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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN
U.E. ORLANDO ENRIQUEZ RODRIGUEZ
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE COCINA SOLAR COMO ALTERNATIVA
ENERGÉTICA
REALIZADO POR:
BRACHO DARIANA CI: 26957253
FERNANDEZ RICHARD CI: 22399061
MORENO ADRIANA CI: 25800162
NIÑO YOLYMARI CI: 23887251
URDANETA GISBEL CI: 25491334
VILLALOBOS LISANDRO CI: 26200089
VILORIA DENNIS CI: 22336084
TUTOR METODOLOGICO: TUTOR DE CONTENIDO:
ROMERO OSWALDO CI: 21973699 T.S.U. ROMERO JOHANNA CI: 11078546
SAN FRANCISCO, MAYO DE 2013.
INDICE GENERAL
PORTADA………………………………………………………………………..i
INDICE DE CONTENIDO………...…………………………………………….ii
AGRADECIMIENTO...…………………………………………………………..iii
RESUMEN………………………………………………………………………..iv
VEREDICTO……………………………………………………………………..v
INTRODUCCIÓN………………………………………………………………....vi
CAPITULO I...……………………………………………………………………..7
CAPITULO II……………………………………………………………………….9
CAPITULO III………………………………………………………………………18
CAPITULO IV………………………………………………………………………22
CONCLUSIONES………………………………………………………………….28
RECOMENDACIONES……………………………………………………………30
BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………..31
ANEXOS…………………………………………………………………………….32
ii
AGRADECIMIENTO
Nuestro más sincero agradecimiento ante todo a Dios nuestro padre Celestial
por guiarnos los pasos, darnos su protección, brindarnos fortaleza para afrontar lo
mejor posible los problemas, a nuestros padres por su inmenso amor que se traduce
en apoyo emocional, por su constante lucha del día a día para poder brindarnos lo
mejor de nuestras vidas, por sus palabras de aliento y motivación que nos incentivan
para alcanzar nuestras meta.
A la insigne y honorable Unidad Educativa Maestro Orlando Enrique Rodríguez,
que a través de sus destacados profesores, contribuyen a implementar la práctica de
la educación, el arte y la ciencia.
A nuestro distinguido profesor de tesis por el tiempo, dedicación y conocimiento
aportado desde el inicio de nuestra investigación.
iii
Moreno Adriana, Bracho Dariana, Urdaneta Gisbell, Villalobos Lisandro, Niño
Yolymari, Viloria Dennis, Fernández Richard. Diseño y Construcción de Cocina
Solar Como Alternativa Energética. U .E .Maestro Orlando Enrique Rodríguez.
Maracaibo, 2013.
RESUMEN
El diseño y construcción de cocina solar como alternativa energética es punto de
referencia para el aprovechamiento de los recursos naturales esta investigación es de
tipo transversal, ya que todos los datos suministrados fueron recolectados en un
momento único, con un método descriptivo experimental, que dio a conocer el
impacto de la variable en la población objeto de estudio, cuya población fue
conformada por los habitantes del lote 16 de la Urbanización El Soler el cual posee
315 casas y de las cuales se obtuvo una muestra de 28 casas para la recolección de
los datos se utilizó el cuestionario como instrumento de recolección de datos que
incluye preguntas cerradas o dicotómicas avaladas por dos expertos uno teórico y uno
metodológico, cuyos resultados arrojaron que la cocina solar por su diseño
simplicidad de uso fácil y económica fabricación, así como su aporte significativo a la
conservación del medio ambiente representa una opción favorable para los seres
humanos y para el planeta, la cocina solar es ecológica lo que permite que se pueda
cocinar sin impacto ambiental comidas sanas y de alto valor nutricional como
recomendación se propone la organización de talleres informativos recetarios de
comidas, promoción de la cocina solar en comunidades vecinas lo que permitiría la
participación activa de los vecinos y la población en general.
Palabras claves: Cocina, Diseño, Energía, Solar.
iv
VEREDICTO
Quien suscribe los profesores______________, ________________y
________________, designados como jurado calificador del proyecto de grado
denominado Diseño y Construcción de Cocina Solar como Alternativa Energética,
presentado por los alumnos: Moreno Adriana, Bracho Dariana, Niño Yolymari,
Urdaneta Gisbell, Villalobos Lissandro, Fernández Richard y Viloria Dennis, según
designación del consejo escolar de la U. E. Maestro Orlando Enrique Rodríguez,
declaramos que nos hemos reunidos a fin de presenciar su presentación pública y
luego de realizadas la sesión de preguntas y respuestas hemos
decidido______________Con la calificación de________( ) puntos.
San Francisco, ____________de____________2013.
________________ __________________
Nombre: Nombre:
Cédula Cédula
_________________
Nombre
Cédula
v
INTRODUCCIÓN
La calidad de vida es un tema excesivamente subjetivo, intrínsecamente
relacionado a las necesidades particulares de cada individuo; es por eso que es tan
complejo definirlo, pero el asunto se complica aún más, ya que habría que agregarle
otros factores que escapan de lo individual y trasciende a lo colectivo, el respeto a la
norma, la conciencia social o ambiental, la calidad de la educación y de la salud, la
seguridad social, el acceso a un trabajo bien remunerado o, simplemente, caminar sin
miedo por la calle.
