Análisis de la Eficiencia Energética en un Horno Eléctrico con la Implementación de un Ventilador Convectivo

EEnergy Efficiency Analysis of an Electric Furnace through the Implementation of a Forced Convection Fan

Publicado 2025-07-24


https://doi.org/10.37116/revistaenergia.v22.n1.2025.708
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Número
Vol. 22 Núm. 1 (2025): Revista Técnica "energía", Edición No. 22, ISSUE I
Sección
EFICIENCIA ENERGÉTICA
Cómo citar
Análisis de la Eficiencia Energética en un Horno Eléctrico con la Implementación de un Ventilador Convectivo. (2025). Revista Técnica "energía", 22(1), PP. 46-52. https://doi.org/10.37116/revistaenergia.v22.n1.2025.708
DOI

https://doi.org/10.37116/revistaenergia.v22.n1.2025.708
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Análisis de la Eficiencia Energética en un Horno Eléctrico con la Implementación de un Ventilador Convectivo. (2025). Revista Técnica "energía", 22(1), PP. 46-52. https://doi.org/10.37116/revistaenergia.v22.n1.2025.708

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Isaac Simbaña
PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA
https://orcid.org/0000-0002-3324-3071 ORCID
Sarai Mena
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https://orcid.org/0009-0005-7326-1118 ORCID
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Este trabajo presenta un análisis de eficiencia energética de un horno eléctrico utilizado para tratamiento térmico de revenido, mediante la implementación de un ventilador de convección forzada. La eficiencia energética en sistemas de calentamiento industrial es un desafío actual, impulsado por la necesidad de reducir costos operativos y mejorar la sostenibilidad. Basándose en los mecanismos de transferencia de calor, se desarrolló un modelo numérico utilizando dinámica de fluidos computacional (CFD, por sus siglas en inglés) con un mallado de 138 565 elementos y validación de calidad de malla de 4.681. Se analizaron las ecuaciones de conservación de continuidad, momento y energía, bajo condiciones reales de operación. Los resultados mostraron que la temperatura máxima alcanzada se incrementó de 290 a 327.2 K con el ventilador, mientras el consumo eléctrico aumentó solo un 1.54 %, representando un costo adicional mínimo de
USD 0.0005 por ciclo de operación. Esta mejora térmica permite una mayor homogeneidad de temperatura y tiempos de operación más cortos. Por lo que, la incorporación de un sistema de convección forzada en hornos eléctricos industriales es una estrategia de alta viabilidad técnica y económica.

