7/23/2019 Construcción de Una Cocina Solar Semicilíndrico Parabólica Tipo Horno Con Movimientos

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CONSTRUCCIÓN DE UNA COCINA SOLAR SEMICILÍNDRICO PARABÓLICA TIPO HORNOCON MOVIMIENTOS

DE ORIENTACIÓN HORIZONTAL Y VERTICAL

RESUMEN

En el presente trabajo, se ha desarrollado un modelo de cocina solar tipo horno, que consiste deun concentrador de forma semicilíndrica parabólica construido con madera de 2,5 cm deespesor y forrado en su par te externa con aislante térmico; en la parte interior se disponenláminas de aluminio, tanto en la ona central como en las paredes laterales; el concentrador con el aislante, está cubierto exteriormente con madera de !," cm de espesor, conformando asíuna unidad compacta cuya función es la de acumular calor en su inter ior#

El concentrador de calor se complementa con un marco de madera conteniendo dos $idriosparalelos, separados por una distancia de 2,% cm; los $idrios proporcionan un área de captación

de %,&& m2# Encima del marco de madera se ha acondicionado una campana reflectora, con elpropósito de direccionar una mayor cantidad de radiación hacia el interior del concentrador# 'acampana, construida con triplay y refueros de madera, está recubierta inter iormente con

papel de aluminio#

El conjunto descrito anteriormente, que representa a la cocina solar propiamente dicha,descansa sobre una base metálica con cuatro ruedas multidireccionales, que le permitenrealiar un mo$imiento horiontal de or ientación hacia el sol; adicionalmente, la estructurametálica posee un sistema manual que permite efectuar un (iro $ertical de la cocina solar, a finde que pueda recibir una mayor cantidad de radiación, que incida de manera perpendicular sobre el plano de los $idr ios#)espués de haber realiado al(unas pruebas experimentales, se ha comprobado que elmodelo propuesto proporciona mejores resultados que la cocina solar tradicional con un solomo$imiento de orientación hacia el sol# *e espera ampliar los estudios#

!# INTRODUCCIÓN

'a situación actual que se $i$e en nuestro mundo, es sumamente preocupante, debido alos ni$eles de contaminación y destrucción del planeta tierra nunca antes $istos,pro$ocados por la excesi$a amb ici ón del se r hum ano por s ati sfa cer s us nece sid ade s#

*in embar(o, la idea de sal$ar a nuestro planeta, respetando las leyes ambientales, a fin derestablecer su equilibrio, es la tarea de todos, y con mucha mayor raón, la de lacomunidad científ ica internacional, desarrollando y empleando positi$amente aquello queprecisamente nos brinda el propio planeta y en forma abundante+ las energías r enoa!les"

En esta oportunidad, ponemos a consideración de la comunidad de in$esti(ación einno$ación, un modelo de cocina solar tipo horno, de forma semicilíndrico parabólica con

dos (rados de libertad; que tiene como objeti$os principales+ a# apro$echar la ener(íasolar para cocinar los alimentos de forma se(ura, confiable y tan eficiente como sea posible;!# ali$iar el problema de la crisis ener(ética y de la contaminación ambiental#

$" ESTUDIO DE METEOROLO%ICO MO&UE%UA

El crecimiento económico de nuestro aís trae como consecuencia la utiliación de recursosener(éticos# 'a -e(ión .oque(ua, no solo es escenario del desarrollo de al(unos de losproyectos de in$ersión más importantes del país, sino que cuenta con si(nificati$os recursosener(éticos que pueden contribuir a la satisfacción de la demanda que plantean estas in$ersiones#

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El potencial ener(ético de .oque(ua ha concitado, en los /ltimos a0os, insospechado interés por los in$ersionistas (randes y peque0os, quienes $ienen in$irtiendo en estudios técnicos, como enplantas de (eneración foto$oltaica, apro$echando el sol; eólico, con los $ientos principalmente en1lo; también se buscan fuentes (eotérmicas, es decir apro$echar la ener(ía del interior de la tierraen forma de calor para (enerar ener(ía eléctrica# Estos proyectos son de interés para empresasnacionales e internacionales, donde el .inisterio de Ener(ía y .inas .E.3 impulsa las

in$ersiones en ener(ías reno$ables para di$ersificar nuestra matri ener(ética mediante el )#' 4!%%2 'ey para romo$er la 6eneración de Electricidad con Ener(ías -eno$ables3#

La riqueza solar se encuentra en todo nuestro territorio según el Atlas Solar del Perú

elaborado por el .inisterio de Ener(ía y .inas, .oque(ua tiene un buen inter$alo de radiaciónanual promedio de 5#75 a 8#25 9:hm2#

'a compa0ía *olarpac9 ha puesto en marcha %! planta solar foto$oltaica <anamericana *olar= de2% .: desde el "! de diciembre del 2%!2, además, la compa0ía resultó adjudicada para la firmade un contrato > de 2% a0os que permitirá la construcción de otra planta de !8 .: en lapro$incia de .ariscal 4ieto, cerca de las ciudades de 1lo y .oque(ua#

-ecientemente el .inisterio de Ener(ía y .inas mediante -esolución .inisterial 4o# %?5@2%!"@.E.). con fecha !2 de maro del a0o en curso, otor(ó Aoncesión temporal a >4)14> '(en)e*D+ar+o El Co,er-+o $./0

'+g" /# .apa de -adiación *olar .oque(ua#

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"# METODOLO%ÍA

'a construcción del modelo de cocina solar propuesto, comprende tres partes, las cualesinter act/an colecti$amente para conse(uir el objeti$o de cocinar los alimentos+

