Horno Solar

Breve descripción de la situación problemática

Las formas preparar alimentos actualmente consumen muchos tipos de energías como por ejemplo, la eléctrica, gas, carbón, leña, etc. El costo de energía se ha vuelto cada vez más caro y la aparición de nuevos materiales que en costo y rendimiento resultan eficientes facilita elaborar diseños. Presentamos el horno solar como una alternativa económica y tecnológicamente viable para sustituir los otros tipos de energía. Además de proteger el medio ambiente y como sustituto de costosos aparatos electrodomésticos.

Unos de los problemas más sobresalientes es el calentamiento global de la tierra y la contaminación por hidrocarburos.

Identificación de variables

- Variables independientes: Intensidad de la luz solar.

- Variables dependientes: Mejoramiento del aprovechamiento energético.

Planeamiento del problema de investigación

Las cocinas comunes (las que funcionan con gas o electricidad) son cocinas grandes, que no tienen una expectativa de vida muy larga, aparte no son nada ecológicas puesto que funcionan con energía no renovable, como por ejemplo el gas (butano) que se extrae de los pozos petroleros y la electricidad que alguno de sus procesos para extraerla no son ecológicos como la quema de gas metano y el carbón puesto que producen gases de efecto invernadero.

Estas cocinas aparte de ir contra el ambiente son muy costosas y los materiales con que las hacen no son biodegradables como el plástico, el cobertor de los cables, etc.

Estas cocinas no se pueden utilizar en lugares muy alejados ya que necesitan una fuente de energía como las garrafas de gas y los conectores eléctricos.

Estas cocinas necesitan un mantenimiento constante ya que sus diseños de funcionamiento son complejos pues tienen muchas partes delicadas que se deterioran con el tiempo.

Formulación de hipótesis

El uso del horno solar aprovecharía la energía solar como alternativa a otros tipos de energía.

Elaboración de objetivos

Objetivo general: Demostrar que el horno solar es ecológicamente y económicamente viable.

Objetivos específicos:

- Fomentar el uso de energías renovables, mediante afiches.

- Ayudar a la economía familiar.

- Reducir la contaminación.

Justificación o importancia del tema de investigación

El horno solar es un aparato que se hace con el fin de ahorrar energía, puede sustituir a las parrillas o incluso a la estufa y evita el uso de hidrocarburos que contaminan altamente la tierra provocando efecto invernadero y otros contaminantes.

Una de las soluciones para evitar el uso de hidrocarburos y otros contaminantes es el horno solar, que funciona a base de la energía solar.

De esta manera práctica el horno solar brindará a numerosos hogares de bajos recursos económicos, el beneficio de adquirir artefactos los cuales pueden ser realizados por la comunidad.

Delimitaciones de la investigación.

• Tarda de 2 a 3 horas en cocinar los alimentos.

• No tiene la misma capacidad y tecnología que las estufas actuales.

• Para las amas de casa seria un desperdicio de tiempo pues necesitan rapidez a la hora de hacer la comida.

• La temperatura del horno solar depende de la intensidad de los rayos solares por lo que no se podría usar muy bien en los días de invierno.

Marco teórico conceptual.

Antecedentes de la investigación

Los primeros hornos solares datan del siglo XVII. Txchirnhausen construyó en

Alemania un horno solar con un espejo cóncavo de 1.6 m. de diámetro. En

1774, Priestley construyó un horno solar con una lente de un metro de

diámetro, el cual podía llegar a los 1700 º C y permitía fundir el platino.

El primer colector plano para aprovechar el calor fue diseñado por Horace de

Saussure, naturalista suizo que en 1767 experimentó con el efecto físico del

calentamiento de una caja negra con tapa de cristal expuesta al sol.

Algunos conceptos para ayudar a entender mejor el proyecto:

Energía: capacidad de un cuerpo o sistemas de cuerpos de producir un trabajo.

Energía solar: es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el sol.

El horno solar es un aparato que se hace con el fin de ahorrar energía, puede sustituir a las parrillas o incluso a la estufa y evita el uso de hidrocarburos que contaminan altamente la tierra provocando efecto Invernadero y otros contaminantes.

Se dividen en dos familias:

• De concentración. Se basan en concentración de la radiación solar en un punto, típicamente a través de un reflector parabólico. En dicho punto se coloca la olla que cocinará los alimentos. Generan altas temperaturas y permiten freír alimentos o hervir agua. Son particularmente peligrosas al usuario si no se tiene cuidado y si no se usa el tipo de protección necesario.

• 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.

Unos de los problemas mas sobresalientes es el calentamiento global de la tierra y la contaminación por hidrocarburos formados por hidrogeno y oxigeno que en combinación con otros elementos nos dan metano y dióxido de carbono cuyas propiedades son mantener el calor de un lugar y en este caso el de la tierra originando así un efecto Invernadero.

El funcionamiento de un horno solar (cocina solar tipo caja) se basa principalmente en algunos principios físicos.

 Efecto invernadero

Este efecto permite aumentar el calor dentro del horno. Es el resultado del calor en espacios cerrados en los que el sol incide a través de un material transparente como el cristal o el plástico. La luz visible pasa fácilmente a través del cristal y es absorbida y reflejada por los materiales que estén en el espacio cerrado. La energía de la luz que es absorbida principalmente por los metales se convierte en energía calorífica, la cual tiene una mayor longitud de onda. La mayoría de esta energía radiante, a causa de esta

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