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• Vinicio Pilco Nuñez

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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO FACULTAD DE MECÁNICA ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA

ANTEPROYECTO DE TRABAJO DE TITULACIÓN “DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA COCINA ELECTRO SOLAR”

AUTOR: VERNY FELIPE RESABALA LARA

TUTOR: ING. OTTO BALSECA

Riobamba – Ecuador

2016

CAPÍTULO I 1. INTRODUCCIÓN 1.1 Antecedentes Durante décadas se ha consumido energía generada a partir de recursos finitos no renovables como lo son los derivados del petróleo, según datos de la Organización de Países Exportadores de Petróleo (OPEP) se estima un consumo de 92,70 millones de barriles diarios de petróleo, que tienen un alto costo y que han generado gran repercusión en el medio ambiente, causando altos niveles de contaminación que afectan a la vida en el planetas, dichos niveles se están elevando según los datos proporcionados por la Organización Mundial de la Salud (OMS). Para disminuir dicha contaminación se han realizados estudios sobre las energías renovables y según el Centro de Estudios de la Energía Solar (CENSOLAR) la energía solar es una fuente ilimitada de energía y totalmente amigable con el ambiente. En el año 1767 el franco suizo Horace de Saussure realizó los primeros experimentos con hornos solares de tipo caja para la preparación de alimentos. La máxima temperatura lograda fue de 88º C y de acuerdo a sus anotaciones, cuando se le incorporó una superficie negra dentro de la caja, alcanzó los 160º C. (Castro, 2014) A fines de los años setenta, con la crisis energética, el desarrollo de la cocina solar se incrementa y es así que en países como Alemania y Francia se evidencia los primeros diseños de sistemas de cocción solar. Actualmente en España se ha puesto en marcha la construcción y comercialización de cocinas parabólica y hornos solares, por la gran demanda de la comunidad europea, además se han desarrollado productos prácticos como la cocina solar portátil y la parrilla solar debido al ahorro económico que obtienen las familias y al beneficio ambiental que genera la utilización de estos productos tecnológicos elaborados en base a energías alternativas. En América Latina se registran considerables avances tecnológicos en esta temática, como propuesta alternativa para ahorrar energía y reducir la problemática ambiental causada por el uso de recursos no renovables. Pioneros como la Dra María Telkes 2

hicieron grandes aportes en el diseño de modelos para hornos solares, que inspiraron a decenas de investigadores en todo el mundo para los años subsiguientes. (Castro, 2014) En el siglo XXI las innovaciones tecnológicas son cuestionadas puesto que se basan en extracción y agotamiento de recursos energéticos no renovables, por lo que considerar la visión y el trabajo de muchos pioneros de energías limpias nos permite acceder a una alternativa tecnológica que garantice la sostenibilidad ambiental.

El Ecuador debido a la ubicación geográfica en el centro de la tierra, le permite alcanzar una radiación de 2000-3000 watt.h/m2 de forma promedio en un año, siendo Chimborazo, Pichincha, Imbabura, Loja, Esmeraldas, Cañar, Guayas y Galápagos, posibles sitios de desarrollo e implementación de proyectos tecnológicos por su mayor índice de radiación solar. (CONELEC, 2008)

En el país, se han realizado algunas investigaciones y propuestas de cocinas solares, sin embargo, varias de estas ideas no se han materializado y mucho menos se ha considerado como un producto de cocción para comercializar, debido a la creciente dependencia de energía que existe para cocinar con GLP, que se ha convertido en una amenaza latente en el entorno, por el uso indiscriminado de los recursos naturales que causan contaminación.

En este contexto, regular el consumo de energía es una prioridad para salvaguardar el ambiente e impulsar al ahorro de recursos económicos en las familias ecuatorianas a través del aprovechamiento de recursos naturales como el sol.

1.2 Planteamiento del problema A pesar que Ecuador tiene un gran potencial en radiación solar, aún depende de energías no renovables para la cocción de alimentos y en la actualidad no existe una alternativa tecnológica para aprovechar la energía del sol, a bajo costo y con un mínimo de impacto ambiental lo cual reduciría el consumo de energías no renovables. 1.3 Justificación

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Según la Constitución de la República del Ecuador 2008, sección séptima, Art. 413 manifiesta que “El Estado promoverá la eficiencia energética, el desarrollo y uso de prácticas y tecnologías ambientalmente limpias y sanas, así como de energías renovables, diversificadas, de bajo impacto y que no pongan en riesgo la soberanía alimentaria, el equilibrio ecológico de los ecosistemas ni el derecho al agua.” Por lo tanto a nivel nacional se debería impulsar el desarrollo tecnológico con el uso de energías limpias para minimizar los impactos ambientales con la reducción del consumo de energías no renovables. Una de estas aplicaciones es la cocina electro solar, que tiene como finalidad ahorrar el consumo de GLP, causante de contaminación ambiental, o energía eléctrica, en el caso de las cocinas de inducción, generando un ahorro económico a las familias ecuatorianas.

