cómo hacer una cocina solar

7/28/2019 Cmo hacer una Cocina Solar

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ndice:ndice:.............................................................................................1

1. Cocina solar de acumulacin. Horno solar 30-60..................................21.1. Caractersticas generales:...........................................................2

1.2. Materiales empleados:...............................................................21.3. Proceso de construccin:............................................................3

1.3.1. Ventana:............................................................................31.3.2. Marco fijo de la ventana:......................................................61.3.3. Caja interior del horno:........................................................71.3.4. Estructura exterior:..............................................................91.3.5. Marco frontal del horno:......................................................111.3.6. Reflectores:......................................................................121.3.7. Montaje:...........................................................................131.3.8. Cubierta o tapas exteriores de madera..................................171.3.9. Aislamiento.......................................................................18

1.3.10. Junta de cierre de la ventana.............................................221.3.11. Sistema de giro................................................................231.3.12. Resultado final.................................................................25


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1.Cocina solar de acumulacin. Horno solar 30-60.Madrid 2010.Os presento el horno solar que he construido:

Este horno solar lo constru con los mejores materiales disponibles, pero

intentando que el coste final fuese menor a la compra de una cocina solaren esta poca (por ejemplo la Pil Kaar 265,5 euros, o el Sun Oven por 260euros)

1.1. Caractersticas generales:

horno solar 30-60 ventana de doble cristal con cmara de aire de 2 cm aislamiento con lana mineral con 12 cm de espesor. medidas interiores de la bandeja en las dos posiciones 40 x 40 cm

sistema de captacin combinado acumulacin y concentracinPara realizar un horno solar, bueno pero barato, lo mejor es usar en lamedida de lo posible materiales reciclados. Yo vivo en un barrio a lasafueras de Madrid, en el que la mayora de los habitantes vivimos en pisos,en donde el espacio es reducido, as que todos los muebles que no usastienes que tirarlos, por que no tienes sitio para guardarlos. As que de losmuebles que mis vecinos tiraban he ido encontrando algunos de losmateriales empleados.

1.2. Materiales empleados:

Tableros de madera contrachapada de 4 mm de espesor (origen: la basura)


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Los espejos: (origen basura y ventas de segunda mano)Cristales de 4 mm de espesor (origen: la basura)Aislamiento trmico formado por planchas de lana de roca de 40 mm deespesor (origen: el boon inmobiliario espaol).Estructura de soporte formada por perfiles de hierro.(origen: sobras de

otros trabajos hechos con anterioridad)Lmina de aluminio de cocina. (origen: comprado en el supermercado)Tornillos de mltiples tipos y angulares metlicos (origen: comprados en laferretera)La pintura negra utilizada es pintura que se utiliza para pintar calderas decalefaccin o tubos de chimeneas que aguanta temperaturas hasta de 300 C. (origen: regalo de un familiar)Silicona altas temperaturas (origen: comprado en la ferretera)Madera para los marcos. (parte comprado, parte sobras de otros trabajos, yparte de la basura)Caja interior metlica, formada por chapa de acero de 2 mm de espesor

(origen: comprada en taller de cerrajera metlica)

1.3. Proceso de construccin:

En mi caso, lo primero que encontr en la calle fueron unas ventanas, quealguien haban sustituido, y las haba dejado para tirar. Con esta ventanaconsegu dos cristales de 51 x 48 cm. Es importante que los cristales seanblancos, debido a que ltimamente sobre todo en los edificios de oficinas,se estn instalando algunos cristales que solo dejan pasar la luz visible yreflejan la radiacin infrarroja. Este tipo de cristales limita mucho las

prestaciones de la cocina solar.Los cristales que se utilizan en las fachadas de las oficinas se fabrican demanera que solo dejan pasar la luz visible, para ahorrar mucha energa derefrigeracin en verano.Como lo primero que haba conseguido eran los cristales de la ventana, lasmedidas interiores del horno deberan adaptarse a las medidas normales delas bandejas de los hornos. Al final fij las medidas interiores del horno en40 x 40 cm.

