APLICACIN DEL PIRANOMETRO Y TERMOMETRO EN UNA COCINA SOLAR

APLICACIN DEL PIRANOMETRO Y TERMOMETRO EN UNA COCINA SOLAR

CURSO DE TECNOLOGAS AMBIENTALES

UNIVERSIDAD DE CRDOBA FACULTAD DE INGENIERA PROGRAMA DE INGENIERA AMBIENTAL MONTERA2015APLICACIN DEL PIRANOMETRO Y TERMOMETRO EN UNA COCINA SOLAR

CURSO DE TECNOLOGAS AMBIENTALES

Proyecto presentado como requisito en la asignatura Tecnologas Ambientales

Docente GABRIEL ANTONIO CAMPO DAZA Ingeniero del Medio Ambiente Especialista en Ingeniera de Saneamiento Ambiental

UNIVERSIDAD DE CRDOBA FACULTAD DE INGENIERA PROGRAMA DE INGENIERA AMBIENTAL MONTERA2015TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIN41. OBJETIVOS62. JUSTIFICACIN73. DESCRIPCIN TCNICA94. ANALISIS DE EQUIPOS125. CONCLUSIN17BIBLIOGRAFA18

INTRODUCCIN

El aprovechamiento de la energa solar est condicionado a la intensidad de radiacin solar incidente sobre un rea determinada, por lo que es necesario contar con registros de radiacin confiables que puedan emplearse en el diseo de equipos que aprovechen la energa solar. Actualmente se disponen de mapas de radiacin solar, en donde normalmente se presentan los valores promedio de radiacin solar diaria, mensual o anual. El uso de estos mapas de radiacin es importante para determinar las zonas geogrficas que tienen un alto potencial para su aprovechamiento y para el prediseo de los equipos que utilizan como fuente la energa solar.La energa solar se usa para alimentar innumerables aplicaciones y aparatos autnomos, para abastecer refugios o viviendas aisladas de lared elctrica y para producirelectricidada gran escala a travs de redes de distribucin. Debido a la creciente demanda deenergas renovables, se ha implementado la fabricacin de tecnologas que adems de utilizar la energa solar disminuye las altas concentraciones de contaminantes emitidos al medio ambiente. Este es el caso de la cocina solar.La cocina solar ofrece la posibilidad de utilizar energa limpia, abundante que no causa ninguna contaminacin con su uso, sobre todo para disminuir el uso de hidrocarburos que sueltan gran cantidades contaminantes y daan la capa de ozono, es una fuente alternativa viable al tener un bajo costo, los materiales son muy sencillos de obtener y es muy eficaz pues con una buena tecnologa aplicada, buena elaboracin y condiciones de uso llega alcanzar grandes cantidades de calor para cumplir su fin. (COCINA SOLAR, 2014)Para el adecuado uso y funcionamiento de la cocina solar es necesario conocer tanto las radiaciones que este emitiendo el sol como las temperaturas que puede alcanzar la cocina para poder cumplir con su finalidad. Entre estos equipos encontramos el piranmetro y el medidor de temperatura o termmetro.Unpiranmetro tambin conocido como solarmetrooactinmetro es un instrumentometeorolgicoutilizado para medir de manera muy precisa laradiacin solar incidente sobre la superficie de laterrestre, este equipo es un sensor diseado para medir la densidad del flujo de radiacin solar (kilovatios por metro cuadrado) en un campo de 180grados. Por su parte el termmetro es uninstrumento de medicindetemperatura. Ambos equipos contribuyen a tener un mejor conocimiento de las propiedades de radiacin y temperatura con que trabaja la cocina solar as como los niveles ptimos en los cuales esta puede cumplir con su finalidad.

1. OBJETIVOS

1.1 Objetivo general: Implementar el uso del piranmetro y el termmetro cmo equipos de apoyo para conocer con mayor precisin los niveles de radiacin y temperatura requeridos para que la cocina solar pueda cumplir a mayor cabalidad con su finalidad.