Además esta alternativa de cocción podría constituirse en una ayuda para familias de escasos recursos económicos, que no logren adquirir una cocina de inducción o que carezcan del servicio de energía eléctrica e incluso aquellas que adolecen del escaso abastecimiento de gas doméstico.

En este contexto el presente proyecto pretende diseñar y construir una cocina electro solar capaz de cocer alimentos, la cual tendrá un dispositivo de emergencia para la cocción de los alimentos mediante el uso de una resistencia eléctrica, este dispositivo solo se activará en caso de que la cocción no se de en su totalidad por algún evento adverso del clima. Este equipo logrará un gran beneficio ecológico que se verá reflejado por la reducción de la quema de GLP y se buscara generar un cambio en la cultura de las personas, ya que al darle una alternativa ecológica de cocción, se pretenderá concientizar a las personas de que existen varias formas de cuidar al planeta que está actualmente contaminado.

1.4 OBJETIVOS 1.4.1 Objetivo General 

Diseñar y construir una cocina electro solar 4

1.4.2 Objetivos Específicos 

Analizar los principios básicos del diseño de cocinas solares.



Proponer la metodología del diseño de la cocina electro solar.



Realizar el diseño de un sistema alternativo complementario de energía limpia para cocción de alimentos.



Fabricar y evaluar el diseño propuesto, con un análisis energético de cocinas GLP, inducción y electro solar.

CAPÍTULO II 2. MARCO REFERENCIAL 2.1 Marco conceptual 2.1.1 Energía solar La energía solar es una fuente de energía de origen renovable, obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del Sol. (Castro, 2014) La energía solar es la fuente principal de vida en el planeta: dirige los ciclos biofísicos, geofísicos y químicos que mantienen la vida en la Tierra, los ciclos del oxígeno, del agua, del carbono y del clima. (Sanchez, y otros, 2011) La energía solar es el elemento fundamental para sostener la vida en el planeta Tierra. Esta energía tiene un alto potencial debido al elevado poder calorífico y radiación que posee. Dicha fuente de energía puede ser usada de forma confiable ya que es amigable con el ambiente y de origen renovable, que no causa contaminación y que es ilimitada. La energía solar absorbida por el planeta Tierra en un año es equivalente a 20 veces la energía acumulada en todas las reservas de combustibles fósiles en el mundo y 10 mil veces superior al consumo actual. La energía del sol se puede aprovechar pasivamente sin la utilización de ningún dispositivo y/o aparato específico, mediante la adecuada ubicación, diseño y orientación 5

de los edificios, empleando correctamente las propiedades fisicoquímicas de los materiales y los elementos arquitectónicos de los mismos: aislamientos, protecciones y tipos de revestimientos, etc. (Sanchez, y otros, 2011) 2.1.2 Transferencia de calor El calor, en esencia, se transporta, o se “mueve”, mediante un gradiente de temperatura, fluye o se transfiere de una región de alta temperatura a una de baja temperatura. (Kreith, y otros, 2012) Siempre que exista un gradiente de temperaturas en un sistema o siempre que dos cuerpos con diferentes temperaturas se ponen en contacto, se transfiere energía. Este proceso se conoce como transferencia de calor. (Kahan, 2002) La transferencia de calor es la energía en movimiento debido a una diferencia de temperaturas. 2.1.2.1 Formas de transferencia de calor  Conducción de calor Siempre que exista un gradiente de temperatura en un medio sólido, el calor fluirá de la región de mayor temperatura a la de menor temperatura. (Kreith, y otros, 2012) La conducción se da cuando dos cuerpos a diferentes temperaturas entran en contacto. El calor fluye desde el cuerpo más caliente hasta el cuerpo más frío, hasta que los dos cuerpos alcanzan la misma temperatura. Q = −k A

dt dL

Dónde: Q=

Calor conducido a través de una superficie A [kJ/min]

dL=

Espesor de la pared [m]

dt = k= dt/dL =

Variación de temperatura [K] Conductibilidad térmica del material [W/(m∙K)] Gradiente de temperatura a través de la trayectoria