1.3.1.Ventana:

Para construir la ventana utilic un listn de madera bueno que tena encasa. Como ya tena los cristales cort los listones con las medidasnecesarias para dejar 0,5 cm de hueco en cada lado para permitir ladilatacin y evitar roturas del cristal.Para unir los listones de madera y formar el marco que sujeta los cristalesutilic tornillos y unas escuadras de metal (mis conocimientos de carpinterason muy pocos)


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La madera que utilic en el marco es buena, pero la ventana con loscristales pesa bastante ms de lo que en un principio poda pensar. Situviese que volver a hacerla buscara una madera ms blanda y ligera.Utilic listones de madera de 1 x 1 cm para sujetar los dos cristales por elexterior, y para conseguir la cmara de aire de 2 cm un listn de 1 x 2 cm.En la foto se puede apreciar los listones de madera utilizados ya cortados ala medida necesaria y pintados.

En el listn de 1 x 1 cm que queda en la cara interna de la ventana, utilicclavos para asegurarlo y cola blanca de carpintero para evitar que el vaporinterno del horno pase al interior de la cmara de aire de la ventana y seproduzcan condensaciones internas.En la foto se puede apreciar el marco de madera, el listn de 1 x 1 cm y el

sellado con cola de carpintero en la cara que despus va a estar en contactocon el interior del horno.


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En la siguiente foto se puede apreciar la ventana pintada y montada con loslistones de 1 x 1 cm y 1 x 2 cm.

Para evitar que se produzcan condensaciones en el interior de la cmara deaire que se forma entre los dos cristales es necesario sellar con silicona.Encontr otro producto para sellado de hornos, pero al secarse esdemasiado rgido y aparecieron grietas:


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Mucho mejor silicona que aguanta hasta 300 C que normalmente es decolor rojo y que cuesta 4 euros el tubo. Yo para todo el horno con un solotubo he tenido suficiente.En la siguiente foto se pueden apreciar tres lneas rojas que corresponden

con- el sellado de la unin entre el listn de madera y el marco de

madera.- el sellado entre el listn de madera y el cristal.- el sellado entre el listn de madera y el cristal del otro lado de la

ventana que estar en contacto con el interior del horno.

Todas estas juntas de silicona las he pintado y he recortado con una cuchillade las que se utilizar para limpiar de restos de comida los cristales de lascocinas de vitrocermica.

1.3.2.Marco fijo de la ventana:

Para poder sujetar mediante visagras la ventana al horno, y permitir queesta ventana abra en un ngulo mayor de 90 , es necesario hacer otromarco de madera, en el que encaje la ventana. Este marco servir ademspara sujetar los refectores.


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1.3.3.Caja interior del horno:

La caja interior del horno quera que fuese resistente a la temperatura, alpaso del tiempo, y a la humedad producida en la comida. Estuve pensandohacerla de aluminio o de acero, al final la hice de acero, ya que era msbarato. Utilic chapa de acero de 2 mm de espesor.La caja interior est formada por tres chapas. Encargu en un taller decerrajera las chapas de acero cortadas y dobladas, para despus yo en casasoldarlas. Este es un procedimiento que no est al alcance de todos, pero sepuede sustituir la soldadura por unas escuadras metlicas atornilladas. Lastres chapas cortadas y plegadas me costaron 13 euros.


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Posteriormente se pinta la caja por dentro y por fuera con pintura negraque aguante alta temperatura y se realizan unos taladros en los bordes parapoder atornillar unos angulares metlicos (dos por cada lado) que servirnpara sujetarla al marco de madera.

Como la caja interior est formada por tres chapas soldadas por puntos, esnecesario sellar esas uniones para evitar que el aire caliente o vapor deagua producido dentro del horno se escape por dichas uniones. Yo lo sellcon silicona resistente a altas temperaturas y posteriormente pint lasilicona de negro.


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En la foto se puede apreciar tambin los angulares metlicos atornilladosque sujetaran la caja interior al marco de madera.

1.3.4.Estructura exterior:

La estructura exterior la constru soldando perfiles de hierro que tena encasa, y que me haban sobrado de otros trabajos que haba realizado conanterioridad.Si tuviese que repetir la estructura exterior, yo creo que utilizara losperfiles metlicos en forma de L que se utilizan para las estanteras, y meevitara el soldar. Seguro que saldra una estructura ms ligera. Lo idealsera utilizar estanteras viejas que ya se van a tirar.


