UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTNEZ DE MAYOLOFACULTAD DE
CIENCIAS DEL AMBIENTE/ ESCUELA DE INGENIERIA SANITARIAHORNO
SOLAR
CURSO / CICLO: Fsica I Ciclo IIDOCENTE: Celis Rojas
RicardoINTEGRANTES: Aguedo Milla Karina Aquino Chavez Julissa F
F
2015
INTRODUCCIN
Per y sus pases vecinos son los que ms radiacin solar recibe al
ao, adems de contar con un cielo despejado casi todo el ao; existen
ms de 1 200 000 personas en promedio en situacin de pobreza , las
cuales desgraciadamente no tienen las posibilidades de emplear un
sistema de gas para cocinar sus alimentos, por lo que recurren a la
quema de combustibles como lea para cocinar, sometindose en el
proceso a la absorcin de residuos secundarios txicos para la salud
como el asfixiante CO2 y otros subproductos.Por esta razn la
creacin del horno solar de efecto invernadero, aparato realizado
con el fin de ahorrar energa y disminuir los gastos econmicos de
una familia, puede sustituir a las parrillas e incluso a la estufa,
evitando el uso de hidrocarburos los cuales contaminan altamente la
tierra, provocando el efecto invernadero y otros contaminantes. El
efecto del calentamiento producido por los gases se llama efecto
invernadero. El sol produce una serie de reacciones nucleares dando
como consecuencia la emisin de cantidades enormes de energa. Una
parte muy pequea de esta energa llega al a tierra y participa en
una serie de procesos fsicos y qumicos esenciales para la vida. Por
otra parte en horno solar es una alternativa para disminuir el uso
de hidrocarburo los cuales sueltan gran cantidad de contaminantes y
destruyen 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 sencillos de obtener y es muy eficaz.Asimismo,
durante los ltimos aos algunos pases como el caso de Per han creado
aparatos que ayuden con el ahorro de energa es decir hacindolos
funcionar mediante energa solar.
INDCE:1. MARCO TEORCO1.1. CALOR1.2. ABSORCIN1.3. REFLEXIN1.4.
DISPERSIN1.5. EFECTO INVERNADERO2. OBJETIVOS2.1. OBJETIVO
GENERAL2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS3. JUSTIFICACIN4. VENTAJAS Y
DESVENTAJAS5. MATERIALES6. PRESUPUESTO7. DISEO DE CONSTRUCCIN8.
INSTRUCCIONES DE USO9. ANLISIS Y RESULTADOS10. CONCLUSIONES11.
RECOMENDACIONES12. BIBLIOGRAFIAS12.1. LIBROS12.2. WEBGRAFIA13.
ANEXOS
1. MARCO TEORICO:
1.1. El calor: es una forma de energa asociada al movimiento de
los tomos, molculas y otras partculas que forman la materia. El
calor puede ser generado por reacciones qumicas (como en la
combustin), nucleares (como en la fusin nuclear de los tomos de
hidrgeno que tienen lugar en el interior del Sol), disipacin
electromagntica (como en los hornos de microondas) o por disipacin
mecnica (friccin). Su concepto est ligado al Principio Cero de la
Termodinmica, segn el cual dos cuerpos en contacto intercambian
energa hasta que su temperatura se equilibre.1.2. Absorcin: el
flujo de radiacin penetra en la atmsfera y transformada en energa
trmica, aumenta su temperatura y la hace irradiar calor hacia la
Tierra y el espacio interplanetario. Las radiaciones trmicas de la
atmsfera que alcanzan la superficie terrestre atenan el
enfriamiento de la misma, especialmente durante la noche; este
fenmeno se conoce como amparo trmico de la atmsfera.1.3. Reflexin:
se produce cuando parte de la radiacin solar al incidir sobre un
cuerpo es desviada o devuelta, sin modificar sus caracteres: la
atmsfera refleja la radiacin que incide sobre gases y partculas
slidas en suspensin; la que llega a la superficie de la tierra en
parte se absorbe y en parte se refleja.1.4. Dispersin: fenmeno
similar a la reflexin, pero la radiacin modifica sus caracteres al
ser devuelta o desviada. En la alta atmsfera la radiacin solar es
dispersada por las molculas de los gases del aire: los rayos
luminosos de onda ms corta (violeta y azul) son ms fcilmente
dispersados, dando el color azulado al cielo. Los dems, (rojo,
anaranjado, amarillo), llegan casi directamente al suelo, sin
dispersarse; se dispersan cuando atraviesan capas atmosfricas de
espesor considerable, como ocurre en los crepsculos: en estos casos
el cielo presenta un color que va del amarillo al rojo intenso.1.5.
