Cómo funcionan las cocinas solares

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A continuación encontrarás información sobre el funcionamiento de las cocinas solares. La Wiki de Cocina Solar, patrocinada por Solar Cookers International, también ofrece una página individual para 142 países diferentes donde encontrará noticias, ONGs, fabricantes y personas que trabajan en proyectos de cocina solar en ese país. También hay enlaces a posibles financiadores:

¿Cómo funcionan las cocinas solares?

La mayoría de las cocinas solares funcionan según el principio básico: la luz del sol calienta las ollas y/o los alimentos, que se utilizan para cocinar.

¿Cómo se calientan las ollas de color oscuro?

Las ondas de luz son absorbidas por los colores oscuros. Vemos el color blanco porque prácticamente todas las ondas de luz de todo el espectro de colores se reflejan lejos de la superficie del material. Todos los colores juntos crean el blanco. Sin embargo, vemos el negro verdadero porque todas las ondas de luz son absorbidas por el material y no se refleja nada.

Esta energía de fotones de luz absorbida excita las moléculas que componen la olla de color oscuro. Las moléculas excitadas tienen más energía cinética, que medimos como temperatura. La olla de color oscuro se calienta.

En una cocina solar de caja, parte de la luz solar se refleja fuera de la cocina desde las superficies no oscuras a través del recinto de vidrio. Sin embargo, la radiación de calor de la olla tiene una longitud de onda más larga que la mayoría de la luz visible, y no puede escapar de nuevo a través del vidrio, lo que contribuye a las temperaturas generales más altas dentro de la cámara de cocción. Las paredes aisladas de la cocina también ayudan a retener el calor generado por la olla de color oscuro.

Abajo, hay más información sobre la ciencia básica de las cocinas de panel solar y las cocinas de caja solar. Otro estilo de cocina solar es una cocina solar parabólica. Normalmente requieren una reorientación más frecuente hacia el sol, pero cocinarán más rápidamente a temperaturas más altas, ya que pueden concentrar más luz solar en la olla, lo que les permite ser capaces de freír los alimentos. Las cocinas solares de tubo de vacío utilizan un tubo de vidrio de doble pared altamente aislado para la cámara de cocción y no requieren grandes reflectores, ya que confían en su capacidad para retener altos niveles de calor.

	Combustible: la luz solar La luz solar es el combustible. Una cocina solar necesita un lugar al aire libre que esté soleado durante varias horas y protegido del viento fuerte, y donde los alimentos estén seguros. Las cocinas solares no funcionan por la noche ni en días nublados.
Convierte la luz solar en energía calorífica Las superficies oscuras se calientan mucho con la luz del sol, mientras que las claras no lo hacen. Cocina mejor en ollas de metal oscuras, poco profundas y finas, con tapas oscuras y ajustadas para mantener el calor y la humedad. Una cocina solar necesita un lugar al aire libre que esté soleado durante varias horas y protegido del viento fuerte, y donde los alimentos estén seguros. Las cocinas solares no funcionan por la noche o en días nublados, aunque durante los mejores meses para cocinar, muchos alimentos pueden cocinarse bajo nubes intermitentes o una ligera neblina, siempre y cuando los alimentos se pongan temprano y haya definitivamente más sol que no en general.
Retener el calor Una trampa térmica transparente alrededor de la olla oscura deja pasar la luz del sol, pero mantiene el calor. Se trata de una bolsa de plástico transparente y resistente al calor o de un gran recipiente de cristal invertido (cocinas de panel) o de una caja aislada con una ventana de cristal o plástico (cocinas de caja).
Captar luz solar adicional Una o más superficies brillantes reflejan luz solar adicional sobre la olla, aumentando su temperatura más rápidamente y dando lugar a una temperatura final más alta.

• Las cocinas solares parabólicas utilizan un reflector en forma de cuenco para enfocar la luz más directamente sobre la olla, normalmente desde abajo, y normalmente no requieren un recinto de invernadero para retener el calor. También pueden freír y asar alimentos.

Conversión de la luz solar en energía térmica

En su forma más simple, la conversión de la luz solar en calor se produce cuando los fotones (partículas de luz) que se mueven dentro de las ondas luminosas interactúan con las moléculas que se mueven en una sustancia. Los rayos emitidos por el sol tienen mucha energía. Cuando inciden en la materia, ya sea sólida o líquida, toda esta energía hace que las moléculas de esa materia vibren. Esta actividad genera calor.

Las superficies oscuras se calientan mucho con la luz del sol, mientras que las claras no. Aunque los alimentos se cocinan mejor en ollas metálicas oscuras, poco profundas y delgadas, con tapas oscuras y ajustadas, hay muchos otros recipientes que también pueden utilizarse en una cocina solar.