Las fuentes de energía de origen renovable están adquiriendo cada vez mayor
presencia e importancia en nuestra sociedad. Por ello, para proporcionar respuestas a
aquellos interesados en conocer las aplicaciones de la energía solar y servir de
primera referencia.
vi
CAPITULO I
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En la actualidad existen miles de personas que cocinan con leña, esto destruye los
bosques y el humo que se respira es perjudicial para los seres vivos, así como a
nuestro planeta, podemos ver que a medida que pasan los años aumentan las
condiciones que afectan nuestra vida y al mundo que nos rodea constatamos que el
alto costo de la vida, el detrimento de los recursos petroleros, el escaso poder
adquisitivo y la pobreza extrema de muchas poblaciones que no gozan del beneficio
de cocinar a gas o con energía eléctrica, se ven en la necesidad de cocinar con leña.
Por su parte Venezuela posee un tremendo potencial en energía solar y brinda
condiciones para su aprovechamiento, la energía solar es un recurso renovable,
gratuito en su origen, universal en su distribución, inconmensurable en su
disponibilidad. En el Estado Zulia contamos con suficiente energía solar lo que
constituye una gran ventaja para la construcción y el uso de la cocina solar, esto
representa una reducción considerable en el uso de leña, combustibles fósiles
convencionales o energía eléctrica, nuestra región cuenta con un alto índice de horas
de sol al año, esto beneficiaria el uso de la cocina solar en las comunidades.
Conforme con el uso de las cocinas solares, estas permiten la cocción de alimentos
y pasteurización del agua en pocas horas, aunque continuamente se desarrollan
usos adicionales. Numerosos factores, incluyendo el acceso a los materiales, la
disponibilidad de los carburantes de cocinas tradicionales, el clima, las preferencias
en cuanto a la alimentación, factores culturales y capacidades técnicas, favorecen que
las cocinas solares sean accesibles para las personas. Con un conocimiento de los
principios básicos de la energía solar y un acceso a materiales simples, como el
cartón, el papel de aluminio y el cristal, se puede construir una cocina solar eficaz.
Igualmente la cocina solar ya ha sido probada en una amplia variedad de culturas.
Las cocinas solares de cajas de cartón pueden ser apropiadas para muchas culturas,
porque los materiales son generalmente accesibles y baratos, pero las desventajas
del cartón incluyen susceptibilidades por la barrera de humedad y la carencia de
durabilidad comparado con otros materiales.
7
Finalmente los aspectos establecidos sientan las bases para la investigación, los
principios básicos del diseño de las cocinas solares, así como identificar un amplio
abanico de materiales que pueden utilizarse en su construcción. Estos principios se
presentan, en líneas generales, para que sean aplicables a una amplia variedad de
problemas de diseño. Si se necesita cocinar comida, pasteurizar agua, o secar
pescado o grano, se aplican los principios básicos de la energía solar, transferencia
de calor y materiales con una amplia variedad y técnicas para que se pueda hacer un
uso directo de la energía del sol. Cada cocina solar bien aprovechada significa un
ahorro en el consumo de leña, gas o electricidad, así como un ahorro energético
global y no hay gastos por suciedad, contaminación ni por calentamiento global.
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
De acuerdo a lo planteado anteriormente, surge la siguiente interrogante:
¿Utilizando materiales de bajo costo y el sol como energía, será factible diseñar y
construir la Cocina Solar como alternativa energética?
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
Diseñar y Construir Cocina Solar como alternativa energética.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Recopilar la información necesaria para la documentación y diseño de la cocina
solar.
Evaluación de los diferentes tipos de materiales posibles a utilizar en la
construcción.
Adquirir los materiales necesarios para la construcción del instrumento.
Realizar las pruebas requeridas para la aprobación del equipo y obtención de
resultados.
APORTE TEORICO
En este trabajo recae una serie de conocimientos acerca de las variables e
indicadores los cuales serán objeto de estudio y que servirán de gran utilidad para
futuras investigaciones.
8
APORTE METODOLOGICO
A nivel metodológico enmarcado en una investigación de campo de carácter
descriptivo documental, ya que los datos se recogen de manera directa de la realidad
en su ambiente natural a su vez, los datos obtenidos son descritos e interpretados.
APORTE PRÁCTICO A LA COMUNIDAD
La elaboración de la cocina solar como instrumento de participación y desarrollo
integral de las comunidades, ahorro energético, reducción del impacto ambiental.
DELIMITACION El presente trabajo se realizará en el Mcpio. San Francisco Edo.
Zulia, en la U. E. Maestro Orlando Enrique Rodríguez en los meses de Octubre de
2012 a Julio de 2013.
CAPITULO II
MARCO TEORICO
ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN
La mayor central de energía solar del mundo hasta el año 2004 se encontraba en
la ciudad de Espenhain, cerca de Leipzig. Con 33.500 paneles solares modulares
Mono cristalinos y una capacidad de producción de 5 megavatios, la central es
suficiente para abastecer a 1.800 hogares. Actualmente la empresa alemana SAG
Solarstrom, que opera en España con el nombre TAU Solar, ha construido la mayor
huerta solar del mundo en Erlasee (Alemania). Esta sustituye a la central de
Espenhain. La nueva central de Erlasee cuenta en su totalidad con una capacidad de
producción de 12 megavatios.
La Dra. Bárbara Knudson, una de los fundadores de SHE, anota que “La energía
solar se usó por primera vez para cocinar en 1767, aunque en realidad su desarrollo
científico no ocurrió sino hasta los años 1950. El primer diseño consistió en una ‘caja
para cocinar’ construida de contrachapado y reflectores. La crisis de energía de los
años 1970 produjo mayor interés en usar energía solar para la cocina, lo que llevó a
los diseños que tenemos hoy en día.”
