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Experimentos para Ferias de Ciencias - M. Vargas Pagina 150

CAPITULO 5

EXPERIMENTOS DE

ENERGIAS LARO

Este auto solar se construye con ayuda depocos materiales fáciles de obtener. El únicoproblema sería la celda solar que no seencuentra fácilmente en nuestro medio. Aunquese pueden usar celdas solares descartadas demáquinas calculadoras.Materiales Trozos de plastoform Ruedas de autos de juguete Arandelas pequeñas Tubos de puntabola de plástico Motor de auto de juguete Cables delgados Celda solar Poleas Trozos de alambre o palitos de pacumutu

Como se puede ver en la figura de arriba,debemos cortar un trozo rectangular deplastoform para hacer el chasis del auto solarsiguiendo las dimensiones que se indican. Sepuede hacer un auto de igual o menor tamaño.Luego se colocan en ambos extremos unosrectángulos de refuerzo y sobre estos unasarmellas.

Luego tomamos unas ruedas de juguetey les aseguramos a estas un eje de palo depacumuto o de alambre. Las ruedas traserasdeben tener una polea y espaciadores.

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AUTO SOLAR Hecho con Materiales Caseros

Experimentos para Ferias de Ciencias - M. Vargas

Como se puede ver en el dibujo de abajo,los espaciadores evitan que las ruedas haganfricción contra el chasis y se frenen. Se los hacede trozos de puntabolas de plástico. Laspoleas se las puede obtener de caseteras endesuso.

Como se ve la forma de colocar elmotorcito con su respectiva polea sobre elchasis. La correa de transmisión es de gomay se la obtuvo de la misma casetera de la quese quitaron las poleas. El motor se sujeta conun trozo de lata o simplemente usando siliconacaliente.

Luego se hacen las conecciones al mo-tor. Debemos tener cuidado con la “polaridad”es decir que el polo positivo y el negativo esténconectados de manera correcta al motor, nosea que a l funcionar vaya hacia atrás.Debemos conectar una pila para asegurarnosque el motor gire en la dirección apropiada.


En la foto podemos ver el carro solarcompleto y listo para funcionar. Como sepuede notar, estamos usando un panel solarbastante grande y es que el motorcito de autode juguete consume mucha corriente y nofuncionaría con un panel menor. En caso de notener a mano este tipo de panelesrecomendamos usar motorcitos de walkmanen desuso. Estos tiene además la ventaja deque vienen con su propia polea y funcionan conmuy poca corriente


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Introducción

Pude construir la cocina parabólica ideada porSteven E. Jones Profesor de Física en la“Brigham Young University”, funciona muy bien.Los planos los puedes ver en esta mismapagina.

Ante de construir esta interesante cocina so-lar, que en realidad es un horno solar, veamosalgunos tipos de cocinas solares y su uso:

La COCINA PARABOLICA se basa en un discoque refleja y concentra la luz del sol en un puntodonde la comida es cocinada. Este métodoes bastante peligroso ya que la energía del solse concentra en un punto muy caliente pero queno puede ser visto y por tanto puede causarquemaduras e incendios.

La COCINA DE CAJA (o Kerr-Cole): Esbásicamente una caja aislada con una tapa decristal o plástico, normalmente con un reflectorque refleje luz al interior de la caja. La luz entrapor e l crista l (o plástico), par ca lentarlentamente la caja. Enfrenta los siguientesproblemas: La energía entra solo por la partesuperior mientras ésta escapa por los

costados, lo que tiende a dejar la comidaapartada del calor. Cuando se abre la caja parameter o sacar la comida, parte del calor escapa.Además, las cocinas de este tipo tienden a sermás complicadas de hacer que una cocina deembudo.

La cocina d iseñada por Steven Jones essegura, barata y efectiva. Es una mezcla entrela cocina parabólica y la de caja. Tiene unaespecie de embudo grande y profundo eincorpora las mejores características de la cocinaparabólica y la de caja.

El reflector se puede hacer de papel de aluminiopegado a un cartón, o tambien se puede usar untrozo de lamina de aluminio para imprentas,luego se dobla para formar un embudo.

Como Funciona

El reflector tiene la forma de un embudo giganteforrado con papel de aluminio. (Las instruccionesde montaje se dan más abajo) Este embudo escomo la cocina parabólica, exceptuando que laluz del sol es concentrada en una línea (y no enun punto) en el fondo del embudo. Puedes poner

La Cocina Solar TipoLa Cocina Solar TipoLa Cocina Solar TipoLa Cocina Solar TipoLa Cocina Solar TipoEmbudoEmbudoEmbudoEmbudoEmbudo

Como hacer y utilizarComo hacer y utilizarComo hacer y utilizarComo hacer y utilizarComo hacer y utilizar

la Cocina Solarla Cocina Solarla Cocina Solarla Cocina Solarla Cocina Solar

la mano en la parte inferior del embudo y sentirel calor, pero no te quemará.

