COCINAS SOLARES, FUNDAMENTOS Y APLICACIONES Herramientas de lucha contra la pobreza energética
Autor: LECUONA NEUMANN, Antonio
Páginas: 176
ISBN: 978-607-622-948-4
Coedición: Alfaomega, Marcombo
Materiales de Apoyo en la web
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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.
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CONTENIDO
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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