Construcción de una estufa solar

En esta página se presenta los pasos a seguir en la construcción de una estufa solar. Este trabajo fue realizado por alumnas de tercer año de secundaria en la Cd. de Cuernavaca ellas son Ilians Morales. Eunice López, Karina Gutiérrez y Yuritzi Ayala y adaptada por Antonio del Río (última actualización Enero 2011).

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Para saber más sobre energías renovables o energía solar: aquí

Liga para entrar a un curso en línea que explica cómo hacer esta estufa solar y propone algunas actividades para su uso en la escuela a diferentes niveles.

une version chez un Francais du cours pour faire un poêle solaire peut etre consultee ici

¿Por qué necesitamos cocinas solares?

Una estufa solar puede:

Cocinar comida sin necesidad de electricidad, ni madera, ni petróleo u otro combustible.

Pasteurizar agua para hacerla potable, previniendo muchas enfermedades.

Ahorrar árboles y/u otros recursos.

Evitar la contaminación y tener que respirar humo mientras se cocina (enfermedades pulmonares).

Utilizar la energía gratuita del sol es una energía renovable.

Cocinar comida sin tener que darle mucha atención o ninguna sin que se queme.

Matar insectos en los granos (de cereales).

Deshidratar frutas, etc.

Hacer de refrigerador por la noche para enfriar e incluso congelar agua (con la misma estufa).

¿Para qué y para quién son importantes?La carga de tener que recolectar leña u otros combustibles recae principalmente sobre las mujeres y los niños. En México por ejemplo muchas veces las mujeres tienen que ir al bosque arrastrando a sus niños pequeños cuando van por la leña. Es espantoso para las mujeres en gestación y con niños el tener que arrastrar árboles hacia el pueblo.

Así, con el uso de las cocinas solares pueden beneficiarse las mujeres y niños, como también evitarse la deforestación de los bosques, que en países como México es muy importante.

Tipos de Cocinas SolaresBásicamente hay tres (3) tipos clásicos de cocinas solares:

Cocinas de Enfoque o Directa: en la cual el recipiente que contiene los alimentos. Se coloca en el punto focal de un reflector parabólico.

Cocinas de Vapor: donde un colector plano calienta una cantidad pequeña de agua produciendo vapor, el cual por su baja densidad sube hacia el recipiente con alimentos. El vapor transfiere el calor a los alimentos, se condensa y vuelve al colector evaporándose otra vez provocando un ciclo continuo.

Cocinas tipo Caja y Horno: que es una cámara aislada con una ventanilla a un lado a través de la cual penetra la radiación solar utilizando reflectores planos. De las tres considero que es la más práctica por lo que tomé ésta para describir los pasos constructivos.

Cocinas de embudo: Recientemente introducidas como una combinación de las cocinas parabólicas y de caja. Más económicas y seguras.

¿Cómo decidir en la mejor cocina?Cuando estábamos estudiando este problema, pensábamos una y otra

vez en una cocina segura, barata y efectiva. Finalmente, investigando en la literatura nos decidimos por la cocina de embudo (combinación entre el diseño de caja y parabólica). De esta forma, podríamos diseñar una cocina que no fuera peligrosa y cara. Sin embargo, como construirla. A continuación presentamos como y cuando construirla.

¿Cómo y cuando construirla?

Un vez comprados los materiales descritos a continuación:

1. Un trozo de cartón plano, de 60 cm por 120 cm (el largo debe ser dos veces el ancho, y cuando más grande mejor, concentra mejor el calor por lo profundo)

2. Papel de aluminio normal y corriente.

3. Pegamento Blanco y agua para disolverlo al 50%. También un pincel o brocha para aplicarlo (o un trozo de tela o papel). En lugar de pegamento blanco se puede usar incluso engrudo.