9
COCINAS SOLARES
Se tiene registro de cocinas solares desde el año 1767, año en el que el suizo
Horace de Saussure construyó una caja solar que alcanzó los 87 ºC. Para cocinar los
alimentos no se necesita la potencia proporcionada por las cocinas convencionales
(1500 W en un quemador de 15 cm 0,0315 m2 son unos 47.600W/m2). Se puede
definir cocina solar como aquel dispositivo que utiliza la energía solar para lograr
cocinar los alimentos a través de la concentración y/o acumulación de energía solar.
BASES TEÓRICAS
La primera estufa solar fue inventada en 1767 por Horace de Saussure. Él hizo
experimentos con el efecto invernadero y también cocinó con el Sol. Utilizó una cocina
tipo horno. La verdadera pionera de las cocinas tipo horno fue la Dra. María Telkesi,
de origen húngaro. Ella hizo trabajos fundamentales entre 1950 a 1970. Sus trabajos
sirvieron de base a decenas de investigadores en todo el mundo. Ingeniería Sin
Fronteras del País Vasco – Euskal Herriko Mugarik Gabeko Ingeniaritza (ISFPV-
EHMGI) lleva trabajando en la isla de La Española más de 8 años. El modelo de
horno elegido para realizar estos talleres siempre ha sido el horno solar tipo caja,
debido a su sencillez de construcción, bajo coste y facilidad para encontrar los
materiales necesarios en la isla.
Horno o caja.
El horno o caja solar es una caja térmicamente aislada, diseñada para capturar la
energía solar y mantener caliente su interior. Los materiales generalmente son de
baja conducción de calor, lo que reduce el riesgo de quemaduras a los usuarios y
evita la posibilidad de incendio tanto de la cocina como en el lugar en el que se utiliza.
Además los alimentos no se queman ni se pasan conservando así su sabor y valor
nutritivo.
Concentrador solar.
Un concentrador solar es un instrumento que sencillamente consiste en la
concentración en un solo foco de los rayos incidentes en una superficie, consiguiendo
10
de esta manera alcanzar altas temperaturas que permiten el cocido de los alimentos.
Basta con orientarlo adecuadamente en la dirección del sol.
Principio de diseño de un horno solar
El funcionamiento de un horno solar (cocina solar tipo caja) se basa principalmente
en algunos principios físicos.
REFLECTORES
Cuanta mayor cantidad de luz solar entre por la caja, mayor será la cantidad de
energía dentro de ella, es por esto que generalmente se usan reflectores externos
para aumentar la cantidad de luz solar incidente.
PÉRDIDA DE CALOR
La Segunda Ley de la Termodinámica plantea que el calor siempre viaja de lo
caliente a lo frío. El calor dentro de una cocina solar se pierde por tres vías
fundamentales:
Conducción
La segunda ley de la termodinámica plantea que el calor siempre viaja de lo
caliente a lo frío. El calor dentro de una cocina solar se pierde fundamentalmente
por conducción, radiación y convección. El calor dentro de una cocina solar se
pierde cuando viaja a través de las moléculas de todo el material de la caja hacia
el aire fuera de la caja. Es por esto, que en todo diseño tradicional de un horno
solar se usa un material llamado aislante térmico (como el corcho).
Radiación
Lo que está tibio o caliente despide olas de calor, o irradia calor a su
alrededor. Estas olas de calor se irradian de los objetos calientes a través del aire
o el espacio. La mayor parte del calor radiante que se despide de las ollas
calientes dentro de una cocina solar se refleja de vuelta a las ollas.
Convección
Las moléculas de aire pueden entrar y salir de la caja a través de huecos o
imperfecciones en la construcción, o al abrir la puerta; así, el aire caliente escapa
11
del horno. Es por esto que si se quiere reducir las pérdidas de calor por este
fenómeno se debe de fabricar un horno hermético y abrir la puerta lo menos
posible.
Almacenaje de calor
Cuando la densidad y el peso de los materiales dentro del armazón aislado de la
cocina solar aumentan, la capacidad de la caja de mantener el calor se incrementa. Si
introducimos en el horno metales, cazuelas pesadas, agua o comida dura que tarda
mucho tiempo en calentarse, la energía entrante se almacena como calor en estos
materiales pesados, retardando que el aire de la caja se caliente. Estos materiales
densos, cargados con calor, seguirán irradiando ese calor dentro de la caja,
manteniéndola caliente durante un largo período aunque el día se acabe.
Volumen de la caja
Siendo todo igual, cuanto más grande sea el área de acumulación solar de la
caja en relación al área de pérdida de calor de la misma, tanta más alta será la
temperatura de cocción. Dadas dos cajas que tengan áreas de acumulación solar de
igual tamaño y proporción, aquella de menor profundidad será más caliente porque
tiene menos área de pérdida de calor.
Materiales de fabricación
Las cocinas tipo caja, están fabricadas a partir de varios materiales. Cada uno de
ellos presenta ventajas y desventajas de rendimiento y/o económicas.
Crear una cocina de altas prestaciones utilizando materiales modernos hará más
atractiva la cocina solar a la gente de los países desarrollados. Se puede trabajar en
la creación de cocinas más prácticas para la gente de los países desarrollados, o se
puede investigar sobre cómo hacer cocinas más económicas y accesibles para la
gente de los países no desarrollados.
