Prototipo Bioclimático (Cocina Solar) elaborado con láminas de acero galvanizado
EP. Arquitectura, Facultad de ingeniería y Arquitectura, Universidad Peruana Unión
1. Resumen
La presente investigación tiene como objetivo desarrollar un tipo de prototipo bioclimático (cocina solar) con el fin de poder difundir un nuevo uso potencial de tipo ecológico y con bajo presupuesto accesible en cualquier parte de nuestra región. El proceso de esta investigación fue de tipo experimental, mismas que se dieron acabo a través de distintas pruebas desarrolladas con el paso de las semanas, en donde obteníamos diferentes tipos de resultados con el fin de poder optimizar el funcionamiento y la cocción de los alimentos en la cocina solar propuesta. Finalmente, después de nueve semanas en pruebas pudimos llegar a un resultado final obteniendo un tipo de modelo eficiente para alimentos suaves y de hervor leve y medio. Concluimos que el análisis e investigación desarrollada puede ser de gran ayuda para el diseño de nuevos tipos de prototipos y para la utilización de este.
Palabras claves: Prototipo Bioclimáticos, Cocina Solar, Tarapoto.
2. Abstrac
The objective of this research is to develop a type of bioclimatic prototype (solar cooker) in order to be able to disseminate a new potential use of an ecological type and with a low budget accessible anywhere in our region. The process of this investigation was of an experimental type, which was carried out through different tests carried out over the weeks, where we obtained different types of results in order to optimize the operation and cooking of food in the proposed solar cooker. Finally, after nine weeks of testing, we were able to reach a final result obtaining an efficient type of model for soft foods and light and medium boils. We conclude that the analysis and research carried out can be of great help for the design of new types of prototypes and for their use.
Keywords: Bioclimatic Prototype, Solar Cooker, Tarapoto.
Romero Padilla María Alejandra; Zeña Orbegoso Claudia Olenka; Zhunaula Guaman Jonathan Moisés3. Introducción:
El uso de prototipos de cocinas solares ha ido retomando mayor fuerza en estos últimos años debido a las grandes ventajas que estos ofrecen, no solo con el medio ambiente sino también con la economía familiar, el fácil transporte y el sencillo funcionamiento. Actualmente existen muchas características de formas, tamaños y distintas materialidades ya comprobadas que tiene un muy buen rendimiento. Con respecto a nuestro prototipo experimental, se trató de buscar tipos de materiales que sean de fácil acceso y menor costo para la accesibilidad de todas las personas. Otro punto a resaltar es que este prototipo propuesto no está diseñado con el fin de poder cocinar alimentos de larga duración y de alto hervor, resalta la independencia que tiene a los combustibles fósiles y la electricidad, aprovechando al máximo la radiación solar del lugar.
4. Objetivos
4.1. Objetivos generales.
- Desarrollo de un prototipo bioclimático (cocina solar) a base de materiales de bajo costo y de un buen tipo de funcionamiento
- Brindarinformación ydifusión acercadel uso y el desarrollo de cocinas solares.
4.2. Objetivos específicos.
Comprobación experimental a base de artículos ya analizados y tomados en cuenta para el planteamiento de nuestro prototipo.
Contribución con el medio ambiente y el aprovechamiento de la radiación solar en la región San Martín y en todo el Perú en términos generales.
5. Justificación
Frente a estos problemas, una cocina solar es una buena alternativa para cocinar de una
manera sustentable, de forma cómoda y rápida. También significa un ahorro económico, evita el humo en la cocina, y preservarlasaludconunamayorseguridaden el proceso de la preparación de los alimentos.
6. Marco Teórico.
Dentro de las investigaciones analizadas pudimos resaltar dos de tipos trascendental para el desarrollo de nuestro proyecto, mismas que a través de su comprobación de estas descubrimos formas de mejoramiento a estas
1. COCINA HORNO TIPO CAJA. - En este artículo se demuestra todos los beneficios al usar una cocina solar lo cual llega a ser super favorable en la región San Martín debidos a las altas temperaturas registradas en la zona, demostrando así que la cocina puede lograr un óptimo funcionamiento y sobrepasar los 100 centígrados (Torres, 2019)
2. COCINA SOLAR ECOLÓGICA. - Este fue uno de los premios dados principalmente por la Asociación de Foros Africanos, ya que estuvo siendo utilizado como una de las principales cocinasecosustentablesdadosenesta parte del mundo, en donde más de 15 mil cocinas fueron donadas a las familias mismas que logran cumplir con sus principales funciones (cocinar alimentos) (Solar, 2019)
Figura 1. Ejemplo 1 Artículo
7. Resultados de experimento.
7.1. Primera prueba.
Para realizar las primeras pruebas de la cocina solar se utilizó una caja de cartón el cual fue cortado para generar la forma requerida y también realizar una abertura por cual entraría los rayos del sol
7.1.1. Resultado de primer prototipo
Se observo que debido a su forma no lograba alcanzar el ingreso de rayos de sol requerido por ende el producto que en este caso fue agua el cual no superó las expectativas manteniendo su temperatura hasta 22°
Para lograr que la cocina solar pueda elevar su temperaturasecolocóensuparteinterioruna capa de papel aluminio.
