Cocina solar-ESEN

La presente página corresponde a la documentación y presentación de una cocina solar.

Descripción del proyecto[edit | edit source]

Las cocinas solares utilizan la energía del sol para cocinar. Así, nuestra cocina solar funciona captando y concentrando la energía del sol mediante reflectores parabólicos que se dirigen al recipiente de cocción, convirtiendo la energía del sol en calor. De forma que, el proyecto involucró el desarrollo de un prototipo de cocina solar utilizando archivos digitales (Illustrator) para crear el componente clave de la cocina solar (reflector parabólico), para que este pudiera replicarse a través de la fabricación digital. Dicho producto se creo manualmente con la escala real del producto, por temas económicos y tiempo.

Descripción del diseño[edit | edit source]

El diseño de la cocina está pensado para que cumpla 4 características:

1. Los materiales sean fáciles de conseguir
2. Los materiales sean accesibles económicamente
3. La cocina sea fácil de armar
4. La cocina sea funcional

El principio en el cual esta basado el diseño de la cocina solar es el de reflexión de los rayos solares a un punto focal. Para poder redireccionar los rayos solares, se empleó el uso de una superficie cóncava - hecha con MDF cortado con láser- con material altamente reflectivo (papel aluminio) en su superficie. El objetivo es redirigir los rayos a un punto focal concentrado arriba del bowl en donde se encontrará la base de un recipiente donde se cocinará la comida. El recipiente esta colgado de un tubo apoyado en ambos lados por dos piernas que esta construido de PVC.

El bowl está a la altura correcta para que el punto focal sea en su base, es decir, la luz se refleje concentrada justo en el recipiente. El objetivo de focalizar la luz, es para que en ese punto la energía solar reflejada a él se convierta en energía térmica que caliente el recipiente lo suficiente para poder cocinar sobre él.

Listado de materiales y herramientas[edit | edit source]

• Tubo PVC 100 psi 1/2p (1m)
• Conector de PVC  de 3 vías
• Codo PVC 90 grados
• Alambre de amarre (1.50 mm)
• Caja papel aluminio
• Molde de aluminio
• Formas C en corte láser
• Cutter
• Cortadora de alambre
• Regla
• Cinta medidora

Material	Cantidad	Precio	Proveerdor
Tubo PVC 100 psi 1/2p (1m)	3	$ 1.46	Freund
Conector de PVC de 3 vías	2	$ 0.69	Freund
Codo PVC 90 grados	2	$ 0.40	Freund
Alambre de amarre (1.50 mm)	1	$0.90	Freund
Caja de papel aluminio	1	$ 1.25	Dollar City
Molde de aluminio	1	$ 0.50	Dollar City
Formas C en corte láser	2	$ 6.00	Shape Lab
Total	$ 21.21

Instrucciones de ensamblaje[edit | edit source]

Cocina solar (C)[edit | edit source]

• Descargar el archivo de illustrator con la plantilla de las "C".
• Colocar material MDF para la máquina de corte láser.
• Configurar máquina y ejecutar corte.
• Una vez cortado, unir las dos "C" para tener la estructura de la cocina uniendo los espacios en el medio de las mismas.
• Luego, una vez ya se tienen unidas las dos “C”, se procede a cortar trozos de malla para colocar en los espacios que quedan libres.
• Finalmente, ya que toda la pieza está forrada con malla, se procede a colocar papel aluminio por encima de la malla que será el encargado de reflejar la luz solar posteriormente al momento de cocinar.

Estructura PVC[edit | edit source]

• Se construye una estructura de tubos de PVC, estilo campamento en la cual se colgará el recipiente para cocinar.
• El ensamblaje es bastante simple, se cortan tubos de PVC de 1m con medidas que le parezcan convenientes a cada uno, en nuestro caso fue de 1m para la parte superior y luego dos de 50cm por lado para las partes sobre las cuales se apoyará la estructura (patas de la estructura, ver Imagen 2).
• Se unen los tubos usando cruces de PVC. Todo es cuestión solamente de unir los tubos con las cruces (ver Imagen 2).

Colocación del recipiente[edit | edit source]

• Se coloca el recipiente en el medio de la estructura para luego colocar la cocina solar por debajo del recipiente.

Sketch de como se debería ver[edit | edit source]

Instrucciones de operación[edit | edit source]

La cocina solar cuenta con paneles reflectores que captan y concentran la luz solar en un punto específico, generando calor. Estos paneles reflectores suelen estar hechos de material reflectante, como aluminio, y están diseñados para dirigir la luz solar hacia un área en específico. La luz solar concentrada en el área focal de la cocina solar genera calor, que puede alcanzar temperaturas lo suficientemente altas para cocinar los alimentos

Para que la cocina funcione adecuadamente se tienen que seguir pasos bastante sencillos:

1. Se tiene que buscar una ubicación adecuada para colocar la cocina solar. Debe estar expuesta a plena luz solar durante la mayor parte del día, preferiblemente en una zona plana y nivelada.
2. Se tiene que ajustar el ángulo de los paneles reflectores para maximizar la captación de la luz solar.
3. Luego coloca los alimentos en los recipientes adecuados y ajústalos dentro de la cocina solar, asegurándote de que estén expuestos directamente a la luz solar.
4. Monitorea la cocina solar regularmente para asegurarte de que esté recibiendo una exposición adecuada a la luz solar
5. El tiempo de cocción variará dependiendo del tipo de alimento y las condiciones climáticas. Es posible que necesites ajustar la posición de los recipientes o los paneles reflectores para obtener mejores resultados.

