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Jornada demostrativa de equipos solares 2010

Este sábado 11 de septiembre, coincidiendo con uno de los primeros días soleados y calurosos de la temporada, se realizó una jornada en la cual muchos artesanos y algunas pequeñas empresas locales mostraron sus cocinas solares e inventos ecológicos.

Fue organizado en conjunto por la Municipalidad de Rosario, la Universidad Tecnológica Nacional, y el Taller Ecologista, y además de la muestra de las llamativas cocinas, hubo una serie de charlas a las que desgraciadamente no pude asistir.

Se mostraban dispositivos de iluminación nocturna y adornos dotados de un pequeño panel solar y una batería, además de paneles más grandes para realizar instalaciones en casas, vehículos eléctricos importados de china a precios razonables, y en todos los puestos los encargados estaban dispuestos a explicar su funcionamiento

Pero lo que más me llamó la atención desde siempre, son los dispositivos solares de baja tecnología, que se basan en principios básicos de la física para concentrar la luz del Sol, y calentar agua o alimentos.



Muchos aprovechan las propiedades de la parábola: los rayos que vienen del Sol son casi paralelos entre sí, y al reflectarse con una superficie parabólica, todos lo hacen en dirección a un punto, que se llama foco. Es por eso la forma de las famosas antenas parabólicas que se usan en telecomunicaciones.

En esta curiosa cocina, se concentran los rayos del sol que inciden en toda la superficie plateada de sección parabólica, en una linea recta, que corresponde al foco de la misma. Y en esa recta, pueden cocinarse unas salchichas.

(Clic en cualquier foto para agrandar)

La primer foto en cambio, es una concavidad parabólica, y concentra los rayos solares en un punto, en donde puede colocarse una olla con comida, o como en la siguiente, un cubo de madera para mostrar que el calor es tanto que la madera humea y se chamusca. En un buen día como este, hay que controlar cada media hora que la parábola esté apuntando hacia el Sol, y la comida tarda en cocinarse lo mismo que lo que lo haría en una hornalla de gas convencional. De hecho, la única limitación es el tamaño y la calidad de las superficie reflectora: mientras mayor tamaño y calidad de los materiales, concentra más luz y calor.



Estos equipos eran bastante buenos, y están construidos sin mucha tecnología, por eso son algo pesados, y con relativamente grandes armazones para sostenerlos, pero si existiera una demanda, podrían diseñarse y fabricarse en masa parábolas más livianas y hasta plegables. Lo más interesante es que no consumen ningún combusible: carbón, leña o gas, y son mucho más eficientes que los paneles solares fotovoltaicos. Con esto quiero decir que, para hacer hervir un litro de agua en la misma cantidad de tiempo, podemos usar un concentrador térmico de menos de un metro cuadrado, y si quisieramos usar paneles convencionales para generar electricidad, y con ésta calentar el agua, necesitaríamos unos cuantos metros. Además de que los costos de los materiales son sustancialmente mayores.

Una cocina más simple, y que esquiva la complejidad de tener que curvar una chapa de aluminio pulida de forma parabólica, es esta "cocina solar de caja", que consta de varios espejos que reflejan la luz y calor del sol adentro de una especie de caja que está en el medio. Y como no se puede concentrar toda la luz en un punto como con las parábolas, se hace uso del efecto invernadero: la caja está aislada térmicamente con telgopor, gomaespuma o algún material similar, y está tapada por una o más capas de algún acrílico transparente, para que el calor no pueda escapar, y la comida se vaya cocinando lentamente. Nuevamente, la temperatura alcanzada depende tanto de la intensidad de la luz solar del día, de la zona geográfica en donde esté instalado, y de la calidad de las superficies reflectoras y los aislantes.

Esta caja en particular era bastante grande y sólida, y por el tamaño que tenía, habría que engancharla a un automóvil para poder transportarla de un lado a otro, pero se pueden hacer de otros tamaños mucho más versátiles. Basta buscar modelos y experiencias en Internet, o hacer las nuestras propias.


Otros dispositivos interesantes, son los Calefones Solares. Se tratata de dispositivos que se pueden instalar en el techo de cualquier casa, y lo que hacen es calentar el agua a partir del calor solar, y almacenarla en un tanque. La salida de ese tanque puede instalarse para alimentar el agua del baño y ducharse directamente, y si hay muchos días nublados, y el agua no alcanzó a calentarse lo suficiente, puede hacerse circular por un calefón a gas convencional, para subirle un par de grados más. En cualquier caso, y a pesar de la inversión inicial de la instalación, el ahorro en gas se va a ver en un par de años.