Seguidamente pintamos un recipiente de colornegro por la parte de fuera, para acumular elcalor, y lo colocamos en la parte inferior delembudo. O podemos utilizar un recipientenegro con tapa. Los objetos negros secal ientan fácilmente. Pero no losuficientemente para cocinar ... necesitamospues, alguna manera de calentar el mismoimpidiendo que el aire lo enfríe. Se usa unabolsa de plástico ttransparente barataenvolviendo el recipiente. La bolsa de plástico,disponib le en tiendas como “bolsa paraverduras”, reemplaza la cara y costosa caja contapa de cristal de las cocinas de caja. Puedesuti lizar las bolsas de p lástico sin asastotalmente transparentes, estas permiten pasarmucha luz solar (las bolsas oscuras no dejanpasar la luz.)

El polietileno normal se derrite enseguida, porlo que debemos poner algún aislante, comoun bloque de madera, para ayudar a mantenerel calor (cualquier otro aislante puede funcionar:cuerda, un leño, o incluso palitos de madera).

La cocina de embudo puede funcionar inclusoen los días de invierno. Por supuesto , la cocinaembudo funciona mucho mejor fuera de losdías de invierno (cuando el índice UV es de 7o más). La mayoría de las cocinas solares nofuncionarían en invierno en las zonas más alnorte (o las que están más al sur, a partir delos 35º)

Si se dispone de una cocina a presión seríamaravilloso. Pero también se puede usar unalata con tapa hermética - una olla a presión!-el tiempo se reduce a la mitad cada 10º C queincrementamos . Hay que pintar de negro matepor la parte exterior con pintura en spray, yfuncionará de maravilla. La comida se cocinamás rápido que en un recipiente normal. Detodas maneras, puedes poner cualquier otrorecipiente negro en la bolsa si quieres. ¡Perono uno con tapa a rosca, la presión la podríareventar!


Como se hacela cocina embudo. Como se hacela cocina embudo. Como se hacela cocina embudo. Como se hacela cocina embudo. Como se hacela cocina embudo.

Que necesitarás:

Un trozo de cartón plano, de 60 cm por 120cm ( el largo debe ser dos veces elancho, y cuando más grande mejor)

Papel de aluminio normal y corriente.

Cola Blanca o de mezclar (como lacarpicola) y agua para disolverla al50%. También un pincel o brocha paraaplicarla (o un trozo de tela o papel).También se puede usar engrudo..

Algo para sujetar el embudo abrazado(cinta adhesiva ancha, cuerda, ...).

De vajilla de cocina les recomiendo unrecipiente hermético.

El tarro (recipiente de vidrio) debe estarpintado de negro por el exterior. He vistoque un spray negro mate baratofunciona bien, hay que pedir pintura enspray para autos. Rasca una pequeña“ventana” en el recipiente para poderver el interior si es que éste es de vidrio.

Un bloque de madera que haga de aislante.Las medidas aproximadas son de10cm de largo x 10cm de ancho x 5cmde alto. Una pieza de madera cuadradahace de aislante perfectamente.

Una bolsa para envolver el tarro y el bloquede madera, para hacer e l efectoinvernadero. Ideas:

Bolsas para hornear, las detamaño normal son perfectas:transparentes y no se derriten.

Una bolsa de esas casitransparentes marcadas comoHDPE (Pol ie ti leno de a ltadensidad, High Densi tyPolyEthylene). La idea es deque el plástico sea lo bastanteresistente como para que no sederrita al contacto con el reci-


piente.También podemos colocar un

recipiente pintado de negro dentro de unaensaladera de cristal; cúbrela con una tapa.Intenta encontrar algo que apriete.

Instrucciones paso a paso

Corta medio círculo del cartón de la parte infe-rior como se muestra abajo. Cuando e lembudo se ha formado, este se convierte enun círculo entero y debe ser lo suficientementegrande como para que quepa tu tarro decocción. Por esta regla de tres, para unrecipiente de 18 cm aprox. de diámetro, el ra-dio del medio círculo debe ser de 18 cm. (esdecir 36 cm de diámetro).

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Para formar el embudo, debes juntar el lado Acon el lado B, como se ve en la imagen. Elpapel de alumin io debe ir DENTRO delembudo. Haz esto lentamente, dando al cartónforma de embudo utilizando una mano parahacer dobleces que salen desde el mediocírculo. Ve perfeccionando el embudo hastahacer que los lados A y B se junten y el mediocírculo forme un círculo completo. El papel dealuminio irá DENTRO del embudo. Abre elembudo y déjalo extendido, con la cara INTE-RIOR hacia arriba. Pasemos pues al siguientepaso.

Aplica pegamento o cola en la parte superior (in-terior) del cartón, entonces, rápidamente pon elpapel de aluminio sobre la parte encolada.Asegúrate de que la parte más brillante del papelde aluminio mira hacia fuera, ya que ésta será laparte reflectiva del embudo. Puedes poner elpegamento justo para una capa de aluminio yaque así el pegamento no se seca. Tambiénpuedes cubrir con tiras de unos 2 cm y medio.Deja el papel de aluminio tan liso como puedas,pero unas pequeñas arrugas no hacen nada. (Siincluso no tienes cartón puedes hacer un agujeroen el suelo con forma de embudo y forrarlo conpapel de aluminio para tener una cocina deembudo fija y utilizarla a mediodía)

Junta la cara A con la cara B paramantener el embudo junto.

La manera más fácil de hacer esto es haciendo 3 agujeros en el lado A y B a la mismaaltura (ver la imagen). Entonces pasa unpasador de papel por cada agujero y sujetaabriendo las dos patas. O también podemosutilizar un tornillo mariposa (que es un tornillocon una tuerca con forma de mariposa demetal) para sujetar los dos lados (A y B).

