La presente página tiene como finalidad compartir el proceso de diseño y elaboración de una cocina solar.
Descripción del proyecto[edit | edit source]
Con el alza de precios y la inestabilidad en el suministro de la de electricidad, así como la falta de acceso de este recurso en ciertas zonas del mundo, el equipo se ha propuesto solucionar este problema con la creación de una cocina solar fácil de realizar con el apoyo de herramientas de fabricación digital. El propósito es compartir, por este medio, el proceso de diseño y elaboración, los archivos utilizados y las respectivas recomendaciones.
Revisión bibliográfica[edit | edit source]
- Art, W. M. [@WhatMakeArt]. (2021, febrero 17). Living hinges minimum bend radius with swatches for laser cutting bent plywood. Youtube. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=QvcpBnxsQws
El video se tomó como referencia para el diseño de las bisagras. Esto permite que los paneles de la cocina se doblen y tengan un grado de inclinación.
- Casa Ecológica, T. (s/f). Unam.mx. Recuperado el 17 de abril de 2023 de https://ecotec.unam.mx/wp-content/uploads/Manual-para-hacer-una-Estufa-Solar.pdf
El documento se utilizó como inspiración para diseñar las láminas de la cocina solar. La mayor fuente de inspiración fue el ejemplo 1, el cual se tomó de referencia.
- Rimstar. (s.f.). How to design solar reflectors for solar cookers. Recuperado de https://rimstar.org/renewnrg/how_design_solar_cooker_sun_reflector.htm
El artículo se utilizó como referencia para establecer el ángulo de inclinación óptimo de los paneles para maximizar la cocción de los alimentos.
Descripción del diseño[edit | edit source]
La cocina solar está conformada por seis láminas de material mdf con grosor de 3 milímetros y con forma de trapecio. Estas son dobladas para crear la forma de un hexágono gracias a las bisagras diseñadas en la su parte inferior. Tal como se visualiza en la imagen 1 (ver fotos), una de las láminas tiene una abertura rectangular que permite sacar el mango de la cacerola.
Al doblar cada lámina, se obtiene el hexágono de la imagen 2 (ver fotos). En una de ellas, su bisagra no permitió el doblez requerido y se quebró todo o parte de ella, en otras, sí funcionó (ver imagen 3 en fotos). Se considera que, si se hubiera diseñados bisagras más angostas y más líneas, habría un mejor doblez.
Se diseñaron conectores para juntar las láminas, sin embargo, al tener la forma requerida, se consideraron muy grandes. Por ello, se unieron a través de cables plásticos y tirro (ver imagen 4 en fotos).
Para su función, es necesario conocer el ángulo óptimo para maximizar el calor del sol, ocupando la fórmula de ángulo óptimo (ver imagen 5 en fotos).
De acuerdo al diseño elaborado, se determinó que "a" (distancias entre los lados opuestos del hexágono o diámetro) es 180 centímetros (cm) y "b" (longitud del reflector) es 180 cm, también. A partir de ello y utilizando la fórmula, se obtiene un ángulo óptimo de 120 grados.
Otro requisito indispensable para que la cocina funcione adecuadamente es envolver cada una de sus láminas y la base con papel aluminio para retener el calor. Por último, se ubica la cacerola en la base y se prepara los alimentos (ver imagen 6 en fotos).
Listado de materiales[edit | edit source]
| Materiales | Costo |
|---|---|
| ½ yarda de cuerda | $0.50 |
| 3 pies de papel aluminio | $0.15 |
| Corte láser de cocina solar
(Proveedor: Rótulos Creativos, S.A de C.V.) |
$8.00 |
| Total | $8.65 |
Archivos de fabricación[edit | edit source]
Se adjunta en fotos el editable y este mismo está listo para corte.
Durante la primera etapa del proyecto (ideación), empezamos buscando inspiración y hablando sobre distintas ideas para la cocina solar.
Luego comenzamos la etapa de prototipado donde dibujamos varios sketches (al menos tres modelos) y discutimos cuál sería el óptimo para mandarlo a cortar en MDF. El modelo ganador para el prototipado fue un base hexagonal conectado a sus paredes mediante hinges (ver imagen 7 en fotos).