Conservar el calor

Una trampa de calor transparente alrededor de la olla oscura deja pasar la luz del sol, y evita que el calor que se produce se escape. Se trata de una bolsa de plástico transparente y resistente al calor o de un gran cuenco de cristal invertido (en las cocinas de panel) o de una caja aislada con una ventana de cristal o plástico (en las cocinas de caja).

La luz pasa a través de la bolsa de plástico o la tapa de cristal como una longitud de onda relativamente corta. El calor se refleja como una longitud de onda más larga, y no pasa fácilmente a través de la caja transparente. Esto explica por qué los coches que se dejan al sol, especialmente los que tienen el interior negro, se calientan cada vez más, incluso en días con bajas temperaturas del aire.

Las cocinas solares parabólicas no suelen requerir una trampa de calor, ya que la luz del reflector se concentra estrechamente en la olla. Cocinan a temperaturas más altas, pero requieren una reorientación más frecuente con el sol que las cocinas de caja o de panel.

Capturar la energía extra de la luz solar

Una o más superficies brillantes reflejan la luz solar extra sobre la olla, aumentando su potencial de calor. Los espejos, el papel de aluminio, el Mylar, los metales con acabado de espejo, el vinilo de señalización cromado y otros materiales brillantes se han utilizado con éxito para la cocina solar, dependiendo del tipo de olla y del entorno en el que se vaya a utilizar.

Tipos de cocinas solares

Los tres tipos más comunes de cocinas solares son las de caja, las concentradoras curvas (parabólicas) y las de panel. Existen cientos -si no miles- de variaciones de estos tipos básicos. Además, se han desarrollado varios sistemas de cocción solar a gran escala para satisfacer las necesidades de instituciones de todo el mundo.

Cocinas de caja

Las cocinas de caja cocinan los alimentos a temperaturas de moderadas a altas y a menudo tienen capacidad para varias ollas, por lo que suelen tardar entre una y tres horas en cocinar diversos alimentos. Son las más extendidas en todo el mundo. Sólo en la India hay varios cientos de miles.

Cocinas de panel

Las cocinas de panel incorporan elementos de las cocinas de caja y de concentrador parabólico. Son sencillas y relativamente baratas de comprar o producir. El «CooKit» de Solar Cookers International es la cocina combinada más utilizada.

Cocinas parabólicas

Las cocinas solares parabólicas utilizan un reflector en forma de cuenco para enfocar la luz más directamente sobre la olla, normalmente desde abajo, y normalmente no requieren un recinto de invernadero para retener el calor. El nombre parabólico se refiere a la forma de la curva de la sección transversal del reflector.

Requieren una reorientación más frecuente hacia el sol, posiblemente cada 10 minutos, pero cocinan los alimentos más rápidamente a temperaturas más altas en comparación con otras cocinas solares, alcanzando a menudo más de 200°C (400°F). También tienen la capacidad de freír alimentos. Por lo general, las cocinas solares parabólicas necesitan más atención que las cocinas de caja o de panel para evitar que se quemen los alimentos en el fondo de la olla. Son especialmente útiles para cocinar a gran escala en instituciones.

Diseños de cocinas solares de tubo de vacío

Las cocinas solares de tubo de vacío utilizan un tubo de vidrio de doble pared para la cámara de cocción. El espacio entre los vidrios se crea como un vacío, proporcionando una excelente retención de calor. Aunque es eficiente, la tecnología del vidrio limita un poco el tamaño de la abertura del tubo de vidrio, lo que requiere ollas más pequeñas.

Ver también

• Luz solar
• Principios del diseño de las cocinas solares de caja – Mark Aalfs
• La tecnología de la cocina solar – Ed Pejack
• Todos los diseños de cocinas solares que se encuentran en esta wiki
• Introducción a la cocina solar
• Por qué cocinar con energía solar
• Dónde cocinar con energía solar
• Salud y seguridad
• Pasteurización del agua con energía solar
• Cálculos solares
• Julio 2006: Variedades de dispositivos y usos de las cocinas solares – Shyam Nandwani

• Parábola-Focus-Directrix: calculadora interactiva de curvas parabólicas- José Antonio Gutiérrez Guerra
• Construcción de cocinas y secadores solares – Christelle Souriau & David Amelin (Se trata de una excelente visión general de los fundamentos de la cocina solar y de los métodos sencillos de construcción de cocinas y secadores solares.)
• Parabolic Solar Cookers – Humboldt State University
• How Solar Cooking Works – HowStuffWorks
• The full text of the book The Expanding World of Solar Box Cooking – Barbara Kerr
• Evaluation of Several Original and Commonly Used Solar Cooker Designs – Dane Dormio and Steven Jones
• Rating Solar Cookers
• French: Evaluation des fours solaires