Se creativo con lo que tengas a mano. Porejemplo, haz dos agujeros con una separaciónde 1 cm y medio entre ellos, puedes pasar unalambre, un cordel, ... por un agujero y sacarlopor el otro para atarlos o enrollarlos.

Cuando juntamos A con B, se nos queda unembudo “con dos alas”. Puedes cortar las alaspero reflejan más sol por lo que yo las dejo.

Pega un trozo de papel de aluminioalrededor del agujero inferior del embudo,con la parte brillante dentro.

Esto completa el montaje de tu cocina embudo.

Para mejor estabilidad, pon el embudo en elinterior de una caja. Para una utilización delarga duración, uno puede hacer un agujero enel suelo para mantener el embudo en su sitio.


Pasos Finales

A estas alturas, ya estás listo para ponercomida o agua dentro del bote de cocción, yponerle la tapa (Ver la tabla de tiempo decocción de los alimentos)

Pon el bloque de madera DENTRO de la bolsa(en el fondo de ésta). Utiliza una pieza de 10 x10 x 5cm (4" x 4" x 2"). Entonces pon el botede cocción con la comida o agua encima delbloque de madera dentro de la bolsa.

Seguidamente, coge la parte superior de labolsa con los dedos y sopla para hinchar labolsa. Esto formará un pequeño invernaderoalrededor del bote de cocción, que atrapará elaire caliente. Cierra la bolsa atando sus asas(si no tiene utiliza un alambre o cordel).IMPORTANTE: ¡el bote no debe tocar la bolsa!.La bolsa no permite que el aire frío toque elbote.

Pon la bo lsa completa con todos suscontenidos dentro del embudo como semuestra en las fotos.

Pon la cocina embudo cara al sol.

Recuerda: La luz del sol puede dañar los ojos:Por favor ponte gafas de sol para manejar lacocina solar! La cocina embudo está diseñadade tal manera que la parte más caliente quedaen el fondo del embudo, fuera del alcance delcuerpo.


Pon la cocina embudo de tal manera que cap-ture el máximo de luz. El diseño de la cocinaembudo le permite capturar energía solar du-rante una hora, sin necesidad de serreposicionado. Para cocciones de más de unahora, reajusta el embudo de tal manera queéste siga teniendo el máximo de luz.

Si colocamos la cocina embudo enfrente deuna pared o ventana que orientada hacia elNorte (en el hemisferio sur, y al revés en elhemisferio Norte) se reflejará mayor cantidadde luz en el embudo. Cuando más lejos se estédel ecuador esta pared hará más falta (y másen invierno).

Después de cocinar

Recuerda, el tarro estará muy caliente: ¡Utilizaguantes o un paño para agarrarlo! Si estáscalentando agua en un recipiente hermético,podrás ver que el agua está hirviendo cuandole quites la tapa - ¡ve con cuidado!

Recomendaciones

Evita ensuciar o dejar huellas en la parteinterior del embudo. Debes mantenerla cara in terior l impia y bri llantelimpiándola con una toalla húmeda.Esto hará que la cocina embudofuncione perfectamente bien.

Si t u embudo se abre, puedesrecomponerlo atando una cuerda o algoasí entre los lados que deben serencerrados de nuevo.

Para utilizaciones de larga duración,puedes hacer un agujero en el suelopara clavar tu embudo y así fijarlo con-tra el viento. Cubre tu embudo o éntraloen casa para evitar que se moje cuandollueva.

El recipiente puede colgarse cerca delfondo del embudo con hilo de pescar(etc.), en vez de poner un bloque demadera debajo. Se pone una bolsa deplástico llena de aire envolviendo el

tarro, para mantener el aire caliente. Éstemétodo permite a la luz solar pegar portodas las partes del tarro (o bote), lo quehace que se caliente antes. Éste métodoes ideal para utilizarlo en meses deinvierno.

En Bolivia se probó una cocina solar deembudo de Mylar aluminizado en plenoinvierno. El agua se pasteurizó en 50minutos, los huevos se hirvieron en 70, yel arroz en 75 minutos.

Pasteurización del Agua y la Leche

El agua/leche contaminada mata cada día milesde personas, especialmente niños. la WHOinforma que el 80% de las enfermedades delmundo se t ransmiten a través de l aguacontaminada. Los estudios muestran quecalentando el agua a unos 65º-70º C (150º F)

es posible matar coliformes, rotavirus, en-terovirus e incluso Giardia. Esto se llamapasteurización.

La pasteurización depende de latemperatura y el tiempo que se calienta elagua. Pero ... ¿Como sabes si el agua estásuficientemente caliente? Puedes utilizar untermómetro, pero eso subiría el coste final,por supuesto. Cuando el vapor sale del botey forma “rocío” dentro de la bolsa, entoncesel agua está pasteurizada para beber. (eltruco es calentar a 160º F (71º C) por lomenos durante seis minutos.) Si rascas unatira de pintura podrás ver cuando el aguahierve - entonces puedes estar seguro deltodo.

¡Piensa en todas las vidas que se puedensalvar con tan solo pasteurizar el agua!

