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El dulce crepitar de la llama sobre la madera en un fuego eterno va tocando a su fin. La deforestación generalizada en todo el
planeta, y de manera más tangible, por proximidad del entorno en el que estamos viviendo, en Potosí-Bolivia, nos marcan el camino a seguir.
El Proyecto INTI tiene su objetivo claro en el mundo rural del Departamento de Potosí, el más desfavorecido del territorio
boliviano. Por un espacio de seis meses, vamos a trabajar en la puesta en marcha de un pequeño Centro de fabricación de Cocinas Solares
de concentración, ubicado en coordenadas S - 19º 34,623’, WO - 65º 45,192’, desde el que podamos irradiar a esas comunidades y ayllus en
los que miles de personas viven una existencia, realmente difícil de entender desde nuestro mundo acomodado y egoista, y carente de las más
mínimas condiciones de vida digna.
Igualmente, llevaremos estas mismas Cocinas Solares a Unidades Educativas desprovistas de cualqier tipo de infraestructuras, a
las que acceden cada día niños de ocho años, caminando seis horas, desde las cuatro de la madrugada, para regresar nuevamente a sus
hogares a las ocho de la noche, sin un mendrugo de pan.
El Encuentro Solar de Benicarló 05’, y Manolo Vilches, fueron un detonante muy especial en la toma de contacto con personas
relevantes del mundo solar como el Dr. Dieter Siefert, precursor de las Cocinas de Concentración y al que humíldemente queremos agradecer
sus más de veinticinco intensos años dedicados a la investigación y difusión de estas cocinas. Igualente es obligado el reconocimiento a Mas
Lluerna, por su forma de ver, enteder y compartir la vida, con el respeto más absoluto al planeta.
Este libro, es una guía de las Cocinas Solares de concentración que estamos fabricando y que no pretende otra cosa más que servir
de ayuda para aquellas personas o Instituciones que quieran difundirlas.
Nuestro profundo agradecimiento a Consuelo Toledo y a través de ella al Excelentisimo Ayuntamiento de Alcobendas que hacen
posible nuestro trabajo y más ampliamente a todos los que nos estais apoyando en llevar adelante este sueño.
Proyecto INTI
Editorial
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* Consuelo Toledo, del Excmo. Ayto. de Alcobendas, de Madrid* Dieter Seifert, de Neutting, Alemania* Boby, Tina y Tonia, de otro planeta* Shirly y Maria, de Madrid* Manuel Aguado (Sr.Presidente), de Madrid* Manolo Vilches, de Fundación Terra, de Barcelona* Mas Lluerna, de Lleida* Necha, de Mac Infornet Design, de Madrid* Carlos Suarez, de Prensas Atsi, de Valencia* Maria Eugenia Lorente, Macarena Cruz y Eduardo Gil, del Excmo. Ayto. de Miraflores, de Madrid* Gloria Ocampo y Karmele Castillo, de www.madridnortehoy.com, de Madrid* Myrto Albes y Luis Pablo Picchi, del Lloyd Aereo Boliviano, de Barcelona y Madrid* Ernesto Cavour (el Maestro del charango) y La Negra, de La Paz* Felisa, Cocinera Mayor del Museo de Instrumentos de Bolivia, de La Paz* Walter Santa Cruz, de Lumisan, de La Paz* Edgar Valda, Director de La Casa de la Moneda, de Potosí* Julio Auza, Gerente General del Correo del Sur, de Sucre* Samuel Blanco, Gerente de Industrias Potosí Limitada, de Potosí* Oscar Caviedes, Prefecto de Potosí* Jesús René Méndez, Director Departamental de Recursos Naturales y Medioambiente, de Potosí* Gustavo Calvo, Fiscal General de Potosí* René Joaquino, Alcalde de Potosí* Ricardo Ramos, de Federación de Maestros Rurales, de Potosí* Franz y Mery, de la Manzana Mágica, de Potosí* Maria Luisa Sarabia, de Potosí* Oscar, de la Confitería Santa Clara, de Potosí* Manuel y Sra., de Comercial Fecorvel, de Potosí* Agustín Jaita, persona imprescindible y constructor de las Cocinas, de Potosí
... y ernesto
Agradecimientos
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El Proyecto INTI
Basándonos en la experiencia del proyecto anterior, el Proyecto Solin, que básicamente consistió en recorrer, en bicicleta de montaña,la geografía boliviana y parte de la argentina, impartiendo “Talleres de fabricación de Cocinas-Horno Solares de Acumulación”, abordamoseste nuevo proyecto, el Proyecto INTI.
No pertenecemos a ninguna ONG, de tal manera que es una iniciativa personal, sin ánimo de lucro, de Pilar Herraez Díaz-Crespo yJosé Angel Garrido Vázquez.
Proyecto INTIPilar Herráez Díaz-Crespo
José Angel Garrido VázquezCelular en Potosí: 730 82 869
e-mail: [email protected]
Varios caminos confluyen en este proyecto, ambicioso y contundente. No se nos puede olvidar que una de cada tres personas delplaneta (más de 2.000.000.000 de personas) están sumidas en una situación de pobreza extrema. Las desigualdades sociales son cada vez máspatentes.
Este proyecto surge con la intención de contribuir a mejorar la situación precaria de miles de personas ubicadas en determinadaszonas de Bolivia, y, en paralelo, a frenar el deterioro del medioambiente ocasionado, de forma casi inevitable, por unas circunstancias muynegativas.
La ciudad de Potosí, otrora la más poblada del mundo por delante de Paris y Londres, es una amalgama de personas provenientes dezonas rurales circundantes. En la década de los 80’ y empujadas por la sequía del 83’ y el cierre de las bocaminas, se vieron forzadas aldesarraigo de sus localidades de origen para integrarse en una ciudad con no demasiadas alternativas que ofrecer.
Los pueblos y provincias circundantes presentan unas características muy peculiares. Se encuentran enclavadas en una geografía muydura situada en los 4.000 metros sobre el nivel del mar, con un clima extremo y en numerosas zonas con un suelo, sin cobertura vegetal, muyerosionado.
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Esta población, de manera cotidiana, se ve forzada a caminar durante varios kilómetros al día en busca de esa leña que les permitacocinar sus alimentos, con la agresión constante al medioambiente, haciendo desaparecer la tola y la yareta y contribuyendo a la deforestación.En otros casos, la bosta (excremento animal) es otra alternativa energética. Casi siempre, las mujeres o los niños son los encargados de realizaresta dura tarea, empleando gran parte de su tiempo en ello e impidiendo, o afectando sustancialmente, la asistencia a las escuelas en el casode los niños. Por otro lado, la utilización de leña repercute muy negativamente en la salud de las mujeres al inhalar constantemente los humosprovenientes de la combustión de las maderas o la bosta. Las afecciones pulmonares y oculares son demasiado frecuentes.
Actualmente, los problemas energéticos son una preocupación de primer orden a nivel mundial. Los resultados de la cumbre deBuenos Aires en diciembre de 2004, dejan clara la grave situación y la necesidad de emprender acciones inmediatas que frenen elcalentamiento del planeta.
Objetivos fundamentales del Proyecto INTI
* Puesta en marcha y sostenibilidad de un Centro de fabricación de “Cocinas Solares” en la ciudad de Potosí, dando trabajo apotosinos.
* Preparación técnica de los trabajadores del Centro, facilitando su autonomía laboral en un futuro.* Fabricación de “Cocinas Solares” utilizando materiales localizados en la zona, defendiendo la producción local.* Venta de “Cocinas Solares” a precios muy asequibles y con sistemas de microcréditos, en las zonas más deprimidas de la ciudad
de Potosí y Municipios circundantes.* Cesión con costo “Cero” de “Cocinas Solares” en la medida de lo posible, a núcleos familiares con situaciones económicas que
hagan imposible su adquisición con otros sistemas.* Igualmente, cesión con costo “Cero” de “Cocinas Solares” a Unidades Educativas con una extrema falta de recursos, de forma
que sus alumnos accedan a un vaso de leche caliente o a alimentos cocinados por el sol.* Cursos de capacitación destinados a profesionales al objeto de que se puedan difundir sus conocimientos en materia de Energía
Solar a otras zonas.* Conservar los recursos naturales y su gestión futura.* Hacer del Departamento de Potosí un lugar referente en el uso de las Energías Renovables, merced a la situación geográfica de
privilegio, que otros países del mundo, S - 19º 34,623’, WO - 65º 45,192’, con condiciones geográficas y climáticas mucho más adversas,como Alemania, Holanda, España, están sabiendo aprovechar.