MATERIALES INDISPENSABLES
Hay tres clases de materiales que se utilizan típicamente en la construcción de las
cocinas solares. Una propiedad que debe considerarse al seleccionar los materiales
es la resistencia a la humedad. Material para la estructura:
12
1) Aislantes 2) Material transparente 3) Resistencia a la humedad
Estructura
Se necesitan materiales estructurales para que la caja tenga y conserve una
configuración y una forma dada, y sea duradera mucho tiempo.
Los materiales estructurales que se pueden utilizar incluyen: cartón, madera o
contrachapado, mampostería, bambú, metal, cemento, ladrillos, piedras, cristal, fibra
de vidrio, cañas tejidas, caña de indias, plástico, papel maché, arcilla, tierra
pisada, corteza de árbol, telas aglomeradas con goma de pegar u otros materiales.
Muchos materiales que se comportan bien estructuralmente son demasiado densos
para ser buenos aislantes. Para proporcionar las dos cosas, tanto cualidades de
estabilidad estructural como de buen aislante, se necesita normalmente utilizar
materiales distintos para la estructura y para el aislamiento.
Aislante térmico
A fin de que la caja alcance en su interior temperaturas lo suficientemente
altas para cocinar, los muros y la parte inferior de la caja deben tener un buen
valor de aislamiento (retención de calor). Cuando se construye una cocina solar,
es importante que los materiales aislantes rodeen el interior de la cavidad donde
se cocina de la caja solar por todos los lados excepto por el lado acristalado
normalmente el superior. Cuanta menos pérdida de calor haya en la parte inferior
de la caja, más altas serán las temperaturas de cocción.
Se pueden aislar las paredes con diferentes materiales. No se
recomienda el uso del Fibroglass o del StyroFoam (esponja artificial) ya que
desprenden gases tóxicos cuando se calientan. Los materiales naturales tales
como el algodón, la lana, las plumas, o incluso el papel de periódico arrugado
funcionan bien. La mayor parte del calor que se pierde en una cocina solar se
produce por el cristal, o plástico (ventana), y no por las paredes.
Ventana
Una superficie de la caja debe ser transparente y encararse al sol para suministrar
calor vía efecto invernadero. Los materiales vidriados más comunes son el cristal y el
plástico resistente a altas temperaturas como las bolsas para asar que se usan en las
13
cocinas. Se utiliza doble vidrio, bien de cristal o de plástico para influir tanto en la
ganancia como en la pérdida de calor.
Reflectores
Se emplean uno o más reflectores para hacer rebotar luz adicional dentro de la
caja solar a fin de aumentar la temperatura de cocción. Para los reflectores se
puede usar tanto aluminio como espejo, los espejos reflejan mejor, pero son muy
frágiles y costosos
Recipientes
Para los recipientes lo ideal sería usar los de color oscuro, de poco peso y poco
profundos (un poco más profundos que la comida que va a ser cocinada en ellos).
Las sartenes de metal parece ser que son mejores. Los típicos botes brillantes de
aluminio, pueden pintarse de negro o volverlos negros mediante el fuego y el
calor.
PROPORCION DE LA COCINA SOLAR
Una cocina solar puesta de cara al sol de mediodía debe ser más larga en la
dimensión este/oeste para hacer un mejor uso del reflector sobre un periodo de
cocción de varias horas. Mientras el sol viaja a través del cielo, esta configuración da
como resultado una temperatura de cocción más constante. Con cocinas cuadradas o
aquellas cuya dimensión más larga sea la norte/sur, un porcentaje mayor de luz solar
se reflejará por la mañana temprano y por la tarde desde el reflector al suelo,
perdiendo la caja área de acumulación.
Acerca de las temperaturas
La temperatura que puede alcanzar una cocina solar de caja o una de panel
depende principalmente del número y tamaño de reflectores usados. Una cocina solar
tipo Kerr-Cole (o también llamada caja) puede alcanzar los 150 °C (300 °F) que es la
temperatura a la que se suelen cocinar los alimentos. Un horno cocina perfectamente
cuando alcanza los 90 °C (200 °F). Si las nubes tapan el Sol mientras se está
cocinando, la comida continuaría cociéndose simplemente teniendo 20 minutos de sol
14
por hora. No se recomienda cocinar carnes dejándolas solas si existe la posibilidad de
nubes.
Cocción de los alimentos
La cocción de alimentos es un proceso que requiere temperatura y tiempo. De
hecho la cocción parte a los 50 o 60 °C. Mientras mayor sea la temperatura, más
rápida es la cocción. El ideal es temperaturas de 80 a 100 °C. Temperaturas mayores
pueden destruir vitaminas y proteínas en los alimentos. Hay algunos alimentos (los
pescados) que se cuecen en forma óptima a muy baja temperatura. En cambio a
otros, necesitan una temperatura más alta (de 135 a 145 °C) para que queden
doraditos, por ejemplo, el pollo asado.
En las cocinas tipo horno no es posible freír. Esto porque si bien la cocina puede
alcanzar los 180 a 200 °C, si se inicia la fritura la temperatura cae. Para freír con
energía solar, se necesita usar cocinas con concentradores.
COCINAS DE ACUMULACIÓN
Consiste en acumular la energía solar a través del efecto invernadero en el interior
de una caja donde se encuentran los alimentos. Las cocinas solares de este tipo se
las conoce como hornos solares, ya que realiza las mismas funciones que un horno.