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A esta estructura le sold unos pequeos trozos de metal en la caraexpuesta al sol, para poder fijar un marco de madera con tornillos. En totalsold dos soportes por cada lado.En los hornos solares es importante evitar los puentes trmicos. Estospuentes trmicos son elementos que transmiten bien el calor (por ejemplolos metales) y estn en contacto con el interior del horno y con el exterior.Para evitar esto lo ideal sera que el aislante trmico utilizado tuviese laconsistencia necesaria para poder soportar el peso de la caja interior y lasollas con la comida. En mi caso el aislamiento que consegu no tena esaconsistencia, y despus de pensar la forma de limitar los puentes trmicosse me ocurri utilizar el marco de madera frontal para fijarlo a la estructuraexterior y fijar a su vez la caja interior. La madera es mala conductora delcalor. Ms adelante se ve el conjunto estructura exterior, estructurainterior, y marco montados.Para contener al aislamiento trmico dentro de la estructura exterior, estalleva unas planchas de madera contrachapada de 4 mm de espesor. Parafijar estas planchas utilic tornillos. Realic unos agujeros en la estructura,y sold unas tuercas en la parte interior.


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Una vez que se termina de soldar se pinta todo. No es necesario pintar laestructura de negro, pero yo en mi caso me sobraba pintura negra.

1.3.5.Marco frontal del horno:

Yo le llamo marco a la parte frontal del horno que une la estructura exteriorcon la estructura interior. Est realizado en madera de pino de 3,5 cm deespesor y 14 cm de anchura.

Para unirlo utilic unas escuadras metlicas. Esta unin es poco resistente,pero una vez montado el marco en el horno y fijado a la estructura interiory exterior aumenta su resistencia y estabilidad.


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Se puede apreciar como las uniones del marco de la ventana las realic conbiseles a 45 y me di cuenta que al no disponer de herramientasprofesionales que me permitiesen hacer correctamente el corte a 45 eramejor y ms fcil hacer los cortes a 90, y as lo hice en el marco demadera del horno.Una vez terminado se pinta de negro para absorber la radiacin solar, asaumenta la temperatura, y se disminuyen las prdidas de calor al exterior.La energa que se pierde en el horno por transmisin, depende entre otrascosas del aislamiento, y de la diferencia de temperatura entre la superficie

interior y la exterior. Si la superficie exterior del horno se pinta de negro,cuando esta superficie reciba radiacin solar, aumentar su temperatura,disminuir la diferencia de temperatura entre el exterior y el interior, ydisminuirn las prdidas de calor por transmisin de calor, o dicho de otramanera, obligas a que aumente la temperatura interior.

1.3.6.Reflectores:

Para hacer el reflector he recurrido a construir una estructura de hierro,formada por pletina de 15 x 3 mm. Los tablones de madera conglomerado

de 3 mm de espesor los utilizo para soportar el papel de aluminio o elespejo.Lo importante es cortar el material con las medidas adecuadas, una vezsoldado, se puede deformar sin mucho esfuerzo hasta conseguir la formacorrecta. Esto lo digo por que soldarlo y que quede exactamente con laforma que queremos es difcil hacerlo solo con dos manos, si dispones deayuda es otra cosa.


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La estructura de cubre con unas chapas de madera de 3 mm de espesor, yse recubren con papel de aluminio de cocina, con la cara vista ms brillante.

En alguna de las caras se me ha arrugado el aluminio por que esa cara estformada por dos tablas, ya que me cost encontrar una tabla de madera enla basura de esas dimensiones. En el futuro lo solucionar.Estas tablas las fije con unos tornillos que en la foto se pueden ver enalguna de las esquinas.

1.3.7.Montaje:

Unin de la caja interior al marco:


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Como se puede apreciar la caja interior metlica se sujeta al marco demadera y este marco se sujeta a la estructura exterior. De esta manera seminimizan los puentes trmicos que producen prdidas de calor al exterior.La unin entre la caja interior y el marco de madera hay que sellarla, paraevitar fugas de aire caliente o vapor.


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Posteriormente se une el marco a la estructura exterior mediante tornillos,dos por cada lado.

De esta manera toda la caja interior (menos la cara frontal) se encuentraseparada del exterior por un espacio de unos 12 cm de espesor, que se

rellenar con el aislante trmico. En la foto anterior se puede apreciar comola estructura metlica interior se sujeta a la estructura metlica exteriorsolamente a travs del marco de madera, lo que se busca con esto esminimizar el puente trmico utilizando como pieza de unin el marco demadera (la madera es mala conductora del calor).


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En la cara frontal se fija la puerta del horno acristalada. Para fijar laventana con bisagras que permitan abrir ngulos mayores de 90 yo heutilizado esta solucin.

Este nuevo marco exterior de la ventana, se jija con tornillos al marcofrontal del horno, y se utilizar posteriormente para soportar los reflectoressolares.