Cocinando con la cocina embudo

¿Que cocinarías en un horno de temperaturamoderada? Pues las mismas cosastardarían lo mismo en la cocina de embudo ysin quemarse. Las tablas de abajo indican eltiempo aproximado de cocción en verano.

Verduras (Papas, zanahorias, calabacines,espárragos, etc.)Preparación: No necesitan agua si estánfrescos. Cortar a “tronquitos” o rebanadas. Elmaíz puede ser cocinado con o sin lamazorca.Tiempo de cocción: Sobre 1 hora y media.

Cereales y Granos (Arroz, trigo, cebada,avena, mijo)Preparación: Mezclar dos partes de aguacon una de cereal. La cantidad puede variardependiendo de los gustos. Déjalo enremojo para que se cocine antes. Paraasegurarse de un buen cocinado, remueva elbote pasados 50 minutos.¡CUIDADO! Elbote estará muy caliente. Utiliza algún tipo deprotector.Tiempo de cocción: hora y media o doshoras.


Pasta y Sopas de SobrePreparación:Primero calienta agua hasta que hierva (50-70 minutos). Entonces añade la pasta o lasopa. Remueve, y cocina durante 15 minutosm á s .Tiempo de cocción: 65-85 minutos.

LegumbresPreparación: Si las legumbresestán secas, déjalas a remojo durante unanoche entera. Ponlas en el bote con agua.Tiempo de cocción: De 2 a 3 horas.

H u e v o sPreparación: No necesitan agua. Nota: Sise cocinan demasiado, las claras seoscurecen pero el sabor es el mismo.Tiempo de cocción: 1 hora o hora y me-dia. Depende de como se quieran lasyemas.

Carne (Po llo, Cordero y Pescado)Preparación: No necesitan agua. Cuandomás se cocinan más tiernas se quedan.Tiempo de cocción: Pollo 1.5 horascortado o 2.5 horas entero; Cordero: 1.5horas cortado o de 2.5 a 3 horas a trozosgrandes; Pescado 1 hora o hora y media.

Pan y der ivadosPreparación: Proceder como se haríanormalmente. Los tiempos de cocción sebasan en la cantidad de masaTiempo de cocción: Pan; 1 hora o hora ymedia; Galletas: 1 hora o hora y media; Pas-tas de te: 1 hora.

Fru tos secos tostados (Cacahuete,almendra, semil las de ca labaza, e tc.)Preparación: Poner en el bote. Se puedeañadir acei te vegetal si se desea.Tiempo de cocción: Más o menos 1 hora ymedia.

Congelados y comida precocinadaPreparación: Si e l paquete es oscuro,simplemente meterlo en la bolsa en vez deponer e l bote.Tiempo de cocción: El tiempo varíadependiendo de la cantidad de comida y de la


oscuridad del paquete.

Como utilizar el embudo solarcomo Refrigerador o Nevera.

Un estudiante universitario (Jamie Winterton)fue el primero en demostrar que la cocina so-lar de embudo puede utilizarse - por la noche -como nevera. Aquí se explica éste hecho.

La cocina embudo tiene el mismo montaje quetendría durante las horas de sol, con dosexcepciones:

El embudo debe estar orientado hacia elcielo oscuro de la noche. No debe “ver” (esdecir, no debe ser apuntado) a ningún piso niárbol porque la radiación térmica de lasparedes, árboles, e incluso nubes disminuiránel efecto refrigerante.

Es mejor poner dos bolsas envolviendoel bote en vez de una, con espacios entre lasbolsas y entre la bolsa interior y el bote. Lasbolsas de HDPE e incluso las normales, yaque el polietileno es casi transparente paralos rayos infrarrojos, dejándolos escapar al“decaimiento calorífico” del cielo oscuro de lanoche.

Durante el día, los rayos del sol se reflejan enel bote que se calienta enseguida. Por lanoche el calor del bote sale hacia fuera haciael espacio vacío, que está muy frío (esto es lodel “decaimiento calorífico”).

Como resultado, el bote de cocción ahora seconvierte en un pequeño frigorífico. Normalmentealcanzamos una temperatura unos 10º C másbaja que la temperatura ambiente utilizando esteaparato tan simple.

Puedes colocar dos embudos por la noche, conbotes con doble bolsa en el interior. Un bote conun bloque de madera debajo, el otro colgado conhilo de pescar. Aún cuando la temperatura de lanoche sea de 25’5º C. Verás que la temperaturadentro del embudo ha bajado a 15 grados degolpe, ya que su energía se irradió hacia el cieloabierto. Si la temperatura mínima exterior llegaa menos de 8’6º C grados - encontrarás que elagua en ambos botes es HIELO. Un recipientede PVC negro funcionará mejor que un botenegro, ya que el PVC es un buen radiador deinfrarrojos.

Cocina tipo embudo hecha con láminas de aluminio desechado para imprentas.

Este prototipo de cocina solar es de materialde 0.7 mm de grosor de aluminio Anocoil quetiene la calidad del espejo y algunos tubos deacero. El reflector se abre como una sombrilla,porque cada segmento gira en el centro.Alrededor del borde hay una banda de gomaque la une. El aluminio de 0.7 mm es un pocodelgado para soportar su propio peso demanera que tiembla en el centro. Para evitaresto colocamos un soporte en la parte deabajo. También es inestable en el punto focalcuando hay viento. A pesar de esto trabaja muybien en días con sol. También se puedealmacenar por lo que es ideal para acampar.Es 1.2 m de diámetro, lo cual es equivalente a1m2 de luz solar pero su eficiencia es de 60%.

