Autor: LECUONA NEUMANN, Antonio
Páginas: 176
Coedición: Alfaomega, Marcombo
Cocinas Solares Fundamentos y Aplicaciones
$388
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Descripción
Los métodos tradicionales de cocción a partir de biomasa en los países en desarrollo, zonas rurales e incluso en los países desarrollados representan hoy en día una problemática a nivel mundial debido a los efectos dañinos que producen en el ser humano; los adelantos tecnológicos de las últimas décadas han permeado también en la energía renovable coadyuvando a reducir la pobreza energética.
Esta publicación expone, en forma amena pero rigurosa e integradora de todos los aspectos relacionados, las posibilidades de aumentar la seguridad alimentaria, evitar enfermedades y concientizar al primer mundo. Se explican los aspectos más importantes de la radiación solar, así como sus características. Se constituye como una herramienta para optimizar el desarrollo energético y muestra las características, construcción y funcionalidad de los distintos tipos de cocinas solares.
VENTAJAS
• Contiene un modelo de cocina solar genérica para una simulación matemática o para su caracterización experimental.
• Tiene una combinación de aspectos prácticos con una teoría rigurosa de diseño, modelización y ensayo de cocinas solares, incluso de las más avanzadas.
• Cuenta con hiperenlaces con recetas, consejos de cocina solar y sitios comerciales.
CONOZCA
• Las características y uso de las cocinas mejoradas.
• En qué consiste la radiación directa y difusa.
• Cómo funcionan los espejos planos y curvos y las parábolas compuestas.
APRENDA
• A identificar los distintos tipos de cocinas solares, sus características y funcionamiento.
• A aplicar las normas de evaluación de prestaciones de las cocinas solares.
• A medir el rendimiento óptico de una cocina solar mediante diferentes métodos.
DESARROLLE SUS HABILIDADES PARA
• Diseñar, construir y utilizar los modelos recientes de cocinas solares.
• Utilizar la radiación solar para elevar la temperatura de los alimentos.
• Efectuar un uso adecuado de las cocinas de almacenamiento de calor.
A QUIÉN VA DIRIGIDO
El presente libro está dirigido a todo lector en general, ya que es de gran utilidad para cualquier sociedad a nivel mundial.
CONTENIDO
Prólogo …………………………………………………………………………………………………………………………… 5
Presentación …………………………………………………………………………………………………………………… 6
Agradecimientos …………………………………………………………………………………………………………….. 7
1. Resumen ………………………………………………………………………………………………………………… 13
2. Introducción …………………………………………………………………………………………………………… 15
Consumo de energía …………………………………………………………………………………………………. 16
Energía en el hogar ………………………………………………………………………………………………… 16
La crisis de la leña ……………………………………………………………………………………………………. 17
La recolección de leña ……………………………………………………………………………………………. 20
La deforestación ……………………………………………………………………………………………………. 20
Consumo energético y desarrollo ……………………………………………………………………………….. 22
Problema de salubridad …………………………………………………………………………………………….. 22
Problema ambiental ………………………………………………………………………………………………….. 25
Alternativas a las cocinas tradicionales ……………………………………………………………………….. 26
Eficiencias energéticas y otros aspectos (cocinas mejoradas y solares) …………………………… 27
Pobreza y seguridad alimentaria …………………………………………………………………………………. 31
Objetivos para el desarrollo del milenio ………………………………………………………………………. 32
La cocina solar como ayuda ………………………………………………………………………………………. 33
La fuerza del sol ……………………………………………………………………………………………………. 35
Secaderos solares ………………………………………………………………………………………………….. 36
Fomento de las cocinas solares ……………………………………………………………………………….. 37
3. Economía de la cocina solar ……………………………………………………………………………………. 39
4. Teoría de la cocción ………………………………………………………………………………………………… 41
5. Modelado matemático de la cocción ………………………………………………………………………… 45
Transporte de calor …………………………………………………………………………………………………… 45
a. Conducción …………………………………………………………………………………………………….. 45
b. Convección …………………………………………………………………………………………………….. 46
c. Radiación ……………………………………………………………………………………………………….. 47
Transporte de calor y de materia en la cocción …………………………………………………………….. 50
Transporte de calor ………………………………………………………………………………………………… 50
Cuerpos térmicamente delgados ……………………………………………………………………………… 50
10
Cuerpos térmicamente gruesos ……………………………………………………………………………….. 53
Transporte de materia ……………………………………………………………………………………………….. 57
Aspectos prácticos ……………………………………………………………………………………………………. 59
Cómo cocinar con el sol …………………………………………………………………………………………. 60
Recetas solares ……………………………………………………………………………………………………… 61
Recetarios …………………………………………………………………………………………………………….. 61
Recetas de iniciación ……………………………………………………………………………………………… 62
Gastronomía …………………………………………………………………………………………………………. 63
6. Algo de historia ………………………………………………………………………………………………………. 65
7. La radiación solar…………………………………………………………………………………………………… 69
Radiación directa y difusa …………………………………………………………………………………………. 71
Calentamiento al absorber la radiación solar ………………………………………………………………… 76
8. Hora solar ………………………………………………………………………………………………………………. 79
9. Óptica para cocinas solares …………………………………………………………………………………….. 81