Fotografía 1: prueba con agua
7.2. Nuevo prototipo
A raíz de los resultados con el primer prototipo, se rediseño elmodelodándonos un mejor resultado con este nuevo prototipo.
Fotografía 4: armado del nuevo prototipo
Para este nuevo prototipo se mantuvo los mismos materiales ya empleados en el anterior modelo.
Fotografía 5: colocación de papel aluminio
Figura 2. Ejemplo 2 Artículo Fotografía 2: cortando una caja de cartón Fotografía 3: prueba 1, despues de colocar el papel aluminioCon este nuevo diseño se puso un huevo y también agua los cuales, a diferencia de los primerosintentos, estos lograron mostrar una mejor respuesta en su cocción siendo un gran avance para el proyecto
- Calamina plana. (2 láminas)
- Cartón corrugado (el más fino) - Algodón de lana.
8. Modificación final
8.1 Materiales
Se buscó soldar las piezas de la calamina, así que visitamos un 2 taller de soldadura para poder continuar con el proyecto
Figura 4. 3d Render de la maqueta de cocina según medidas y ángulos
Figura 5. Soldadura de la calamina plana según medidas
9. Costos.
Fotografía 6: El agua puesta a prueba1. Calamina plana: s/. 20 soles la plancha
2. Cartón corrugado: s/. 8 soles
3. Algodón de lana: s/. 4 soles
10.Prueba Ultima
En esta última etapa y después de realizar los cambios pertinentes a raíz de los resultados obtenidos de las últimas pruebas se colocó diferentes tipos de alimentos a prueba como: zanahoria, huevo, agua, brócoli, plátano y hot dog, los cuales demostraron que la cocina solar funcionaba y se podía consumir los alimentos.
Pero para que todo esto ocurra se utilizó lana de oveja y cartón corrugado cubriendo la parte exterior el cual funcionaba como aislante térmico
Fotografía 11: productos utilizados
Fotografía 12: cocina solar
Figura 6 Cocina Solar casi en proceso
Fotografía 8: cocinando zanahoria
Fotografía 9: cocinando plátano
Fotografía 10: cocinando hotdog
11.Conclusiones
En el proceso de realización de este este proyecto se tuvieron que realizar diferentes pruebas, las cuales nos permitieron determinar materiales que funcionaria de mejor manera a comparación a las primeras pruebas de esta cocina solar.
En las primeras pruebas: Se pudo observar carenciasdefuncionamientoenlosmateriales ya que como material principal era el papel aluminio, el cual nos ayudaría para que los rayos del sol reflejaran la luz dentro de la cocina y que también era el encargado para la coccióndelosalimentos,estematerialalestar expuesto al sol, no llegaba a calentarse lo suficiente.
Cambio de materiales: Se decidió reemplazar el papel aluminio por la calamina plana ya que, al ser un material metálico, al momento de realizar las pruebas y al ponerla en contacto con el sol, lograba reducir el tiempo que empleaba para calentarse y como consecuencia también su temperatura aumento considerablemente.
Tras días de pruebas podemos concluir que la calamina plana en combinación con la lana y el cartón los cuales fueron utilizamos como aislantes térmicos para que el calor se mantenga dentro de la cocina, fueron materiales que ayudaron para que la cocina solar lograra cocinar algunos alimentos como huevo, plátano, brócoli, zanahoria y agua cumpliendo así con su objetivo, Sin Embargo, pese a que dicho proyecto ya se podía cocinar algunos alimentos se intentó realizar pruebas con alimentos como carnes, que necesitaban
de mucha más temperatura para llegar al punto de poder consumirlo.
12.Referencias
1. Cocinasolar,laformaecológicadecocinar sin electricidad. (2022, octubre 11). EcoInventos; David. https://ecoinventos.com/co-cina-solarelige-la-tuya-entre-diferentes-modelos/ 2. Torres Muro, H., Polo Bravo, C., López Cornejo, O., & Milla Taco, B. (2019).
CONSTRUCCIÓN Y EVALUACIÓN DE UNA COCINA/HORNO SOLAR TIPO CAJA. Ciencia & Desarrollo, (7), 70–79. https://doi.org/10.33326/26176033.2003.7.133
3. Wilson Solar Grill. Cocina de día y de noche con energía solar. (s. f.). EcoInventos. https://ecoinventos.com/wilson-so-lar-grillcoci-na-de-día-noche.energía-solar/