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 Convección La transferencia de calor por convección se da por dos mecanismos. El primero es la trasferencia de energía por el movimiento molecular y el segundo es la transferencia de energía por el movimiento macroscópico de fracciones de fluido. La convección se da cuando las áreas de un fluido caliente ascienden hacia las regiones de un fluido frío. Cuando esto ocurre, el fluido frío desciende tomando el lugar del fluido caliente que ascendió.  Radiación La radiación térmica es la energía emitida por un cuerpo que se encuentra a una temperatura finita. La radiación es un método de transferencia de calor que no precisa de contacto entre la fuente y el receptor del calor. 2.1.3 Radiación solar La radiación es trasferencia de energía por ondas electromagnéticas y se produce directamente desde la fuente hacia fuera en todas las direcciones. Estas ondas no necesitan un medio material para propagarse, pueden atravesar el espacio interplanetario y llegar a la Tierra desde el Sol. (Ministerio del Ambiente y Medio Rural Marino España, sin fecha) Es el flujo de energía que recibimos del Sol en forma de ondas electromagnéticas de diferentes frecuencias (luz visible, infrarroja y ultravioleta). (Sanchez, y otros, 2011) 2.1.3.1 Tipos de radiación  Radiación directa Es aquella que proviene directamente del Sol sin tener algún tipo de distorsión en su dirección. Este tipo de radiación proyecta una sombra definida de los objetos opacos que la interceptan lo cual esa una de sus principales características.  Radiación difusa 7

Debido a la presencia de nubes en la atmosfera parte de la radiación sufre una difusión ya que es reflejada o absorbida por estas nubes. Este tipo de radiación, que se denomina difusa, va en varias direcciones, como consecuencia de las reflexiones y absorciones, no solo de las nubes sino de las partículas de polvo atmosférico, árboles, montañas, edificios, el propio suelo, etc. Una de sus características es no producir sombra alguna respecto a los objetos opacos interpuestos.  Radiación reflejada Este tipo de radiación se denomina a la que es reflejada por la superficie terrestre. La cantidad de radiación depende del coeficiente de reflexión de la superficie, llamado también albedo. Las superficies horizontales no reciben ninguna radiación reflejada, porque no ven ninguna superficie terrestre y las superficies verticales son las que más radiación reflejada reciben.  Radiación global Es la suma de las tres radiaciones, es la radiación total. En un día con cielo limpio y despejado, la radiación directa es superior sobre la radiación difusa. Por el contrario, en un día nublado no existe radiación directa y la totalidad de la radiación que incide es difusa. (Sanchez, y otros, 2011)

2.1.4 Cocina solar La cocina solar es un instrumento que aprovecha la energía proveniente del sol para realizar el proceso de cocción de alimentos. A diferencia de otros equipos de cocción, la cocina solar utiliza energía renovable y limpia, la cual no produce ningún tipo contaminación obteniendo productos de cocción saludables. 2.1.5 Aislantes térmicos Un aislante térmico es un material cuya principal característica es establecer una barrera al paso del calor entre dos medios, que en condiciones naturales existiría una 8

transferencia de calor del cuerpo de mayor temperatura al cuerpo de baja temperatura, debido a que posee una alta resistencia térmica. 2.1.6 Resistencia eléctrica Es la oposición al flujo de la corriente que se da un conductor. Es decir existe un impedimento del flujo libre de electrones lo cual ocasionaría un calentamiento del conductor. Normalmente los electrones tratan de circular por el circuito eléctrico de una forma más o menos organizada, de acuerdo con la resistencia que encuentren a su paso. Mientras menor sea esa resistencia, mayor será el orden existente en grupo de los electrones; pero cuando la resistencia es elevada, comienzan a colisionar unos con otros y a liberar energía en forma de calor. Este ambiente hace que siempre se eleve la temperatura del conductor y que, además, adquiera valores más altos en el punto donde los electrones encuentren una mayor resistencia a su paso. 2.2 Tipos de cocina solar Existen varios diseños de cocinas solares, pero según su funcionamiento se puede resumir en dos tipos: los basados en el principio de acumulación y en él de concentración, y para cada sistema existen diferentes diseños. 2.2.1 Cocinas por concentración Las de concentración se basan en dirigir todos los rayos captados hacia un mismo punto (o pequeña zona) donde se colocará la olla. Su funcionamiento se basa en concentrar la radicación solar en un punto mediante superficies reflectoras, generalmente parabólicas. Son cocinas rápidas y que pueden generar altas temperaturas cuando su superficie es grande y están diseñadas adecuadamente. Sus principales inconvenientes son la necesidad de reorientarlas cada poco tiempo y la dificultad de construcción de las superficies reflectoras. (Pascual, 2011) 2.2.2 Cocinas por acumulación Las de acumulación se basan en acumular la energía solar a través del efecto invernadero en el interior de una caja donde se encuentran los alimentos. Se basan en la 9