Consiste en una caja aislada con una ventana de vidrio orientada al sol. La
acumulación de la energía en los hornos solares se logra a través de dos formas
simultáneamente: Utilizando materiales conductores y absorbentes de color negro
mate. Los materiales absorberán la radiación y la parte que emite será en longitud de
onda grande, de forma que no atraviesen el vidrio.
Para evitar las pérdidas por conducción y convección se utiliza materiales
aislantes como el corcho, papel de periódico o fibra de coco, y para evitar las pérdidas
por radiación, se utiliza material reflectante en paredes y fondo del horno, evitando
además que la humedad entre en contacto con el material aislante.
COCINAS MIXTAS
15
La mayoría de las cocinas solares se valen de los dos métodos para conseguir
altas temperaturas. Los hornos lo logran añadiendo reflectores exteriores, que por
reflexión aumentan la densidad energética que atraviesa el vidrio. En el caso de
cocinas de acumulación, se logra introduciendo el recipiente con comida en otro
recipiente acristalado o bolsa de plástico transparente que realice el efecto
invernadero.
COCINAS INDIRECTAS
Las cocinas indirectas aprovechan la energía solar almacenada en un fluido
térmico para calentar los recipientes. El sol calienta un fluido térmico (aceites
generalmente) a través de unos colectores solares y se almacena en un depósito
aislado. Las cocinas deben estar lo más cerca posible del depósito para evitar
pérdidas mecánicas. Este tipo de cocinas son más complicadas de diseñar y tienen
un alto precio. Se utilizan para hospitales o centro con comedores comunes para
mucha gente.
Ventajas del uso de la cocina solar
Facilidad de uso.
No contaminan, son muy ecológicas.
No necesitan electricidad, ni combustible.
Fomenta el uso de energías renovables.
La tecnología y conocimientos necesarios de fabricación es muy accesible.
Existe alta disponibilidad de los materiales de fabricación los cuales son
económicos.
Es una buena solución en lugares donde el clima permite su uso cotidiano.
Es un beneficio en países y sitios donde los recursos energéticos para cocinar son
escasos o de costos demasiado altos.
Desventajas del uso de la cocina solar (Hay que diferenciar entre diversos tipos y
calidades de cocinas solares, las hay más eficientes que otras)
16
Si el cielo no está del todo despejado, se requiere más tiempo para cocinar. Con
cielo azul los tiempo de cocción son equivalentes a una cocina de gas o eléctrica.
Depende de las condiciones del tiempo para poder cocinar. No es posible cocinar
con días nublados o con lluvia.
Solo se puede ocupar de día, aunque con el uso de una cesta aislante se puede prolongar el efecto de la cocción varias horas.
FACTORES CULTURALES
Además de los aspectos técnicos del diseño de la cocina solar, que destacan en
primer lugar, también juegan un papel principal en transferir a la cocina solar una
tecnología que funcione con éxito, factores que incluyen la cultura, una tecnología
adecuada, así como aspectos estéticos.
SISTEMA DE VARIABLES
VARIABLE INDEPENDIENTE
Diseño y construcción: Proyección y distribución de elementos de una obra, arte o
técnica de construir.
VARIABLE DEPENDIENTE
Cocina Solar: Una cocina solar es simplemente una caja bien aislada por cuya parte
superior ingresa la radiación solar por una cubierta transparente.
Objetivos
Específicos
Variable Dimensiones Indicadores
Evaluar los diferentes
tipos de materiales
posibles a utilizar en la
construcción.
Diseño de cocina
solar
-Investigaciones
sobre materiales de
construcción
-Investigar
-Enseñar
17
Adquirir los materiales
necesarios para la
construcción del
instrumento
Diseño de cocina
solar
-Recolección de
materiales de
construcción
-Métodos
-Pasos a seguir
Realizar las pruebas
requeridas para la
aprobación del equipo y
obtención de resultados.
Diseño de cocina
solar
-Realizar pruebas del
equipo
-Pruebas
-investigación
. CAPITULO III
MARCO METODOLOGICO
Este capítulo corresponde al tercer paso de la investigación en el cual se relaciona
los aspectos metodológicos que se van a seguir durante la investigación, para el
diseño y construcción de la cocina solar. Y de esta manera instaurar la profundidad de
conocimiento, los métodos y técnicas a utilizar para recolectar la información, y a
partir de su procesamiento se analizara la influencia de esta variable.
Tipo de investigación
En lo concerniente, a nuestra investigación es de tipo transversal; al ser definida
por, (Hernández, 2006), cuando se recolectan datos en un solo momento, único y
prospectiva, debido a que la calidad de vida, será medida a lo largo de un periodo
dado, a medida que los cambios se dan en el futuro produciéndose el manejo de esta
variable por parte de la población a estudiar y por lo tanto las modificaciones que esto
podría generar en el ambiente individual y laboral.
Diseño de investigación
Con respecto al método a utilizar se catalogó como descriptivo; al buscar conocer
el impacto de la variable en la población objeto de estudio, describir su propósito, de
campo; al poder observar de manera directa comportamientos y circunstancias para
obtener los datos, experimental debido a que se estudia la variable Diseño de cocina
18
solar, con el fin de establecer su efectividad y factibilidad mediante la obtención de
datos directamente de fuentes primarias las cuales se utilizaran como marco de
referencia las comunidad del lote 16 de la Urbanización El Soler.
Así mismo, (Canales, 2008) refiere que el diseño de investigación es tipificado como
descriptivo, de campo, estos estudios están dirigidos a determinar cómo es o como
están las situaciones de las variables que deberán estudiarse en una población, la
presencia o ausencia de algo, la frecuencia con que ocurre un fenómeno, donde y
cuando se está presentando determinado fenómeno.