Posteriormente, se diseñó el prototipo en el programa Fusion (ver imagen 8 y 9 en fotos) para obtener una visualización 3D donde:
• Se hicieron cálculos para que todas las paredes, al elevarse al ángulo apropiado, hicieran que los rayos solares se dirigieran a la cacerola.
• Se elaboró la cocina solar, sus “conectores” y respectivos seguros para que las paredes se detuvieran entre ellas
• Se investigó la distancia que debían tomar los hinges o bisagras para que al doblarse no se quebraran.
Por último, se pasó el documento de Fusion a Adobe Ilustrator para poder realizar el corte láser con el apoyo de la empresa Rótulos Creativos.
Instrucciones de ensamblaje[edit | edit source]
- Al tener la pieza cortada, ponerla en una superficie plana.
- Doblar cada lámina para asegurarse que los hinges (bisagras) estén funcionando correctamente.
- Levantar dos láminas y unirlas con las piezas pequeñas (conectores). Si no se desea trabajar con los conectores, se puede utilizar cable plástico y tirro para unir.
- Levantar la otra lámina y unirla.
- Seguir el paso 4, hasta que las 6 láminas estén unidas.
- Cubrir la cocina con papel aluminio.
Instrucciones de operación[edit | edit source]
- Una vez que está cubierta la cocina de papel aluminio, esta se colocara en un espacio soleado, se aconseja que sea en una superficie plana.
- Colocar la sartén que se utilizará para cocinar.
- Se aconseja que la cocina se ponga al sol una hora antes de usarse para que esté caliente.
- Poner en la sartén la comida que se quiere cocinar.
Conclusiones[edit | edit source]
En este proyecto se diseñó una cocina solar, se ha trabajado en la creación de un prototipo de cocina solar que sea económico, fácil de construir y efectivo en la cocción de alimentos. Para ello, se han considerado diversas variables, como la geometría de la caja de horno, el tipo de aislante térmico y el material reflectante
Los resultados obtenidos muestran que el diseño propuesto es eficaz en la captación y concentración de la radiación solar para cocinar alimentos de manera eficiente. Además, el prototipo es fácil de construir con materiales económicos y disponibles, lo que lo hace accesible para muchas personas.
Se debe tener en cuenta que el prototipo de cocina solar diseñado en este proyecto puede ser mejorado y ajustado según las necesidades específicas de cada usuario y según las condiciones climáticas y geográficas de cada región.
El diseño funcionó bastante bien, los paneles encajaron al nivel de inclinación, cupo el sartén y la cocina cumplió su función. Sin embargo, hubo problemas al ensamblar la cocina, ya que las bisagras no fueron lo suficientemente fuerte para resistir la flexión, se arregló con cables plásticos y tirro, y se procedió sin ningún otro percance.
En conclusión, este proyecto de diseño de cocina solar demuestra el potencial de la energía solar como fuente de energía alternativa y sostenible para la cocción de alimentos, y permite demostrar los conocimientos de diseño. Se espera que este proyecto pueda servir de inspiración y motivación para futuras elaboraciones de cocinas solares.
Recomendaciones[edit | edit source]
- Asegurarse de ensamblar la cocina en un espacio amplio para evitar que esta se arruine.
- Al ensamblarla, seguir las indicaciones estipuladas en el documento.
- Utilizar la cocina solar en un espacio al aire libre donde reciba mucha luz solar para maximizar la temperatura de esta.
Video demostrativo (ensamblaje + cocinando)[edit | edit source]
Video de ensamblaje[edit | edit source]
Video cocinando[edit | edit source]
Referencias[edit | edit source]
- Art, W. M. [@WhatMakeArt]. (2021, febrero 17). Living hinges minimum bend radius with swatches for laser cutting bent plywood. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=QvcpBnxsQws
- Casa Ecológica, T. (s/f). Unam.mx. Recuperado el 17 de abril de 2023, de https://ecotec.unam.mx/wp-content/uploads/Manual-para-hacer-una-Estufa-Solar.pdf
- Rimstar. (s.f.). How to design solar reflectors for solar cookers. https://rimstar.org/renewnrg/how_design_solar_cooker_sun_reflector.htm
Galería de fotos[edit | edit source]
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Corte láser.
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Hexágono.
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Cables.
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Fórmula ángulo óptimo.
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Ideación.
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