1.2 Objetivos especficos: Utilizar el piranmetro como instrumento de apoyo en la medicin de la radiacin solar incidente sobre la superficie terrestre y con la cual trabaja la cocina solar.

Utilizar el termmetro como instrumento de apoyo para medir las diferentes temperaturas que alcanza la cocina solar durante su funcionamiento.

Mejorar el proceso de funcionamiento de la cocina solar, conociendo con mayor certeza los parmetros de radiacin y temperatura con los cuales funciona esta tecnologa.

2. JUSTIFICACIN

La cocina solar parablica es un instrumento que permite cocinar alimentos empleando exclusivamente el poder calorfico del sol. El funcionamiento de este consiste en la concentracin en un solo foco de los rayos incidentes en una superficie, consiguiendo de esta manera alcanzar altas temperaturas que permiten el cocido de los alimentos. Basta con orientarlo adecuadamente en la direccin del sol, para lograr que los espejos cncavos con que cuenta convenientemente concentren los rayos solares. Para realizar el anlisis trmico de una cocina solar hay que medir la fuente de energa de la misma que en este caso es la radiacin solar y el producto que esta mquina convierte, que ser energa en forma calor, generando ciertas temperaturas, que tericamente llegan a ser suficientes para la coccin de alimentos. Siendo entonces la radiacin solar y la temperatura las unidades de entrada y salida respectivamente que seran de nuestro inters medir y determinar la relacin entre estas variables en el sistema.El anlisis consiste en medir las radiaciones solares a diferentes horas del da mediante el uso de un piranmetro, y las temperaturas generadas por la cocina por sus respectivas radiaciones mediante un termmetro. En el caso de la radiacin se debe tener en cuenta que la zona donde se implemente la tecnologa de cocinas solares parablicas, es en la ciudad de Montera Crdoba. Mercado y Vergara en su investigacin sobre Bombeo de agua con energa solar fotovoltaica en los predios de la Universidad de Crdoba, donde determinaron una curva de radiacin con brillo solar pleno, mostrando unos picos de radiacin ente las 10 AM y 2PM con un valor mximo de radiacin de 1569 W/m2. La fundacin TERRA en 2010 public un artculo sobre cocinas solares como un medio para aprovechar de forma directa la energa producida por el Sol, en dicho artculo dicen que la temperatura generada por una cocina solar parablica oscila alrededor de 180 C, aunque en otras investigaciones se habla de temperaturas que oscilan entre los 200 C y 250 C.Teniendo en cuenta los valores mximos de radiacin y de temperatura se requerirn para el estudio equipos que debern tener los rangos de radiacin y temperaturas ya establecidos por otros autores y que puedan ser expuestos a las condiciones de intemperizacin que requiere el trabajo. En el mercado se encuentra gran variedad de equipos que cumplen estas caractersticas, en este estudio se utilizaran un medidor de poder solar en W/m2 modelo, SM-206 Solar Power Meter y un termmetro laser digital modelo Benetech GM320 1.2 "LCD infrarrojo.

3. DESCRIPCIN TCNICA

3.1 PIRANMETRO Es un medidor digital porttil de energa solar (Modelo SM206), un instrumento de precisin para la medicin de la radiacin solar y otras aplicaciones en las que la energa solar es importante. Las medidas son directas, es decir sin ajuste. Es perfecto para los propietarios de viviendas, tcnicos e ingenieros.Se utiliza en la medicin de la radiacin solar, la investigacin solar, experimentos fsicos y pticos, la metrologa y la agricultura. Tambin puede ser usado para medir la intensidad de luz de vidrio para verificar las propiedades de vidrio.

Resolucin: 0,1 W / m, 0,1 Btu/(m - h) Gama de error : 10 W / m [ 3 Btu / ( m - h ) ] o 5 % del valor de error de temperatura medido : 0.38W / m / [ 0.12 Btu / ( m - h ) / ] desviacin a 25 Pantalla: Pantalla 3-3 /4LCD, mxima muestra el valor numrico 3999 Shift: