Hornos y Cocinas Solares - WAVE · 2016. 2. 9. · Cocinas y Hornos Solares N° 3 Paneles...

Energía Solar en los Andes

Hornos y Cocinas Solares Manual de Construcción

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Energía Solar en los Andes Hornos Solares N° 3

Asociación Religiosa Programas de Empleo y Juventud Prelatura de Sicuani 2

“Esta publicación goza de los derechos de autor bajo protocolo 2 de Convención Universal de los Derechos de Autor. Las solicitudes de autorización para la reproducción, traducción o adaptación de parte o todo su contenido deberán ser dirigidas al Programas de Empleo y Juventud PEJ PA, La institución acogerá con gusto sus solicitudes. No obstante, pequeños extractos pueden ser reproducidos sin autorización, con la condición que se indique la fuente.” Primera Edición Agosto del 2009 Programas de Empleo y Juventud PEJ PA Proyecto de Energía Solar Sto. Tómas Jr. Dos de Mayo N° 212 Sicuani Cusco Perú Telefax : 084 35 24 74 Email : [email protected] Eco. Henry Mar Tapia : Director ejecutivo PEJ – PA Ing. Ronald Huallpayunca : Coordinador del proyecto Energía Solar Ing. Simon Rüegsegger : Autor [email protected] Hecho en Perú Printed en Perú

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PRESENTACIÓN La Asociación Religiosa Programas de Empleo y Juventud PEJ de la Prelatura de Sicuani, como institución de soporte del Proyecto “Energía Solar en los Andes” viene formando técnicos solares y asumiendo la formación básica en instituciones educativas en Chumbivilcas, asume su compromiso de educar y difundir la propuesta de emplear energías limpias y el cuidado del medio ambiente desde el año 2006 Es para el Proyecto *Energía Solar en los Andes” motivo de alegría el poder publicar el manual “Hornos Solares”, dentro del marco del proyecto de Energía Solar en los Andes, que tiene como institución financiera la KLJB de Alemania y el apoyo de un cooperante de la Misión Belén Immensee de Suiza, los cuales hacen posible realizar la formación de técnicos en Energía Solar para la difusión y popularización de la Energía Solar y del cuidado del medio ambiente. La Energía Solar y las Energías Renovables son una propuesta que hacen frente al modelo de energía convencional, que por su precio no está al alcance de los más pobres y más necesitados, abriéndose como una alternativa de desarrollo y satisfacción de las necesidades básicas. Queremos asumir el reto, de que las poblaciones de base puedan aprovechar las energías renovables y de esta forma hacer su aporte al cuidado del medioambiente. Las energías renovables son una propuesta alternativa para hacer llegar energía a los pobladores más lejanos de centros poblados. Esta publicación es parte de la seria “Energía Solar en los Andes” Casas Solares N° 1 Termas Solares y Gasfitería N° 2 Cocinas y Hornos Solares N° 3 Paneles Fotovoltaico y Electricidad N° 4 Secadores Solares N° 5 Bombeo de Agua N° 6 Fitotoldos N° 7 Fogones mejorados N° 8 Biodegistores N° 9 El Autor



ANTECEDENTES: El PEJ es un equipo social de la Prelatura de Sicuani cuyo enfoque es el Desarrollo Humano Integral y la Economía Solidaria, en la que el centro de ésta es la persona como ser humano, y una de sus actividades se encuentra orientada al bienestar familiar en cuanto a salud, nutrición y vivienda, implementando para ello las estrategias necesarias. En ese sentido, es prioridad para el PEJ, motivar y generar cambios en los hábitos de consumo de alimentos, las condiciones de vivienda, el aprovechamiento adecuado de los recursos disponibles en la zona; en forma coordinada y organizada que involucren a la familia y la comunidad, ya que el progreso de las próximas generaciones es un aspecto clave para impulsar a la comunidad y mejorar su calidad de vida. En la provincia de Chumbivilcas el 89.44% son viviendas que se encuentran en estado precario, el 33.5% sólo tiene una habitación, que es compartida como cocina, despensa, comedor y dormitorio, se tiene el 34.50% de hogares en estado de hacinamiento, las viviendas son de construcción de adobe en un 65.0 % y piedra con barro en un 29.1%, con techos de paja el 89.2% y con techo de calamina el 8.9%, el piso es mayormente de tierra (97.4%). Fuente Censo nacional de construcción y vivienda INEI Las enfermedades frecuentes en las familias que usan leña como combustible y sin ventilación del humo al interior de su cocina, son: enfermedades respiratorias crónicas en adultos y niños y problemas graves con el tiempo en la visión. Finamente en la zona es frecuente que se tenga casos de infecciones respiratorias agudas en la estación de invierno debido al descenso de la temperatura.



