Cuina solar

Erro al crear miniatura:

Cuina solar

Erro al crear miniatura:

Forns solars

Una cuina solar és un artefacte que permet cuinar aliments aprofitant l'energia solar tèrmica. Existixen varis tipos de cuines solars, entre ells les parabòliques, les de caixa i les de panel.

Tipos

• De concentració. Es concentra la radiació solar en un punt únic, típicament a través d'un reflector parabòlic.

• Forn o caixa. És una caixa tèrmicament aïllada, dissenyada per a capturar l'energia solar i mantindre calenta el seu interior. Els materials generalment són de baixa conducció de calor, lo que reduïx el risc de cremades als usuaris i evita la possibilitat d'incendi.

Principi de disseny d'un estufa solar

El funcionament d'un forn solar (cuina solar tipo caixa) es basa en principi en alguns principis físics.

• Efecte hivernàcul

Este efecte permet aumentar la calor dins del forn. És el resultat de la calor en espais tancats en els que el sol incidix a través d'un material transparent com el cristal o el plàstic. La llum visible pansa fàcilment a través del cristal i és absorbida i reflectida pels materials que estiguen en l'espai tancat. L'energia de la llum que és absorbida principalment pels metals es convertix en energia calorífica, la qual té una major llongitut d'ona. La majoria d'esta energia radiant, a causa d'esta major llongitut d'ona, no pot travessar el cristal i per tant és atrapada en l'interior de l'espai tancat. La llum reflectida, o s'absorbix pels atres materials en l'espai o travessa el cristal si no canvia la seua llongitut d'ona.

• Reflectors

Quanta major cantitat de llum solar entre per la caixa, major serà la cantitat d'energia dins d'ella, és per açò que generalment s'usen reflectores externs per a aumentar la cantitat de llum solar incident.

• Conducció

La segona llei de la termodinàmica planteja que la calor sempre viaja de lo calenta a lo fret. La calor dins d'una cuina solar es pert fonamentalment per conducció, radiació i convecció.

La calor dins d'una cuina solar es pert quan viaja a través de les molècules de tot el material de la caixa cap a l'aire fòra de la caixa. És per açò, que en tot disseny tradicional d'un forn solar s'usa un material cridat aïllant tèrmic(com el corcho).

• Radiació

Lo que està tébeu o calent despedix ones de calor, o irradia calor a la seua entorn. Estes ones de calor es irradian dels objectes calents a través de l'aire o l'espai. La major part de la calor radiant que es despedix dels gorcs calents dins d'una cuina solar es reflectix de regrés als gorcs. Encara que els vidres transparents atrapen la majoria de la calor radiant, una miqueta escapa directament a través del vidre. El cristal atrapa la calor radiant millor que la majoria dels plàstics.

• Convecció

Les molècules d'aire poden entrar i eixir de la caixa a través de buits o imperfeccions en la construcció, o en obrir la porta; aixina, l'aire calent escapa del forn. És per açò que si es vol reduir les pèrdues de calor per este fenomen es deu fabricar un forn hermètic i obrir la porta lo menys possible.

• Almagasenage de calor

Quan la densitat i el pes dels materials dins de l'armassó aïllat de la cuina solar aumenta, la capacitat de la caixa de mantindre la calor s'incrementa. Si introduïm en el forn metals, cazuelas pesades, aigua o menjar dur que tarda molt temps en calfar-se, l'energia entrante s'almagasena com a calor en estos materials pesats, retardando que l'aire de la caixa es calenta. Estos materials densos, carregats en calor, seguiran irradiando eixa calor dins de la caixa, mantenint-la calenta durant un llarc periodo encara que el dia s'acabe.

• Volum de la caixa

Sent tot igual, quant més gran siga l'àrea d'acumulació solar de la caixa en relació en l'àrea de pèrdua de calor de la mateixa, tant més alta serà la temperatura de cocció. Donades dos caixes que tinguen àrees d'acumulació solar d'igual tamany i proporció, aquella de menor profunditat serà més calenta perque té menys àrea de pèrdua de calor.

El sol, de forma generalisada, es mou d'est a oest, és per açò que una cuina solar posada de cara al sol de migdia deu ser més llarga en la dimensió este/oest per a fer un millor us del reflector sobre un periodo de cocció de vàries hores. Mentres el sol viaja a través del cel, esta configuració dona com resultat una temperatura de cocció més constant.

• Dels colors

Els cossos, en incidir sobre ells una radiació i depenent de les seues característiques superficials, absorbixen una part de la radiació i reflectixen el restant. El color que absorbix més llum i energia radiant que incidix sobre ell, és el color negre. De forma idealista, un cos que no absorbix res de radiació és un espill perfecte (o buit perfecte), i un cos que absorbix tota la radiació és un cos negre perfecte. I de forma realista els cossos que absorbixen menys radiació són superfícies especulares i els que absorbixen major radiació són superfícies de color negre mat. És per açò, que la majoria dels metals usats dins de l'interior d'un forn (gorcs, barbacoes) són pintades de color negre.