HORNO SOLARI.- EL PROBLEMA. CONTAMINACIN POR LAS COCINAS CONVENCIONALES Y LOS COSTOS EXECIVOS DE LOS COMBUSTIBLESCientos de miles de personas alrededor del mundo que cocinan sobre fuego usando lea (madera) o posta animal como combustible y tienen que caminar millas para recolectar la lea o gastan mucho de su menguado ingreso en combustible, el horno o cocina solar es mucho ms que una eleccin, es una bendicin, Para millones de personas que carecen de acceso a agua potable y se enferman o mueren cada ao por contaminantes en el agua que pueden ser prevenidos. Un problema adicional a este es el incremento de los costos de combustible como el gas metano o kerosene, que en la zona urbana las amas de casa utilizan diariamente para la preparacin de sus alimentos. Y en algunos casos se utilizan cocinas elctricas incrementando an ms el gasto de sus ingresos en los recibos de luz.

A. Ttulo descriptivo del proyecto:APROVECHAMIENTO DE LA ENERGA SOLAR EN HORNOS SOLARES O COCINAS SOLARES.B. Formulacin del problema:Uno de los problemas ms sobresalientes es el calentamiento global de la tierra y la contaminacin por hidrocarburos formados por hidrgeno y oxgeno que en combinacin con otros elementos nos dan metano y dixido de carbono cuyas propiedades son mantener el calor de un lugar y en este caso el de la tierra originando as un efecto Invernadero.Una de las soluciones para evitar el uso de hidrocarburos y otros contaminantes es el horno solar que funciona a base de la energa solar y no contamina con la quema de hidrocarburos.Causas: la quema de madera (lea), costo elevado de los combustibles (gas, kerosene, etc.)Consecuencias: contaminacin del ambiente y desequilibrio en los gastos de la economa familiar.C. Objetivos de la investigacin. Reducir la contaminacin por la eliminacin de los hidrocarburos que daan gravemente a la capa de ozono. Utilizar esta fuente de energa renovable de forma ingeniosa y responsable, como es en la preparacin de los alimentos. Dar a conocer que son las cocinas solares. Conocer las ventajas en el hogar, en el negocio, en la salud y en los programas ambientales. Dar una ayuda a la economa de las familias peruanas y del mundo. Conocer las oportunidades de negocio que podemos iniciar con las cocinas solares. Promover el uso de estas cocinas solares en el Per y en todo el mundo.

D. Justificacin.La cocina solar es la manera ms simple y segura para cocinar alimentos que se hace con el fin de ahorrar energa, 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. Muchas personas eligen la cocina solar por esa razn.

II.-MARCO DE REFERENCIA.

A. Fundamentos tericos.

B. Antecedentes del problema.

C. Elaboracin de Hiptesis. Las cocinas solares son prcticas, fciles de hacer y transportar. Por esto mismo puede ser utilizado en cualquier parte del mundo Al usar las cocinas solares estamos disminuyendo la contaminacin del ambiente, ya que se reducira la eliminacin de hidrocarburos a la atmosfera. Las cocinas que utilizan la mayora de familias peruanas, producen el aumento del efecto invernadero del planeta ya que utilizan como combustible al gas metano, daando y alterando la salud de las personas.

III.-METODOLOGA.

A. Diseo de tcnicas de recoleccin de informacin.

1. Caractersticas y tipos de hornos solaresLos hornos solares utilizan la conversin trmica de la radiacin solar para cocinar alimentos o para producir agua destilada. Normalmente, en un horno solar la superficie absorbedora es un recipiente que contiene los alimentosLa temperatura alcanzada en el interior del recipiente (absorbedor) depender de la cantidad de radiacin solar que entre en el horno, as como del nivel de aislamiento trmico que tenga

2. Materiales

Los materiales empleados en la construccin de los hornos solares deben ser resistentes tanto a la humedad (durante la coccin de los alimentos se emite vapor de agua) como a las temperaturas que se pueden alcanzar en su interior.

