pared
mitad del
horno HM
(C°)
Temperatur
a en la pared
de fondo
HM (C°)
Temperatur
a pared
externa HM
(C°)
Temperatur
a en el
medio del
horno HM
(C°)
Temperatur
a promedio
de las
paredesHM
(C°)
0 240 245 226 32 250 237
10 261 260 244 33 260 255
20 265 265 251 34 263 260,33
30 270 268 257 35 270 265
40 266 268 249 33 250 261
50 248 254 237 32 230 246,33
60 239 241 235 32 220 238,33
70 225 235 222 31 210 227,33
80 217 215 209 30 189 213,67
90 197 203 189 30 178 196,33
100 186 191 180 30 170 185,67
Fuente: Propia de los autores
pág. 7719
Interpretación: La tabla presenta la distribución de la temperatura en un Horno de Leña Mejorado
(HM) durante el tiempo de uso, lo que evidencia una eficiencia térmica superior en comparación con un
horno convencional. En un principio, la pared de la mitad del horno tiene la temperatura más elevada
(245°C), manteniéndose alta en comparación con la entrada y el fondo. En contraste con el horno
convencional, este modelo conserva de manera más eficiente el calor a lo largo del tiempo, llegando a
un máximo en los primeros 30 minutos y reduciéndose gradualmente tras los 60 minutos. La temperatura
en la pared exterior continúa siendo baja, lo que señala un aislamiento adecuado. Este comportamiento
térmico indica que el horno optimizado mejora la repartición del calor, promoviendo un proceso de
cocción más eficaz y extendido.
Comparación de resultados obtenidos:
Figura 15. Comportamiento de la temperatura en la pared de entrada
Fuente: Propia de los autores
Interpretación: El diagrama comparativo el cambio de la temperatura en la pared de entrada de dos
modelos de hornos: el Horno de Leña Tradicional (HT) y el Horno de Leña Mejorado (HM) con el
transcurso del año. Se nota que el horno mejorado (línea verde) logra temperaturas superiores y las
sostiene durante un periodo más extenso en comparación con el horno convencional (línea naranja). Al
principio, la temperatura en el HM se eleva rápidamente, llegando a su máximo alrededor de los 30
minutos, y posteriormente disminuye de manera gradual. Por otro lado, el horno tradicional (línea
naranja) muestra temperaturas más bajas desde el comienzo, mostrando un aumento más moderado y
una reducción. Esto señala que el horno mejorado posee una mayor conservación y reparto del calor, lo
que lo convierte en un equipo más eficaz para la cocción en comparación con el horno convencional,
que disminuye la temperatura a una velocidad más rápida en la pared de entrada.
100
300
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
TEMPERATURA EN
CENTIGRADOS
TIEMPO EN MINUTOS
Comportamiento de la temperatura en la pared de entrada de
los hornos
Temperatura en la pared de entrada HT (C°) Temperatura en la pared de entrada HM (C°)
Interpretación: La tabla presenta la distribución de la temperatura en un Horno de Leña Mejorado
(HM) durante el tiempo de uso, lo que evidencia una eficiencia térmica superior en comparación con un
horno convencional. En un principio, la pared de la mitad del horno tiene la temperatura más elevada
(245°C), manteniéndose alta en comparación con la entrada y el fondo. En contraste con el horno
convencional, este modelo conserva de manera más eficiente el calor a lo largo del tiempo, llegando a
un máximo en los primeros 30 minutos y reduciéndose gradualmente tras los 60 minutos. La temperatura
en la pared exterior continúa siendo baja, lo que señala un aislamiento adecuado. Este comportamiento
térmico indica que el horno optimizado mejora la repartición del calor, promoviendo un proceso de
cocción más eficaz y extendido.