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En la siguiente foto se pueden apreciar los tornillos que sujetan la cajainterior al marco (pintados de negro), el sistema de sujecin del marcofrontal a la estructura exterior, y la fijacin del marco de la ventana almarco frontal del horno.

1.3.8.Cubierta o tapas exteriores de madera.

Para realizar la cubierta exterior del horno que se encarga de proteger ymantener el aislamiento trmico en su sitio, utilic planchas de madera de 3mm de espesor. Se puede utilizar otro tipo de madera, pero yo para noaumentar el ya de por si peso del horno, utilic este tipo de madera, masbarata y adems fcil de conseguir en los muebles viejos.Para cortar las planchas hay que hacerlo de manera que la cara ms lisa de

la plancha de madera quede colocada hacia el interior del horno, para poderpegar posteriormente el papel de aluminio.Una vez cortadas las planchas a su medida hay que hacer los agujeros paraatornillarla a la estructura metlica exterior del horno. Yo realic losagujeros de la madera uno o dos milmetros ms grandes del dimetro deltornillo. Esto facilita que los agujeros coincidan a la hora de montarlo y todose ajuste con ms facilidad.En las tapas exteriores una vez cortadas y comprobado que los agujeroscoinciden, hay que forrarlas por la cara interna del horno con papel aluminiode cocina para disminuir las prdidas de calor del horno por radiacin.Cuanto ms liso quede el papel de aluminio mejor. Hay que dejar vista la

cara del papel de aluminio ms brillante, para que refleje mejor la radiacin.


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1.3.9.Aislamiento.

Para realizar el aislamiento del horno utilic lana de roca de la que se utilizaen construccin para rellenar los tabiques de pladur. Dicho aislamiento esmuy esponjoso, y al principio yo buscaba lana de roca con ms densidad

por que crea que sera ms fcil a la hora de forrar el horno, pero el quesea esponjoso y blando facilit mucho la tarea.Incluso los recortes de aislamiento que se generaban al cortar las distintaspiezas, los aprovechaba posteriormente para rellenar o tapar huecos. Si alinstalar el aislamiento tenis que aplastarlo un poco, no os preocupis, estopuede mejorar la capacidad de aislamiento en esa zona al aumentar ladensidad del aislamiento, y permitir que el aire atrapado entre elaislamiento se mueva menos, y disminuya la transmisin de calor alexterior.

Antes de empezar a aislar hay que cubrir la parte interior del marco demadera y la estructura metlica con papel de aluminio, con su cara msbrillante hacia el exterior.


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Con el aislamiento disminuimos prdida de calor por conduccin, y con elpapel de aluminio disminuimos la prdida de calor por radiacin, y estaradiacin ser reflejada hacia la chapa negra del horno.

A medida que se avanza con el aislamiento fui cerrando los laterales con lasplanchas de madera que ya tena preparadas. De esta forma el aislamientoqueda sujeto y protegido. Como haba soldado las tuercas en la parteinterior de la estructura, las planchas de madera las atornillo con facilidad

desde fuera. En la fase de diseo del horno, resolver el problema de cerrardesde fuera las tapas laterales con todo el interior lleno de aislamiento fueunos de los pasos importantes. Como realizar una estructura metlica


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soldada no est al alcance de todo el mundo, si utilizamos para hacer laestructura los perfiles agujereados de las estanteras metlicas, se puedenfijar las tuercas interiores con pagamento o silicona.En esta foto se puede apreciar como se va aislando lado a lado todo elhorno.

Una vez terminado de aislar, el siguiente paso fue el forrar la parte interiorde las lminas de madera con papel de aluminio del que se utiliza en lacocina. As que fui desmontando un lateral, lo forraba con papel de aluminiopegado con pegamento normal (yo en este caso utilic pegamento de barra,por que es muy fcil de usar y adems ya lo tena en casa) y volva aatornillar la tapa para que no se saliese el aislamiento. Esta operacin larealic de manera que nunca quitaba ms de un lateral al mismo tiempo.Al quitar alguna de los laterales descubr un hueco que se haba quedado sinrellenar con aislamiento. Lo rellen con un recorte de los que haba sobrado.


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Al cortar las planchas de madera hay que procurar que si una de las carases ms lisa, esta quede hacia el interior del horno, para que al pegar elaluminio quede ms liso.