En un horno tenemos, bsicamente, cuatro tipos de materiales:

Estructurales: garantizan la estabilidad estructural del conjunto (cartn, madera, plstico, cemento, etc.). Aislamiento: minimiza las prdidas trmicas del conjunto (lana de vidrio, polietileno expandido, papel de peridico). Transparentes: permiten la creacin del efecto invernadero en el interior de la caja (vidrio, plstico para alta temperatura). Reflectantes: minimizan las prdidas trmicas en el interior del horno y pueden concentrar la radiacin solar en el interior (papel aluminio).

3. Orientacin del horno

La orientacin de la cubierta de manera perpendicular a la radiacin solar maximiza la cantidad de radiacin solar que entra en la caja. Con todo, habr que considerar que las prdidas trmicas del horno son proporcionales a su superficie exterior.

El horno solar expuesto al Sol debe tener el lado ms largo en el sentido este-oeste, de modo que pueda captar radiacin solar durante un mayor perodo de tiempo.

4. Descripcin del funcionamiento.

El funcionamiento del horno solar puede calcularse, de forma simple, a travs de la comparacin entre la radiacin solar disponible en un perodo de tiempo y el aumento de la temperatura de un volumen de agua en el interior de un recipiente de coccin.

El rendimiento del horno est dado por la relacin: Y la potencia del horno por la relacin: Dnde:

m: representa la masa de agua en kg.Cp: representa el calor especfico a presin constante del agua, igual a 4185 (J/(kg C)).Tf: representa la temperatura final del agua, en C.Ti: representa la temperatura inicial del agua, en C.Ig: representa la radiacin global en el plano del captador, en (W/m2), que para un da con el cielo limpio, cerca del medioda, presenta valores entre los 800 y los 1000 W/m2.Acapt: representa el rea del vidrio, en m2

5. Ventajas Y Desventajas Del Horno Solar

Ventajas.

El horno solar es una alternativa para disminuir el consumo de artculos contaminantes como los hidrocarburos que producen gases como el dixido de carbono y el metano. Es de bajo costo, se puede usar casi en cualquier parte del mundo y utiliza materiales sencillos Produce una gran cantidad de calor la cual llega a cocer verduras o arroz y hasta pude hornear pan Es muy usado en pases pobres como Nepal donde no hay estufas o panilla No contamina pues funciona a base de rayas solares y no emite desechos de hidrocarburos, dixido de carbono o metano

Desventajas.

Tarda de 2 a 3 horas en cocinar los alimentos. No tiene la misma capacidad y tecnologa que las estufas actuales. Para las amas de casa sera 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 podra usar muy bien en los das de invierno.

6. Beneficios:

6.1 Beneficios para las familias La temperatura moderada en la cocina solar simple ayuda a preservar los nutrientes. Aquellos que de otra manera no pueden pagar por el combustible pueden cocinar comidas nutritivas tales como legumbres y muchos granos enteros que requieren de horas para cocinarse. Hay tiempo en que la familia tiene que cambiar alimentos por combustible. La cocina solar los puede ayudar a mantener esos alimentos y mejorar su nutricin. El humo del fuego de la cocina irrita los pulmones y los ojos causando enfermedades, la cocina solar es libre de humo. El humo del fuego de la cocina es una de las causas del calentamiento global y el oscurecimiento. Vase oscurecimiento global. El fuego en la cocina es peligroso especialmente para los nios y muy rpidamente de estar fuera de control causando dao a edificaciones, huertos etc. Rutinariamente millones de personas caminan para recolectar lea para cocinar, viajes difciles de recoleccin de combustible slido que pueden causar lecciones y exponen a las personas a los peligros de animales salvajes y criminales la cocina solar reduce estos riegos y cargas y permite tiempo libre para otras actividades. Con buena luz solar la cocina solar puede ser usada para cocinar alimentos o pasteurizar agua. Durante una emergencia cuando otros fuentes de combustible no estn disponible.