Comparación de resultados obtenidos:
Figura 15. Comportamiento de la temperatura en la pared de entrada
Fuente: Propia de los autores
Interpretación: El diagrama comparativo el cambio de la temperatura en la pared de entrada de dos
modelos de hornos: el Horno de Leña Tradicional (HT) y el Horno de Leña Mejorado (HM) con el
transcurso del año. Se nota que el horno mejorado (línea verde) logra temperaturas superiores y las
sostiene durante un periodo más extenso en comparación con el horno convencional (línea naranja). Al
principio, la temperatura en el HM se eleva rápidamente, llegando a su máximo alrededor de los 30
minutos, y posteriormente disminuye de manera gradual. Por otro lado, el horno tradicional (línea
naranja) muestra temperaturas más bajas desde el comienzo, mostrando un aumento más moderado y
una reducción. Esto señala que el horno mejorado posee una mayor conservación y reparto del calor, lo
que lo convierte en un equipo más eficaz para la cocción en comparación con el horno convencional,
que disminuye la temperatura a una velocidad más rápida en la pared de entrada.
100
300
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TEMPERATURA EN
CENTIGRADOS
TIEMPO EN MINUTOS
Comportamiento de la temperatura en la pared de entrada de
los hornos
Temperatura en la pared de entrada HT (C°) Temperatura en la pared de entrada HM (C°)
pág. 7720
Figura 16. Comportamiento de la temperatura en la pared de medio
Fuente: Propia de los autores
Interpretación: El diagrama ilustra el cambio de la temperatura en la pared media de dos hornos (HT y
HM) con el transcurso del tiempo. Se nota que el horno HT disminuye constantemente desde el
comienzo, pasando de cerca de 250°C a 150°C en 100 minutos, mientras que el horno HM al principio
conserva e incluso incrementa su temperatura antes de empezar a bajar tras los 50 minutos, pero de
manera más paulatina. Esto indica que el horno HM posee una retención de calor superior en
comparación con el horno HT.
Figura 17. Comportamiento de la temperatura en la pared de fondo
Fuente: Propia de los autores
Interpretación: El diagrama ilustra el cambio de la temperatura en la pared de fondo de dos hornos (HT
y HM) a través del tiempo. Se nota que la temperatura en la pared inferior del horno HT se conserva
bastante estable con una leve reducción, fluctuando entre 180°C y 160°C. Por otro lado, en el horno
HM, la temperatura inicialmente se eleva hasta llegar a un pico cercano a 260°C durante
100
200
300
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
TEMPERATURA EN
CENTIGRADOS
TIEMPO EN MINUTOS
Comportamiento de la temperatura en la pared de medio de los
hornos
Temperatura en la pared mitad del horno HT (C°) Temperatura en la pared mitad del horno HM (C°)
100
200
300
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
TEMPERATURA EN
CENTIGRADOS
TIEMPO EN MINUTOS
Comportamiento de la temperatura en la pared de fondo de los
hornos
Temperatura en la pared de fondo HT (C°) Temperatura en la pared de fondo HM (C°)
Figura 16. Comportamiento de la temperatura en la pared de medio
Fuente: Propia de los autores
Interpretación: El diagrama ilustra el cambio de la temperatura en la pared media de dos hornos (HT y
HM) con el transcurso del tiempo. Se nota que el horno HT disminuye constantemente desde el
comienzo, pasando de cerca de 250°C a 150°C en 100 minutos, mientras que el horno HM al principio
conserva e incluso incrementa su temperatura antes de empezar a bajar tras los 50 minutos, pero de
manera más paulatina. Esto indica que el horno HM posee una retención de calor superior en
comparación con el horno HT.
Figura 17. Comportamiento de la temperatura en la pared de fondo
Fuente: Propia de los autores
Interpretación: El diagrama ilustra el cambio de la temperatura en la pared de fondo de dos hornos (HT
y HM) a través del tiempo. Se nota que la temperatura en la pared inferior del horno HT se conserva
bastante estable con una leve reducción, fluctuando entre 180°C y 160°C. Por otro lado, en el horno
HM, la temperatura inicialmente se eleva hasta llegar a un pico cercano a 260°C durante
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TEMPERATURA EN
CENTIGRADOS
TIEMPO EN MINUTOS
Comportamiento de la temperatura en la pared de medio de los
hornos
Temperatura en la pared mitad del horno HT (C°) Temperatura en la pared mitad del horno HM (C°)
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TEMPERATURA EN
CENTIGRADOS
TIEMPO EN MINUTOS
Comportamiento de la temperatura en la pared de fondo de los
hornos
Temperatura en la pared de fondo HT (C°) Temperatura en la pared de fondo HM (C°)
pág. 7721
aproximadamente los 40-50 minutos, antes de empezar a bajar gradualmente. Esto señala que el horno
HM retiene y acumula mayor cantidad de calor en su pared de fondo en contraste con el horno HT, que
conserva una temperatura más estable pero inferior, lo que apunta a discrepancias en la capacidad de
aislamiento o en la repartición térmica de ambos hornos.