La segunda cocina se diseñó a partir del libro‘Cooking with the Sun: How to Build andUse Solar Cookers’ por Beth y Dan Halacy.Aunque tardamos un poco en construirla eramucho más eficiente. El reflector se hizo de24 trozos de cartón colocados en forma radialcada 15 grados. Cada uno de los 24


elementos reflectores se pegan con cinta a lascostillas. La caja y los reflectores son de 1m x1m. La eficiencia y estabil idad son muybuenas. En un día soleado es fácil hacer hervirpapas y freír salchichas. Para comprobar elpunto focal colocamos un periódico que seincendió en segundos. El único problema esque en época de lluvia, con bastante humedady luego de unos meses en el garaje, el cartóntiende a perder su forma.

Este modelo es más estable y simple deconstruir, además de eficiente. Se usa elprincipio de la “caja de vino” para asegurar elcartón por la parte interior y así crear la formarequerida para que el reflector quepa adentro.

Esta es una versión pequeña de 50cm x 50cm.El reflector tiene forma esférica con un radiode 25cm (igual a las dimensiones de la caja)con lo cual se obtiene una forma casiparabólica con un punto focal a 25cm del re-flector.

Reflector SolarReflector SolarReflector SolarReflector SolarReflector SolarParabólicoParabólicoParabólicoParabólicoParabólico


Cada costilla están a 5 cm de distancia. Senecesitan 11 costillas para lograr la forma.Cada cost illa tiene un rad io d iferente,dependiendo de dónde se lo coloca. Todo loque se tiene uqe hacer es dibujar en un papely luego trasferir estos dibujos al cartón y cortarcon tijeras la forma requerida. Luego se hacenunas muescas en la parte inferior de las pizasy se va ensamblando.

El reflector se hace de una pieza de 0.3 mmde grosor de aluminio Anocoil. Si no consigueneste tipo de material, se pueden usar tambiénlas láminas de a luminio que se usan enimprenta y que se desechan una vez que sehan utilizado. Una de las caras es muy brillante,esta debe ir hacia el exterior. Se marcan enángulos de 15 cm y luego se corta con unacuchilla afilada, dejando un lugar en el mediosin cortar.

Se coloca luego el reflector en el cartón y secortan los lados a la longitud adecuada. El re-flector se asegura luego con cinta adhesiva porlos bordes, con lo que se obtiene un punto fo-cal preciso. También se puede hacer la pruebacon lámina de aluminio de la que se usa paracocinar, peroa hay que pegar esta a unacartulina o cartón delgado.

La grilla se hace de tubo de acero de 16 mm yalgunas tiras de bronce. Un punto de pivote enel medio permite variar con la altura del sol.

Esta cocina tiene un área de sólo 25cm2 peroigual se puede hervir agua. Es también bastantefácil de hacer.

El horno solar fue diseñado para sustituir a lacocina de Caja para pequeñas cantidades decomida. Las dimensiones dadas sonapropiadas sólo para una persona.

Para cocinar, se usa una ensaladera de Pyrexo una bolsa de plástico para hornear, perocomo en Bolivia no se pueden conseguir estoscon mucha facilidad, simplemente usé unacerola de aluminio y algunos de mis alumnosusaron hasta simples latas de conservas y deleche en polvo con excelentes resultados.

Nuestro horno tiene cuatro paneles (ver figura3) la luz que se refleja en el cuarto panel va aparar a los paneles 1 y 2 desde donde serefleja al recipiente. A este diseño diseñoRoger lo llama “caja abierta reflectiva” (CAR,o ROB en inglés) para distinguirlo del diseñooriginal de la cocina solar de paneles (CSP).

Cómo se construye

Empieza con una caja de cartón rectangularbastante alta. En una de las caras anchas traza


una linea (BC) a 5 centímetros (aprox.) de labase.

Luego corta los cantos de la caja (AB y DC)parando en B y C respectivamente. Dobla elpanel frontal ABCD hacia fuera, utilizando BCcomo bisagra. Pega unas cuantas piezasrectangulares de cartón en la base de la caja,para subir la base hasta BC.

Horno Solar Reflectorde Caja Abierta


Corta y dobla otra pieza de cartón de talmanera que la puedas meter en la caja paraformar los paneles 1 y 2 (figura 3). El ánguloformado por estos paneles debe ser ajustadoen el momento de la construcción. Cuando máspequeño sea el ángulo, más concentrará la luzsolar, pero, necesitará ser ajustado a cadamomento. Cualquier ángulo entre 60º y 90ºparece funcionar bien. Cubre esta pieza conpapel de aluminio, así como los reflectores 3 y4.

El horno que se muestra en la fotografía tienelas siguientes dimensiones: Largo 46 cm;ancho: 32 cm ; alto: 42 cm. Estas dimensionescorresponden a una área reflectiva de unos5.000 cm² que dan suficiente calor para cocinarpara dos personas.