$"/ Con-en)ra1or se,+-+lín1r+-o 2ara!3l+-o 2ara-

o--+

3n

Aonsiste de una especie de cilindro cortado por la mitad, pero cuya parte semicircular tiene forma de parábola, ya que esta forma (eométrica permite concentrar la radiación solar en un punto denominado foco, que a lo lar(o del semicilindro se con$ierte en una línea# araeste propósito se ha determinado una distancia focal de !5,% cm teniendo en cuenta el tama0odel concentrador y su capacidad de (iro de orientación hacia el sol# 'a Bi(# ! permite apreciar el trao de la parábola que da lu(ar al concentr ador#

'+g" /# arábola (eneradora del concentrador solar#

'a parábola ha sido truncada en ambos extremos a fin de no sobredimensionar el aparatoal punto que se torne en inmanejable o de difícil operación# > continuación se traan losperfiles de las maderas o tablas des i(nadas con la letra <C=, que deben ubicarse alrededor dela parábola truncada, dando forma al semicilindro par abólico#

'+g" $# )imensionamiento y ubicación de tablas para formar semicilindro parabólicointer ior#

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En buena cuenta se deben estructurar dos semicilindros parabólicos+ el interior formado por lastablas <C= y el exterior formado por las tablas <E=; y en medio de ambos se acomoda el aislantetérmico y los listones de madera que sir$en como sopor te#

La '+g" $* .uestra la ubicación y el dimensionamiento de las maderas interiores queconforman el semicilindro parabólico truncado inter ior#En la parte externa del concentrador interior ya estructurado con las tablas, se deben ubicar loslistones de madera, tanto en el cuerpo central, como en las partes laterales, a fin de poder acomodar el aislante térmico, a la $e que dichos listones ser$irán como soportes osuperficies de apoyo para colocar la tapa exterior o de cierre del concentrador yaterminado# El aislante térmico utiliado en este caso es el tecnopor combinado con lana de$idr io#

La '+g" 0* .uestra la estructura y ubicación de las tablas exteriores <E= y la de los listonesde madera que ser$irán como superficies de apoyo, los cuales permiten confi(urar elconcentrador semicilíndrico parabólico par a cocción terminado#

Bi(# "# Dbicación de tablas interiores y exteriores para formar semicilindro par abólico#

El armado del concentrador semicilíndrico parabólico se ha lle$ado a cabo utiliando pe(amentoy técnicas apropiadas de carpintería; particularmente en las uniones, las cuales deben quedar 

muy herméticas; el concentr ador debe construirse con el mínimo n/mero de pieasindi$iduales, e$itando los <parchados=; debe e$itarse el uso de cla$os o elementos metálicos;el concentrador debe quedar como una unidad compacta y muy consistente# La '+g" 4* .uestrael concentrador semicilíndrico parabólico terminado, en su soporte metálico#

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 $"$ Mar-o 1e ,a1era 2ara -on)ener +1r+os

Es un marco construido con madera tornillo, que posee dos ranuras por donde se insertan losdos $idrios+ uno templado de 8,% mm de espesor que se ubica en la parte inferior del marco; yotro normal de &,% mm de espesor, que se ubica en la parte superior# El marco posee en su

parte lateral derecha una <tapa= de cierre que permite extraer o insertar los $idrios; a su $e esta<tapa= posee dos jaladores para facilitar su manipulación# 'a Bi(# 5 muestra el dimensionamientodel marco de madera y de los $idr ios

Bi(# 5# )imensionamiento del marco de madera y $idr ios#

        /        .

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$"0 Ca,2ana re5le-)or a

Es un sistema conformado por láminas de aluminio o forrado con papel aluminio, dispuestas,orientadas y unidas con$enientemente; apoyadas sobre bases de triplay; y éstas a su $eapoyadas sobre un peque0o marco de madera que act/a como sopor te; confi(urando una

especie de campana o embudo truncado que se ubica encima del marco de madera; y cuyaf inalidad es+ a# reflejar la radiación solar hacia el interior del concentrador; !# (enerar unaona caliente al interior de la campana, por irradiación de calor desde las láminas dealuminio, a fin de impedir, en la medida de lo posible, la fu(a de calor a tra$és de los $idrios#'a Bi(# muestra la campana reflectora en momentos en que está siendo ubicada sobr e elmarco de mader a#

!# PRESUPUESTO

-E*DDE*C >-> AA14> *'>- *E.1A1'F4)-1A> >- >GH'1A>#IN6 ITEM

CANTIDAD

PRECIOUNITARIO

PRECIOTOTAL

! lancha de aluminio !  2 lancha de madera 2

" lancha de triplay !

& Cubos cuadrados !2 x !2 x !& 2

5 Jidrio 5% x 5% x & !

8 .adera de 2,5 cm espesor &

7 *ilicona !

K Ala$itos !& &%

9 'lantas de hule peque0as  

Cab# ! resupuesto para cocina solar semicilíndrica par abólica#2# RESULTADOS

 > continuación se muestra al(unos resultados preliminares, ya que la cocina solar se terminóde construir la se(unda semana !%# 4o$iembre de 2%!5# 'a Cab# ! muestra los resultadosobtenidos#

BEAL> -)DAC MA>4C1)>)

L-> ''>* ,>->AAA1H4

C1E.,>->

EGD''1A1H4 

!! 4o$ !5  !2 4o$ !5

!" 4o$ !5

!& 4o$ !5

Cab# 2 -esultados de la cocción de alimentos en la cocina solarsemicilíndrico par abólica#

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"# CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFÍA