Análisis de la eficiencia de una cocina solar de reflectores exteriores y una convencional de GLP

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Análisis de la eficiencia de una cocina solar de reflectores exteriores y una convencional de GLP.

Resumen –

Palabras claves –

Abstract –

Keywords –

1. Introducción

Actualmente, es inevitable el uso de energías provenientes de hidrocarburos frente a la creciente demanda energética.

En Ecuador de acuerdo al Balance Energético Nacional 2018, el uso de energías Renovables es muy bajo del 7,8%, con respecto al 87,5% representada por el petróleo y un 4,7% por gas natural [1]. Esto evidencia así el gran potencial para la implementación de Energías Renovables, por lo que resulta imprescindible realizar estudios para implementar tecnologías que impulsen el uso de Fuentes de energías renovables.

Adicionalmente se debe considerar las emisiones de gases de efecto invernadero y presentar alternativas para su mitigación, siendo así el caso del GLP (Gas Licuado de Petróleo), que es el más utilizado en las familias ecuatorianas par la cocción de alimentos. La demanda Nacional de GLP en el 2019 superó los 1.199 Millones de Kg, de los cuales el mayor consumo está en el uso doméstico, que alcanza el 88.64%, además hubo un crecimiento en la demanda del 3,5% respecto al año anterior de acuerdo al informe estadístico de [2]. Para cubrir esta demanda se importa un 79,6% de GLP [1], considerando que el estado subsidia este combustible a las familias ecuatorianas, generando cuantiosos gastos frente a los precio real del mismo.

Para el año 2014 Mediante el Programa de eficiencia energética el Gobierno Central planteó sustituir cocinas de GLP por las cocinas de inducción, no obstante  siguen siendo de difícil acceso debido a los costos elevados para su adquisición, lo cual impide concretar esta migración hacia las cocinas amigables con el ambiente.

Una de las alternativas es el uso de las cocinas solares, por ende se plantea realizar un estudio y comparación entre el uso de una cocina solar de reflectores externos y una cocina a gas para determinar la factibilidad de uso de cada tipo de cocina, ofreciendo información acerca de su eficiencia, así como las variables a considerar para mejorarla, además de realizar un análisis económico en función de los costos de cocción. En el presente trabajo se analizará la eficiencia de dos tipos de cocina, una solar por acumulación  con reflectores exteriores y una cocina convencional de GLP.

Existen dos grandes sistemas de cocina solar: de acumulación y concentración [3]. La cocina solar con la que se experimentará es por acumulación y consiste en almacenar calor dentro de una caja mediante el efecto invernadero.

Para tener una mayor acumulación de calor tenemos que tener en cuenta la orientación del cristal, si se ubica directamente el cristal al sol, se obtendrá mayores ganancias del calor solar [4].  

La cocina solar cuenta con una ganancia adicional de calor al tener múltiples reflectores que hacen rebotar una luz - solar adicional a través del cristal y dentro de la caja solar. Esta mayor entrada de energía solar contribuye a elevar su temperatura.

Para realizar la evaluación de cocinas solares se consideran parámetros independientes a las condiciones climáticas como: la eficiencia, rendimiento, temperatura máxima, así como la potencia de cocción.

Los protocolos de prueba para evaluar este tipo de cocina no son concluyentes ni se ha tomado uno en particular para adaptarlo a nivel global, puesto que hay diferencias de criterio al momento de evaluar el comportamiento térmico y como se presentan los resultados [5].

En la actualidad los avances realizados se establece mediante sistemas de modelación matemática ya sea por experimentación y simulación acorde al lugar destinado para la implementación de una cocina solar, sin embargo realizar una comparación consideraría ciertos factores que podrían repercutir en la decisión de optar por una cocina solar para un uso constante inclusive si estas poseen un alto rendimiento.

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