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  1. K. Loksupapaiboon and C. Suvanjumrat, “Forced convective heat transfer and fluid flow past a rotating hand-shaped former for improving rubber glove curing,” Case Studies in Thermal Engineering, vol. 47, p. 103050, 2023. doi: 10.1016/j.csite.2023.103050
  2. C. Suvanjumrat and K. Loksupspaiboon, “Improvement of thermal distribution in the rubber-glove former conveyor oven by OpenFOAM,” Engineering Journal, vol. 24, no. 2, pp. 109–120, 2020. doi: 10.4186/ej.2020.24.2.109
  3. I. D. Palacio-Caro, P. N. Alvarado-Torres, and L. F. Cardona-Sepúlveda, “Numerical simulation of the flow and heat transfer in an electric steel tempering furnace,” Energies (Basel), vol. 13, no. 14, p. 3655, 2020.
  4. L. Balli, M. Hlimi, Y. Achenani, A. Atifi, and B. Hamri, “Experimental study and numerical modeling of the thermal behavior of an industrial prototype ceramic furnace: Energy and environmental optimization,” Energy and Built Environment, vol. 5, no. 2, pp. 244–254, 2024.
  5. T. Sobottka, F. Kamhuber, and B. Heinzl, “Simulation-based multi-criteria optimization of parallel heat treatment furnaces at a casting manufacturer,” Journal of Manufacturing and Materials Processing, vol. 4, no. 3, p. 94, 2020.
  6. M. Knoll, H. Gerhardter, C. Hochenauer, and P. Tomazic, “Influences of turbulence modeling on particle-wall contacts in numerical simulations of industrial furnaces for thermal particle treatment,” Powder Technol, vol. 373, pp. 497–509, 2020.
  7. Y. Huang, X. Xiao, H. Kang, J. Lv, R. Zeng, and J. Shen, “Thermal management of polymer electrolyte membrane fuel cells: A critical review of heat transfer mechanisms, cooling approaches, and advanced cooling techniques analysis,” Energy Convers Manag, vol. 254, p. 115221, Feb. 2022, doi: 10.1016/J.ENCONMAN.2022.115221.
  8. W. Quitiaquez, I. Simbaña, C. A. Isaza-Roldán, C. Nieto-Londoño, P. Quitiaquez, and L. Toapanta-Ramos, “Performance Analysis of a Direct-Expansion Solar-Assisted Heat Pump Using a Photovoltaic/Thermal System for Water Heating,” Communications in Computer and Information Science, vol. 1154 CCIS, pp. 89–102, 2020, doi: 10.1007/978-3-030-46785-2_8.
  9. H. Matsubara, G. Kikugawa, and T. Ohara, “Comparison of molecular heat transfer mechanisms between water and ammonia in the liquid states,” International Journal of Thermal Sciences, vol. 161, p. 106762, Mar. 2021, doi: 10.1016/J.IJTHERMALSCI.2020.106762.
  10. Z. Sun, T. Wang, B. Qian, Y. Wang, J. Wang, and C. Hong, “Study on the efficient heat transfer mechanism of microchannel pin-fin arrays under low pumping power,” Appl Therm Eng, vol. 241, p. 122386, Mar. 2024, doi: 10.1016/J.APPLTHERMALENG.2024.122386.
  11. H. Ma, N. Cai, L. Cai, and F. Si, “Effects of the forced convection induced by assistant fans on the thermal performance of an indirect dry cooling system,” Case Studies in Thermal Engineering, vol. 35, p. 102141, Jul. 2022, doi: 10.1016/J.CSITE.2022.102141.
  12. K. Clough, “Continuity equations for general matter: applications in numerical relativity,” Class Quantum Gravity, vol. 38, no. 16, p. 167001, Jul. 2021, doi: 10.1088/1361-6382/AC10EE.
  13. R. Laubscher and P. Rousseau, “Application of a mixed variable physics-informed neural network to solve the incompressible steady-state and transient mass, momentum, and energy conservation equations for flow over in-line heated tubes,” Appl Soft Comput, vol. 114, p. 108050, Jan. 2022, doi: 10.1016/J.ASOC.2021.108050.
  14. I. Simbaña, W. Quitiaquez, P. Cabezas, and P. Quitiaquez, “Comparative Study of the Efficiency of Rectangular and Triangular Flat Plate Solar Collectors through Finite Element Method,” Revista Técnica “Energía,” vol. 20, no. 2, pp. 81–89, 2024, doi: 10.37116/revistaenergia.v20.n2.2024.593.
  15. V. Logar and I. Škrjanc, “The Influence of Electric-Arc-Furnace Input Feeds on its Electrical Energy Consumption,” Journal of Sustainable Metallurgy, vol. 7, no. 3, pp. 1013–1026, Sep. 2021, doi: 10.1007/S40831-021-00390-Y/FIGURES/11.
  16. Z. Song and C. Liu, “Energy efficient design and implementation of electric machines in air transport propulsion system,” Appl Energy, vol. 322, p. 119472, Sep. 2022, doi: 10.1016/J.APENERGY.2022.119472.
  17. I. Simbaña, A. Tirado, A. Arias, and X. Vaca, “Structural and kinematic analysis of the prototype of a folding work table,” Novasinergia, ISSN 2631-2654, vol. 8, no. 1, pp. 19–32, Jan. 2025, doi: 10.37135/NS.01.15.08.
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