* Involucrar a los Organismos Oficiales locales en la urgente necesidad de utilizar Energías Renovables en el desarrollo humano dela zona.
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Dado que nuestros intereses son exclusivamente humanitarios y sin ningún ánimo de lucro, pretendemos regresar a Españaal final del tiempo que nos tenemos adjudicado, sabiendo que el Proyecto es autosuficiente.
Realidad actual de los recursos energéticos
La energía, en todas sus formas, en nuestro “…Primer Mundo”, es tan familiar a nuestra vida que no suele plantear problemas másallá de un corte de luz, la subida de los precios o los efectos de la contaminación. Las energías nos proporcionan el disfrute de serviciosindispensables: extraer, depurar y distribuir agua potable; cocinar, calentar e iluminar nuestras casas y lugares de trabajo, centros sanitarios ycolegios; hacer posible la comunicación electrónica y los transportes, y poner en marcha equipamientos industriales, sanitarios, agrícolas yrecreativos.
Sin embargo, la carencia de energía, sobre todo para los dos mil millones de personas cuyas principales fuentes son la leña, la bosta(excremento animal) y el carbón, es uno de los desafíos, que reclama respuestas urgentes. Todos los días, una de cada tres personas se veprivada de condiciones básicas de vida porque no dispone de fuentes de energía.
El modelo de desarrollo de los países industrializados, sustentado en la demanda creciente de energía, ha conducido a nuestro mundoa una situación insostenible y gravemente injusta. Hoy día tenemos que enfrentarnos a dos retos: reducir el consumo de energías no renovablesy altamente contaminantes, y conseguir fuentes de energía limpia y más baratas, asequibles al desarrollo sostenible de los pobres.
Nuestro planeta es depositario de bienes energéticos necesarios para satisfacer las necesidades de vida digna de toda la Humanidad.En nuestras manos está la responsabilidad de cambiar los hábitos de consumo energético con un doble objetivo: reducir la contaminación yel deterioro ambiental, y emprender decididamente una lucha contra la pobreza con la expansión de las energías renovables a todo elmundo.
Breves apuntes sobre las cocinas solares
Alrededor del 50 % de los 3.200 millones de toneladas de madera recogida en todo el planeta se quema como combustible. Enalgunos lugares esta proporción llega a las cuatro quintas partes. Es decir, que un producto con tantas aplicaciones tecnológicas como lamadera se acaba convirtiendo en calor, como si no tuviésemos otras fuentes de calor más limpias y renovables.
Los subsaharianos consumen sólo el 2,7 % de la energía mundial. El consumo eléctrico es 150 veces más pequeño que el de los paísesindustrializados y la electrificación rural es inferior al 5 %. La media de consumo energético per cápita es de unos 1.500 kg equivalentes de
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petróleo, mientras que el Sahel no supera los 300 kg. por habitante y año (en los Estados Unidos es de unos 8.000 kg. y en Etiopía es de unos25 kg.). Por ejemplo, la ciudad de Madrid durante los años sesenta, entre 1960 y 1968, dobló su consumo energético per cápita de 0,5toneladas equivalente de petróleo a 1 tonelada. Actualmente, se sitúa en torno a las 2,5 toneladas. Las mujeres y los niños son los principalesrecolectores de leña como combustible para cocinar, lo cual representa el 80 % de la energía consumida en los hogares de los países en víasde desarrollo (un 40 % en Latinoamérica, un 60 % en África y un 80 % en Asia). Las mujeres dedican entre 1 y 5 horas al suministro de leña.En Haití, el 98 % de los árboles han sido talados para hacer fuego y cocinar; en Burkina Faso, el 90 %. Una comunidad rural tipo de un paísno desarrollado destina el 89 % del consumo energético a la cocción de alimentos.
Para la cocción, se usa esencialmente leña, restos forestales y de los cultivos, excrementos y otros. Curiosamente, en muchos de estoslugares la radiación solar es del orden de los 5,5 kWh/m 2. Cerca de 2.000 millones de personas están afectadas por la denominada crisis dela leña. El déficit mundial de leña es de 1.000 millones de metros 3 al año.
Como término medio, se calcula que el consumo por persona es de unos 225 kg de leña al año (0,5 m 3), pero esta cifra, por ejemplo,varía según los países. Nepal, con una superficie forestal del 37 % de su territorio, ve como ésta disminuye en unas 100.000 ha por año (lareforestación no supera las 20.000 ha/año) y el consumo de leña se sitúa en unos 640 kg por persona/año. Las consecuencias de esta presiónse traducen en la deforestación de los bosques tropicales, la desertización y erosión de los suelos agrarios, las enfermedades y las alteracionesclimáticas.
El consumo de estos 1.000 millones de metros cúbicos de leña para cocinar produce unas emisiones en la atmósfera de unos 825millones de toneladas de dióxido de carbono (el equivalente al 41 % de las emisiones de CO2 de la Unión Europea: 2.000 millones de toneladaspor año). El déficit de leña previsto sólo en África se sitúa en los 300 millones de metros cúbicos. Pensemos que, mientras el consumo deleña se incrementa un 2 % anual, la producción de los bosques lo hace sólo en un 10 % de los bosques existentes en el año anterior, es decir,antes de ser talados.
Eso quiere decir que, con la actual presión, el bosque queda yermo en unos 22 años. Las tasas de deforestación son muy elevadasalrededor del mundo (un 11,4 % en Asia, un 9,6 % en África occidental y un 14 % en América central). Los 1.756 millones de hectáreas debosques tropicales censados en 1980 se han talado al ritmo de 11 millones anuales durante la década de los ochenta y 16 millones de hectáreasanuales durante los noventa, es decir, una superficie parecida a la de Portugal.
La deforestación causada estrictamente por la tala de leña como combustible se calcula en unos 25.000 km 2/año. La crisis de la leñano es una novedad para los europeos y puede que más que nadie sus habitantes deberíamos comprender que es necesario buscar soluciones.
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La cocina solar: el descubrimiento
Los primeros hornos solares datan de finales del siglo XVII. En concreto, E. W. Von Txchirnhausen construyó en Dresde (Alemania)un horno con un espejo cóncavo de 1,6 m de diámetro para cocer el barro para hacer cerámica.
En 1774 el científico inglés Joseph Priestley, descubridor del oxígeno, construyó un horno solar con una lente de un metro dediámetro que conseguía 1.700 ºC y permitía fundir el platino. El primer colector plano para aprovechar el calor solar fue diseñado por Horacede Saussure, naturalista suizo que experimentó en 1767 con el calentamiento de una caja negra con tapa de vidrio expuesta al Sol.
Las experiencias de Saussure son relevantes porque experimentó que cuando estas cajas se exponían al Sol la temperatura aumentabaen el interior de cada una de ellas hasta el punto de poder conseguir una temperatura de más de 85 ºC que permitía cocer fruta. Más adelante,experimentó con nuevas cajas hechas con madera y corcho negro y, al exponerlas al Sol, la temperatura alcanzó los 100 ºC. Sin embargo,aislando el interior de la caja a base de intercalar lana entre las paredes de la caja caliente la temperatura alcanzó los 110 ºC, incluso cuandola temperatura ambiental no era nada favorable. Eso le hizo cuestionarse si la radiación solar en una montaña donde el aire era mástransparente podría atrapar menos calor.
Para verificar su hipótesis, Saussure subió a un pico suizo y constató que, a pesar de que la temperatura exterior era de 1 ºC, dentrode la caja caliente se superaban los 87 ºC, y cuando la temperatura ambiental alcanzaba los 6 ºC, porque descendía hacia el llano, en el interiorde la caja se mantenía el mismo calor. Saussure predijo que “algún día este ingenio, que actualmente es pequeño, barato y fácil de fabricar,puede ser de gran utilidad”. Este científico había tenido una visión, a pesar de que sus experimentos quedaron en el olvido durante cerca demedio siglo.
Hacia 1830 el astrónomo inglés John Fredrick Herschel, en una expedición al Cabo de Buena Esperanza en Sudáfrica, tambiénexperimentó con una caja solar, las paredes de la cual estaban pintadas de negro y la tapa era de vidrio. De hecho, las motivaciones de Herscheleran más por motivos lúdicos que no científicos (cocinó un huevo duro haciendo hervir el agua con el Sol).
