UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA INGENIERÍA AMBIENTAL AMBIENTAL ENERGÍAS RENOVABLES II
HORNO SOLAR CASERO CON CAJAS RECICLADAS
INTEGRANTES: GARCIA KATTY VALDIVIESO CRISTINA VALLEJO RAMIRO
2015 1. OBJETIVOS: 1.1 Gee!"#:
Construir un horno solar con materiales reciclados.
1.2 E$%e&'(&)$:
Realizar varias mediciones en distintos lugares de la provincia para demostrar el comportamiento diario de la temperatura vs el tiempo en cada sector.
Demostrar en funcionamiento de energía alternativa (solar) mediante la utilización de agua y su variación de temperatura dentro del horno solar.
2. MARCO TE*RICO: R"+,"&,- $)#"!: Es el conjunto de radiaciones electromagnticas de diferente frecuencia emitidas por el sol.
C)+&&,-: !a segunda ley de la termodin"mica plantea #ue el calor siempre viaja de lo caliente a lo frío. El calor dentro de una cocina solar se pierde fundamentalmente por conducción$ radiación y convección. El calor dentro de una cocina solar se pierde cuando viaja a travs de las molculas de todo el material de la caja hacia el aire fuera de la caja. Es por esto$ #ue en todo dise%o tradicional de un horno solar se usa un material llamado aislante trmico.
C)/e&&,-& !as molculas de aire pueden entrar y salir de la caja a travs de huecos o imperfecciones en la construcción de esta manera el aire caliente se escapa del horno. Es por esto #ue si se #uiere reducir las prdidas de calor por este fenómeno se de'e de fa'ricar un horno hermtico.
Ce!%) e!): Es un o'jeto ideal #ue a'sor'e y emite toda la luz y toda la energía radiante #ue incide so're l.
Ee&) ,/e!"+e!): Es el efecto #ue permite aumentar el calor en el interior del horno por medio de una placa transparente en el #ue la luz del sol atraviesa la placa o l"mina transparente del horno$ la energía #ue lleva es transformada en calor. !a energía trmica o calor producido por la placa transparente tiene una longitud de onda mayor$ la cual no permite #ue este atraviese el
vidrio y luego salga al eterior$ sino #ue este calor se #ueda atrapado en el interior de la zona de cocción del horno. !os reectores se lo consideran como una ganancia de calor adicional ya #ue permiten #ue la luz solar re'ote a travs del cristal y dentro de la caja solar. Esta mayor entrada de energía solar produce unas temperaturas m"s altas en la cocina. A,$#"3,e) 4!3,&): Es la cualidad principal #ue de'e cumplir un horno solar casero #ue nos permita mantener el calor producido gracias al vidrio causando efecto invernadero. *i el horno produce calor y hay prdidas f"cilmente a travs de la 'ase y las paredes por no tener un correcto aislamiento$ difícilmente nos permitir" cocinar o calentar alg+n tipo de alimento. •
,apel periódico& Es un potente aislante caluroso e invernal y tiene tam'in propiedades de aislamiento ac+stico. *u mayor ventaja es #ue se comporta como la madera$ e#uili'rando puntas de temperaturas a la vez #ue tiene una gran capacidad trmica de almacenamiento.
H)!) $)#"!: Es un instrumento #ue permite calentar o cocinar alimentos utilizando la energía alternativa (sol)$ en el #ue consta de un espacio trmico y aislado #ue tiene como -nalidad capturar la mayor cantidad posi'le de luz solar para posteriormente ser transformado en calor$ el mismo #ue se conservar" en su interior para calentar alimentos. !os hornos solares son especialmente de efecto invernadero ya #ue estos se 'asan en capturar la radiación solar a una inclinación adecuada al sol. El calor del sol #ue este ad#uiere es captado por medio de una super-cie transparente (vidrio) #ue se encarga de producir el efecto invernadero dentro del interior del horno. na de las características principales es #ue acumula calor gradualmente permitiendo cocinar los alimentos a temperaturas m"s 'ajas #ue por mtodos convencionales$ lo cu"l repercute positivamente en el sa'or y la calidad nutricional de las preparaciones. Eisten muchas ventajas al momento de utilización de hornos solares y una de las principales es en la parte económica$ son muy 'aratos ya #ue sus materiales son recicla'les y principalmente son de mucha ayuda a las personas de escasos recursos económicos$ adem"s el uso de estos disminuye el riesgo de accidentes causado por #uemaduras. /tra ventaja es #ue el horno ayuda al am'iente$ ya #ue este no necesita de com'usti'les fósiles sino #ue ocupa energías limpias. na de las desventajas es #ue dependen mucho del clima$ es decir depende de si hay o no sol para poder cocinar los alimentos.