Índice 1 Introducción 6 1.1 ¿Qué es la energía solar térmica? 6 1.2 Sistemas 8 1.3 El Horno Solar 8

1.3.1 ¿Cómo funciona? ............................................................................ 8 1.3.2 ¿Qué se puede cocinar? ................................................................. 8 1.4 La cocina Solar 9 1.4.1 ¿Cómo funciona? ............................................................................ 9

1.4.2 ¿Qué se puede cocinar? ................................................................. 9 1.5 La cocina tipo colector 9 2 Construcción Horno Solar 10 2.1 Relación de materiales 10

2.2 Armazón 11 2.3 Caja de Plancha 14 2.4 Acabados 16

2.5 Tapa 17 3 El Uso 22 4 Cocina Solar 23

5 Anexo 32

5.1 Fotos 32 5.1.1 Otros Modelos ............................................................................... 33 6 Bibliografía 35



1 Introducción

1.1 ¿Qué es la energía solar térmica? La energía solar térmica convierte los rayos solares infrarrojos en calor para calentar aire o agua. En este caso su utilizan unos colectores o captadores solares térmicos, diferentes de los fotovoltaicos. Para mejorar la captación del calor se produce el efecto invernadero en los colectores. Esta energía es radicalmente diferente a la energía solar fotovoltaica, la cual convierte de forma directa los rayos luminosos del sol (o de otra fuente) en electricidad. Para ello, utiliza módulos fotovoltaicos compuesto de células solares o de fotopilas que realizan esta transformación energética También existe la denominada energía solar termodinámica, cuyo principio de funcionamiento se basa en una concertación de rayos solares mediante espejos especiales, contenidos en un receptáculo que almacena la energía para restituirlas rápidamente bajo forma mecánica, gracias a una turbina de vapor (por ejemplo). Estos aspectos de la energía solar no son tratados en este manual, en donde nos vamos a dedicar a la generación de electricidad a través de paneles fotovoltaicas.

Nota Los colectores o captadores térmicos son los que se utiliza para calentar agua o calefacción de la casa (calentando aire o agua). Sería un despilfarro de energía utilizar la electricidad producida por los módulos fotovoltaicos para el calentamiento de agua. El rendimiento sería muy bajo y además costoso. Para calefacción de casa consulta nuestro Manual N°1 Casas Solares Para la producción de electricidad consulta nuestra Manual N°5 Paneles Fotovoltaicos. Para calentamiento de Agua para ducha consulta nuestro Mnual N°2 Termas Solares



Principales tipos de energía solar.

Células solares Modulos fotovoltaicos

Colectores o captadores solares para aire o agua

ELECTRICIDAD CALOR

SOL

Energía solar

fotovoltaica

Energía solar

térmica



1.2 Sistemas En general se puede decir que existen tres tipos de cocinas solares, estas son: el Horno solar que capta el sol en una caja y usa el efecto invernadero; la cocina solar parabólica que concentre los rayos del sol en el medio y así llega a temperaturas de 360°C y la cocina solar indirecta con un colector

1.3 El Horno Solar El padre del Horno Solar en caja es el Sr. Nicholas de Saussure (1767-1845). En el año 1945 el Sr. M.K. Gash construyo el primer horno solar con reflector. Pero el horno solar recién ha tenido éxito a partir de los años 70. De ahí han existido varias personas que han mejorado los primeros modelos. Entre ellos en Sr. Ulrich Oehler ( -6.8.2006). Su modelo es aquel que nosotros estamos replicando en este manual. 1.3.1 ¿Cómo funciona? El horno solar usa el efecto invernadero para captar la energía del sol. Los rayos del sol pasan el vidrio de la caja y adentro chocan con la olla pintada de negro o de las paredes pintadas de negro; allí se transforman en rayos infrarrojos que ya no pueden pasar el vidrio, así se puede aprovechar de toda la energía. En un buen Horno solar la temperatura puede llegar hasta 180°C que más que suficiente para hornear cualquier tipo de plato. 1.3.2 ¿Qué se puede cocinar? Como el nombre dice es un horno. Entonces podemos preparar todo tipo de platos cuales se hornean como:

- Cuy, Pollo, Trucha, Cordero, etc. al Horno - Tallarines al Honro - Tortas, Pasteles y Pan - Arroz - Caldos - …..

¿Que no se puede es freír? Carne.



1.4 La cocina Solar El Sr. Wolfgang Scheffler intento en el año 1982 la primera cocina parabólica cuales se llaman hasta hoy cocina solar Scheffler 1.4.1 ¿Cómo funciona? La cocina solar tiene la forma de un parabólica que está hecho de aluminio pulido que refleja los rayos del sol a un punto de abajo de la olla así puede llegar a temperaturas entre 200°C y 300°C 1.4.2 ¿Qué se puede cocinar? Con la cocina solar se puede cocinar cualquier tipo de plato que se cocina también con un fogón o cocina a gas. No se puede hornear.