En la Exposición Mundial de París de 1878, el científico francés Auguste Mouchot exhibió una estufa solar y un motor solar queutilizaba un colector en forma de cono truncado de 2,2 m de diámetro. Este motor se integró a la prensa de una imprenta con la cual más tardese editaría la revista Le Journal du Soleil. Por estas mismas fechas, el inglés William Adams experimentó en la India con una cocina hechade espejos planos dispuestos en forma de pirámide invertida, la reflexión de los cuales dirigía a una campana cilíndrica en el interior de lacual había el recipiente con los alimentos.
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El punto final lo puso el astrofísico americano Samuel Pierpont Langley, un estudioso de la radiación solar. En una expedicióncientífica, en 1882, al Monte Whitney de California, observó que un recipiente de vidrio conservaba todo el calor de los rayos solares.
Langley, a pesar de encontrarse en medio de la nieve, describió cómo su caja caliente hacía hervir agua y apuntó la propiedad delvidrio como productor del efecto invernadero. Con esta última aportación, la cocina solar dejaba de ser una curiosidad científica. Tambiénexisten referencias de un restaurante chino que en 1894 servía comida cocinada con el Sol.
Incluso se habla de algún capitán de barco que se había hecho construir un horno solar para utilizarlo en sus viajes transoceánicos.
Más allá, pues, de estos referentes, la verdadera pasión y desarrollo de las cocinas solares se inicia a mediados del siglo XX durantela década de los años cincuenta. De esta época data la construcción de hornos solares utilizando la técnica de la pirámide invertida de Adamspor parte de la ingeniero Mary Telkes en la India y que tuvieron una notable aceptación en las zonas rurales de este país con decenas de milesde entregas. Sin embargo, la cocina solar no adquirirá una fuerza importante hasta a partir de la crisis energética de 1973.
El último impulso cabe atribuirlo a la convicción de las Naciones Unidas de utilizar la cocina solar como una herramienta paraaligerar el sufrimiento en los campos de refugiados producto de los conflictos bélicos en diferentes lugares del planeta.
El funcionamiento de la cocina solar
Esencialmente, contamos con dos formas para aprovechar la radiación solar y convertirla en calor útil para cocinar. Se trata de dosprincipios físicos diferentes que pueden aplicarse conjuntamente: los de acumulación y los de concentración. Las dos tecnologías puedencomplementarse. Las de acumulación atrapan la energía solar a través del efecto invernadero y hacen de horno. En éstas, las temperaturas detrabajo se sitúan entre los 80 y los 160 ºC.
Las de concentración aprovechan la propiedad de reflexión de una pared parabólica y alcanzan temperaturas de más de 200 ºC,permitiendo hacer fritos con aceite. El coste, el tiempo de cocción y el tipo de alimentos que se pueden preparar vienen determinados por eldiseño de cada tipo de cocina.
La energía recogida en una cocina solar, en general, se utiliza para el calentamiento para alcanzar la temperatura de trabajo. Un 20% del total puede perderse por fugas térmicas, el 35 % por vaporizar el agua y un 45 % por mantener la temperatura de trabajo.
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El efecto invernadero de los hornos solares
La transmisión del calor asociado a la energía del Sol se da a través del aire en diversas longitudes de onda, una de las cuales es lainfrarroja y que, por absorción, es captada de forma diferente según el material por conducción.
Los cuerpos pueden absorber, reflejar o transmitir la radiación a través de ellos. Los vidrios y los plásticos transparentes permiten engran medida que la radiación solar los atraviese. En cambio, el resto de los cuerpos, en general, absorben una parte de la radiación y la otrala reflejan. Podemos decir que el color que caracteriza a los diferentes cuerpos es una magnitud determinante de su correspondiente capacidadpara reflejar la radiación solar. Los objetos negros absorben toda la luz solar, mientras que los blancos la reflejan casi toda.
Esta capacidad de reflexión de la radiación solar es lo que genéricamente se conoce como albedo. En términos generales, el albedodel planeta Tierra, por ejemplo, es de 0,37, es decir, que refleja en el espacio un 37 % de la luz que recibe del Sol. Uno de los principiosbásicos de captación de la radiación solar es el llamado efecto invernadero. Éste se basa en la propiedad que tienen algunos materiales comoel vidrio de dejarse atravesar por la radiación solar, pero reflejar sólo una parte.
Si dentro de un receptáculo de vidrio, además, el color básico de los materiales es el negro, éstos concentran con una gran dosis laenergía recibida, de manera que los rayos infrarrojos no tengan bastante energía para escaparse a través del vidrio.
Esta conversión de la radiación solar en energía calorífica a través de los rayos infrarrojos, que permite que la temperatura de losobjetos en su interior aumente, se conoce como efecto invernadero. La temperatura alcanzada por los materiales afectados por el efectoinvernadero se puede transmitir por conducción y ésta permite, por ejemplo cocinar alimentos.
La cocina solar parabólica
Como su nombre indica, la estructura de esta cocina de concentración es una parábola o disco cóncavo que concentra los rayossolares en una zona donde se ubica la olla o el recipiente donde se hará la cocción, ya sea dentro mismo o fuera de la parábola. Ya hemoscitado que, a diferencia del horno solar de caja, la cocina parabólica es casi tan rápida como la cocina convencional.
Cuando la parábola se enfoca al Sol genera una temperatura de unos 180 ºC sobre el punto focal situado a unos 28 cm en una parábolade 140 cm. Esto quiere decir que se puede hervir unos 3 l de agua en 15 minutos. La cocina solar parabólica más popular es la llamada defoco profundo.
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Uno de sus principales investigadores y entusiastas es el Dr. Dieter Siefert de Neutting (Alemania) que desde el año 1984 estudiaeste tipo de cocina. El primer modelo SK1 era una parábola de aluminio remachado de 120 cm de diámetro sobre una estructura pesada parapoderla orientar al Sol. La SK9 se probó en 1987 en Togo y la parábola estaba hecha con 24 láminas de aluminio ligadas entre ellas, pero elrendimiento era muy bajo. Después de este ensayo, el Dr. Seifert construyó un espejo parabólico más curvado de 140 cm de diámetro y 28cm de distancia focal.
El posterior descubrimiento de una gran olla de 12 l esmaltada en negro y el hallazgo de un proveedor de láminas de aluminiodelgado, firme y brillante permitió diseñar la primera SK14 en el año 1990, preparada para que fuese de fácil montaje en cualquier lugar delmundo con herramientas manuales.
La entidad de formación profesional de Altötting EG Solar e.V., pueblo vecino del Dr. Seifert, ese mismo 1990 inició un proyecto detaller de cocinas solares parabólicas. Desde entonces las han extendido por todo el mundo. Actualmente existen más de 15.000.
Entre las características destacables de la SK14 cabe citar el hecho de que la parábola sea un poco más vacía de lo que sería habitual,hecho que permite mantener el tiempo de reorientación, a la vez que evita el peligro de incendio en caso de que ésta se volcara e incrementala seguridad de quien cocina.
Potosí, septiembre 05’
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Indice de planos e ilustraciones CS - 14Proyecto INTICS-14
PARABOLAEstudio de la parábola CS-14/P 15
RELACION DE MATERIALESListado de materiales y componentes CS-14/M 17
DESPIECELámina de aluminio reflectora CS-14/01 20Soporte de la olla CS-14/02 24Base-soporte CS-14/03 29Muñequilla de giro CS-14/04 33Anillo porta-láminas reflectoras CS-14/05 38
UTILLAJEMáquina curvadora de tubos CS-14/06 45Base de conformado CS-14/07 47Prensa de punzonado de láminas de aluminio CS-14/08 49Base de anclaje para pulido de láminas de aluminio CS-14/09 51Máquina para pulido de láminas de aluminio CS-14/10 53
ENSAMBLADOMontaje de los diferentes elementos CS-14/E 57
GUIA DE USONormas e instrucciones de uso de la Cocina Solar CS-14/G 61
NOTASNotas 64
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Estudio de la parábolaProyecto INTICS-14/P
y=
X Y0,00 0,00
50,00 2,22100,00 8,90150,00 20,03200,00 35,61250,00 55,65300,00 80,14350,00 109,08400,00 142,47450,00 180,32500,00 222,61550,00 269,36600,00 320,56650,00 376,22691,00 425,00
y
x
x2
1.123
FOCO305 m/m
RAYOSSOLARES
50 m/m-
0 m/m-
0 m
/m-
50 m
/m-
100
m/m
-
150
m/m
-
200
m/m
-
250
m/m
-
300
m/m
-
350
m/m
-
400
m/m
-
450
m/m
-
500
m/m
-
550
m/m
-
600
m/m
-
650
m/m
-
700
m/m
-
100 m/m-
150 m/m-
200 m/m-
250 m/m-
300 m/m-
350 m/m-
400 m/m-
450 m/m-
=
=
==
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Estudio de la parábolaProyecto INTICS-14/P
En el desarrollo de la parábola de la Cocina Solar, hemosdefinido dos parámetros a partir de los cuales se han calculado losdemás, diámetro exterior y distancia desde la supericie del plano dela parábola hasta el fondo de la misma, el primer dato es 1382 m/m(utilizamos el radio, 691,00 m/m para trazar la curva de la parábola),y el segundo, o sea el fondo de la parábola, 425,00 m/m.