. MATERIALES:
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2 C"6"$ +e &"!- +e +,e!ee "3"7) P"%e# %e!,-+,&) L"3," +e /,+!,) P"%e# "#3,,)
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1 Re&,%,ee e!) Recipiente de pl"stico 0oma 1ijeras
8. ES9UEMA
5. UNCIONAMIENTO Este horno solar casero es un e#uipo de cocción #ue funciona con energía solar$ es decir durante el día se espera #ue haya mucha luz solar para poder cocinar los alimentos. El horno funciona mediante la a'sorción de la luz solar a travs de una l"mina de vidrio #ue crea un efecto invernadero dentro del horno transformando la luz solar en calor y no permitiendo la salida del mismo. *e u'ica el horno en un lugar preciso donde llegue el sol. *e o'tendr" mayor ganancia de calor mientras el cristal se u'i#ue en dirección del sol. !uego se u'ica en el centro del horno el agua para calentar$ este horno se deja un lapso de 2 horas desde las 33 am hasta las 34 pm y se procede a medir la temperatura con un termómetro cada 56 minutos y se las va anotando. Durante ese tiempo se va a ir incrementando la temperatura dependiendo de la radiación solar. Este procedimiento se repite varias veces durante 7 días.
;. MEDICIONES
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L"! L",+
De$&!,%&,- &"#,",/" +e#
Día *"'ado 34 noviem're de 5638 a las 33&66 horas #ue comenzó a realizarse el eperimento con el horno solar$ se presentó un día completamente despejado sin presencia de nu'osidades hasta aproimadamente la 32&66 de la tarde donde las condiciones del clima comenzaron a cam'iar de'ido al acercamiento de un sistema frontal de nu'es #ue horas m"s tarde provocaron lluvias de características dispersa y moderada. Día domingo 38 de noviem're de 5638 a las 33&66 #ue comenzó a realizarse el eperimento con el horno solar$ se presento un día nu'lado con periodos cortos de radiación solar directa aun#ue sin presencia de precipitaciones en la ma%ana ni en la tarde.
TABLA TIEMPO VS TEMPERATURA +'" 1 H)!"
11:00 11:20 11:80 12:00 12:20 12:80 1:00 1:20 1:80 18:00
L"!
+'" 2
s"'ado domingo ,romedio 34 38 noviem'r noviem're e 56 56 56 59 58 57$8 28 23 22 29 26 24 43 26 28$8 42 5: 27 48 5; 27 42 58 24 29 52 26$8 25 38 52$8
!a Concepción L",+ =6.382;56566 L), = ;9.4:537226 + 6
De$&!,%&,- &"#,",/" +e# +'": •
•
Día mircoles 39 de noviem're de 5638 a las 33&66 #ue comenzó a realizarse el eperimento con el horno solar$ se presento un día parcialmente soleado con presencia de varias nu'osidades$ gener"ndose períodos soleados y som'ríos durante el día aun#ue sin presencia de precipitaciones. Día jueves 3: de noviem're de 5638 a las 33&66 #ue comenzó a realizarse el eperimento con el horno solar$ se presento un día completamente soleado sin ninguna presencia de nu'osidades de ning+n tipo durante toda la ma%ana y parte de la tarde hasta aproimadamente la 32&66 donde se tuvo la presencia de pe#ue%as nu'osidades.