6.2 EconomaMuchas familias afectadas por la pobreza en todo el mundo gastan el 25% o ms de sus ingresos en combustibles para cocinar. La luz del sol _ cocina solar combustible es gratis y abundante. El dinero que se ahorra puede usarse para alimento, educacin, cuidados de salud etc. Los negocios de cocinas solares pueden proveer un ingreso extra. Las oportunidades pueden incluir la fabricacin de cocinas solares, venta y reparacin como tambin el negocio de ventas de comida ya sea como un restaurante o una panadera. 6.3 Conveniencias La cocina solar al tener una temperatura moderada, los alimentos no necesitan ser movidos y tampoco se queman. Los alimentos simplemente se ponen en la cocina solar y se dejan cocinar sin necesidad de atenderlos por muchas horas mientras otras actividades son realizadas. En algunas circunstancias es posible poner la cocina solar temprano en la maana y regresar a la casa en la tarde para disfrutar una comida caliente lista para comer. Los envases usados en la cocina solar fcil de limpiar, un factor muy importante para gente que tiene que caminar kilmetros para conseguir agua. Muchas cocinas solares son porttiles permitiendo cocinar con ellas en el rea de trabajo o en actividades al aire libre como pasadas, senderismo, o acampar. 6.4 Otros usos en el hogar de la cocina solar Calentar agua para los quehaceres de hogar. Para preparar conservas (can) de tomates o frutas. Esterilizar trastes y utensilios. Matar insectos en los granos o en alimentos secos bsicos. y muchos mas 6.5 Beneficio para los profesionales de la salud Muchas cocinas solares tambin pueden usarse para desinfectar suplidos mdicos secos tales como instrumentos mdicos, vendajes y otros materiales de tela, as como a calentar compresas. La contaminacin dentro de las casas causado por el fuego de la cocina conduce a la neumona, responsable por sobre cuatro millones de muertos por ao. Las cocinas solares estn libres de humo. Las enfermedades por contaminacin de agua prevenibles son responsables por 80% de todas las enfermedades y muertes en el mundo en desarrollo. las cocinas solares pueden usarse a nivel del hogar para pasteurizar agua y leche hacindolas seguras para tomar. El indicador de pasteurizacin puede ser usado con la cocina solar (o con cualquier otro aparato tradicional de cocinar) para determinar si el agua se a calentando lo suficiente para ser segura para tomar. 6.6 Oportunidades de negocio con las cocinas solares Manufactura y ensamblaje de cocinas solares. Ventas de cocinas solares. Reparacin de cocinas solares. Negocios de cocinas solares tales como restaurantes, panaderas o catering 6.7 Otros usos en los negocios Desinfectar trastes y utensilios. Hervir paja de arroz para hacer papel. Extraer cera de la miel. Entintar telas. Pasteurizar tierra para macetas. Remover cscaras de los granos de arroz. 6.8 Beneficios para el gobierno Reduce las importaciones de los subsidios en biomasa y combustibles fsiles. Donde los bosques estas desapareciendo y muchas familias sufren por falta de combustibles, las cocinas solares reducen en un 30 50% las necesidades de lea de estas familias. Compaas de electricidad que tienen problemas supliendo la demanda en horas pico por la alta cantidad de estufas y acondicionadores de aire trabajando al mismo tiempo, pueden reducir esa demanda con el uso de cocinas solares.