Población
Según, (Canales, 2008) el universo es el conjunto de individuos y objetos de lo
que se desea conocer algo en una investigación. Al respecto, la población en estudio
está conformada por los habitantes del lote16 de la Urbanización El Soler, cuya
población es de 315 casas que corresponde a nuestro universo total.
Muestra
Hernández (1998) p.207 expresa que la muestra es “un segmento de los
elementos que pertenecen a ese conjunto definido en sus características al que
llamamos población”.
De igual manera, la muestra representativa de la población se calculó por medio
del método de muestreo sistemático, ya que todos los sujetos de la población tienen
la misma probabilidad de ser incluidos en la muestra de ser seleccionada 11
manzanas.
N: Universo total
n: Número de unidades
M: Muestra
N 315
M = = M= 28
n 11
Así, (Canales, 2008) manifiesta que la muestra se esta se encuentra
determinada por varios criterios, necesarios de escoger una parte de ese universo
19
para llevar a cabo ese estudio. Esto se realiza en vista de que no siempre es posible
estudiar el universo en su totalidad, para ello se extrae una parte o subconjunto de la
población. Es importante destacar que la selección de una muestra es un medio para
conocer las características de una población.
Instrumentos de recolección de datos
Al respecto, en esta investigación es necesario contar con los instrumentos de
recolección de datos que respondan a los criterios de validez, confiabilidad y
Discriminación, como mínimos requisitos para lograr un informe científicamente
valido, por medio de apuntar a un conocimiento necesario de verificar, objetiva,
eliminadas preferencias personales y los sentimientos que podrían alterar el resultado
del trabajo de investigación.
En esta investigación, se utilizará como método de recolección de datos el
cuestionario: es un instrumento que consiste en una formulación de preguntas de
manera clara y precisa en la que se desarrolla la variable de estudio, el cual según
Hernández (1998) p.76 dice que “consiste en un conjunto de preguntas a una o más
variables a medir el mismo contará con () ítems o preguntas cerradas o dicotómicas
donde el mismo expone que contienen categorías o alternativas de respuestas que
han sido delimitados. Los ítems del cuestionario serán elaborados de tal manera que
los encuestados tendrán dos OUSDSFOY frente a cada pregunta las cuales son sí o
no.
De acuerdo, (Canales 2008) como parte del diseño metodológico es necesario
determinar el método de recolección de datos y tipos de instrumentos que se
utilizaran, a esta etapa deberán dársele la importancia debida, pues la elaboración de
un buen instrumento determina en gran medida la calidad de la información siendo
esta la base para las etapas subsiguientes. Igualmente, el método es el medio o el
camino a través del cual se establece la relación entre el investigador y el consultado
para la recolección de datos, por medio de la entrevista, la observación y el
cuestionario.
20
Validez del instrumento de recolección de datos
El instrumento fue sometido a consideración de juicio de expertos quienes
establecieron la concordancia y pertinencia de los ítems por los indicadores y los
objetivos de la investigación.
Por otra parte, (Canales, 2001) refiere que la validez es otra característica
importante que deben poseer los instrumentos de medición, entendidas como el grado
en que un instrumento logra medir lo que se pretende medir. En esta investigación, el
cuestionario será validado por el juicio de un experto en energías alternativas, quien
deberá aportar referencias entre la relación y pertinencia de los indicadores en los
ítems, así como las ambigüedades de las preguntas con respecto al contexto de las
variables e identificar si existe o no congruencia entre los objetivos y los ítems
presentados para precisar, delimitar y mantener la claridad de cada uno y hacer
observaciones. Al efecto, la validez del instrumento fue determinada por 2 expertos, 1
metodológico y 1 de contenido.
INSTRUMENTO
VARIABLE: Diseño de Cocina Solar.
DIMENSIÓN: Investigaciones sobre materiales de construcción.
ITEM INDICADOR: INVESTIGAR SI NO1 Considera usted que en esta época que vivimos debemos
investigar sobre las diferentes energías alternativas.
2 Podremos todos en un futuro poseer en nuestros hogares cocinas solares.
3 Considera usted que hay suficiente información sobre los materiales requeridos para la investigación.
ITEM INDICADOR: ENSEÑAR SI NO4 Cree usted que con la cocina solar podemos enseñar nuevas
formas de aprovechar la energía solar.
5 Cree usted que podemos enseñar a otras personas a usar correctamente los recursos energéticos.
DIMENSIÓN: Recolección de materiales de construcción.ITEM INDICADOR: MÉTODOS SI NO
6 Cree que se puede encontrar en el mercado los materiales de construcción de la cocina solar.
7 Considera usted que la cocina solar puede realizarse con pocos materiales.
8 Piensa usted que puede evidenciarse un ahorro sustancial en la
21
adquisición de los materiales para la construcción de la cocina solar.
ITEM INDICADOR: PASOS A SEGUIR SI NO9 La construcción de la cocina solar posee pasos complicados a
seguir.
DIMENSIÓN: Realizar pruebas del equipo
ITEM INDICADOR: PRUEBAS SI NO10 Cree que utilizar las energías alternativas ayuda al medio
ambiente.
CAPITULO IV
ITEM Nº 1¿Considera usted que en esta época que vivimos debemos investigar sobre
las diferentes energías alternativas?