TABLA TIEMPO VS TEMPERATURA
+'" H)!" 11:00 11:20 11:80 12:00 12:20 12:80 1:00 1:20 1:80 18:00
L"! L",+ L), +
+'" 8
mircole >ueves s 39 3: noviem' noviem' re re 39 39 58 53 23 5: 28 22 29 29 2: 45 2: 48 46 4: 43 42 2: 46
,romed io 39 52 26 24 29 46$8 45 44$8 45 2:$8
e!!)/,"!," =6.572295245 = ;9.8395555; 5
De$&!,%&,- &"#,",/" +e# +'": •
Día s"'ado 59 de noviem're de 5638 a las 33&66 #ue comenzó a realizarse el eperimento con el horno solar$ se presento un
•
día despejado y soleado sin intervalos nu'osos hasta aproimadamente las 32&26 donde se comenzó a presentar gran cantidad de nu'es y con amenaza de precipitaciones. Día domingo 5: de noviem're de 5638 a las 33&66 #ue comenzó a realizarse el eperimento con el horno solar$ se tiene un día parcialmente soleado con presencia signi-cativa de nu'osidad con intervalos de radiación directa y periodos de som'ra parcial.
TABLA TIEMPO VS TEMPERATURA +'" 5 H)!"
11:00 11:20 11:80 12:00 12:20 12:80 1:00 1:20 1:80 18:00
+'" ;
*"'ado Doming 59 o 5: noviem' noviem' re re 55 56 5; 57 22 23 29 26 44 29 44 45 48 46 46 46 27 27 22 28
<. GRAICAS DE T= VS TIEMPO L"!:
,romed io
53 57$8 25 24 43 42 45$8 46 27 24
L"!: !a Concepción L",+: =6.382;56566 L),+: =;9.4:5372266
L"!: ?erroviaria L",+: =6.572295245 L),+: =;9.8395555;5
T">#" +e >"!!"$ &)3%"!",/"$ +e #)$ +'"$ 3e+,&,- T /$
?. CONCLUSIONES
!as temperaturas m"s altas conseguidas fueron de 44.8 y 45.8 @C en
*e pudo o'servar #ue en horarios de 35& 66 a 3& 26 pm se o'tuvo las m"s altas temperaturas de'ido a las condiciones clim"ticas dadas en ese día.
En condiciones óptimas de clima$ hay una relación inversa entre volumen y temperaturaB por consiguiente$ a mayor volumen$
mayor temperatura o viceversa y menor tiempo de cocciónB por lo tanto$ el tiempo de cocción depende del volumen.
El uso de la cocina solar es posi'le en cual#uier lugar donde eista una 'uena incidencia solar.
El horno solar es una alternativa para disminuir el uso de hidrocar'uros #ue generan un grado de contaminación considera'le$ es una fuente alternativa de energía$ al usar la energía solar para cocinar los alimentos$ es de 'ajo costo$ los materiales pueden ser reciclados y es muy e-caz pues con una 'uena tecnología aplicada$ 'uena ela'oración y condiciones de uso puede resultar muy e-ciente.
@. BIBLIOGRAIA o
o
RDC/ */!RB Recuperado de& https&FFes.GiAipedia.orgFGiAiFRadiaciHC2HI2nJsolar K/R/ */!RB Recuperado de& http&FFGGG.gastronomiasolar.esFpFhorno=solar.html
ANEOS
?ig. 3 Lateriales para la construcción de horno
?ig.5 Co'ertura con papel aluminio
?ig.2 Corte de la tapa
caja 5
?ig. 4 co'ertura de aluminio en la tapa y pintado de la caja 3
?ig. 7 Colocar el aislante (papel periódico)
LEDC/E*
?ig. 8 nstalacion del vidrio
?ig. ; Korno solar
?ig. 9 Ledición día M 3
?ig. : Ledición día M 5
?ig.36 Ledición día M 2
?ig. 33 Ledición día M 4
?ig. 35 Ledición día M 8
?ig. 32 Ledición día M 7