4. Algo para sujetar el embudo abrazado (cinta adhesiva ancha, cuerda)

5. Bote hermético de batería de cocina.

6. El bote debe estar pintado de negro por el exterior. Una pintura barata de Spray puede funcionar, ya que sólo es para la parte externa. Hacer un pequeño hoyo en el bote para poder ver el interior.

7. Un bloque de madera que haga de aislante. Las medidas aproximadas son de 10cm de largo x 10cm de ancho x 5cm de alto. Una pieza de madera cuadrada hace de aislante perfectamente.

8. Una bolsa para envolver el bote y el bloque de madera, para hacer el efecto invernadero (no dejar escapar los rayos solares).

Se necesita construir la estufa un día antes de la prueba o muy temprano para aprovechar al máximo los rayos solares. El tiempo promedio para construirla es de 40 minutos.

Metodología para la Construcción de la Estufa Solar

La construcción de este tipo de cocina, es muy simple: Con una lámina de cartón de 60cm x 120 cm (cuanto más grande mejor, el ancho debe ser lo doble del largo). Se forma un embudo cubierto de papel aluminio para reflejar los rayos solares. El fondo del embudo se construye de tal forma que se ajuste al tamaño del recipiente, el cual debe ser pintado con pintura negra mate; se sugiere el uso de spray por ser de secado rápido y porque resiste una temperatura del orden de 200 °C. La radiación es absorbida por la lámina negra y transforma la energía solar en energía térmica para la cocción de los alimentos. El recipiente de cocción se mete en una bolsa de plástico de alta

densidad, para hacer la función del efecto invernadero y capturar los rayos solares y no permitir que salgan la atmósfera de nuevo.

Corta medio círculo del cartón.

Corta medio círculo del cartón de la parte inferior como se muestra en la figura 1. Cuando el embudo es formado, esto se convierte en un círculo entero y debe ser lo suficientemente grande como para que quepa tu tarro de cocción. Por esta regla de tres, para un bote de 7" (18 cm aprox.) de diámetro, el radio del medio círculo debe ser de 7" o 18 cm. (es decir 14" o 36 cm de diámetro).

Illustration 1Figura 1

Forma el embudo

Para formar el embudo, debes juntar el lado izquierdo con el lado derecho, como se ve en la figura 2. El papel de aluminio debe ir DENTRO del embudo. Haz esto lentamente, dando al cartón forma de embudo utilizando una mano para hacer dobleces que salen desde el medio círculo. Ve perfeccionando el embudo hasta hacer que los lados A y B se junten y el medio círculo forme un círculo completo. El papel de aluminio irá DENTRO del embudo. Abre el embudo y déjalo extendido, con la cara INTERIOR hacia arriba. Pasemos pues al siguiente paso.

Illustration 2figura 2

Pega el aluminio al cartón

Aplica pegamento o cola en la parte superior (interior) del cartón, entonces, rápidamente pon el papel de aluminio sobre la parte encolada. Asegúrate de que la parte más brillante del papel de aluminio mira hacia fuera, ya que ésta será la parte reflectiva del embudo. A mi personalmente me gusta poner el pegamento justo para una capa de aluminio ya que así el pegamento no se seca. Yo también cubro con tiras de unos 2 cm y medio ( o 1"). Deja el papel de aluminio tan liso como buenamente puedas, pero unas pequeñas arrugas no hacen nada. (Si incluso no tienes cartón puedes hacer un agujero en el suelo con forma de embudo y forrarlo con papel de aluminio para tener una cocina de embudo fija y utilizarla a mediodía).

Illustration 3figura 3

Juntar un extremo con el otro de los que están al lado del medio círculo (lado izquierdo y derecho) ver figura 3. La manera más fácil de hacer esto es haciendo agujeros en el lado izquierdo y derchoB a la misma altura. Entonces pasa un cordón para sujetar.

Pega un trozo de papel de aluminio alrededor del agujero inferior del embudo, con la parte brillante dentro ver figura 4.

Illustration 4figura 4

Esto completa el montaje la cocina embudo.