captura de la radiación solar en un espacio orientado al sol y aislado térmicamente. El calor del sol es captado a través de una superficie transparente que produce el efecto invernadero lo cual causa la cocción de los alimentos que se introduzcan en su interior. (Gonzáles, y otros, sin fecha) 2.3 Cocinas solares del mercado 2.3.1 Horno solar El horno solar es un aparato que permite la cocción de alimentos utilizando la energía que proviene del sol mediante la radiación, pertenece al grupo de las cocinas solares de acumulación. Esencialmente es un espacio térmicamente aislado, diseñado para capturar la mayor cantidad posible de luz solar, transformarla en calor útil y almacenarlo en su interior para la cocción de alimentos.

La construcción de hornos solares es más sencilla y el riesgo de accidente por quemaduras es menor que en las cocinas de concentración. (Pascual, 2011) También existen las cocinas mixtas que utilizan ambos métodos y las indirectas que utilizan el calor almacenado en un fluido térmico para calentar los recipientes. (Gonzáles, y otros, sin fecha) 2.3.2 Barbacoa solar La barbacoa solar es un artefacto que permite preparar alimentos de manera similar a las barbacoas de carbón, pero utilizando como fuente de energía la luz del sol. 10

Es una opción sostenible y novedosa, sin residuos de carbón ni cenizas, ni tener que utilizar pastillas de encendido, solo basta el sol para ponerlas a funcionar.

Al no utilizar carbón ni leña, contribuimos a evitar la desforestación del planeta, además, nuestras preparaciones no provocan emisiones contaminantes hacia la atmósfera.

2.3.3 Cocina solar portátil Las cocinas solares portátiles son pequeños artefactos que utilizan la luz solar, como fuente de energía para cocinar alimentos, se caracterizan por ser plegables, muy livianas y no generar muy altas temperaturas.

Sus características las hacen muy fáciles de transportar y utilizar en cualquier lugar, son una opción ideal para cocinar alimentos en casa o al aire libre sin peligro a incendios. Su forma de cocción es lenta y a baja temperatura, aporta nuevas texturas, sabores diferentes y mejora el valor nutricional de los alimentos. 11

2.3.4 Cocina solar parabólica. Es un equipo que utiliza superficies reflectoras de un paraboloide de revolución para concentrar la energía solar hacia un mismo punto y generar la temperatura necesaria para realizar la cocción de los alimentos en un recipiente. Partes de una cocina solar parabólica:

Soporte o parrilla para el recipiente de cocción: De diversas formas y tamaños, según el modelo de cocina, su función es ubicar de forma segura y estable el recipiente de cocción (olla, cazuela, sartén, plancha, etc.) en el foco de la superficie parabólica. Concentrador parabólico: en cuyo eje queda dispuesto el soporte del recipiente para cocinar. Debe estar fabricado con material óptimo, fácil de limpiar y de alto poder reflexivo. Varias piezas de este material, según el modelo de cocina, se unen, uno a otro, con la adecuada curvatura, para configurar la superficie parabólica. Estructura soporte del sistema: fabricado de madera o metal según el modelo, tiene como función soportar los elementos de la cocina, aportando estabilidad al conjunto y facilitando la utilización. Está articulado al concentrador, permitiendo su giro, de este modo se puede reorientar o aplicar la función de encendido / apagado.