Puedes usar un listón de madera para ajustarel panel frontal (figura 4). La muesca del listónque hay al lado del panel es para poder cerrarel panel para guardar la cocina. Se puedenponer piedras u objetos pesados en losagujeros triangulares que hay detrás de lospaneles 1 y 2, para hacer que la cocina seamás estable contra el viento, etc.

En resumen, el horno parece ser másconveniente y eficiente que la CSP para usodoméstico regular. Claro está, que si lo quenecesitamos es una cocina ligera y plegable,la CSP con una bolsa de horno es la mejorelección.

La Cocina Solar es un horno que puede serconstruida por cualquiera con acceso a cartón,papel aluminio, goma, y vidrio o plástico.

MATERIALES

Dos cajas de cartón, hechas, compradas,rescatadas. Casi cualquier tamaño servirá. Engeneral, las cocinas más grandes son máscalientes. El factor limitante es la relación en-tre la cantidad de comida y el tamaño de lacocina. Nosotros sugerimos que usted use unacaja interior que sea por lo menos 38 cm x 38cm. La caja exterior deberá ser más grandetodo alrededor, pero no es importante cuantomás grande sea, mientras haya por lo menos2,5 cm de espacio entre las dos cajas. Notetambién que la distancia entre las dos cajasno tiene que ser igual en todos los lados.

Una plancha de cartón para hacer la tapa.Esta pieza debe ser aproximadamente 8cmsmás grande alrededor que la caja grande.


COCINA SOLAR DE CAJA

Un rollo pequeño de papel de aluminio.

Un tarro pequeño de pintura negra mate(sin plomo) o ceniza de madera limpia.

Pegamento carpicola o clefa.

Una plancha de vidrio del tamaño de la cajaexterior o al menos 2 cm más grande todoalrededor que la caja interior todo.


Construyendo la base

Cierra las tapas de la caja externa, y pon lacaja interna encima, y traza una línea alrededorde la caja interna. Deja la caja interna (la máspequeña), y corta a lo largo de la línea trazada,formando un hueco encima de la caja externa(figura 1). Decide la profundidad que tu desees(más o menos 2 cm menos alta que la cajaexterna) y corta en las esquinas de la caja in-terior hasta el tamaño deseado. Dobla cadalado hacia abajo formando las lengüetasextendidas (figura 2).

La dobladura es más fácil si trazas firmementeuna línea a lo largo de la dobladura. Pega elpapel de aluminio en el interior de las dos cajasy también en la parte interior de las tapassobrantes de la caja exterior. No pierdastiempo siendo meticuloso en la caja externa,porque nunca se verá, ni experimentará ningúndesgaste. La caja interna será visible aundespués de ensamblada; por lo tanto, si teinteresa, puedes emplear más tiempo aquí.Pega las tapas recortadas de la caja exterior.

Construyendo la tapa

Toma la plancha de cartón y ponla encima dela base. Orienta las corrugaciones del cartónde derecha a izquierda (el horno frente austed), para que luego puedas usar estas

corrugaciones para insertar el sujetador delreflector (figura 6). Traza su contorno, luegocorta y dobla los bordes para formar un labiode más o menos 8 cm. Dobla las esquinasalrededor y pega (figura 4).

Un truco que puedes usar para hacer que latapa calce bien es asentar el lápiz contra ellado de la caja cuando marque el contorno(figura 5).

Para hacer el reflector, dibuja una línea en latapa, formando un rectángulo del mismotamaño que la abertura del horno. Cortaalrededor de los tres lados y doble la lengüetaresultante formando el reflector (figura 6).Cubreel interior de este reflector con papel dealuminio. Para hacer el sujetador, dobla30 cmde alambre de un colgador de ropa como seve en la figura 6.

Entonces, este puede ser insertado en lascorrugaciones del cartón. A continuación, déla vuelta a la tapa y pegue el vidrio (de treslíneas) o el plástico. Finalmente, para hacer labandeja, corta un pedazo de cartón del mismo

tamaño que el interior de la cocina, y aplique papelde aluminio a un lado. Pinte este lado en negro ypermítalo secar. Ponga esta bandeja en el fondo dela cocina (lado negro hacia arriba), con las ollasoscuras ennegrecidas arriba. Haciendo su cocinamás eficiente

La cocina que usted ha construido deberá cocinarbien durante la mayoría del los tiempos con sol.Ponga la comida en ollas con tapas de coloroscuro.

Mejorando la eficiencia

Si desea mejorar la eficiencia y ser capaz decocinar en días marginales (medio nublados), ustedpuede modificar su cocina en cualquiera o todas lasmaneras siguientes:

Haz piezas de cartón del mismo tamaño quelos lados de la cocina y coloque estas entrelas dos cajas. Forre un lado con papel dealuminio. Este lado debe ser orientado haciaadentro.Haz un nuevo reflector del tamaño de todala caja.Haz la bandeja usando toldo galvanizado,pintado en negro, y ligeramente elevadosobre el fondo de las cocina con tiras decartón.



Este es un sencillo horno solar del tipo deconcentración que puede generartemperaturas suficientemente altas como parafundir aluminio y otros metales. Siguiendo lasinstrucciones que se detallan más abajo sepuede construir un horno solar del tamaño quese desee.