Efecto Invernadero: Se llama efecto invernadero al fenmeno por el
que determinados gases componentes de una atmosfera planetaria
retienen parte de la energa que el suelo emite al haber sido
calentado por la radiacin solar. Afecta a todos los cuerpos
planetarios dotados de atmsfera. De acuerdo con el actual consenso
cientfico, el efecto invernadero se est acentuando en la tierra por
la emisin de ciertos gases, como el dixido de carbono y el metano,
debido a la actividad econmica humana. Este fenmeno evita que la
energa del sol recibida constantemente por la tierra vuelva
imediatamente al espacio produciendo a escala planetaria un efecto
similar al observado en un invernadero.
2. OBJETIVOS:2.1. OBJETIVO GENERAL:Elaborar un horno solar de
efecto invernadero funcional y eficiente.2.2. OBJETIVOS
ESPECIFICOS: Diagnosticar los beneficios del horno solar en la
disminucin del calentamiento global y el efecto invernadero, as
como la reduccin de costos en el gasto familiar. Disear un horno
solar funcional a partir de materiales inertes. Elaborar un horno
solar eficiente que permita sustituir el uso de gas u otros
hidrocarburos empleados en la preparacin de los Determinar la
eficacia del horno solar
3. JUSTIFICACIN:El estudio a realizarse podr dar a conocer lo
til o beneficioso del horno solar para disminuir el calentamiento
global y el deterioro de la capa de ozono al utilizar la energa
radiante del sol para preparar los alimentos en lugar de utilizar
los comunes combustibles fsiles u otras materias primas como lea
que generan residuos como humo, cenizas u holln que son
perjudiciales para las personas que entran en contacto con ellos;
adems de apoyar a la economa de las familias pues se evitara el
emplear hidrocarburos que se obtienen comercialmente o apoyar a la
poblacin de bajos recursos que no cuentan con la capacidad de
adquirirlas, en su lugar emplear la energa solar que se encuentra
completamente a disposicin de quien desee utilizarla.Desde el punto
de vista terico, el horno solar de efecto invernadero es un
artefacto que se emplea para la coccin de alimentos, y una de sus
ventajas es evitar el uso de hidrocarburos altamente contaminantes
provocando el efecto invernadero y por lo tanto el calentamiento
global. As mismo el horno solar se construye con materiales inertes
que aseguren que los alimentos no se contaminen y conserven las
mismas propiedades como si se cocinaran en una estufa convencional
de gas o un horno elctrico. De esta manera prctica el horno solar
brindar a numerosos hogares de bajos recursos econmicos el
beneficio de preparar sus alimentos sin limitaciones por falta de
energticos convencionales como gas o lea.As mismo desde el punto
ambiental, facilita la disminucin de quema de hidrocarburos como lo
son el oxgeno y el hidrogeno, los cuales al combinarse con otros
elementos dan como resultado metano y dixido de carbono
mantenindose en un solo lugar como es el caso de la tierra
produciendo as el efecto invernadero (gases producidos por el
efecto del calentamiento global).Metodolgicamente, el tipo de
investigacin es exploratoria por consistir en un experimento
realizado por primera vez en una comunidad estudiantil, as mismo es
experimental donde los investigadores toman en cuenta los
antecedentes de ayuda a la realizacin del mismo.
4. VENTAJAS Y DESVENTAJASVENTAJAS : Es de bajo costo, se puede
usar en cualquier parte del mundo y utiliza materiales sencillos.
Produce una gran cantidad de calor la cual lleva a cocer verduras o
arroz y hasta se puede hornear pan. No contamina pues funcionan a
base de rayos solares y no emite desechos de hidrocarburos dixido
de carbono o metanos. La comida no se quema puesto que el
calentamiento es uniforme y no se somete a una flama directa.
Permite calentar el agua y dejarla optima para consumo humano.