En el dibujo anterior, el foco de la parábola se encuentra a305,00 m/m del fondo de la misma. El punto focal queda situado a85,00 m/m por encima de la base de apoyo de la olla, una medidasuficiente para absorber las pequeñas irregularidades ocasionadas poruna fabricación artesanal y que consigue que toda la radiación seconcentre en el recipiente de cocinado.
La unión de las láminas reflectoras, esta realizada de maneraflotante, es decir, utilizando pernos (tornillos) de 3/16” x 3/8” (lacabeza estará en el interior de la parábola), con su tuercacorrespondiente, a excepción del anclaje al anillo que se realizamediante remaches de aluminio. Una vez realizado el ensamblado delas láminas, se procede a marcar la rosca sobrante con uncortalambres, de tal manera que los pernos ya no se pueden aflojarpero dejando sin presión a la tuerca, lo que permite cierto juego entreláminas y evitando tensiones que pudieran ocasionar deformacionesy por consiguiente una disminución del rendimiento de la CocinaSolar. Un tornillo de 3/16” x 1”, une centralmente todo el conjunto.
Hay que tener en cuenta que el rendimiento de la CocinaSolar, está directamente relacionado con: la época del año, siendomás alto en verano y la climatología (ausencia de nubes), si bien, eldía 1 de septiembre de 2005, en la ciudad de Potosí, hemossobrepasado los 200º C.
La columna “LAT” expresa la latitud, en grados. Las restantescolumnas expresan la radiación solar-media diaria en cada uno de los docemeses del año (la cantidad de energía solar total, en megajulios, que, comomedia, incide sobre cada metro2 de superficie horizontal en un día). Si sedesean obtener los valores en kWh/m2/día, basta dividir entre 3,60.
Valores de irradiación solar en Potosí
LAT ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
-19,5º 17,70 18,90 18,00 18,20 17,90 15,50 17,40 18,80 19,20 21,80 22,10 20,00
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Proyecto INTICS-14/M/A
CONCEPTO METROS/UNIDADES IMAGEN
Tuerca de 3/8” 2/u
Tuerca de 1/4” 8/u
Volanda (arandela) de 1/4” 4/u
Volanda (arandela) de 5/32” 2/u
Volanda (arandela) de presión 5/32” 1/u
Volanda (arandela) de presión 3/8” 2/u
Resorte de 32 m/m, diámetro int. 1/4”, hilo de 2,2 m/m 4/u
Remache de aluminio de 3/16” x 3/8” 24/u
Perno (tornillo) de 5/32” x 3/8”, con tuerca de 5/32” 48/u
Relación de materiales
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Relación de materialesProyecto INTICS-14/M/B
Perno (tornillo) de 5/32” x 1”, con tuerca de 5/32” 1/u
Perno (tornillo) de 1/4” x 2”, media rosca, con tuerca de 1/4” 4/u
Varilla lisa de 1/4” 4,47/m
Varilla roscada de 1/4” 0,44/m
Varilla roscada de 3/8” 0,04/m
Perfil en “L” de 3/4” 7,89/m
Perfil en “T” de 1” 1,14/m
Pletina de 1/2” 0,16/m
Pletina de 3/4” 1,24/m
Tubo milimétrico de 1” 4,46/m
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Relación de materialesProyecto INTICS-14/M/C
Cañería negra de 3/4” (interior) 0,95/m
Cañería negra de 1” (interior) 0,20/m
Plancha de aluminio de 0,4 m/m de espesor 2,61/m2
Pasta para pulir Glasurit media y fina -
Grasa lubricante para muñequillas -
Pintura negra -
Pintura martelé gris anticalórica -
Lámina de aluminio reflectoraProyecto INTICS-14/01/A
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“Lámina de aluminio reflectora” de 0,40 m/m de espesor.Las zonas de color amarillo (ver imagen CS-14/01/D) se dibujan, tansólo, a efectos de determinar a priori las dimensiones de la placa y laubicación de taladros, pero no forman parte de la pieza terminada. Elproceso de mecanización pasa por cuatro fases que a continuación sedetallan:
CORTE.- Cada Cocina precisa de 24 piezas, SOLO 2 deellas llevan mecanizado el taladro de 54,00 m/m de diámetro para lasalida del sistema de sujección de la olla. El corte se realizarácolocando la plancha patrón sobre la lámina, fijándolo con sargentas(gatos) y marcando con un estilete para su posterior separación.
PERFORADO.- El proceso de perforado, dado quehablamos de una plancha de aluminio de tan sólo 0,40 m/m deespesor, se producirá necesariamente con un sistema de punzonado.Hay que hacer notar que los centros de los 7 taladros de 6 m/m dediámetro van dispuestos a 6,00 m/m de distancia del borde en loreferente a los 4 centrales, a 11,90 / 13,40 m/m de distancia del bordeen lo referente a los 2 de uno de los extremos (este taladro se rasgacon dos perforaciones próximas para facilitar el proceso de montaje)y a 10,50 m/m para el taladro de unión central. Es de vitalimportancia respetar, tanto las cotas de corte como las deubicación de los taladros, a fin de no distorsionar la geometría dela parábola y, en consecuencia, del rendimiento de la Cocina.
La perforación de 54,00 m/m de diámetro, se realizará conuna sierra circular de vaso, atrapando las planchas entre dos piezas demadera, evitando de esta manera acabados indeseados y posiblesaccidentes.
Lámina de aluminio reflectoraProyecto INTICS-14/01/B
CS/1421
Lámina de aluminio reflectoraProyecto INTICS-14/01/C
CS/1422
APLANADO.- La ocasional curvatura producida por elembalaje para el transporte debe ser eliminada, una vez cortada lapieza, utilizando un rodillo sobre la placa de aluminio, dispuesta consu parte cóncava hacia abajo, sobre una superficie homogénea yblanda como una frazada (manta). La pequeña deformación que poreste procedimiento no se pueda subsanar, quedará compensadacolocando la mínima curvatura restante de las planchas con la zonacóncava hacia el exterior en el proceso de montaje en el anillo-portaplacas reflectoras.
PULIDO.- La superficie de la lámina deberá presentar unacabado de pulido similar a la muestra que se adjunta (tan sólo endocumentos impresos), utilizando, en caso necesario, productosadecuados a tal efecto como las pastas de pulir Glasurit para metalesde diferente grano.
Para proceder a pulir la lámina, la colocaremos en una basede madera, ver “Base de anclaje para pulido de plancha dealuminio”, que contará con dos tornillos en los que colocaremos lostaladros superiores y un tornillo coincidente con el taladro delextremo de la plancha de forma que quede inmóvil.
Este proceso se puede realizar, bien manualmente, bien conelementos mecánicos que faciliten el trabajo.
NOTA: Es muy importante fabricar una pieza patrón,muy bien mecanizada, que servirá como plantilla para laelaboración de las siguientes, teniendo especial cuidado de queésta sea siempre sea la misma, a fin de evitar modificaciones ycambios paulatinos de cotas.
Lámina de aluminio para cocina CS - 14Proyecto INTICS-14/01/D
CS/1423
12,50 M/M
941,00 M/M
6,00 M/M10,50 M/M
110 30’
840 15’
281,00 M/M276,00 M/M
10,00 M/M
277,00 M/M 9,00 M/M
204,0
0 M
/M
180,2
0 M
/M
177,2
0 M
/M
3,50 x 3,50 M/M - 2X
O/ 54,00 M/M
125,00 M/M
=
==
=
DISTANCIA A CENTROS DE SUS TALADROS SIMETRICOS
O/ 6,00 M/M - 9X
DOS SON DE
RASGADO
88,00 M/M
DETALLE
NOTA: Los taladros de la zona ancha de la lámina reflectora, como se describe en el texto CS-14/01/B, se rasgan mediante elpunzonado de dos taladros muy próximos y con las cotas que quedan reflejadas en la parte superior de este dibujo, con la finalidad deevitar posibles tensiones y deformaciones en la parábola durante el proceso de ensamblado.