Figura 18. Comportamiento de la temperatura en la medio
Fuente: Propia de los autores
Interpretación: El diagrama presenta el cambio de la temperatura en el núcleo de dos hornos (HT y
HM) con el transcurso del tiempo. En el horno HT (línea naranja), la temperatura se conserva bastante
constante con pequeñas fluctuaciones entre 160°C y 180°C, en cambio, en el horno HM (línea verde),
la temperatura se eleva hasta llegar a un máximo cercano a los 270°C durante aproximadamente 30-50
minutos, para después bajar gradualmente. Esto señala que el horno HM acumula más calor en su zona
central, mientras que el horno HT conserva una temperatura más estable pero menor, lo que apunta a
variaciones en la eficiencia térmica y la capacidad de conservación de calor entre ambos hornos.
Línea Base
Figura 19. Comportamiento de la temperatura promedio de los hornos.
Fuente: Propia de los autores
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TEMPERATURA EN
CENTIGRADOS
TIEMPO EN MINUTOS
Comportamiento de la temperatura en el medio de los hornos
Temperatura en el medio del horno HT (C°) Temperatura en el medio del horno HM (C°)
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CENTIGRADOS
TIEMPO EN MINUTOS
Comportamiento de la temperatura promedio de los hornos
Temperatura promedio de las paredes HT (C°) Temperatura promedio de las paredesHM (C°)
aproximadamente los 40-50 minutos, antes de empezar a bajar gradualmente. Esto señala que el horno
HM retiene y acumula mayor cantidad de calor en su pared de fondo en contraste con el horno HT, que
conserva una temperatura más estable pero inferior, lo que apunta a discrepancias en la capacidad de
aislamiento o en la repartición térmica de ambos hornos.
Figura 18. Comportamiento de la temperatura en la medio
Fuente: Propia de los autores
Interpretación: El diagrama presenta el cambio de la temperatura en el núcleo de dos hornos (HT y
HM) con el transcurso del tiempo. En el horno HT (línea naranja), la temperatura se conserva bastante
constante con pequeñas fluctuaciones entre 160°C y 180°C, en cambio, en el horno HM (línea verde),
la temperatura se eleva hasta llegar a un máximo cercano a los 270°C durante aproximadamente 30-50
minutos, para después bajar gradualmente. Esto señala que el horno HM acumula más calor en su zona
central, mientras que el horno HT conserva una temperatura más estable pero menor, lo que apunta a
variaciones en la eficiencia térmica y la capacidad de conservación de calor entre ambos hornos.
Línea Base
Figura 19. Comportamiento de la temperatura promedio de los hornos.
Fuente: Propia de los autores
100
300
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
TEMPERATURA EN
CENTIGRADOS
TIEMPO EN MINUTOS
Comportamiento de la temperatura en el medio de los hornos
Temperatura en el medio del horno HT (C°) Temperatura en el medio del horno HM (C°)
100,00
300,00
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
TEMPERATURA EN
CENTIGRADOS
TIEMPO EN MINUTOS
Comportamiento de la temperatura promedio de los hornos
Temperatura promedio de las paredes HT (C°) Temperatura promedio de las paredesHM (C°)
pág. 7722
Interpretación: El siguiente diagrama ilustra la conducta de la temperatura media en los hornos. Se
nota que, durante los intervalos de 20 a 40 minutos, la temperatura media del horno mejorado (HM) se
conserva más estable en comparación con la del horno convencional (HT). Para el HT, se observan
descensos de temperatura más grandes con menos picos, lo que señala una eficiencia térmica inferior.
Por otro lado, el HM consigue mantener una temperatura elevada y estable, demostrando una eficiencia
superior en la retención. Los datos reflejados dentro del horno mejorado se asemejan a los que presentan
otros hornos denominados como de alto rendimiento. Según Battro (2006), “La temperatura del horno
cuando la estufa está bien caliente es de unos 280 ºC”.