1.5 La cocina tipo colector Es una cocina que tiene dos partes principales: un colector que capta la energía solar. y la cocina. El colector lleva la energía a la cocina. Es tipo de cocinas es muy eficiente pero también más complicada y costosa de construir.



2 Construcción Horno Solar

2.1 Relación de materiales Descripción Medidas Cantidad P. unit. Total

Listones 2” x 3” 3.0m 1Unid 8.00 8.00

Plancha galvanizada usada (calamina) 0.81m2 1Unid 9.00 9.00

Aislamiento (Lana de Vidrio, Lana de Oveja) 1m3 1Unid 10.00 10.00

Clavos

0.25Kgi 5.00 1.25

Pintura (125ml)

1.00Unid 2.50 2.50

Bisagras 5cm 4Uni 1.00 4.00

Alambrón

0.25Kg 4.00 0.50

Triplay 1.16m2 1 Unid 11.00 13.00

Cola de Carpintero

1/8Unid 6.00 0.80

Aluminio Pulido 41 x 41 cm 0.22m2 1Unid

Vidrios semidoble 41 x 41 cm 0.17m2 2Unid

Total Horno Solar 135.80



2.2 Armazón

Cortar las siguientes partes

N° Cantidad Medidas

A 7 2” x 1.5” x 50cm

B 2 2” x 1.5” x 41cm

C 2 2” x 1.5” x 34cm

D 2 2” x 1.5” x 11.4cm

Unir la Parte M1 con las Piezas A(2) y C(2) con 8 clavos de 1.5”

Unir la Parte M2 con las Piezas A(4) con 8 clavos de 1.5”



Armar la Parte M1 con las piezas D y E sobre las piezas D va una pieza A

Armar la Pieza M2 con el Armazón



2.3 Caja de Plancha

Cortar de una Plancha galvanizada (calamina usada) 73.5 x 96.5cm la siguiente forma

Doblar la plancha a través de las líneas cortadas



Unir la Caja con el Armazón



2.4 Acabados

Medir y Cortar las Piezas E de una plancha de Triplay o Plancha galvanizada


E1 1 50 x 41cm

E2 2 48.4 x 41cm

E3 1 50 x 41cm

E4 1 50 x 16.5cm

Colocar Piezas E2,E3 y E4 después llenar el espacio con Aislante. Al final

se coloca la pieza E1



2.5 Tapa

Cortar las siguientes partes de un Listón


F 4 2” x 1.5” x 50cm

G 4 1” x 1” x 41cm

Unir la Parte M3 con las Piezas F

Colocar las piezas G en las 4 esquinas en el medio



Colocar los vidrios encima y debajo de la pieza G usando silicona y clavitos

Cortar la siguiente parte de Triplay


H 1 50 x 50 cm



Colocar con cola de carpintero empaque encima del marco El empaque puede ser partes de una Frazada vieja. Colocar la parte M3 con bisagras



Colocar la Pieza H con las

bisagras a la pieza M3

Fijar el Aluminio Pulido con chinchas en la pieza H



En la pieza M3 hacemos huecos de 5mm (que entra el alambrón ajustado) En la Tapa H colocamos una sobra de madera con un hueco.

Cortar el alambrón a 61cm y doblarlo en la siguiente forma.

Pintar la parte interior con pintura negra.

Pintar la parte exterior al gusto. Para un manejo más fácil se puede mejorar el horno solar con ruedas o patas también para poder abrir lo más fácil con una manija



3 El Uso El horno hay que posicionarlo de tal forma que la sombra del mismo haga una línea recta con el mismo. Y la tapa hay que fijar en ese ángulo que el reflejo esta en el medio del horno.

Para evitar que haya que mover el horno a cada momento recomendamos adelantar el horno un poco con respecto a la posición del sol. La forma de preparar es igual como en cualquier otro horno. Con la diferencia que se puede olvidar la comida adentro. Nunca se va quemar pero si la dejan demasiado tiempo se va secar. Si se desea realizar un caldo para que esté listo para el almuerzo (1.00 p.m.) se puede preparar todo en la mañana. El horno solar hay que posicionarlo de la siguiente forma: se tiene la posición óptima para las 12.00 p.m. y se coloca la olla adentro. Mientras tanto puedes irte a hacer otras cosas hasta llegada la 1.00 p.m. para sacar tu rico caldo.


4 Cocina Solar


5 Anexo

5.1 Fotos



5.1.1 Otros Modelos Las siguientes Fotos son de la pagina web http://www.solarcooking.org/plans/default.htm en cual también se encuentra planos de construcción.

http://www.solarcooking.org/plans/default.htm



6 Bibliografía Calefacción solar para regiones frías ISBN:9972 47 003 2 Intermediate Technology Development Group, ITDG-Perú Autores: Jean-François Rozis y Alain Guinebault 1997 Energía Solar Teoría y Práctica Universidad nacional de Ingeniería Lima-Perú Autor: Aníbal Valera P. 1993

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