Para mejor estabilidad, poner el embudo en el interior de una caja. Para una utilización de larga duración, uno puede hacer un agujero en el suelo para mantener el embudo en su sitio.

Pasos Finales

A estas alturas, ya estás listo para poner comida o agua dentro del bote de cocción, y ponerle la tapa. Poner el bloque de madera DENTRO de la bolsa (en el fondo de ésta). Utilizar una pieza de 10 x 10 x 5cm (4" x 4" x 2"). Entonces pon el bote de cocción con la comida o agua encima del bloque de madera dentro de la bolsa, ver fiugura 5.

Illustration 5figura 5

Seguidamente, coger la parte superior de la bolsa con los dedos y soplar para hinchar la bolsa. Esto formará un pequeño invernadero alrededor del bote de cocción, que atrapará el aire caliente. Cierra la bolsa atando sus asas (si no tiene utiliza un alambre o cordel). IMPORTANTE: ¡el bote no debe tocar la bolsa!. Podemos llamar a la bolsa "escudo de convección", ya que no permite que el aire frío toque el bote.

Poner la bolsa completa con todos sus contenidos dentro del embudo. Poner la cocina embudo cara al sol. En particular en Cuernavaca se debe inclinar aproximadamente 20 grados la cocina hacia la dirección del sol para tener una mejor cocción de los alimentos. Ver detalles de como queda en figuras 6 y 7.

Illustration 6figura 6

Illustration 7figura 7

Recuerda: La luz del sol puede dañar los ojos: Usar gafas de sol para manejar la cocina solar! La cocina embudo está diseñada de tal manera que la parte más caliente queda en el fondo del embudo, fuera del alcance del cuerpo.

Poner la cocina embudo de tal manera que capture el máximo de luz. El diseño de la cocina embudo te permite capturar energía solar durante una hora, sin necesidad de ser reposicionada. Para cocciones de más de una hora, reajustar el embudo de tal manera que éste siga teniendo el máximo de luz.Con este dispositivo se hicieron una pruebas con arroz y calabazas

El arroz se cocinó en una hora y media. Las calabazas también se cocieron. Todo quedó delicioso y necesita menos agua que en la estufa ver figuras 8 (sin cocer) y 9 (cocida). También pusimos agua y alcanzó una temperatura de 70 grados, que de acuerdo a la literatura, es suficiente para pasteurizar el agua durante 15 minutos.

Illustration 9figura 9

Illustration 8figura 8

6. ConclusiónComo se observó las cocinas solares son de cómoda construcción y fácil de hacer, además podemos citar que el costo del mantenimiento es bajísimo casi nulo.Puede ser usada para cocer y/o hornear alimentos, para preparar bebidas calientes y para secar frutas.Nos permite mantener la comida caliente hasta por 3 horas.

Los alimentos pierden menos vitaminas, ya que necesitan menos agua (aproximadamente 2/3 menos) para la cocción de alimentos.No requiere cuidados especiales; se cocina sin preocupación de abandonar la casa y/o de ocuparse totalmente de otros asuntos.

7. ReferenciasPosibilidades de aprovechamiento de Energía Solar para cocinar en las Zonas de Desarrollo.; Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y Alimentación. Lawland I. 1979.Energía Solar Térmica. Mundo. Marcombo. Editores. 1985.Shyam S. Nandwani, 1er. Taller Centroamericano de Fotovoltaico Solar: Energía Solar. Algunas Aplicaciones Térmicas. Universidad Nacional Heredia, Costa Rica. Octubre, 1998.Cocinas solares, htpp://www.solarcooking.org.

Adaptado por Antonio del RíoEste es un claro ejemplo de actividades de ciencia en la escuela. Este grupo de estudiantes midieron la temperatura que alcanzaba la estufa y además reconocieron que el sabor de la comida cocinada con energía solar era muy bueno. Consulta la página www.solarcooking.org tiene una versión en español donde se puede consultar más información y muchos más tipos de estufas solares.

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