TABLA Nº 1 GRAFICA Nº 1
ANÁLISIS: En la tabla y grafico nº 1 se observó que un 93 % de los encuestados respondieron de manera afirmativa, que debemos investigar sobre las diferentes energías alternativas debido a los cambios ambientales y el progreso de las nuevas tecnologías, en cambio un 7 % respondió de forma negativa que no debemos de investigar planteando los encuestados que no poseen suficientes conocimientos sobre el tema tratado.
ITEM Nº 2
¿Podremos todos en un futuro poseer en nuestros hogares cocinas solares?
TABLA Nº 2 GRAFICA Nº 2
22
ALTERNATIVA F. ABSOLUTA
F.RELATIVA
SI 26 93%
NO 2 7%
TOTAL 28 100%
ANÁLISIS: Mediante la tabla y grafico nº 2 se obtuvo que el 52% de los encuestados respondieron afirmativamente que si podemos todos en un futuro poseer en nuestros hogares cocinas solares, ya que son de fácil construcción y uso, mientras un 48% respondió negativamente alegando que las personas son tradicionalistas y prefieren seguir cocinando como lo han hecho hasta ahora.
ITEM Nº 3
¿Considera usted que hay suficiente información sobre los materiales requeridos para
la investigación?
TABLA Nº 3 GRAFICA Nº 3
ANÁLISIS: Según los resultados que se observó en la tabla y grafico nº 3 se obtuvo
un 95% a favor de la respuesta negativa, donde los encuestados piensan que no hay
suficiente información sobre los materiales requeridos ya que no se han establecidos
estrategias de comunicación e información para el público en general, en contraste
con un 5% para la respuesta afirmativa que opina que si hay suficiente información
sobre los materiales para la investigación, ya que en esta época todos debemos
interesarnos más por cuidar el ambiente.
23
5% SI SI
NO
95% NO
ALTERNATIVAF.
ABSOLUTAF.RELATIV
A
SI 15 52%
NO 13 48%
TOTAL 28 100%
ALTERNATI VA
F.ABSOLU
TA
F.RELATIVA
SI 2 5%
NO 26 95%
TOTAL 28 100%
ITEM Nº 4
¿Cree usted que con la cocina solar podemos enseñar nuevas formas de aprovechar
la energía solar?
TABLA Nº 4 GRAFICA Nº 4
ANÁLISIS: En el ítem nº 4 se obtuvo un 100% a favor de la alternativa afirmativa
donde los encuestados expresaron su acuerdo que con la cocina solar podemos
enseñar nuevas formas de aprovechar la energía solar, esto indica que las personas
poseen interés en obtener nuevos conocimientos que se pueden aplicar a nuestro
diario vivir.
ITEM Nº 5
¿Cree usted que podemos enseñar a otras personas a usar correctamente los
Recursos energéticos?
TABLA Nº 5 GRAFICA Nº 5
ANÁLISIS: En el ítem nº 5 se reflejó un 100% para la alternativa afirmativa, donde los
encuestados expresaron que si podemos enseñar a otras personas a usar
correctamente los recursos energéticos, esto debido al incremento de información
tanto de los medios de comunicación como en las instituciones públicas y privadas.
24
ALTERNATIVA F. ABSOLUTA
F.RELATIVA
SI 28 100%
NO - -
TOTAL 28 100%
ALTERNATIVA F. ABSOLUTA
F.RELATIVA
SI 28 100%
NO - -
TOTAL 28 100%
ITEM Nº 6
¿Cree que se puede encontrar en el mercado los materiales de construcción de la
cocina solar?
TABLA Nº 6 GRAFICA Nº 6
ANÁLISIS: Tomando en cuenta los resultados obtenidos en la tabla y grafico nº 6 se
refleja que un 100% de los encuestados estuvieron de acuerdo totalmente que se
puede encontrar en el mercado los materiales de construcción de la cocina solar ya
que los mismos son accesibles y se encuentran en el mercado.
ITEM Nº 7
¿Considera usted que la cocina solar puede realizarse con pocos materiales?
TABLA Nº 7 GRAFICA Nº 7
ANÁLISIS: Según la tabla y grafico correspondiente nº 7 se observa un 100% a favor
de la alternativa afirmativa, es decir, los encuestados estuvieron de acuerdo que la
cocina solar puede realizarse con pocos materiales, como madera, cartón, latón,
vidrio, aluminio, entre otros.
ITEM Nº 8
¿Piensa usted que puede evidenciarse un ahorro sustancial en la adquisición de los
materiales para la construcción de la cocina solar?
25
ALTERNATIVA F. ABSOLUTA
F.RELATIVA
SI 28 100%
NO - -
TOTAL 28 100%
ALTERNATIVA F. ABSOLUTA
F.RELATIVA
SI 28 100%
NO - -
TOTAL 28 100%
TABLA Nº 8 GRAFICA Nº 8
ANÁLISIS: El porcentaje obtenido en tabla y grafico nº 8 fue de un 52 % a favor de la
alternativa afirmativa, los encuestados estuvieron de acuerdo con que puede
evidenciarse un ahorro sustancial en las adquisición de los materiales para la
construcción de la cocina solar, ya que son pocos y de bajo costo y se consiguen en
muchos locales, mientras el 48% niega lo planteado.
ITEM Nº 9
¿La construcción de la cocina solar posee pasos complicados a seguir?