Soporte de la ollaProyecto INTICS-14/02/A
CS/1424
Soporte de la ollaProyecto INTICS-14/02/B
CS/1425
Soporte de la ollaProyecto INTICS-14/02/C
Este elemento sirve de unión entre el anillo porta-láminas reflectoras, a través de las muñequillas de giro, y la base-soporte. Por otro lado,como su nombre indica, es el elemento donde descansa la olla con los alimentos.
En base a la geometría de la parábola, configurada por la unión de las placas de aluminio, el punto focal definido en el apartado “Estudiode la parábola”, se encuentra en el centro de los tubos-soporte de los extremos y a 85,00 m/m sobre la parrilla configurada por las cuatro varillasde 1/4” de diámetro.
La distancia interna entre los dos casquillos-tope de 1475,00 m/m, coincide con la distancia externa, definida en el dibujo CS-14/05/E,entre los puentes de las muñequillas de giro, una vez soldadas al anillo porta-láminas reflectoras, evitando holguras poco aconsejables. Lasoldadura de estos casquillos a los tubos-soporte deberá de hacerse por la parte frontal al objeto de dejar limpias las zonas de rodadura de lasmuñequillas de giro.
Para conseguir un funcionamiento óptimo, es fundamental la perfecta alineación de los dos tubos de los extremos fabricados concañería negra de 3/4”.
Como se puede observar en la zona inferior del plano CS-14/02/E, una pieza en “U”, está formada por varilla redonda de 1/4”, llevandoen los extremos dos trozos soldados de 11,00 centímetros de longitud roscados a 1/4”.
Este elemento duplicado y con la ayuda de dos tuercas en cada extremo, permite, una vez introducidos en los taladros correspondientes,la regulación del ancho de olla o utensilio para cocinar. Una vez realizada la regulación, apretaremos las tuercas de 1/4” a ambos lados de la T de1”.
La parrilla sobre la que descansará la olla irá protegida con pintura anticalórica por ser la zona que, por contacto directo con el elementoa calentar, alcanzará una temperatura más elevada.
CS/1426
Soporte de la ollaProyecto INTICS-14/02/D
CS/1427
1543,00 M/M
1524,00 M/M
1475,00 M/M
CAÑERIA NEGRA 3/4”
CAÑERIA NEGRA 1”
T de 1” T de 1”
10,00 M/M
O/ 10,00 M/M
O/ 7,00 M/M - 4X
85,00 M/M
==
= =
= =55,00 M/M
163,00 M/M
548,00 M/M x O/1/4” - 4X
160,00 M/M x 3/4” x 1/8” - 2X
35,00 M/M
20,00 M/M
*
*
*
Unido por soldadura
463,50 M/M 548,00 M/M 463,50 M/M
DETALLE
Soporte de la ollaProyecto INTICS-14/02/E
CS/1428
VARILLA DE REFUERZO 1/4” X 100,00 M/M - 4X
T 1”
=
=
* Unido por soldadura
548,00 M/M x O/ 1/4” - 4X
* 8X
2X
520,00 M/M x O/ 1/4”
90,00 M/M x O/ 1/4”
110,00 M/M x 1/4”
TUERCA 1/4” - 8X
=
=
*
Base-soporteProyecto INTICS-14/03/A
CS/1429
Base-soporteProyecto INTICS-14/03/B
Este es el elemento portante de todo el conjunto que forma la Cocina Solar. Su estructura, en su totalidad, está formada por perfil en “L”de 3/4”. Dos triángulos laterales llevan incorporados en su zona superior dos espigas roscadas de 3/8” de 20,00 m/m de longitud, con suscorrespondientes volandas (arandelas) de presión y tuercas, en donde se acoplan los extremos del soporte de la olla. Dos largueros, igualmente deperfil en “L” de 3/4” unen los triángulos laterales. Para conseguir mayor solidez, cuatro cartelas a 45º, de 3/4” x 140,00 m/m, terminan de conformarel conjnto.
CS/1430
60,00 M/M
PLETINA 3/4” x 1/8”
35,00 M/M
Base-soporteProyecto INTICS-14/03/C
CS/1431
1505,00 M/M
2X
140,
00 M
/M -
4X
=
==
=
* Unido por soldadura
*
L 3/4”
Base-soporteProyecto INTICS-14/03/D
CS/1432
* Unido por soldadura
*
730,00 M/M
820,0
0 M
/M
35,00 M/M
VARILLA 3/8” x 20,00 M/M - 2X
TUERCA 3/8” - 2X
VOLANDA PRESION 3/8” - 2X
CS/1433
Muñequilla de giroProyecto INTICS-14/04/A
Muñequilla de giroProyecto INTICS-14/04/B
CS/1434
CS/1435
Muñequilla de giroProyecto INTICS-14/04/C
La denominada “Muñequilla de giro”, es un elemento mecánico que sirve de unión entre el anillo porta-láminas reflectoras, y el soportede la olla. A su vez, dada su configuración, permite la orientación y posterior fijación de la Cocina Solar en sentido azimutal, gracias al sistemade embrague compuesto por dos puentes, con taladros pasantes de 7,00 m/m, uno de ellos flotante en base a la presión realizada por dos resortesy la aproximación producida por dos pernos de 1/4”.
En el montaje se deberá de aplicar una pequeña cantidad de grasa en las zonas en contacto con el soporte de la olla. Una de las muñequillas,lleva incorporado un sistema, denominado “Sistema de control de eficiencia solar” (ver plano CS-14/04/E) que permite la orientación del planodel anillo porta-láminas reflectoras perpendicularmente a la dirección de los rayos solares, consiguiendo de esta forma la mayor eficiencia de laCocina Solar.
En el plano CS-14/04/E se puede observar un detalle del “Sistema de control de eficiencia solar” que consiste en una placa de 3/4” x3/4” x 1/8” de espesor, pintada de color blanco, sobre la que queda dispuesta perpendicularmente, una varilla de 1/4” pintada de color rojo. Estavarilla, se unirá a la mencionada placa introduciéndola en una perforación y soldándola por la zona trasera al objeto de evitar relieves que puedanproducir sombras y, por consiguiente, alteren la percepción del sistema.
Este conjunto está ubicado perpendicularmente al plano del anillo porta-láminas reflectoras, de forma que no ha de generar sombra duranteel proceso de cocinado, consiguiendo con ello el 100 % de la eficacia de la Cocina Solar.. Para ello, la cocina, se deberá de reorientar, tanto enlongitud como en latitud, conforme a la trayectoria del Sol, aproximadamente, cada 30 minutos.
Este sistema de control está instalado en una de las muñequillas y es aconsejable la colocación de un anillo protector de varilla de 1/4”,en la zona superior del “Sistema de control de eficiencia solar” a efectos de evitar golpes en la varilla de control que pudieran modificar superpendicularidad.
CS/1436
Proyecto INTICS-14/04/D
O/ 1/4” x 100,00 M/M - 4X
O/ EXT. 1” MILIMETRICO
LINEA DE SOLDADURA
DEL TUBO
O/ INT. 26,50 M/M
RESORTE
O/ INT. 1/4” x 32,00 M/M
O/ 2,20 M/M ALAMBRE - 4X
Hay que tener encuenta que una vez cerradaslas muñequillas, sobre eltubo, deberán de tener unasluces de 1,00 M/M entreambas piezas para producir elefecto de sujección.