Consiste de pequeños espejos que se peganen un extremo con silicona y luego se ajustanpor medio de unos pernos para que los rayosdel sol se dirijan hacia un solo punto o foco.Por tanto, el área total del concentrador es lasuma de todos los espejos, lo que permite quese alcancen altas temperaturas.

MATERIALES

Necesitaremos: 36 pequeños espejosde 3 cm por 3 cm

Una lámina o panel de madera venestagruesa de 30 x 30 cm

Pernos pequeños

Pegamento de silicona.

CONSTRUCCION

Primero debemos tomar cada uno delos espejitos y los colocamos sobre el tableropara ver la disposición de estos. Luegodebemos marcar y perforar en los lugaresdesignados para los pernos. El símbolo en laparte inferior izquierda denota el lugar dondese pegará con silicona.

CONCENTRADOR SOLAR

Como se observa en el dibujo, debemoscolocar cada uno de los espejitos con una gotade silicona en uno de las esquinas, pero antesdebemos colocar debajo un trozo de palito demondadientes, luego sobre este dejamos caerla gota de silicona, esta gota nos servirá comobisagra para acomodar el espejo.

Cuanto más pequeños sean los espejosmayor será el calor que se obtenga en el foco.Para ajustar los espejos debemos tapar conpapel o cinta aislante todos los espejosexcepto uno que se encuentre cerca del centro.Este nos servirá de referencia para ajustar losotros. Tomamos el panel y lo sacamos a unlugar amplio y con sol, colocamos a unos 50cm un objeto o un trozo de cartulina blanca quenos servirá de blanco de referencia. Ajustamosel espejo sin cubrir (por medio de los pernos)hasta que esté horizontal con respecto al panel.Movemos todo el panel hasta que la luz que serefleja del espejo llegue al blanco de referencia.Ahora destapamos otro de los espejos yajustamos los tornillos hasta que la luz querefleja coincida con el reflejo del otro espejoen el blanco de referencia. Cubrimos esteespejo recién ajustado y destapamos otro,repitiendo el procedimiento. Luego hacemoslo mismo con todos los demás espejos.

Cuando todos los espejos se han ajustadopara que la luz que reflejan vayan a un solopunto, los destapamos y hacemos pequeñosajustes si es necesario.

Un panel de 6 por 6 espejos es bastanteseguro para experimentar, pero recordemosque puede hacer que una bolsa negra gruesapuede derretirse en segundos. Luegopodemos experimentar con paneles másgrandes y un mayor número de espejos. Sepuede intentar con un arreglo de 16 x 16espejos o hasta más grande.


NOTA DE SEGURIDAD

Si se construye un panel grande, estedebe estar cubierto cuando no seusa. Como el sol se mueve, el focodel panel puede causar un incendio.Además es recomendable usar gafasobscuras y guantes, pues lastemperaturas que se obtienen puedenllegar a ser muy altas


La Cocina Solar de Lados Múltiples (CSLM)es una de mis cocinas solares favoritas.Después de leer sobre las dificultades quemucha gente debe afrontar para encontrar lasbolsas para horno con las que cocinar en estetipo de cocina, y experimentando comomuchas de estas bolsas se derretían al tomarcontacto con los recipientes de cocinacal ientes, empecé a d ivagar sobre laposibilidad de construir una cocina solar simpley barata, con la que no se necesitara bolsa paracocinar en ella lo que llevó al diseño quellamamos Cocina Solar de Lados Múltiples(CSLM). Parece funcionar muy bien en díassoleados.

La cocina CSLM emplea 24 paneles reflexivospequeños para concentrar así luz extra, ycontrarrestar la pérdida de calor al no usar unabolsa de plástico. El diseño de la cocinaCSLMes similar al de una cocina solar parabólica

de foco profundo, pero en vez de formar unaparábola de verdad, tiene múltiples panelessituados alrededor del recipiente de cocción.En esta cocina puede cocinarse en dosángulos (de 45º y 60º), y su propia forma le dauna rigidez muy grande, por lo que puede serconstruida a partir de cartón.

En una cocina CSLM, probada en Shangai, sealcanzó una temperatura máxima de 140º Cdentro de un recipiente de cocción vacío, undía soleado a una temperatura ambiente de21º C y una ligera brisa. Los huevos sevolvieron duros en media hora y dos tazas dearroz se cocieron en 95 minutos. La cocinadebía ser reposicionada cada tres cuartos dehora más o menos, para una mejor eficiencia.

La cocina lleva además, una estructura desoporte, hecha con caña de bambú o palos decualquier otra madera, que permite sujetar elrecipiente con los alimentos en la posición de-

COCINA PARABOLICAde Lados Multiples

ada.

La cocina se mantiene gracias a un cordónque une todos los paneles de 45º unidos porla base de la cocina. Cuando más se estrecheel cordón, mejor se mantiene la cocina. Si esnecesario, puede colocarse otro cordón entredos paneles opuestos, a fin de que la cocinase tenga en pie mejor. Si quitamos amboscordones así como la estructura que mantieneel recipiente de cocción, podremos plegar lacocina para su transporte o almacenaje.

MATERIALES

Los materiales requeridos son:

Cartón,

Papel de aluminio,

Cola blanca

Cinta adhesiva de papel

Palos de madera (o bambú),

Un cordón (cuerda fina o hilo gordo).

Corta doce piezas rectangulares de cartónque midan 24 cm x 61 cm cada una.