DESVENTAJAS:
Tarda de 2 a 3 horas en cocinar los alimentos. No tiene la misma
capacidad y tecnologa que las estufas actuales. La temperatura del
horno solar depende de la intensidad de los rayos solares por lo
que no se podra usar en los das de invierno.
5. MATERIALESLos 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: Los cuales garantizan la estabilidad estructural del
horno, por ejemplo: cartn, madera, plstico, cemento, etc.
Aislamiento: Minimiza las prdidas trmicas del horno, por ejemplo
lana de vidrio, polietileno expandido, papel de peridico.
Transparentes: Permiten la creacin del efecto invernadero en el
interior de la caja, por ejemeplo: vidrio, plstico para alta
temperatura. Reflectantes: Minimizan las prdidas trmicas en el
interior del horno y pueden concentrar la radiacin solar en el
interior, por ejemplo: papel aluminio, papel negro.
Para nuestro horno solar utilizaremos:
2 Cajas de cartn Papel Aluminio Papel Peridico Papel Negro
Vidrio Goma Tijera
6.PRESUPUESTO:PRODUCTOCANTIDADESPRECIO
7 . DISEO DE CONTRUCCIN :
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: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.
8. 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.
10. CONCLUSIONES: Se espera que el horno desarrolle un
calentamiento eficiente y se llegue a una temperatura de 80C
aproximadamente, que es una temperatura relativamente baja para ser
un horno, sin embargo es suficiente para someter a los alimentos a
coccin y lograr el objetivo, aunque en mas tiempo de lo habitual
pero con la ventaja de no invertir en energa y asegurando la
preparacin adecuada de la comida.
Investigaciones y proyectos anteriormente realizados por
investigadores e instituciones de renombre han arrojado que si es
viable el uso de energa solar, la cual se puede convertir en energa
elctrica, permitindole el ahorro, pues su mal uso contribuye al
calentamiento global y su aprovechamiento disminuye el efecto
invernadero. Adems el calor producido por el efecto invernadero
puede ayudar a la obtencin de energa para el funcionamiento de un
horno solar, el cual resulta ser de bajo costo por estar elaborado
con materiales reciclables. As tambin el horno solar basa su
funcionamiento a travs de la energa solar, utiliza paneles forrados
de papel aluminio calentando sus alimentos con el calor producido
por ellos generando mejor calefaccin dentro del mismo, logrando
mayor coccin.
Adems es de bajo costo y 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.
11. RECOMENDACIONES : Emplear materiales no txicos para la
elaboracin del horno, como madera, aislantes como corcho, pinturas
no toxicas, madera, papel aluminio, aluminio, acero inoxidable,
etc. Construir aparatos electrodomsticos los cuales permitan el
ahorro de energa elctrica, donde un ejemplo seria el horno solar Se
pueden aadir piedras calizas pintadas de negro mate para ayudar a
almacenar mas calor dentro del horno. Tomar en cuenta la utilizacin
de materiales reciclables los cuales son sencillos de obtener Hacer
un llamado a la poblacin y darles informacin sobre el horno solar y
sus funcionamientos Alertar a la poblacin sobre el calentamiento
global y el efecto invernadero producido por hidrocarburos y el mal
uso de la energa elctrica, y darles como solucin la construccin del
horno solar Hacer un llamado a las empresas generadoras de aparatos
electrodomsticos, para que realicen artefactos los cuales no
consuman tanta energa elctrica as como tambin, crearlo a base de un
funcionamiento con energa solar. Aprovechar la energa solar, por
ser pura y directa lo cual ayuda al ahorro de energa elctrica,
causante del calentamiento global por el uso excesivo de ella.
Hacer provecho de los materiales reciclables para elaborar varios
objetos.
12.BIBLIOGRAFIA:12.1. LIBROS: 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.12.2. WEBGRAFA:
http://www.cubasolar.cu/biblioteca/Ecosolar/Ecosolar15/HTML/articulo05.htm
http://www.monografias.com/trabajos12/horso/horso.shtml
http://es.wikipedia.org/wiki/Horno_solar
http://www.terra.org/categorias/comunidad-cocina-solar/historia-de-la-cocina-solar
http://www.youtube.com/watch?feature=endscreen&v=wzy9tHD9jVc&NR=1
http://www.youtube.com/watch?v=TW1V0KtUaeQ&feature=related
