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F. Flores UNSAMXV Simposio Peruano de Energia Solar (perusolar.org)Ver el resto de diapositivas en : http://solucionessolares.blogspot.com/
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CALENTADOR CON ENERGÍA CALENTADOR CON ENERGÍA SOLAR TIPO CAJA PARA SOLAR TIPO CAJA PARA
COCCIÓN DE ALIMENTOSCOCCIÓN DE ALIMENTOS
Francisco Constante Flores RossoFrancisco Constante Flores [email protected]
XV SIMPOSIO PERUANO DE ENERGIA SOLARXV SIMPOSIO PERUANO DE ENERGIA SOLARCajamarca, 10 al 14 de Noviembre del 2008Cajamarca, 10 al 14 de Noviembre del 2008
Universidad NacionalUniversidad Nacional
““Santiago Antúnez de Mayolo”Santiago Antúnez de Mayolo”HuarazHuaraz
ResumenResumen
En este trabajo de investigación se presentan los En este trabajo de investigación se presentan los resultados obtenidos de los ensayos realizados para resultados obtenidos de los ensayos realizados para construir un CALENTADOR CON ENERGIA SOLAR TIPO construir un CALENTADOR CON ENERGIA SOLAR TIPO CAJA PARA COCCIÓN DE ALIMENTOS, al haberse CAJA PARA COCCIÓN DE ALIMENTOS, al haberse calculado la potencia y la eficiencia del calentador calculado la potencia y la eficiencia del calentador siguiendo el Método adoptado por la Red siguiendo el Método adoptado por la Red Iberoamericana de Cocción Solar (RICSA). Se analiza Iberoamericana de Cocción Solar (RICSA). Se analiza así mismo las curvas de factores de mérito Fasí mismo las curvas de factores de mérito F1111 y F y F2222. .
El trabajo de investigación se realizo en el periodo El trabajo de investigación se realizo en el periodo 2007-2008 bajo la supervisión de la Oficina General de 2007-2008 bajo la supervisión de la Oficina General de Investigación y Cooperación Técnica de la UNASAM.Investigación y Cooperación Técnica de la UNASAM.
22
OBJETIVOSOBJETIVOS
Objetivo General:Objetivo General: Contar con un calentador que permita el Contar con un calentador que permita el
aprovechamiento de la energía solar térmica en aprovechamiento de la energía solar térmica en el proceso de cocción de alimentos.el proceso de cocción de alimentos.
Objetivos Específicos:Objetivos Específicos:
Diseñar el sistema (colector tipo caja) que servirá Diseñar el sistema (colector tipo caja) que servirá para cocinar los alimentos.para cocinar los alimentos.
Construcción del calentador de energía solar.Construcción del calentador de energía solar. Probar el funcionamiento del calentadorProbar el funcionamiento del calentador
33
PROBLEMAPROBLEMA
Las familias de las comunidades rurales Las familias de las comunidades rurales adolecen de una economía suficiente para adolecen de una economía suficiente para hacer uso de las cocinas que utilizan hacer uso de las cocinas que utilizan combustibles tradicionales (gas, kerosene, combustibles tradicionales (gas, kerosene, energía eléctrica, etc.); la carencia de este energía eléctrica, etc.); la carencia de este combustible para cocinar obliga a las combustible para cocinar obliga a las familias a emplear estrategias, como dejar familias a emplear estrategias, como dejar de cocinar o cocer mal los alimentos que de cocinar o cocer mal los alimentos que afectan negativamente la nutrición, afectan negativamente la nutrición, afectando de esta manera la calidad de afectando de esta manera la calidad de vida de estas familias. vida de estas familias.
44
MATERIALES REQUERIDOSMATERIALES REQUERIDOS
55
RELACION DE MATERIALES REQUERIDOS PARA LA CONSTRUCCION DE LA COCINA SOLAR
MATERIAL AUXILIARMATERIAL AUXILIAR
66
RELACION DE MATERIAL AUXILIAR UTILIZADO PARA LA EVALUACION DE LA COCINA SOLAR
RELACION DE INSTRUMENTAL UTILIZADO PARA LA EVALUACION DE LA COCINA SOLAR
METODOLOGIAMETODOLOGIA
77
DIAGRAMA DE DISEÑO Y
CONSTRUCCION DE LA COCINA
SOLAR
DIAGRAMA DE DISEÑO Y
CONSTRUCCION DE LA COCINA
SOLAR
PLANCHA DE FIERROGALVANIZADO (F. G)
100
101
200
201
300
301
400
401
404
405
406
407
408
CORTE DE PLANCHA DE F. G (5 PIEZAS)
VARILLA DE CANALETADE ALUMINIO
CORTE DE CANALETA(16 PIEZAS)
LAMINADE ESPEJO
CORTE DE LA LÁMINADE ESPEJO (5 PIEZAS)
LÁMINADE VIDRIO
CORTE DE LÁMINA DE VIDRIO (2 PIEZAS)
ENSAMBLAJE DELARMAZON
ENSAMBLAJE DE LASUPERFICIE EXTERNA
ENSAMBLAJE DE LAS PAREDES INTERIORES
INTRODUCCION DE LA LÁMINA DE FIBRA DE VIDRIO ENTRE LAS PLACAS F. G. Y ESPEJO
INTRODUCCION DE LA LÁMINA DE FIBRA DE VIDRIO ENTRE LA PLACA ABSORBEDORA Y F. G.
