Como funcionam os fogões solares

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Below você encontrará informações sobre como funcionam os fogões solares. O Solar Cooking Wiki, patrocinado pela Solar Cookers International, também fornece uma página individual para 142 países diferentes onde você encontrará notícias, ONGs, fabricantes e indivíduos que trabalham em projetos de cozinha solar naquele país. Links para possíveis financiadores também estão disponíveis:

Como funcionam os fogões solares?

A maioria dos fogões solares funciona com base no princípio básico: a luz solar aquece as panelas e/ou os alimentos, que são utilizados para cozinhar.

Como é que as panelas de cor escura ficam quentes?

Ondas claras são absorvidas por cores escuras. Vemos a cor branca porque praticamente todas as ondas de luz através do espectro de cores são reflectidas para longe da superfície do material. Todas as cores juntas criam o branco. No entanto, vemos o preto verdadeiro porque todas as ondas de luz estão sendo absorvidas pelo material, e nada está sendo refletido para longe.

Esta energia absorvida do fóton claro excita as moléculas que compõem o pote de cozimento de cor escura. As moléculas excitadas têm mais energia cinética, que nós medimos como temperatura. O fogão de cor escura aquece.

Com um fogão de caixa solar, parte da luz solar é refletida de volta para fora do fogão a partir das superfícies não escurecidas através do invólucro de vidro. No entanto, a radiação de calor da panela tem um comprimento de onda maior que a luz visível, e não pode escapar de volta através do vidro, contribuindo para temperaturas globalmente mais altas dentro da câmara de cozimento. As paredes isoladas do fogão também ajudam a reter o calor gerado pelo recipiente de cozimento de cor escura.

Below, é mais sobre a ciência básica para fogões de painel solar e fogões de caixa solar. Outro estilo de fogão solar é um fogão solar parabólico. Normalmente requerem uma reorientação mais frequente para o sol, mas irão cozinhar mais rapidamente a temperaturas mais elevadas, uma vez que podem focar mais a luz solar na panela, permitindo-lhes poder fritar alimentos. Os fogões solares com tubo de evacuação utilizam um tubo de vidro de parede dupla altamente isolado para a câmara de cozedura, e não requerem grandes reflectores, pois dependem da sua capacidade de reter elevados níveis de calor.

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	Combustível: luz solar A luz solar é o combustível. Um fogão solar precisa de um local ao ar livre que esteja ensolarado durante várias horas e protegido do vento forte, e onde os alimentos sejam seguros. Os fogões solares não funcionam à noite ou em dias nublados.
Converter a luz solar em energia de calor Superfícies escuras ficam muito quentes à luz solar, enquanto que superfícies claras não. Um fogão solar precisa de um local ao ar livre que seja ensolarado durante várias horas e protegido do vento forte, e onde os alimentos sejam seguros. Os fogões solares não funcionam à noite ou em dias nublados, embora durante os melhores meses para cozinhar, muitos alimentos possam ser cozinhados sob nuvens intermitentes ou uma leve névoa, desde que os alimentos sejam colocados para fora cedo e haja definitivamente mais sol do que não em geral. >
Retenha o calor Uma armadilha de calor transparente à volta da panela escura deixa entrar a luz do sol, mas mantém-se no calor. Este é um saco de plástico transparente e resistente ao calor ou uma grande tigela de vidro invertido (panelas de painel) ou uma caixa isolada com uma janela de vidro ou plástico (box cookers). > >
Capturar luz solar extra > Uma ou mais superfícies brilhantes reflectem a luz solar extra na panela, aumentando a sua temperatura mais rapidamente e resultando numa temperatura final mais elevada.

• Panelas solares parabólicas usam um reflector em forma de tigela para focar a luz mais directamente na panela, geralmente de baixo, e normalmente não requerem uma estufa para reter o calor. Eles também podem fritar e grelhar alimentos.

Converter a luz solar para aquecer energia

Na sua forma mais simples, a conversão da luz solar em calor ocorre quando fótons (partículas de luz) em movimento dentro de ondas de luz interagem com moléculas em movimento em uma substância. Os raios emitidos pelo sol têm muita energia neles. Quando eles atingem a matéria, seja sólida ou líquida, toda essa energia faz com que as moléculas dessa matéria vibrem. Esta actividade gera calor.

As superfícies escuras ficam muito quentes sob a luz solar, enquanto que as superfícies claras não ficam. Enquanto os alimentos cozinham melhor em panelas metálicas escuras, rasas e finas com tampas escuras e apertadas, há muitos outros recipientes que também podem ser usados em uma panela solar.