TABLA Nº 9 GRAFICA Nº 9
ANÁLISIS: En el ítem nº 9 se pudo observar que un 95% de los encuestados estuvo
de acuerdo con que la cocina solar no posee complicados pasos a seguir ya que su
construcción y diseño no son complejos, sino más bien fáciles y pocos y sin detalles
de complicada ingeniera, siendo una caja que bien sellada y pintada recoge y retiene
el calor suficiente para la cocción de los alimentos.
ITEM Nº 10
¿Cree que utilizar las energías alternativas ayuda al medio ambiente?
TABLA Nº 10 GRAFICA Nº 10
26
ALTERNATIVA F. ABSOLUTA
F.RELATIVA
SI 15 52%
NO 13 48%
TOTAL 28 100%
ALTERNATIVA F. ABSOLUT
A
F.RELATIVA
SI 2 5%
NO 26 95%
TOTAL 28 100%
ANÁLISIS: Mediante la tabla y grafico nº 10 los encuestados respondieron un 100%
positivamente en cuanto que utilizar las energías alternativas ayuda al medio
ambiente, ya que con ellas no hay impacto ambiental, ni efecto invernadero, es una
energía limpia y ni dañinas.
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
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ALTERNATIVA F. ABSOLUT
A
F.RELATIVA
SI 28 100%NO - -
TOTAL 28 100%
CONCLUSIONES
Al finalizar los respectivos análisis de los resultados obtenidos se plantea las
siguientes conclusiones:
Una primera conclusión, es que la tecnología de la cocina solar, por su simplicidad
de uso y su económica fabricación, es muy adecuada para poblaciones con escasos o
nulos recursos económicos y por tanto energéticos, siempre que se trate de zonas
geográficas con un alto índice de insolación, ya que su principal inconveniente viene
dado por su misma naturaleza: en zonas con poco sol, su efectividad es baja.
Una segunda conclusión es que la tecnología de las cocinas solares, en las
sociedades más desarrolladas, incluso en zonas de gran insolación, no puede
evidentemente ocupar un espacio alternativo al de las energías tradicionales en la
cocina, como el gas o la electricidad, ya que su rendimiento energético es muy
inferior, haciendo que su uso sea, en comparación, mucho más lento, y por tanto,
poco práctico para el ritmo de vida más acelerado de las sociedades industrializadas.
Una tercera conclusión derivada de la anterior, es que la energía solar, si no de
manera directa a la cocina, sí que está ocupando un lugar cada vez mayor en la
aportación energética de viviendas e industrias, en la creación de electricidad a través
de paneles solares. En este sentido, el desarrollo e investigación de la tecnología
solar, hace que estos sistemas sean cada vez más eficientes, y probablemente, a
medida que los combustibles fósiles se vayan agotando, la industria avanzará cada
vez más rápido, y su uso, será también cada vez más habitual y económico.
La conclusión práctica es que construir un horno solar no es tan complicado, por
lo tanto es un buen sistema para las sociedades subdesarrolladas ya que algunas
cocinas se adaptan bien al entorno y dan su máximo rendimiento debido a la gran
insolación solar de algunos países.
La conclusión final, es que aunque la cocina solar, a pesar de ser una buena
tecnología, junto con otras alternativas, en zonas poco favorecidas del mundo, su
importancia en nuestra sociedad industrializada del bienestar, no viene dada por su
posible eficiencia, sino en su uso como herramienta divulgativa, ya que ninguna otra
28
tecnología, muestra con tanta claridad e inmediatez, el poder energético del sol. De
esta manera lo entienden numerosos grupos ecologistas de todo el mundo, que a
través de fiestas, encuentros populares o concursos, hacen ver a la sociedad, todas
las ventajas de la energía solar. La barrera más difícil de franquear para este tipo de
innovaciones es la de las costumbres culturales. Pero vale el intento, y es saludable
hacer el esfuerzo porque en esta clase de cuestiones se juega el futuro de nuestro
planeta.
RECOMENDACIONES
De las entrevistas, resultados y análisis, se puede sacar varias recomendaciones.
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Experimentar con maneras de hacer nuevas comidas en las cocinas. Incluir la
participación de las mujeres en este proceso para que pueden aportar con sus
ideas y para que aprenden nuevos métodos.
Organizar talleres sobre temas de interés, sobre todo recetas nuevas. Podrían
ser simplemente intercambios para compartir recetas, o talleres de instrucción
más formales para aprender y practicar nuevas recetas.
Promover las cocinas en la comunidad e incluirlas en la participación de las
actividades de promoción para darles motivación en el ahorro energético y
conservación del ambiente.
Finalmente, se recomiende seguir estudiando el uso, el impacto, el diseño y
otros temas de las cocinas para ir mejorando siempre el proyecto de
Investigación. Es posible el uso de las cocinas solares en el desarrollo del
turismo ecológico y en el campismo, como una opción más a las actuales,
como vía del aprovechamiento de los recursos naturales en procesos puros, no
contaminantes. También es conveniente la existencia de cocinas solares
demostrativas, junto con otros equipos solares, en círculos de interés en
escuelas, para lograr la formación energética de los estudiantes.
BIBLIOGRAFIA
30
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Piscione, C. Di Mucio, L. Debouvry, L. Garassino,V. (2009) Disponible en URL:
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estudios de casos, trabajo para optar al grado de Magister Scientiarum, Caracas.
Edición del Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas, 134 páginas.
31
ANEXOS
Cocina tipo horno.
32
Cocina solar parabólica
Estructura interna de una cocina solar.
33
Cocina solar tipo horno con elevación.
Realizando la encuesta.
Realizando la encuesta.
Realizando la encuesta
34
35