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Ventajas y desventajas del uso de las cocinas solares Ventajas:  Su utilización es sencilla.  No contaminan el medio ambiente, son muy ecológicas.  No requieren electricidad, ni combustible.  Promueve el uso de energías renovables.  Se produce un ahorro económico al utilizar la cocina solar de forma complementaria.  La tecnología y los conocimientos de fabricación son muy accesibles.  Los materiales de fabricación se encuentran con gran disponibilidad.  Los materiales de fabricación son económicos.  Es una buena solución en lugares donde el clima permite su uso regular.  Es un beneficio en países y sitios donde los recursos energéticos para cocinar son escasos o de costos demasiado altos.  Evita enfermedades crónicas y mortales debido a que la cocción es natural y saludable. Desventajas: Hay que diferenciar entre diversos tipos y calidades de cocinas solares, las hay más eficientes que otras  Su uso es limitado por las condiciones climáticas.  La cocción de los alimentos puede no darse en su totalidad por las condiciones adversas del clima ya que son cambiantes.  Ciertos alimentos requieren de mayor tiempo de cocción ya que necesitan elevadas temperaturas para su cocción total.

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CAPÍTULO III 5. DISEÑO METODOLÓGICO PRELIMINAR El objetivo 1: Analizar los principios básicos del diseño de cocinas solares se desarrollará en las siguientes etapas.  Se investigará en fuentes bibliográficas los parámetros técnicos del funcionamiento de las cocinas solares y mediante el método analítico- sintético se procesará la información recopilada, identificando técnicas y materiales de transferencia de calor para el uso de la energía solar.  Además se identificará las ventajas y desventajas del uso de las cocinas solares relacionado a los parámetros ecológicos, económicos y sociales. DISEÑO DE CONCEPTO DE LA COCINA ELECTRO SOLAR Determinación de los requerimientos técnicos de la cocina electro solar Para determinar las características que debe distinguir a un modelo de cocción se realizó un estudio de mercado a las principales fuentes de un posible uso de este equipo el cual son las amas de casa ya que aquellas personas son las que realizan la preparación de los alimentos para cada una de las familias ecuatorianas. Se utilizará la matriz de calidad o conocida como la casa de la calidad, la cual es una herramienta muy utilizada en el desarrollo de un producto nuevo o en la mejora de uno ya existente, la cual permite determinar las especificaciones técnicas de la máquina. Voz del usuario.- de acuerdo a las necesidades de las amas de casa la cocina precisa de las siguientes características:       

Cocción rápida Cocción total de los alimentos Trabajo con energía limpia Fácil uso Seguridad (operario) Bajo costo No haga ruido 14

 Estructura ligera  Fácil mantenimiento  Amigable con el Ambiente Voz del ingeniero.- una vez analizados los requerimientos del usuario se procede a traducirlos de forma técnica y dando como resultado las siguientes características:          

Dimensiones del equipo Sistema auxiliar de cocción Materiales resistentes Facilidad de encendido Suministro de Energía Peso Normalización (seguridad) Nivel de ruido Tiempo de cocción Tiempo de mantenimiento

Conclusiones de la matriz de calidad.- Analizando los resultados obtenidos en la casa de calidad, podemos concluir que los requerimientos técnicos más importantes son los siguientes: Dimensiones del equipo: un factor importante es el tamaño del equipo ya que está relacionado de forma directa con los costos y la comodidad de los usuarios. Sistema auxiliar de cocción: este deberá ser un sistema complementario a la radicación solar ya que entrará en funcionamiento cuando las condiciones climáticas cambien inesperadamente y no se dé la cocción total de los alimentos. Suministro de energía: el suministro principal de energía proviene de la radiación solar ya que esta fuente es ilimitada y sin costo alguno Tiempo de cocción: el equipo debe presentar un tiempo de cocción de entre 1 a 2 horas para poder cumplir con las necesidades del usuario. Sin embargo el extender el horario implicaría que la cocina pueda cumplir con otras funciones en momentos indicados no desmereciendo su objetivo el cual es ahorrar recursos. Determinación de las especificaciones técnicas de la cocina electro solar Con ayuda de la matriz de calidad y después de analizar los resultados se ha llegado a obtener las especificaciones técnicas que tendrá la cocina electro solar, las mismas que se indican en la tabla. 15

Tabla especificaciones técnicas del equipo Especificaciones Concepto

G/I

Descripción

Dimensiones del equipo

Área de 1m2

Sistema auxiliar de cocción

Sistema eléctrico

Materiales resistentes

Armazón metálico

Facilidad de encendido

Encendido automático

Suministro de Energía

Radiación solar

Peso

Aprox. 20 kg

Normalización (seguridad)