MEDIDA MUY IMPORTANTE PARA
RESPETAR LA DISTANCIA FOCAL
120,00 M/M
PERNO 1/4” x 2” - 4X
TUERCA 1/4” - 8X
1/2” x 1/8”- 4X
VOLANDA 1/4” - 4X
40 M/M x 3/4”x 1/8”116,00 M/M
100,0
0 M
/M x
3/4
” x
1/8
”
T d
e 1
”
40,0
0 M
/M
=
= =
=
*
*
*
*
Unido por soldadura
Muñequilla de giro
CS/1437
Muñequilla de giroProyecto INTICS-14/04/E
O/ 1/4”
*
* *
Unido por soldadura
40,0
0 M
/M
==
80,00 M/M
3/4” x 3/4” x 1/8”
Anillo porta-láminas reflectorasProyecto INTICS-14/05/A
CS/1438
Anillo porta-láminas reflectorasProyecto INTICS-14/05/B
CS/1439
El anillo porta-láminas reflectoras es el elemento sobre elque se colocan las láminas de aluminio. Esta fabricado con tubomilimétrico de 1” de diámetro exterior. El proceso de mecanizaciónpasa por cinco fases que a continuación se detallan:
CURVADO.- Para su fabricación, dado que partimos de unatubería recta, utilizamos un utillaje, ver “Curvador de tubos”, quehubo que fabricar previamente. La tubería, como puede observarse enla imagen adjunta, queda sujeta por uno de sus extremos y medianteel accionamiento manual de la palanca sobre la que está montada laroldana, conseguimos facilmente el curvado del tubo al diámetrodeseado.
CORTE.- El diámetro final de curvatura, como se comentaen el dibujo CS-14/05/E, es FUNDAMENTAL para el montaje delas láminas de aluminio y por consiguiente del buen funcionamientode la Cocina Solar.
Con independencia del radio de curvatura del doblador detubos, y dadas las diferencias observadas en el espesor de la pared deltubo, el resultado final del curvado nos puede dar diferentesdiámetros. Para subsanar dichas diferencias, como igualmente puedeverse en la imagen adjunta, utilizamos otro útil, ver “Base deconformado”, que mediante una serie de topes regulables y lautilización de sargentas (gatos), nos permite conseguir lacircunferencia deseada en todo su perímetro.
Una vez llevado el tubo a la medida, procedemos a cortar lazona sobrante.
Anillo porta-láminas reflectorasProyecto INTICS-14/05/C
CS/1440
SOLDADURA.- Controlando que toda la superficie deltubo esté en el mismo plano, procedemos a soldarlo sobre la “Basede conformado”, dejando que enfrie bien, en la misma, para evitarposibles deformaciones.
Sobre este anillo, procederemos a soldar las dos muñequillasde giro, para ello utilizaremos un tubo de cañería negra de 3/4” sobreel que quedarán montadas las dos muñequillas y por consiguienteperfectamente alineadas. Al margen de la alineación es muyimportante colocar el mencionado tubo sobre un imaginariodiámetro, consiguiendo que los dos semicírculos seanperfectamente iguales.
La pletina de 3/4” x 1/8” de 100,00 m/m de longitud, de unade las muñequillas, quedará sobre la soldadura de unión y cierre deltubo como se refleja en el dibujo CS-14/04/D, al objeto de conseguiruna mayor solidez del conjunto. Igualmente, como se aprecia en elmencionado dibujo podemos ver que la pletina de la muñequillaquedará colocada longitudinalmente en el centro del tubo, paraconseguir que desde el plano del anillo hasta el centro de giro dela muñequilla tengamos los 120,00 m/m.
MARCADO.- Para proceder a realizar esta fase,previamente deberemos de marcar las veinticuatro lineas quecoinciden con avances de 15º (360º/24 = 15º). Como hacer estemarcado mediante un transportador sería muy inexacto, una vezconocida la circunferencia interior del anillo, 4301,478 m/m, ya queel diámetro interior es 1369,20 m/m, la dividimos entre 24 y nos dacomo resultado 179,228 m/m. Mediante la utilización de unflexómetro, marcamos internamente en el anillo 24 lineas radiales
Anillo porta-láminas reflectorasProyecto INTICS-14/05/D
CS/1441
con avances de 179,228 m/m, teniendo la precaución de hacer laprimera marca a 89,614 m/m del centro de una muñequilla para quela lámina de aluminio que coincide con esa posición y que lleva unaperforación de 54,00 m/m de diámetro quede centrada.
Ahora hay que definir el punto exacto para proceder almarcado y posterior perforación. Como puede observarse en el dibujo“Estudio de la parábola”, las láminas de aluminio, por exigencias deldiseño de la parábola, en el punto de unión con la tubería, tienen unángulo aproximado de 45º. Por consiguiente, los taladros del tubo enlos que se fijarán dichas placas, igualmente tienen que estar a 45º.Con un procedimiento “sencillo” de marcado dejaremos fijadasdichas posiciones.
PERFORADO.- Con una punta dura y un martillo serealizarán las pertinentes huellas que posteriormente servirán comoguia a la hora de perforar con la máquina de taladrar.
NOTA: Es FUNDAMENTAL prestar especialatención durante todas las fases de los procesos de MARCADOy PERFORADO, ya que pequeñas desviaciones puedenocasionar problemas a la hora de proceder al montaje de lasláminas reflectoras de aluminio.
CS/1442
Anillo porta-láminas reflectorasProyecto INTICS-14/05/E
O/E
XT.1
420,0
0 M
/M
TUBO
O/ EXT. 1” MILIMETRICO
MUÑEQUILLAS DE GIRO
La medida exterior de1420,00 m/m de diámetro esFUNDAMENTAL, de ella dependedirectamente la buena disposición delas placas reflectantes.
Por otro lado hay queprestar especial atención,utilizando una barra en la que quedenacopladas las dos muñequillas degiro, al soldar las mencionadasmuñequillas, en perfecta oposición ysiguiendo un diámetro imaginario, alanillo porta-láminas reflectoras
O/IN
T.1369,20 M/M
1475,00 M/M
CS/1443
Anillo porta-láminas reflectorasProyecto INTICS-14/05/F
* *
* Unido por soldadura
LINEA DE EJE DE GIRO DE
LA MUÑEQUILLA
PLANO DE LAMINA
REFLECTORA
MEDIDA MUY IMPORTANTE PARA
RESPETAR LA DISTANCIA FOCAL
120,00 M/M
Los 24 taladros de sujecciónde las láminas reflectoras, vanubicados a 45º con respecto al planodel anillo.
PLANO DEL ANILLO 45º
Anillo porta-láminas reflectorasProyecto INTICS-14/05/G
CS/1444
45º45º
A
A2 + A2=12,702
2A2 =161,29
80,645=A2
8,98 M/M=A
A
45º
90º
O/ EXT. 1” MILIMETRICO
12,7
0 M
/M
DETALLE
TALADRO DE O/ 3/16” - 24X
LA PARABOLA TIENE EN ESTE PUNTO O/ 1382 M/M
12,7
0 M
/M
De los cálculos anteriores deducimos que la circunferenciaque contiene los veinticuatro taladros tiene un diámetro de1420 - (12,7-12,7-8,98-8,98)=1376,64 M/M
Una circunferencia con un diámetro de 1376,64 M/M, tieneuna longitud de 4324,85 M/M que dividido entre 24 partes, nos da unacota de 180,20 M/M, que es precisamente la distancia máxima entre loscentros de los taladros superiores (ya que tiene los taladros rasgados),de las láminas reflectoras.
NOTA: No hay que confundir la circunferencia interna del anillo, 4301,478 m/m, que dividido entre 24 da tramos de 179,228 m/m yque sirven para definir las marcas internas radiales, con la circunferencia en la que se encuentran los taladros para sujección de lasláminas de aluminio, que tiene 4324,85 m/m, (un diámetro de 1376,64 m/m, es decir), que dividido entre 24 da tramos de 180,20 m/my que coinciden con la distancia entre los centros de los taladros superiores (ya que tiene los taladros rasgados) de las láminasreflectoras.
Máquina curvadora de tubosProyecto INTICS-14/06/A
CS/1445
Máquina curvadora de tubosProyecto INTICS-14/06/B
La necesidad de tener una estructura muy uniforme en la quese puedan anclar las láminas de aluminio, nos ha obligado a fabricaruna máquina mediante la cual se pueda curvar la tubería milimétricade 1”, al diámetro adecuado.
Según se puede observar en el dibujo CS-14/06/A, lamáquina está compuesta por una estructura estática, que tiene unaroldana central, con unos rodamientos para el giro, una pletinacurvada sobre la que queda dispuesta una media caña negra, de 1” dediámetro interior y una serie de pletinas que rigidizan todo elconjunto. En el extremo de la media caña de 1”, hay un sistema quesirve para retener el extremo de la tubería de 1” milimétrica, duranteel proceso de curvado.
La parte móvil está compuesta por un brazo doble, en uno decuyos extremos queda ubicada la roldana con canal y en el otroextremo dos taladros para quedar unido a la roldana de giro.