Calorização

Uma armadilha de calor transparente ao redor da panela escura deixa entrar a luz do sol, e mantém o calor que é produzido de escapar. Este é um saco de plástico transparente e resistente ao calor ou uma grande tigela de vidro invertido (em panelas de painel) ou uma caixa isolada com uma janela de vidro ou plástico (em panelas de caixa).

A luz passa através do saco de plástico ou da tampa de vidro como um comprimento de onda relativamente curto. O calor é refletido para trás como um comprimento de onda maior, e não passa facilmente para trás através do invólucro transparente. Isto explica porque os carros deixados ao sol, especialmente aqueles com interiores pretos, se tornarão lentamente cada vez mais quentes, mesmo em dias com baixas temperaturas do ar.

Fogões solares parabólicos normalmente não requerem uma armadilha de calor, uma vez que a luz do reflector está bem focada na panela do fogão. Eles cozinham a temperaturas mais elevadas, mas requerem uma reorientação mais frequente com o sol do que os fogões de caixa ou de painel.

Capturar energia solar extra

Uma ou mais superfícies brilhantes reflectem luz solar extra na panela, aumentando o seu potencial de calor. Espelhos, folha de alumínio, Mylar, metais com acabamento espelhado, vinil cromado, e outros materiais brilhantes têm sido utilizados com sucesso na cozedura solar, dependendo do tipo de fogão e do ambiente em que será utilizado.

Tipos de fogão solar

Os três tipos mais comuns de fogões solares são box cookers, concentradores curvos (parabólicos) e fogões de painel. Existem centenas – se não milhares – de variações sobre estes tipos básicos. Adicionalmente, vários sistemas de cozedura solar de grande escala foram desenvolvidos para satisfazer as necessidades de instituições em todo o mundo.

Box cookers

Box cookers cozinham alimentos a temperaturas moderadas a altas e muitas vezes acomodam várias panelas, normalmente demorando entre uma a três horas para cozinhar vários alimentos. Em todo o mundo, eles são os mais difundidos. Existem várias centenas de milhares só na Índia.

Panel cookers

Panel cookers incorporam elementos de caixa e de concentradores parabólicos. São simples e relativamente baratos de comprar ou de produzir. O “CooKit” da Solar Cookers International é o fogão combinado mais amplamente utilizado.

Fogões parabólicos

O fogão solar parabólico usa um reflector em forma de tigela para focar a luz mais directamente no recipiente de cozedura, geralmente de baixo, e normalmente não requer uma estufa para reter o calor. O nome parabólico refere-se à forma da curva da secção transversal do reflector.

Reorientar-se-ão mais frequentemente para o sol, possivelmente a cada 10 minutos, mas cozinham mais rapidamente os alimentos a temperaturas mais elevadas em comparação com outros fogões solares, atingindo frequentemente mais de 200°C (400°F). Eles também têm a capacidade de fritar alimentos. Geralmente os fogões solares parabólicos terão de ser frequentados mais do que os fogões de caixa ou de painel para evitar possivelmente queimar os alimentos no fundo do fogão. Eles são especialmente úteis para cozimento institucional em larga escala.

Conjuntos de fogão solar com tubo evacuado

Os fogões solares com tubo evacuado utilizam um tubo de vidro de parede dupla para a câmara de cozimento. O espaço entre o vidro é criado como um vácuo, proporcionando uma excelente retenção de calor. Embora eficiente, a tecnologia do vidro limita um pouco o tamanho da abertura do tubo de vidro, exigindo potes de cozedura menores.

Veja também

• Luz solar
• Princípios do projeto do fogão solar – Mark Aalfs
• A Tecnologia do Cozimento Solar – Ed Pejack
• Todos os desenhos de fogão solar encontrados neste wiki
• Introdução ao cozimento solar

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• Por que cozimento solar
• Onde cozimento solar
• Saúde e segurança
• Pasteurização solar de água

>

• Cálculos solares

>

• Julho de 2006: Variedades de Dispositivos e Usos de Cozinha Solar – Shyam Nandwani

• Parabola-Focus-Directrix: calculadora de curva parabólica interactiva – Jose Antonio Gutierrez Guerra
• Construção de Cozinhas e Secadores Solares – Christelle Souriau & David Amelin (Esta é uma excelente visão geral dos conceitos básicos de cozinha solar e métodos simples de construção de fogões e secadores solares.)
• Panelas Solares Parabólicas – Humboldt State University
• Como Funciona a Cozinha Solar – HowStuffWorks
• O texto completo do livro The Expanding World of Solar Box Cooking – Barbara Kerr
• Avaliação de Vários Projetos de Panelas Solares Originais e Comumente Usados – Dane Dormio e Steven Jones
• Classificação de Panelas Solares
• French: Avaliação de quatro solários