ISO 9000 - ISO 14000

Nivel de ruido

40 - 50 dB

Tiempo de cocción

1-2 horas según las condiciones climáticas

Tiempo de mantenimiento

30 minutos

Análisis funcional de la cocina electro solar La función primaria del equipo es realizar la cocción de los alimentos, por tanto las funciones secundarias son aquellas que permiten que la primaria se realice eficientemente teniendo en cuenta todos los parámetros principales. Luego de determinar el respectivo proceso que realiza la máquina, con sus respectivas funciones tanto primarias como secundarias, se desarrolla el diagrama de funciones asignando a los niveles 0 para funciones primarias y 1 para funciones secundarias. Para los diagramas funcionales se tomaran en cuenta los parámetros de entrada y salida definidas como: materia y energía las cuales están definidas de acuerdo a la función que se requiera. Estas entradas para el equipo serán energía eléctrica, radiación solar y alimentos 16

Entra Radiación solar Entra Energía Eléctrica

Sale Calor COCINA ELECTRO SOLAR

Sale Alimentos Cocidos

Entra Alimentos

Principios de solución El módulo diseñado debe cumplir con la función principal el cual es la realización del ensayo de tracción, para lograr este objetivo cada uno de sus subsistemas debe ser diseñado para que cumpla su función de manera eficiente y segura. En esta sección se analizará los sistemas más importantes del diseño y se planteará dos opciones para seleccionar la que mejor se adapte a nuestra necesidad, generando así una solución adecuado que permita que el diseño final presente las mejores características En la definición de los módulos se realiza la división del producto en varios bloques funcionales teniendo en cuenta sus parámetros principales. En un diseño donde se toma en cuenta la asignación de módulos, que se obtiene como resultado la reducción de costos, facilidad de mantenimiento de la máquina y proporcionara mejores resultados del ensayo. (Romeva, 2002) Las opciones de diseño que se va a analizar pertenecen a cuatro subsistemas importantes en el funcionamiento de la máquina, los cuales son: Captador: Chapa metálica, hierro, cobre, aluminio Almacenador: Caja de madera, Caja metálica, Caja de polietileno Sistema alternativo de cocción:

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Eléctrico de inducción, Eléctrico por resistencia, Combustible, Análisis morfológico Captador:

Opciones de captador Ponderación Chapa metálica

Hierro

Cobre

Aluminio

1 2 3 4 5 Almacenador:

Opciones de almacenador Ponderación Caja de madera

Caja metálica

1 2 3 4 5

Sistema alternativo de cocción:

18

Caja de polietileno

Opciones de sistema alternativo de cocción Ponderación Eléctrico de inducción

Eléctrico por resistencia

Combustible

1 2 3 4 5

El objetivo 2: Proponer la metodología del diseño de la cocina electro solar.  Se realizará el diseño de concepto de la cocina electro solar usando el método de diseño integrado.  El diseño de detalle se realizará aplicando los métodos de transferencia de calor en conjunto con los conceptos de diseño mecánico. El objetivo 3: Realizar el diseño de un sistema alternativo complementario de energía limpia para cocción de alimentos. Se desarrollará en las siguientes etapas:  Se elaborará un esquema del modelo de sistema de cocción considerando la metodología propuesta del diseño.  En base a los cálculos realizados se seleccionará los materiales adecuados para la construcción de la cocina electro solar que permita, mantener, conducir y amplificar la radiación solar tales como el vidrio, aislantes térmicos, resistencias, recipientes oscuros de aluminio, de acuerdo al modelo propuesto.  Se desarrollará un análisis de precios unitarios y un presupuesto general para la construcción de la cocina electro solar.

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Para desarrollar el objetivo 4: Fabricar y evaluar el diseño propuesto, con un análisis energético de cocinas GLP, inducción y solar.  Se construirá el modelo de cocina electro solar en función de lo propuesto en la metodología.  Se realizará una prueba de cocción para validar la efectividad del modelo propuesto.  Se elaborará una matriz comparativa entre cocinas GLP, inducción y electro solar, con variables como: tipo, modelo, costos, materiales, uso, eficiencia, ahorro energético, que posteriormente permitirá fortalecer y viabilizar la propuesta. Además se realizará un sondeo de mercado para identificar el consumo de energía en la cocción de alimentos por familia promedio en la ciudad de Riobamba, para lo cual seleccionará un universo y se calculará la muestra para la aplicación de cuestionarios de recolección de información requerida para esta investigación, lo cual permitirá identificar las preferencias de los usuarios al momento de elegir una cocina de alimentos.