Si bien, el radio de curvatura de la máquina, es decir desdeel centro de la roldana de giro, hasta el fondo de la cañería negra de1” de diámetro interior es 684,60 m/m, una vez curvado el tubo yfuera de la máquina, la medida real es superior y difícil de calculardado que el espesor de pared es poco uniforme y con resultadosdispares.
Para conseguir un buen dimensionado final, utilizaremosotra máquina denominada “Base de conformado” de la quehablamos en el capítulo siguiente.
CS/1446
Base de conformadoProyecto INTICS-14/07/A
CS/1447
CS/1448
Base de conformadoProyecto INTICS-14/07/B
Como ha quedado expuesto en el texto CS-14/06/B, lasdiferencias existentes en los espesores de la tubería milimétrica de 1”dan como resultado diámetros de curvatura dispares.
Para conseguir que el anillo quede cerrado a 1420,00 m/m dediámetro exterior, utilizamos otra máquina denominada “Base deconformado”. Este soporte está compuesto por una estructura enestrella de ocho brazos, fabricado con perfil en “L” de 3/4”. En elextremo de estos brazos, quedan dispuestas unas mordazas quemediante la mecanización de taladros rasgados permiten su puesta apunto para conseguir la distancia de 1420,00 m/m entre ellas.
Antes de cortar la zona sobrante del tubo, utilizaremossargentas (gatos) para llevarlo hasta contactar con la zona interna detodas las mordazas. Una vez cortado y haciendo el enfrentamiento delos dos extremos, realizamos la soldadura, dejando que enfrie sobreel soporte para evitar deformaciones.
Sobre este soporte, igualmente, se realiza el proceso dealineamiento y soldadura de las muñequillas de giro como se puedeobservar en la fotografía CS-14/05/C.
CS/1449
Prensa de punzonado de láminas de aluminioProyecto INTICS-14/08/A
CS/1450
Prensa de punzonado de láminas de aluminioProyecto INTICS-14/08/B
La perforación de las láminas, en base al reducido espesordel material, 0,40 m/m, no se puede hacer mediante la utilizaciónde brocas, hay que hacerlo con un sistema de punzonado.
En este caso hemos utilizado una prensa de reducidasdimensiones pero con gran precisión en el movimiento del punzónpara evitar el deterioro de la matriz.
Sobre la bancada de la prensa, se ha dispuesto una placa dealuminio de 15,00 m/m de espesor en la que se ha mecanizado elalojamiento de la matriz.
Para colocar los topes de punzonado, previamenteutilizamos la lámina-patrón. Una vez que tenemos el punzónintroducido en uno de los taladros a mecanizar, colocaremos regletasrectificadas de tope que quedarán fijadas a la placa de aluminiomediante sargentas (gatos) con protecciones de plástico.
Hay que tener espacial cuidado en limpiar perfectamente lasuperficie de la placa de aluminio y la superficie de las regletas paraevitar dañarlas.
Los topes en la lámina patrón siempre se realizarán en zonasperpendiculares pero nunca en las zonas cónicas ya que unapequeña irregularidad en el proceso de corte significaría un desfasegrande en el lugar de ubicación del taladro.
Una vez realizada la puesta a punto, procederemos apunzonar las láminas, teniendo en cuenta que tienen taladrossimétricos.
SI
NO
CS/1451
Base de anclaje para pulido de plancha de aluminioProyecto INTICS-14/09/A
CS/1452
Base de anclaje para pulido de plancha de aluminioProyecto INTICS-14/09/B
Para proceder a pulir la lámina de aluminio, la colocaremos,con la pequeña concavidad hacia abajo, en una base de madera quecontará con dos tornillos en los que haremos coincidir los taladrossuperiores, y un tornillo coincidente con el taladro del extremo que,mediante la utilización de unas tuercas, dejará la plancha inmóvildurante el proceso de pulido. Dicha placa se fijará a una mesa con dossargentas (gatos).
Al estar fija la lámina de aluminio, podemos ejercer unapresión superior sobre su superficie, evitando dañarla durante elpulido y la fase de limpieza y, de esta manera, conseguir un mejoracabado y por consiguiente un mejor rendimiento de la CocinaSolar.
Máquina de pulido de lámina de aluminioProyecto INTICS-14/10/A
CS/1453
Máquina de pulido de lámina de aluminioProyecto INTICS-14/10/B
CS/1454
Hay una relación directa entre el acabado superficial,pulido, de las láminas de aluminio y la eficiencia de la CocinaSolar. Por supuesto que existen en el mercado boliviano materialescon acabados pulidos a brillo espejo, nos referimos concretamente alacero inoxidable pero hay dos razones fundamentales que hacenprohibitiva su utilización. La primera es el precio, totalmentedesorbitado para los fines que nos proponemos al fabricar y distribuirla Cocina Solar CS-14. La segunda es la dificultad de manipulacióny mecanizado del citado material. El corte y perforado de una láminade acero inoxidable de 0,40 m/m de espesor, requiere de unamaquinaria compleja y de coste muy elevado.
En base a estos dos factores y al buen funcionamientoconseguido con la lámina de aluminio, nos centramos en ella,tratando de obtener un acabado superficial de muy buena calidad.Para ello hemos diseñado una máquina de construcción muyasequible y sencilla que nos permite pulir la superficie de la láminacon resultados óptimos, y de una forma más eficiente y cómoda.
En lineas generales, la máquina, está constituida por dosrodillos superpuestos. En uno de ellos hemos adherido uno de loscomponentes de las bandas denominadas “Velcro”. Sobre este rodilloestá dispuesta una tela que igualmente lleva adherida con clefa (colade contacto), el otro componente de la banda “Velcro”, de tal formaque nos permite arrollarla sobre el rodillo formando un conjuntocompacto.
El otro rodillo, el superior, tiene colocados una serie derodamientos que siempre están en contacto con la tela del rodilloinferior. Los extremos de este rodillo están alojados en unos taladros
Máquina de pulido de lámina de aluminioProyecto INTICS-14/10/C
CS/1455
de unos soportes rectangulares, quedando fijados mediante dospernos (tornillos).
Los soportes rectangulares, están colocados dentro de unoscarriles mecanizados con perfil en “T” de 1” y pletinas de 1/2”, de talmanera que pueden desplazarse en sentido vertical.
La distancia entre centros de los soportes rectangulareses inferior a la distancia entre centros de los rodillos, detal manera que la superficie de éstos siempre estará en contacto.
El rodillo inferior, que tiene limitada su carrera hacia abajoen base a los topes existentes en los carriles, es el encargado detrasmitir al sistema la tracción recibida en una polea acoplada en unosde sus extremos. Un motor de máquina de coser de 180 w, con unapolea en el extremo de su eje, y mediante una correa hace girar elcitado rodillo. Este tipo de motores son fáciles de encontrar en elmercado, a precios muy asequibles y cuentan con un pedal quepermite regular la velocidad de giro en todo momento.
Hay que hacer notar que el diámetro de la polea delmotor es aproximadamente la mitad de la acoplada en el eje delrodillo, consiguiendo, de esta manera, una disminución de vueltasy una mayor potencia, ambas cosas muy recomendables.
El segundo rodillo, el superior, se encuentra en contacto alprimero gracias a su disposición flotante forzada hacia abajo,mediante unos resortes regulables en presión. De esta manera ygracias al movimiento recibido del primer rodillo, sus rodamientosgiran igualmente pero en sentido contrario.
Máquina de pulido de lámina de aluminioProyecto INTICS-14/10/D
CS/1456
Para proceder al pulido, se introduce la lámina entre ambosrodillos, sujetándola firmemente y dejándola avanzar,aproximadamente hasta la mitad de su longitud.
Una vez retirada, procederemos a realizar la operación conla otra mitad de la lámina de aluminio.
El sistema consigue ejercer una fuerte presión en la láminade aluminio sobre una superficie rígida pero giratoria gracias a ladisposición de los rodamientos del segundo rodillo. Los rodamientosque están en contacto con la tela pulidora del rodillo inferior, giran.A medida que vamos introduciendo la lámina entre ambos rodillos,los rodamientos se van deteniendo. De esta manera evitamosdesgastes prematuros y una acción de pulido mas eficiente.
Este sistema, una vez realizada la operación de pulido, dejala superficie relativamente limpia, precisando tan sólo una pequeñalimpieza para proceder a retirar los posibles restos de pasta de pulido.
Es muy importante realizar la operación de pulido antesde perforar la lámina con los taladros pequeños y con losocasionales taladros grandes. Una lámina de aluminio perforadaocasionaría el deterioro de las telas pulidoras de manera prematura.
