Deseño da cociña

Os alumnos de 1º de bacharelato do IES de Brión tentamos construir unha cociña solar basándonos nun concentrador solar tipo Fresnel. Decidimos elixir esta estructura tomando como referencia o modelo anterior dos alumnos de ciencias de 1º Bacharelato 2008-2009. Estes alumnos construiron unha cociña solar parabólica, para iso empregaron papel reflectante colocados sobre unha paraboloide, cun baixo rendemento debido aos materias empregados, aspecto que intenteramos mellorar da maneira máis eficaz.

Basándonos no proxecto realizado anteriormente no centro (a cociña solar parabólica) chegamos á conclusión de que debiamos disminuir o tamaño do reflector para que á hora de movelo sexa máis doado. Así como tamén, cambiar o papel reflectante por espellos.

Pretendemos reducir o espazo ocupado polo paraboloide a unha serie de elementos organizados sobre unha superficie plana, isto é debido a que queremos obter mais rendemento e facelo máis fácil de transportar. Obtamos por unha superfice plana cuberta de espellos distribuidos en eixes lineais de maneira radial. O sol incidirá de maneira perpendicular á superficie e os espellos reflectirán a luz concentrándoa. A unha distancia de 31,4 cm sobre o propio eixe dos paraboloides encóntrase o foco, neste lugar deberemos colocar o recipiente que precisemos quentar.

O reflector está formado por ringleiras de 2 a 9 espellos dependendo na zona de incidencia.

Deseño dunha serie de espellos (sección radial): Os espellos están colocados de modo tal que reflictan a luz que incide paralela ao eixe dos paraboloides tanxentes a eles hacia un punto , chamado foco. Cada un dos espellos deberá ter unha disposición diferente dependendo da distancia a que se encontre do centro do reflector.

A construción dunha serie radial de espellos se realiza empregando un patrón que primeiro imprimimos a escala natural que se recortaran para poder sorportar os espellos.

O cálculo da posición dos diferentes espellos foi realizado nun programa de xeometría dinámica denominado GeoGebra.

Os raios de luz que chegan a todos os espellos deben ir a un mesmo foco para concentrar alí o calor. Seguindo este sistema poidemos colocar aproximadamente 150 espellos.

O lugar onde queremos colocar a pota coincide co foco dos paraboloides tanxentes aos espellos, un punto donde se concentran todos os raios reflectidos polos centro dos espellos amplíase a unha pequena superficie máis ampla debido a luz reflexada en toda a superficie dos espellos.

A colocación dos espellos resultou laboriosa e complicada de determinar. Levounos moito tempo de traballo. Ao principio de todo tivemos problemas coa introducción destes, xa que, intentamos colocar os espellos de forma que o rendemento fora maior pero a súa vez ocupasen un espazo menor. Para iso, empregamos unha circunferencia na que en cada raio colleran 10 espellos. Neste momento do deseño, tivemos problemas debido a que non en todos os raios collían os 10 espellos, polo que a traves de bisectrices logramos colocar os espellos da mellor maneira posible.

O reflector sitúase sobre a estructura empregando un eixe de tal maneira que podamos inclinar e conseguir recibir a luz que incide con diferentes inclinacións nas diferentes estacións do ano.

Unha vez que temos o noso panel cos espellos, precisamos un soporte para poder orientalo cara o sol e que poida suxeitarse so. Para iso, empregamos dous trapecios unidos mediante uns listóns. Neste deseño tamén temos que intentar reducir o peso, polo que as partes que non realizaban ningunha función serán recortadas, deste xeito aliviarase moito o peso da cociña.

Comprobación do correcto funcionamento dos espellos

Este traballo foi realizado polo alumnado de debuxo técnico de !ª de Bach. Iván Villaverde, Lidia Cordo, Felix Nimo e Xulian Pintos.