CONCLUSIONES
Con los resultados obtenidos se concluye que el horno mejorado es más eficiente que el horno tradicional
al llegar a temperaturas más altas y llegar a ellas en mucho menor tiempo. Esto es beneficioso debido a
que se “los hornos mejorados presentan una menor emisión de CO2, consumen menor cantidad de leña
y perjudican menos la salud ya que producen menor cantidad de humo” (Rugama et al., 2021). Al realizar
los cálculos en SPSS se aceptó la hipótesis de investigación. Que dice que las medidas de temperatura
del horno mejorado, no tiene relación directa con el horno de leña tradicional. Al cumplir con un 70.5%
aceptando la hipótesis de investigación.
El aislante térmico que se utilizó para la construcción cumple con las exigencias de trabajo, ya que el
horno al exterior no presenta presencia de calor, asilando así el calor gracias al aislante de lana de vidrio,
aumentando también la eficiencia del horno mejorado. Según Lema (2022) describió a la lana de vidrio
como un buen aislante para evitar y corregir fugas que pueden presentarse en un horno de leña. Al
momento de encender los hornos, el horno mejorado es mucho más veloz al momento de calentarse. El
horno tradicional toma un tiempo de 40 minutos a diferencia del horno mejorado que solo le toma 7
minutos en estar listo para comenzar a trabajar.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
• Aristizábal Hernández, J. D. (2010). Estufas mejoradas y bancos de leña: una alternativa de
autoabastecimiento energético a nivel de finca para dependientes de los bosques de roble de la cordillera
Oriental. Colombia forestal, 13(2), 245-256.
Interpretación: El siguiente diagrama ilustra la conducta de la temperatura media en los hornos. Se
nota que, durante los intervalos de 20 a 40 minutos, la temperatura media del horno mejorado (HM) se
conserva más estable en comparación con la del horno convencional (HT). Para el HT, se observan
descensos de temperatura más grandes con menos picos, lo que señala una eficiencia térmica inferior.
Por otro lado, el HM consigue mantener una temperatura elevada y estable, demostrando una eficiencia
superior en la retención. Los datos reflejados dentro del horno mejorado se asemejan a los que presentan
otros hornos denominados como de alto rendimiento. Según Battro (2006), “La temperatura del horno
cuando la estufa está bien caliente es de unos 280 ºC”.
CONCLUSIONES
Con los resultados obtenidos se concluye que el horno mejorado es más eficiente que el horno tradicional
al llegar a temperaturas más altas y llegar a ellas en mucho menor tiempo. Esto es beneficioso debido a
que se “los hornos mejorados presentan una menor emisión de CO2, consumen menor cantidad de leña
y perjudican menos la salud ya que producen menor cantidad de humo” (Rugama et al., 2021). Al realizar
los cálculos en SPSS se aceptó la hipótesis de investigación. Que dice que las medidas de temperatura
del horno mejorado, no tiene relación directa con el horno de leña tradicional. Al cumplir con un 70.5%
aceptando la hipótesis de investigación.
El aislante térmico que se utilizó para la construcción cumple con las exigencias de trabajo, ya que el
horno al exterior no presenta presencia de calor, asilando así el calor gracias al aislante de lana de vidrio,
aumentando también la eficiencia del horno mejorado. Según Lema (2022) describió a la lana de vidrio
como un buen aislante para evitar y corregir fugas que pueden presentarse en un horno de leña. Al
momento de encender los hornos, el horno mejorado es mucho más veloz al momento de calentarse. El
horno tradicional toma un tiempo de 40 minutos a diferencia del horno mejorado que solo le toma 7
minutos en estar listo para comenzar a trabajar.
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pág. 7723
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tipo-rocket-a-muy-bajo-costo/
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adicionados y fibras estructurales para mitigar la fisuración por contracción plástica y por secado en
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Pro Huerta.
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Comunidad Indígena Wayuu en la Alta Guajira.
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empleando radiación UV-C para alimentos industrializados. Cedamaz, 13(1), 56-64.
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ecto%20invernadero%20a%20la%20atm%C3%B3sfera
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