Archivos de fabricación[edit | edit source]

Los siguientes archivos son los que se utilizarán para el corte láser. Descargar y abrir en Adobe Illustrator.

Asimismo, se comparte una carpeta drive con los archivos para corte láser
www.drive.google.com/drive/folders/1iX4H1inGimiXqcWZKLIWKs8VCR-OCnn7?usp=share_link (pegar link en el buscador)

Conclusiones y recomendaciones[edit | edit source]

Este proyecto fue enriquecedor de realizar, desde la fase de ideación hasta la realización. Se puede ocupar la fabricación digital para hacer cualquier cosa, y sin duda alguna hay muchas maneras de poder hacerlo. Este proyecto consistía en hacer una cocina solar, si se piensa bien y se tiene claro cómo funciona una cocina así, pueden ocurrirse muchas formas de realizarlo.

Al principio, nosotros decidimos que queríamos ocupar la impresión 3D para hacer el bowl, sin embargo, esta idea no era apropiada, ya que sería una manera muy difícil de realizar; así que decidimos utilizar el corte láser como la herramienta de fabricación digital, en la cual haríamos los archivos para corte láser y luego los haríamos con cartón para guiarnos y replicarlo. Decidimos hacer dos C las cuales se ensamblarían para que fuera la parte del bowl, y en esta íbamos a poner el papel aluminio. Conforme cortamos las C, decidimos que íbamos a poner una malla gallinera en forma de bowl sobre estas para que les diera fijeza a los pedazos de aluminio. Nos dimos cuenta de que para que funcionara mejor, los pedazos de aluminio deben procurarse no estar muy arrugados, para que la luz del sol pueda reflejar mejor.

Con respecto a la base donde iba a estar colgado el recipiente donde se va a cocinar, al principio nos habíamos complicado, haciendo estructuras de tubos PVC para dar fijeza, pero encontramos la manera de formar la estructura simplemente con 5 palos. Se compraron 3 y después se cortaron dos a la mitad. Decidimos hacerlos con estos, ya que es una manera fácil de conseguir y armar, y por lo tanto desarmar, y es clave para poder transportar la cocina.

Por último, algo en lo que debíamos tener mucho cuidado fue a la hora de poner el bowl, ya que debíamos encontrar el ángulo perfecto para que se reflejara correctamente la luz (el cual es el foco) hacia el recipiente donde estaría la comida. Al principio, no nos funcionaba por esto mismo, pero cuando encontramos el ángulo sí lo hizo.

Se recomienda tener muy claro como funciona una cocina solar, ya que es vital para ubicar el bowl y que así se pueda reflejar la luz para que pueda funcionar bien. Asimismo, tener paciencia, ya que, un huevo frito, puede tardar hasta una hora.

Demostración[edit | edit source]

Revisión Bibliográfica[edit | edit source]

El diseño del proyecto fue basado en ideas propias como en detalles y partes y principios de diseños preexistentes en la web.

Del diseño de Florida's Premier Energy Research Center at the University of Central Florida (Imagen 3) basamos el principio de las cocinas solares de tipo reflejo parabólico y el uso del punto focal de reflexión de los rayos solares. También tomamos la manera de suspender del recipiente para cocinar y la forma del soporte para el mismo.

Del diseño de Marti Guixe and Antto Melasniemi, Tomamos en cuenta que la superficie reflectiva no tenia que ser, necesariamente, una sola pieza lisa, sino que podian ser pedazos planos, puestos juntos para asemejar un bowl continuo.

Del diseño en el blog de Olivia Miller recogimos la idea de forrar la base interior del bowl con papel aluminio y no complicarnos con el tipo de material, lo que podía hcaer el diseño más caro y mas complicado de ensamblar.

Del prototipo 3d de Zippitybamba basamos nuestro método para ensamblar el bowl. Vimos en que el prototipo tenía la superficie dividida en 4 piezas, las cuales luesgo se unían para formar el bowl completo. En base a esta idea, usamos las bases en forma de "C" y armamos el bowl en 4 pedazos separados.

Referencias[edit | edit source]

• Florida's Premier Energy Research Center at the University of Central Florida. (n.d.). Solar Cookers. FSEC Energy Research Center. https://energyresearch.ucf.edu/education/k-12/resources/solar-cookers/
• Lee, J. (2011, August 1). Marti Guixe +Antto Melasniemi: solar kitchen restaurant for lapin kulta. Designboom | Architecture & Design Magazine. https://www.designboom.com/design/marti-guixe-antto-melasniemi-solar-kitchen-restaurant-for-lapin-kulta/
• Miller, O. (2013, February 5). The Solar Cooker: A Sustainable Design | Olivia Miller’s Blog. Sites.psu.edu. https://sites.psu.edu/millerdesignblog/2013/02/05/the-solar-cooker-a-sustainable-design/
• Thingiverse.com. (2019, May 8). Solar Cooker - Prototype by Zippitybamba. www.thingiverse.com. https://www.thingiverse.com/thing:3617252

Video del prototipo[edit | edit source]

Galería de fotos[edit | edit source]

• 

  Construcción de C

• 

  Recorte de C

• 

  Ensamblaje de C

• 

  Adecuación de malla gallinera

• 

  Recorte malla gallinera

• 

  Ensamblaje de C con malla gallinera

• 

  Retoques finales de malla gallinera

• 

  Corte de tubo PVC

• 

  Ensamblaje

• 

  Prueba de cocina Solar

• 

  Huevo ya en la cocina solar

• 

  Huevo ya cocinado