Traza y corta la siguiente forma en cada unade las piezas. Haz una doblez recta a 24 cmde distancia a partir del lado estrecho del panel(esto es, si el panel tiene dos partes - una de37 cm y otra de 24 cm - la doblez irá situadaentre estas dos partes).


Haz un agujero en cada una de las dos “orejas”de la parte estrecha del panel, como semuestra, y dobla las orejas hacia fuera.

Coloca los paneles, uno al lado de otro,unidos por su borde más largo, y únelos concinta adhesiva hasta tener un “anillo” con losdoce. Une con cinta los paneles por el lado máslargo.

Los doce paneles juntos forman un anillo.


Pasa un cordón a través de los agujerosde las orejas de los distintos paneles, a fin demantenerlos unidos. Ata los cabos del cordón(puedes utilizar una varita para no tener queatarlos sino simplemente enrollar un cabo enla varita y atar el otro cabo a la varita, parapoder enrollar y desenrollar según queramos).Para una mayor eficiencia de la cocina, cubrela abertura de la base de la cocina medianteun círculo de cartón forrado con papel dealuminio. El cordón une los paneles por suparte más baja.

Una varita corta permite hacer un nudo fácil dedeshacer.

Exterior de la cocina terminada.

Interior de la cocina terminada.

Para construir el soporte para el recipiente,haz un pequeño agujero a media altura encuatro paneles. Coloca dos varitas finas demadera o bambú a través de la cocina enparalelo y saliendo por los agujeros antesmencionados. Podemos asegurar la varitaspegando trocitos de cartón por la parte exte-rior o colocando bandas elásticas en sus cabospara evitar que se deslicen. Ata dos varillas de29 cm de largo en perpendicular a las varitascolocadas anteriormente. Para mayorestabi lidad, ata las nuevas vari tas a lasparedes de la cocina haciendo otros agujeros.Fija las varitas con pedacitos de cartón.

Estructura de soporte terminada y lista para serusada.

• caja de cartón abierta, larga y angosta (mientras más larga, mejor)• cinta adhesiva• pegamento• lámina de aluminio (se usa para imprentas)• un trozo de alambre grueso, muy limpio• una tijera o cuchillo• dos trozos de tabla delgada• trozos de salchichas• luz solar

Primero debes determinar el centrode los lados más largos de la caja.Luego dibuja a cada lado unacurva, de modo que su punto másbajo pase por el centro de la caja,a unos 10 ó 15 cm del borde.Asegúrate de que ambas curvassean idénticas (fíjate en la figura).

Corta la caja por las curvas con latijera o el cuchillo, con muchaexactitud. Corta un trozo de láminade aluminio y tapa con esta la partesuperior de la caja. Pega con la

COCINA SOLARPARA SALCHICHAS

Experimentos para Ferias de Ciencias - M. Vargas Página 173

cinta adhesiva, partiendo por el centro (es más fácil). Con esto habrásconstruido una cocina parabólica.

Toma dos trozos de madera, perfora la parte superior de cada una a lamisma altura y pégalos en el centro de cada lado de la parabólica.

Pon tu parabólica a la luz solar. Debería formarse un punto brillante allídonde la luz se concentra: ése es el punto focal de la parabólica.

Inserta un trozo de alambre grueso por los huecos de las tablas, luegodobla haciendo una manij, luego clava un trozo de salchica en él y pásalopor el segundo agujero. Ubíca al Sol el asador y ¡disfruta de tu hot-dog!


Este es un sencillo concentrador solar del tipo de concentración que puede generar temperaturassuficientemente altas como para fundir aluminio y otros metales. Siguiendo las instruccionesque se detallan más abajo se puede construir un horno solar del tamaño que se desee.

Consiste de pequeños espejos que se pegan con silicona sobre un disco satelital en desuso.Luego los rayos del sol se dirijen hacia un solo punto o foco. Por tanto, el área total del concentradores la suma de todos los espejos, lo que permite que se alcancen altas temperatura

Como se observa en las fotos, debemos colocar cada uno de los espejitos con suficiente siliconaen la parte de atrás de cada uno de los espejitos.

Cuando todos los espejos se han ajustado para que la luz que reflejan vayan a un solo punto, losdestapamos y hacemos pequeños ajustes si es necesario.

Un concentrador pequeño es bastante seguro para experimentar, pero recordemos que puedehacer que una bolsa negra gruesa puede derretirse en segundos. Luego podemos experimentarcon discos satelitales más grandes y un mayor número de espejos.

CONCENTRADOR SOLARDE DISCO SATELITAL

ConcentradorSolar


COMO SE HACE

Se usa un tablero con líneas dibujadas sobre este para hacer los cortes a la lámina de vidrio,espejo. Se cortan cuadraditos de unos 2 x 2 centímetros. El espejo puede ser del tipo doble osimple, de acuerdo a lo que tengamos a la mano.

Espa-ciador

15 cm

2 cm

Cortar lineas Romper a lo largo de las lineas

Cortar loscuadradospequeños

Aplicar sil icona ycolocar sobre eldisco satelital


Cortar el borde saliente de la silicona con unahoja de afeitar Terminar el borde

Se puede cortar el borde paraigualar al disco satelital

Se quitan los restos de espejo con ayuda deun martillo


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