402
403
LÁMINA DEFIBRA DE VIDRIO
CORTE DE LÁMINA DE FIBRA DE VIDRIO (5 PIEZAS)
409ENSAMBLAJE DE LA TAPA DE LACOCINA: LÁMINA DE F.G. Y ESPEJO
410
411
412
SELLADO DELA COCINA
UNION DE LA TAPA DE LA COCINACON EL MARCO DEL ESPEJO
COCINACONSTRUIDA
88
Ensayo de Colector SolarEnsayo de Colector Solar Lugar:Lugar: Huaraz - Ancash, Perú Huaraz - Ancash, Perú Latitud:Latitud: 9° 31’ – sur ; 9° 31’ – sur ; Longitud:Longitud: 77° 32’ - oeste 77° 32’ - oeste ; Altitud: ; Altitud: 3100 3100
msnmmsnm
Descripción física del colector solar:Descripción física del colector solar:
99
Nombre o modelo que lo identifique SHINA1
Tipo de Cocina Solar Horno
Superficie de cubierta vidriada [m²] 0.3177 m2
Área de reflectores [m²] 0.6391 m2
Superficie proyectada horizontal [m²] 0.3216 m2
Superficie de placa absorbedora [m²] 0.2651 m2
Peso [N] 197.96
Masa [kg] 20.2
Volumen interior [dm3] (útil para hornear) 47.17 dm3
Volumen exterior [dm3] 0.0633 m3
Número de ollas y volumen 2 de 4 L c/u
Tipo de ollas Removibles
Otros usos: Secadero, pasteurización de agua, calentamiento de agua, otros usos,
Fotos del Colector SolarFotos del Colector SolarColector solar “Shina 1” Colector solar “Shina 1”
cerradacerradaColector solar “Shina 1” abierta, lista para ser usadaColector solar “Shina 1” abierta, lista para ser usada
1010
1111
Figura 2: fotografía mostrando la mesa de toma de datos, cochecito móvil, e instrumental dispuesto de tal forma que facilita la evaluación de la cocina.
RESULTADOSRESULTADOSa)a) Primer Factor de mérito (FPrimer Factor de mérito (F1111))
Figura 1: ensayo para la temperatura máxima de placa de la cocina solar “Shina 1“
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
0
20
40
60
80
100
120
R. S
olar
[W
/m2 ]
Tem
pera
tura
[°C]
Tiempo en horas
Ta °C TP °C I (W/m2)
1212
Figura 3: valores de F11 cocina solar “Shina 1”.
0.020
0.030
0.040
0.050
0.060
0.070
0.080F 1
1[m
2 .°C
/W]
Tiempo en horas
Factor de merito F11
Factor de merito F11 [m2.°C/W]1313
b) Segundo Factor de mérito (Fb) Segundo Factor de mérito (F2222))
Figura 4: Ensayo del calentamiento de agua. Temperatura ambiente. Radiación solar y Temperatura del agua (temperatura promedio).
0
200
400
600
800
1000
1200
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Radi
ació
n So
lar
W/m
2
Tem
pera
tura
pro
med
io (°
C)
Tiempo (Hora)
Determinación de la temperatura del agua (°C) Huaraz- Perú 15-05-2008
Tpromedio °C
Ta °C
I (W/m2)
1414
Figura 5: potencia de cocción de la cocina solar “Shina 1”.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
21.55 28.10 32.75 37.65 46.55 51.95 54.95 59.95 61.30 63.10 64.40
Pote
ncia
[W]
Diferencia Tprom - Ta [°C]
Potencia
Potencia
Lineal (Potencia )
1515
1616
Figura 6: potencia de cocción de la cocina solar “Shina 1”, para una diferencia de temperatura de 50°C.
Tabla: Resumen de Resultados de la Evaluación del Tabla: Resumen de Resultados de la Evaluación del Colector Solar Tipo Caja “Shina 1”Colector Solar Tipo Caja “Shina 1”
1717
Tabla : Comparación de cocinas solares (tipo caja)Tabla : Comparación de cocinas solares (tipo caja)
Propiedad Ñacuñan 1ARGENTINA
Ñacuñan 2ARGENTINA
NandwaniCOSTA RICA
Shina 1 (UNASAM)
PERÚ
Superficie de placa absorvedora [m2]
0.1824 0.3675 0.3648 0.2651
Superficie proyectada horizontal [m²]
0.715 0.4 0.603 0.3216
Carga [kg] 4.8 2.7 4.1 2.25
Tiempo 80°C [min.] 104 114 92 175
Tiempo 90°C [min.] 137 134 121 235
Temp max placa [°C] 155.8 144.1 156.5 107.1
F11 [m2.°C/W] 0.0568 0.0404 0.0736 0.06
F22 [adim.] 0.224 0.126 0.17 0.38
Potencia [W] 61 25 51 50
Eficiencia (%) 13 9.6 12.7 17.13%
1818
¡GRACIAS!¡GRACIAS!
1919