Esta máquina, no desplaza en absoluto el sistema de pulidomanual en el que utilizamos la “Base de anclaje de pulido de planchade aluminio”, sencillamente, y para aquellos casos en los que elnúmero de láminas sea elevado, supone un considerable ahorro detiempo, con resultados óptimos.
Montaje de los diferentes elementosProyecto INTICS-14/E/A
CS/1457
Montaje de los diferentes elementosProyecto INTICS-14/E/B
CS/1458
El montaje de los diferentes elementos de la Cocina Solar,no presenta ningún tipo de dificultad, tan sólo el ensamblado de lasláminas de aluminio y de estas sobre el anillo porta-láminas mereceun comentario.
Procederemos colocando primeramente, sobre unasuperficie limpia y que no arañe, una lámina con taladro de 54,00m/m, con la superficie pulida hacia arriba, y como se ha descrito enel dibujo CS-14/09/B con la pequeña concavidad hacia abajo. Acontinuación, a su derecha colocaremos una lámina sin taladro de54,00 m/m, uniéndola con pernos (tornillos) de 5/32” x 3/8”, teniendola precaución de colocar la cabeza del perno en la zona vista y latuerca abajo. Sólo uniremos los taladros centrales, los de los extremosse quedarán para el final. La tercera placa, también sin taladro de54,00 m/m se colocará a la izquierda de la primera, que colocaremosy procederemos con los pernos (tornillos) de 5/32” x 3/8” como conla segunda lámina.
Siguiendo esta misma secuencia, iremos colocandoalternativamente a izquierda y derecha de la primera lámina hasta quehayamos colocado once láminas a cada lado, la última lámina, laveinticuatro, será otra igual a la primera, es decir con taladro de 54,00m/m. El conjunto de 24 láminas quedará pendiente de cerrarse hastaque hayamos colocado el perno (tornillo) central.
Utilizando un perno (tornillo) de 5/32” x 1”, con volanda(arandela), comenzando por la lámina 1 que tiene un taladro de 54,00m/m, iremos introduciéndolo por la parte de abajo con la secuenciade láminas, 1, 2, 3, 4, ..., teniendo en cuanta que las láminas 2, 4, 6,8, ..., están a un lado y las láminas 3, 5, 7, 9, ..., están al otro.
CS/1459
Montaje de los diferentes elementosProyecto INTICS-14/E/C
Así iremos introduciendo el perno (tornillo) en todas lasláminas hasta llegar a la número veinticuatro que quedará encima detodas. Una volanda (arandela), una volanda de presión (arandela depresión) y una tuerca terminarán de formar el conjunto que no seapretará hasta concluido todo el montaje.
Para terminar de cerrar la parábola, uniremos los taladroscentrales de las láminas de los extremos, poniendo especial atenciónen qué placa tiene que ir sobre la otra (seguiremos la secuencialógica) y evitando dañar o marcar las láminas de aluminio.
El anillo porta-láminas reflectoras estará dispuesto sobre unasuperficie amplia y apoyado sobre las muñequillas de girodesmontadas. El conjunto de láminas, cogiéndolo entre variaspersonas se colocará encima del anillo, procediendo a subir el mismohasta que los taladros de una zona del conjunto de láminas, la de untaladro de 54,00 m/m, quede centrado con los taladros de esa zona delanillo.
Hay que prestar atención durante esta operación para queuna de las dos láminas con taladro de 54,00 m/m esté justamenteenfrentada con una de las muñequillas.
Procederemos a ir colocando remaches de aluminio,manualmente, por una de las láminas con taladro de 54,00 m/m.Sencillamente, iremos dejando sujeto el conjunto de láminas a laestructura. Una vez que todos los remaches estén colocados en sulugar y nos cercioremos de que no hay ninguna irregularidad nideformación del conjunto, procederemos a ajustar los remaches conayuda de la máquina remachadora.
CS/1460
Montaje de los diferentes elementosProyecto INTICS-14/E/D
El soporte de la olla se introducirá por una de las aberturas,colocandolo bajo la muñequilla de giro correspondiente a la quepreviamente habremos desmontado el puente inferior. Pasando delpunto de montaje, procederemos a introducir el otro extremo delsoporte en la otra abertura.
Con el soporte colocado en su lugar, instalaremos los dospuentes de las muñequillas de giro, previa colocación de una pequeñacantidad de grasa, que, de esta manera, formarán un conjunto.
Tan sólo resta colocar el soporte de la olla en la base-soporte, fijándolo con dos volandas de presión (arandelas de presión)y dos tuercas de 3/8”.
Una vez realizado el ensamblado, se procederá a marcar larosca sobrante de los pernos (tornillos) de 5/32” x 3/8”, con uncortalambres, de tal manera que los pernos ya no se puedan aflojarpero dejando sin presión a la tuerca, lo que permite cierto juego entreláminas y evitando tensiones que pudieran ocasionar deformacionesy por consiguiente bajadas de rendimiento de la Cocina Solar.
Normas e instrucciones de uso de la Cocina Solar CS-14Proyecto INTICS-14/G/A
CS/1461
Siempre se tiene que utilizar una olla metálica de colornegro, o en su defecto, de aluminio pintada de colornegro. Aunque el soporte permita dos ollas, tan sólo sepuede colocar una en el centro.
La Cocina Solar, cuandono se utilice, colocarla enreposo, con la parábolahacia abajo.
Asegurar con piedras elsoporte de la Cocina Solarpara prevenir el vuelco porel viento.
La cocina deberá de reorientarse (enfrentarla al Sol),aproximadamente cada 30’. Es una operación muy fácilgracias al bajo peso de la cocina, 15 kgs. El primer pasoen el proceso de orientación de la Cocina Solar, es moverel soporte hasta que la sombra esté en prolongación comose puede apreciar en la fotografía superior.
El segundo paso en el proceso de orientación de la CocinaSolar, es mover la parábola en sentido vertical hasta quela pieza de color rojo no haga sombra sobre la placa decolor blanca.
Normas e instrucciones de uso de la Cocina Solar CS-14Proyecto INTICS-14/G/B
CS/1462
Siempre que sea posibledeberá de estar protegidadel viento, si no fuera así,colocar una piedra.
Muy importante, no dejarobjetos inflamables cercade la Cocina Solar.
Tener siempre la precaución de coger la olla, protegida conun trapo. Tampoco mirar directamente al foco cuando nose esté cocinando para evitar deslumbramientos.
Limpiar siempre lasláminas con agua calientey jabón, nunca conproductos abrasivos.
¡¡¡No utilizar nuncaestropajos que rayen las
láminas!!!
Para favorecer el proceso de cocinado, siempre se deberánde trocear los alimentos en pedazos pequeños.
CS/1463
Normas e instrucciones de uso de la Cocina Solar CS-14Proyecto INTICS-14/G/C
Para mantener calientes los alimentos y poder tomarlos durante la noche, colocar la olla en una cesta de mimbre y aislarlacon frazadas (mantas) como se muestra en las fotografías superiores.
Este nuevo sistema de cocinar, pese a ser de granayuda en la vida cotidiana de millones de personas en todo elplaneta, exige ciertos cámbios de hábitos a la hora de cocinarcon el sol.
El aprendizaje del uso de esta cocina ha de ser gradual.No podemos pretender pasar de forma inmediata del sistematradicional de preparar los alimentos, utilizando leña o bosta,a cocinar directamene con el sol.
Los tiempos de cocinado, son diferentes, no mayores omenores, sencillamente diferentes. Hay que “jugar” día a díahasta que nos familiaricemos tanto con los tiempos como conlas cantidades de alimentos y líquidos.
Ya que el “Sol” y su capacidad calorífica es gratuito,no debemos de enfadarnos con él cuando en el transcurso delproceso de cocinado sea cubierto por una nube, hay que serpaciente, normalmente, esa nube pasa y nos permite continuar
con el proceso de cocinado, si esto perdura y es algo que hayque valorar antes de comenzar el proceso, es el momento deretomar los métodos tradicionales de cocinado.
Filosofía de la “Cocina Solar” CS-14
Proyecto INTI
La Cocina Solar, no es lasolución definitiva, pero si
representa una alternativa reala problemas muy graves que dificultan la
vida a millones depersonas y ponen en serio
peligro el equilibrio medioambiental delplaneta Tierra, la casa en la
que todos vivimos.
CS/1464
Notas