6.9 Beneficios para las organizaciones humanitarias de desarrollo y socorro Dirigir al cliente la escasez de combustible afecta la salud local, nutricin y la educacin Ahorro en el presupuesto para combustible para cocina en desastres y situaciones de socorro. En algunas regiones la distribucin de biomasa y combustibles fsiles esta subsidiada por agencias de ayuda. El uso amplio de cocinas solares puede disminuir esos costos para que muchas ms gente se pueda beneficiar de esos fondos humanitarios. La cocina solar va dirigida a todas las metas del desarrollo del milenio de las naciones unidas. 6.10 Beneficios para los programas ambientales Dos billones de personas dependen de madera y carbn como combustibles para cocinar las cocinas solares alivian el conflicto entre sus necesidades bsicas y la necesidad de preservar los maltrechos bosques en el planeta. La biomasa y los combustibles para cocinar derivados del petrleo contaminan el aire y contribuyen a calentamiento global. Las cocinas solares son libres de humo, y cuando son usadas en grandes nmeros pueden frenar el calentamiento solar y el oscurecimiento. Las cocinas se mantienen fras al tiempo que la comida se cocina afuera. Esto reduce la carga de los aires acondicionados y los refrigeradores en los meses de verano, ahorrando mucho combustible fsil (disminuyendo la factura en utilidades).

B. Tcnicas de elaboracin del proyectoProceso de construccin del Horno Solar

Material necesario:

1 y 2- Dos cajas de cartn de diferente tamao. La diferencia de tamao entre las cajas debe ser tal que colocada una dentro de otra quede una diferencia de mnimo 4 cm entre las paredes. Se recomienda 40 cm del lado.3- Lmina de plstico transparente (Ser ms eficiente si se usa vidrio)4- Lmina o bandeja metlica de color negro mate5- Lmina de Cartn6- como aislante (lana de vidrio, papel peridico o cualquier material que sea aislante trmico)Herramientas: Cter, pegamento para papel o cartn, cinta adhesiva y papel de aluminio

Paso 1:Colocar la caja grande bocabajo, y luego poner la caja pequea centrada sobre la cara posterior de la caja grande y marcar la silueta que hace sobre ella.Cortar con un cter el fondo de la caja grande por las lneas marcadas de manera que la caja pequea se pueda introducir en la grande quedando una cmara de aire entre las paredes de los dos cajas de al menos 4 cm.

Paso 2:Forrar con el pegamento y el papel de aluminio todas las caras interiores y exteriores de la caja pequea y todas las caras interiores de la caja grande, incluidas las tapas y los fondos. El procedimiento consiste en aplicar sobre la superficie de cartn previamente encolado la lmina de papel de aluminio y alisar con un pao para evitar que queden arrugas. No importa sin quedan algunas arrugas

Paso 3:Introducir la caja pequea en el agujero que hicimos en la caja grande. Ha de quedar ajustada en la entrada la caja pequea en la caja grande.

Paso 4:Cortar el sobrante de las tapas de la caja pequea para que ajusten con las paredes de la caja grande. Pegar estas tapas en la caja grande

Paso 5:Introducir una bandeja o lmina de color negro mate en el fondo interior de la caja pequea. Se puede emplear, por ejemplo, las bandejas desechables de aluminio fino flexible que venden en los supermercados pintada de negro.Esta superficie metlica har las veces de absorvedor transformando la radiacin solar en energa calorfica.

Paso 6:Colocar la caja del horno (la caja grande) boca arriba y rellenar el espacio entre las paredes de las dos cajas con las bolitas de unicel. Sirve tambin cualquier otro material que sea aislante trmico (papel peridico, lana de vidrio .etc.). Una vez rellenados todos los huecos, cerrar las tapas con cinta adhesiva.Este aislante trmico sirve para que no se disperse el calor que se ha concentrado en el interior del horno.

Paso 7:Para confeccionar la tapa se utilizara la lmina de cartn marcando sobre ella los bordes exteriores e interiores de las paredes del horno. Se dobla y corta como aparece en el dibujo formando una tapa que ajuste con el horno y dejando a su vez una tapa abatible.Forrar la tapa abatible con papel de aluminio por su parte interna .Pegar el plstico transparente en la cara interior de la tapa.. Esta tapa abatible no dar acceso al interior del horno, slo permitir una vez retirada que entre la luz atravesando la lmina de plstico transparente colocada en la parte interna de la tapa. Con la colocacin de la lmina de plstico se consigue el efecto invernadero en el interior del horno.