Espejos planos …………………………………………………………………………………………………………. 81
Espejos curvos …………………………………………………………………………………………………………. 83
Parábolas compuestas ……………………………………………………………………………………………….. 86
Cobertor de vidrio …………………………………………………………………………………………………….. 87
10. Ángulos solares ………………………………………………………………………………………………………. 89
Seguidores solares ……………………………………………………………………………………………………. 91
11. Clases de cocinas solares …………………………………………………………………………………………. 93
Consideraciones previas para cocinas solares térmicas ………………………………………………….. 93
Estrategias ……………………………………………………………………………………………………………….. 93
I. Cocinas directas …………………………………………………………………………………………………….. 94
Cocinas de acumulación de calor …………………………………………………………………………….. 94
Cocinas de gran concentración………………………………………………………………………………… 95
Cocinas intermedias y de panel ……………………………………………………………………………….. 98
Otras clasificaciones …………………………………………………………………………………………….. 101
Lugar de uso ……………………………………………………………………………………………………….. 102
II. Cocinas indirectas ………………………………………………………………………………………………. 102
III. Cocinas de almacenamiento de calor ……………………………………………………………………. 103
Características principales de las cocinas solares ………………………………………………………… 104
Seguridad de uso …………………………………………………………………………………………………. 104
11
Temperaturas alcanzadas ……………………………………………………………………………………… 105
Construcción ………………………………………………………………………………………………………. 105
Utensilios ……………………………………………………………………………………………………………. 106
12. Modelización térmica de cocinas solares directas …………………………………………………… 107
Normativa ……………………………………………………………………………………………………………… 107
Hipótesis simplificatorias ………………………………………………………………………………………… 108
13. Balance de energía del utensilio …………………………………………………………………………….. 117
14. Curva de calentamiento, rendimiento y potencia útil de calentamiento …………………… 119
Rendimiento …………………………………………………………………………………………………………… 120
Rendimiento medio …………………………………………………………………………………………………. 120
Resultados ………………………………………………………………………………………………………….. 121
Curva de potencia útil ……………………………………………………………………………………………… 121
Potencia normalizada ………………………………………………………………………………………………. 121
Tiempo característico para hervir ……………………………………………………………………………… 122
Resultados ………………………………………………………………………………………………………….. 123
Otras propuestas……………………………………………………………………………………………………… 123
15. Medición de la temperatura de estancamiento ……………………………………………………….. 125
Observaciones ………………………………………………………………………………………………………… 125
Parámetro …………………………………………………………………………………………………………. 128
Anotaciones …………………………………………………………………………………………………………… 129
Precauciones ………………………………………………………………………………………………………….. 130
Resultados ……………………………………………………………………………………………………………… 130
Hornos solares de caja ………………………………………………………………………………………….. 130
Cocinas de concentración ……………………………………………………………………………………… 131
Cocinas intermedias …………………………………………………………………………………………….. 131
Utilidad …………………………………………………………………………………………………………………. 131
16. Curva de enfriamiento y tiempo característico ………………………………………………………. 133
Resultados de tiempo característico de enfriamiento …………………………………………….. 134
Medición del coeficiente global de pérdidas de calor ………………………………………………. 134
Precauciones ………………………………………………………………………………………………………….. 135
12
17. Resultados experimentales para …………………………………………………………………………. 137
Hornos solares …………………………………………………………………………………………………….. 137
Cocinas de plato parabólico ………………………………………………………………………………….. 137
18. Curva de calentamiento teórica …………………………………………………………………………….. 139
19. Medición del rendimiento óptico ……………………………………………………………………… 141
Método de paso por la temperatura ambiente ……………………………………………………………… 141
Método de flujo continuo ………………………………………………………………………………………… 141
Método haciendo uso de ensayo de calentamiento y de enfriamiento ……………………………. 142
Método del ensayo de calentamiento y parámetro …………………………………………………. 142
Utilidad de ………………………………………………………………………………………………………… 143
Resultados ……………………………………………………………………………………………………………… 143
Hornos de caja …………………………………………………………………………………………………….. 143
Cocinas de concentración ……………………………………………………………………………………… 144
Cocinas intermedias …………………………………………………………………………………………….. 144
20. Evaporación y ebullición ………………………………………………………………………………………. 145
Presión de vapor …………………………………………………………………………………………………….. 145
Temperatura de ebullición ……………………………………………………………………………………….. 145
Pérdida por producción de vapor ………………………………………………………………………………. 145
21. Cocinas de almacenamiento de calor ……………………………………………………………………… 147
Uso ……………………………………………………………………………………………………………………….. 147
Forma de almacenar ………………………………………………………………………………………………… 147
Caracterización de las cocinas de almacenamiento ……………………………………………………… 151
Un ejemplo de cocina de almacenamiento …………………………………………………………………. 152
22. Calidad metrológica ……………………………………………………………………………………………… 155
23. Nomenclatura ………………………………………………………………………………………………………. 157
Símbolos latinos……………………………………………………………………………………………………… 157
Símbolos griegos ……………………………………………………………………………………………………. 159
Subíndices ……………………………………………………………………………………………………………… 159
Complementos ……………………………………………………………………………………………………….. 161
24. Bibliografía ………………………………………………………………………………………………………….. 163