6. TIPO DE TRABAJO DE TITULACIÓN PROPUESTO Tabla 1. Tipos de proyectos. TIPO DE PROYECTO.

MARQUE CON UNA X

Proyecto de Investigación Propuesta tecnológica

X

Proyecto Técnico Trabajo Experimental Fuente: ESPOCH.

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7. DATOS GENERALES DEL PROPUESTO Tabla 2. Datos del postulante. NOMBRE Y APELLIDOS

FACULTAD /ESCUELA

TELÉFONO

EMAIL

Verny Felipe Resabala Lara

Mecánica / Ing. Mecánica

0981770967

[email protected]

Fuente: Propia. 8. DATOS GENERALES DEL TUTOR Y ASESORES PROPUESTOS Tabla 3. Datos de Asesor y Tutor. NOMBRE Y APELLIDOS Ing. Otto Balseca Ing. Ángel Jácome

TUTOR

ASESOR

X

ÁREA DEL CONOCIMIENTO Transferencia de Calor

X Fuente: Propia.

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Termodinámica

6. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

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7. RECURSOS DISPONIBLES Tabla 4. Recursos Estimados

DETALLE

CANTIDAD

VALOR TOTAL (USD)

Revisión de información secundaria

1

50,00

Sistematización de la información

1

20,00

Construcción de la cocina electro solar

1

300,00

Elaboración del borrador de tesis

2

50,00

Movilización

global

30,00

Comunicación

global

20,00

Materiales de papelería

global

50,00

global

30,00

Logística y suministros

Imprevistos Otros TOTAL aprox.

550,00 Fuente: Propia.

8. BIBLIOGRAFIA

Castro, José Samuel. 2014. Diseño, Construcción y Pruebas de una Cocina Solar Parabólica de uso Doméstico. [En línea] Noviembre de 2014. [Citado el: 23 de Diciembre de 2015.] http://ri.ues.edu.sv/6890/1/Dise%C3%B1o,%20construcci%C3%B3n%20y%20pruebas%20de%20u na%20cocina%20solar%20parab%C3%B3lica%20de%20uso%20domestico.pdf. CONELEC. 2008. Atlas solar del Ecuador. [En línea] 2008. [Citado el: 22 de Enero de 2016.] http://es.scribd.com/doc/65653836/Atlas-Solar-Ecuador#scribd.

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Delgado, E, y otros. sin fecha. Diseño de Cocinas Solares para la aplicación en Sectores Rurales del Ecuador. [En línea] sin fecha. [Citado el: 12 de Enero de 2015.] http://www.cdts.espol.edu.ec/proyectos/proyectos%20en%20ejecuci%C3%B3n/cocina%20solar/c ocinas%20Solares.pdf. Gonzáles, Carlos y Enrique, Gonzáles. sin fecha. Diseño y Contrucción de una cocina solar. [En línea] sin fecha. [Citado el: 22 de Diciembre de 2015.] http://www.eis.uva.es/energiasrenovables/trabajos_07/COCINA-SOLAR.pdf. Kahan, Sandra. 2002. Módulo:Transferencia de Calor. [En línea] 2002. [Citado el: 22 de Diciembre de 2015.] http://www.fing.edu.uy/~skahan/tranferenciacalor.pdf. Kreith, Frank, Raj, Manglik y Mark, Bohn. 2012. Principios de Transferencia de Calor. Mexico : Cengage Learning, 2012. Ministerio del Ambiente y Medio Rural Marino España. sin fecha. La Radiación Solar. [En línea] sin fecha. [Citado el: 05 de Enero de 2016.] http://www.aemet.es/documentos/es/eltiempo/observacion/radiacion/Radiacion_Solar.pdf. Pascual, Margarita. 2011. Grupo de Energía y Dinámica de Sistemas de la Universidad de Valladolid. [En línea] Diciembre de 2011. [Citado el: 21 de Diciembre de 2015.] https://iesrioaguas.files.wordpress.com/2013/01/hornos-solares-de-bajo-coste.pdf. Sanchez, Danny y Zapata, Hodman. 2011. Libro Interactivo Sobre Energia Solar y sus Aplicaciones. Libro Interactivo Sobre Energia Solar y sus Aplicaciones. [En línea] 2011. [Citado el: 15 de Enero de 2016.] http://repositorio.utp.edu.co/dspace/bitstream/11059/2369/1/62131244A681.pdf.

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