1.3.10. Junta de cierre de la ventana

Es importante que el aire que hay dentro del horno no se escape, y sepierda calor.Yo intent varios sistemas, el primero un tubo pequeo de silicona, que al

cerrar la ventana se aplasta e impide que salga el aire. No dio buenresultado, por que como el marco y la ventana esta hecha a mano, tieneimperfecciones en las uniones, as que en uno de los lados quedaba muyjusta y en esto impeda que se cerrase en el lado opuesto.Prob a hacerlo con la goma de la cmara de una bicicleta vieja. Tampocose ajustaba bien en todos los lados. Estos dos materiales aguantaron lastemperaturas que se dieron en el marco de madera la ventana.Para comprobar el ajuste con la cmara de la bicicleta, se me ocurri abrirla ventana, poner unos pegotes de pasta de dientes distribuidos por lajunta, cerrar la ventana, volverla a abrir y mirar si todos los pegotes sehaban aplastado de la misma forma.

Descubr que en los lados superior e inferior de la ventana la pasta dedientes no se haba aplastado casi nada, as que en ese punto se escapabael aire.La solucin que uso ahora es un burlete de espuma de los que venden en laferretera pegado en la ventana y no en el marco, para poder limpiar mejorel marco cuando se ensucia. Yo cre que este material no aguantaba bien latemperatura pero por ahora va bien.


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1.3.11. Sistema de giro.

Como este horno result ser pesado, para facilitar su uso en la terraza demi casa a mi mujer, se me ocurri hacer un sistema de giro.Esto lo hice de forma sencilla con dos varillas roscadas de las que venden ellas ferreteras, ocho tuercas, y cuatro rodamientos de los que se utilizan enlos patines. La verdad es que todo esto lo tena en casa y no me hizo falta

comprarlo.Con la varilla roscada la cort en tres trozos, uno de 65 cm, y dos de 32cm. Los sold en forma de cruz, y le aad un pequeo trozo de pletina parapoder hacer un agujero y pasar un tornillo en el centro de la cruz.


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En esta cruz, se fijan los rodamientos en los extremos, y se coloca entredos planchas de madera de contrachapado. As la tabla de arriba puedegirar con respecto a la de abajo.El tornillo central se instala para que la cruz con los 4 rodamientos no sesalga de debajo de la tabla y permanezca centrada.Funciona de maravilla, el horno junto con el concentrador solar, se gira sinapenas esfuerzo. Esto puede ser un inconveniente un da de viento, pero sepuede fijar metiendo un trapo entre las dos planchas de madera. Para evitarque los rodamientos se salgan de la tabla, la cruz se fija con un tornillo a latabla superior, as ya no se mueve del centro de la tabla.

Detalle de la cruz con los cuatro rodamientos colocada entre las dos tablas yel horno encima.


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1.3.12. Resultado final.

Bueno este es el resultado final. Si lo volviese a hacer no lo hara tangrande.

Yo vivo en Madrid (latitud 40, altitud 650 m sobre el mar), y lo que hepodido observar, es que desde mediados de marzo, sin el concentrador

solar, solamente con el sol que le entra por la ventana, el horno en vacollega a los 100 C. Esto sin tener bien resuelta la junta que impide que elaire de dentro se escape.El 24 de de abril con el concentrador solar y la junta de espuma de laventana colocada, he registrado una temperatura superior a los 120 C,pero en el cristal interior de la ventana apareci una grieta. Supongo que espor que el espacio que dej de dilatacin, o no es suficiente, o no estejecutado de forma correcta. El caso es que la primera vez que dej elhorno con el concentrador puesto y la junta de la ventana bien rematada, elcristal apareci rajado. Se que esto se puede producir cuando el horno estmuy caliente y se abre la ventana, ya que la cara interior del cristal interior

se enfra rpido y la cmara de aire de la ventana no. Ese da no habanadie en casa, as que nadie abri la ventana del horno y este se calent yse enfri despacio.Por ahora no cambiar dicho cristal, puesto que adems de tener la ventanadoble cristal, cada uno de los dos cristales est formado por dos cristalescon una lmina de plstico en el medio y el que se ha roto es uno de ellos yel otro no. An sigue siendo hermtico, y la raja no influye mucho en laradiacin que entra.Por cierto la raja tiene forma de interrogacin, como diciendo Por qu serompi?En el futuro apuntar datos de temperaturas alcanzadas en diferentes

pocas del ao, ya que cuando lo constru no encontr este tipo deinformacin en la red cuando se usa en Espaa.

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