Instrucciones de uso Para cocinar basta con colocar una olla de color negro mate con la comida sin cocer en el interior del horno solar y sacar este al aire libre los das soleados. Deber de orientarse el horno hacia el ecuador (Norte en el hemisferio Sur y Sur en el hemisferio Norte) para captar ms luz a lo largo del da en los casos en los que no se pueda o quiera vigilar del horno durante la coccin. Si es posible permanecer cerca del horno durante la coccin es interesante corregir la posicin del horno para orientarlo hacia el sol en su movimiento aparente por el cielo para conseguir que en todo momento entre la mayor cantidad de luz posible a su interior. Sin embargo con una orientacin hacia el ecuador se conseguir de todas maneras una buena coccin de los alimentos. Con cualquier tipo de objeto (pudindose confeccionar unas varillas de alambre), la tapa abatible deber sostenerse con la inclinacin adecuada para que refleje mayor cantidad de luz solar al interior de la caja (se sabr que ocurre esto porque el interior se ilumina ms). De esta manera se hace ms efectiva la captacin de energa solar y se alcanzan mayores temperaturas Tarda aproximadamente el doble de tiempo en cocinar que una estufa convencional pero con gasto cero en combustible. Cuanto ms cantidad de alimentos se cocinen a la vez en el horno, ms altas temperaturas se alcanzarn. Para lograr el mismo efecto cocinando una cantidad pequea de alimentos se pueden colocar cacerolas con agua en el interior del horno. Puede alcanzar temperaturas superiores a los 100 grados centgrados, con lo que se deber manejar con cuidado las ollas (los mangos de las ollas estarn extremadamente calientes) Se puede cocinar cualquier tipo de alimento, con la ventaja de que nunca se quemarn ni se pegarn a la olla. Tambin es posible potabilizar el agua siempre que la contaminacin no sea de origen qumico.Recetario para horno solar

Patatas con pimentn Pastel de manzana Pan Tortilla de patatas

Quesada pasiega

Manzana deshidratadaQuiche lentejas

IV.-ASPECTOS ADMINISTRATIVOS

A. Presupuesto.

B. Cronograma

V.- CONCLUSIONES

El horno solar es una alternativa para disminuir el uso de hidrocarburos que sueltan gran cantidad de contaminantes y daan la capa de ozono, es una fuente alternativa de energa al usar la energa solar para cocinar los alimentos, es de bajo costo, los materiales son muy sencillos de obtener y es muy eficaz pues con una buena tecnologa aplicada, buena elaboracin y condiciones de uso llega alcanzar grandes cantidades de calor, lo nico que nos hace falta es promoverlo en el Per y todo el mundo pues disminuira la cantidad de contaminacin expulsada al aire y la disminucin de quema de combustibles. La fabricacin d estas cocinas tiene grandes beneficios en el mbito econmico, ambiental, salud, y negocio.

VI.- BIBLIOGRAFA.

Acosta Rubio, Jos. Energa solar: utilizacin y aprovechamiento. Madrid: Editorial Paraninfo, 1983. Obra de carcter divulgativo. Centro de Estudios de la Energa Solar. La energa solar: aplicaciones prcticas. Sevilla: Promotora General de Estudios, 1993. Obra sobre las distintas aplicaciones de la energa solar. Martnez Lpez, Fernando. La energa solar como alternativa energtica. Cartagena: F. Cantn Editores, 1995. Obra de carcter divulgativo. Fisher, Marshall. La capa de ozono. La Tierra en peligro. Madrid: McGraw-Hill - Interamericana de Espaa, 1993. Obra divulgativa sobre el deterioro de la capa de ozono.