Los tubos que se ven en estos dispositivos, están hechos de dos capas de vidrio, y la capa del medio está sellada al vacío. La capa interna es oscura, y la de afuera transparente. Adentro hay agua, entonces el calor radiante del Sol atraviesa la primer capa de vidrio transparente, y es absorbido en gran parte por el tubo oscuro, por lo que el agua se calienta. La capa de vacío impide que el calor del agua se pierda al entrar en contacto con el viento, incluso funciona en ambientes fríos y con nieve arriba.

El agua se almacena en el tanque blanco. Las capas de agua que están en contacto con la pared de los tubos que da al Sol, se calienta, tiene menor densidad y sube hacia el tanque. De la misma forma, el agua más fresca, desciende por los mismos tubos, del lado que no da al Sol. Con unas cinco horas de sol, se pueden calentar los 160 litros del agua del tanque, que sirven para cuatro personas.

A mi entender, el sistema podría mejorarse, por ejemplo, colocando una capa reflectora detrás de los tubos para captar más calor y algún tubo exclusivo para que descienda el agua de forma natural.


Estos otros equipos utilizan los mismos principios pero con materiales más económicos: una chapa de cobre negro, montada sobre una serpentina del mismo material, por donde circula el agua. Cubierto con una capa de policarbonato o acrílico transparente para evitar que se pierda calor en contacto con el aire.


El último colector solar que había en la muestra era este "rollo de goma" de la empresa Sungreen. Desgraciadamente no estaba  expuesto en ese momento, pero es uno de los calentadores más versátiles y modulares. Cada unidad tiene unos 40 centímetros de ancho, y dos metros de largo, pudiéndose conectar los que sean necesarios, uno al lado de otro. La idea es que se conecta la entrada de agua de un lado, y tiene que llegar mediante gravedad, presión o convección al otro tubo, atravesando los cientos de mangueras finitas y oscuras, que al estar en contacto con el sol, tienen una elevada temperatura. Se puede utilizar para calentar el agua de una piscina, para el baño, o cualquier otra cosa. Se instala en el techo de una casa, o inclusive sobre el césped, y al ser flexible también se puede caminar sobre él. Como se ve en la foto, se puede enrrollar y guardar.

Tenemos que recordar, que a pesar de nuestros intereses por disminuir el consumo de combustibles fósiles, e intentar salvar el mundo, estas tecnologías nos permiten independizarnos del consumo de recursos constante. Y con esto podemos ahorrar mucho dinero pudiendo cocinar, tener agua caliente o electricidad en zonas alejadas de las zonas donde no llega el tendido eléctrico, o donde sería un desporpósito utilizarlo para darnos gustos como calentar el agua de una piscina.

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4 comentarios:

  1. Muy bueno. Al fin me entero de algo vinculado a lo ambiental, sin que haya una teoría conspirativa subyacente y empresas villanas que se llenan de dinero a costa del cáncer de la población. Bravo por los rosarinos.
    En una de las últimas Ciencia Hoy hay un buen artículo sobre cocinas solares, incluso trae un plano para armar una con materiales muy baratos (creo que eran de papel metálico y fibrofácil).

    Y un poco en broma: "Lo más interesante es que no consumen ningún combusible" ¿y el sol?

    CARLOS Q.

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  2. Técnicamente sí usa combustible, desde luego, pero era luz y calor que de todos modos iba a tocar el suelo y desperdiciarse :P

    Hace un tiempo mandé a hacer una cocina solar de chapa, pero habré tenido quince años, no conocía mucho de matemática, y no es parabólica, sino una sección de una esfera, y por lo tanto no concentra en un foco. Sí, soy un idiota. Voy a ver si para este verano invento algo parecido.

    ¿Las Ciencia Hoy atrasadas se consiguen en algún lugar?

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  3. Ciencia Hoy atrasada tenés que pedirla al canillita de confianza o a la editorial.
    La del artículo es la 20(115) de este año: ¿cocinar con el sol? de Esteban Roulet
    roulet@cab.cnea.gov.ar

    Muestra cómo armar una cocina con los materiales que te comentaba, debe tener un costo de 80$ aprox. La voy a hacer para probar, y sobre todo porque como es desarmable parece práctica para actividades de campo, al menos para calentar la comida o una pava pal mate.
    Luego voy a intentar con un horno (se puede hacer con cajas de cartón), pero no les tengo mucha fe.

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  4. A mi entender, el sistema podría mejorarse, por ejemplo, colocando una capa reflectora detrás de los tubos para captar más calor y algún tubo exclusivo para que descienda el agua de forma natural.

    Este comentario para mi ha enriquecido mucho todo el artículo, que es ya es muy interesante en sí.


    Creo que es cierto que una superficie reflectante mejoraría el rendimiento, porque lo que me llamó siempre la atención de este sistema es la separación entre tubos. Supongo que no está pensado para cubrir una gran superficie con estos paneles, y siempre hay espacio de sobra. Lo de un tubo de retorno, también me ha parecido una gran idea.

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