Energia solar

Energia solar

sexta-feira, 18 de junho de 2010



 Projeto alternativo

O Fogão Solar de Funil é seguro e barato, fácil de fazer e ainda muito eficaz na captura de energia solar para cozinhar e pasteurizar água.



O primeiro refletor foi feito com uma folha de alumínio colada em papelão, que então era dobrado para formar um funil refletor. Em testes extensivos (incluindo testes de reflexividade) descobri que Mylar aluminizado era muito bom, mas relativamente caro e um tanto duro para ser usado em folhas grandes. Por outro lado, o papelão é encontrado no mundo inteiro e é barato; a folha de alumínio é fácil de ser usada. As pessoas podem fazer seus próprios fogões solares facilmente ou começar uma pequena fábrica para fazê-los para outras pessoas.

Protótipos de Fogão Solar de Funil foram testados na Bolíva e superaram os caros Fogão Solar de Caixa e o "Kit Solar para Cozinhar" -, além que custar muito menos. A Brigham Young University pediu a patente, principalmente para garantir que nenhuma empresa poderia impedir a ampla distribuição do Fogão Solar de Funil BYU, mas não teve lucros com a invenção, pois algumas pessoas tinham tido um idéia similar, mas usando métodos diferentes daqueles desenvolvidos e mostrados aqui. Então agora eu estou tentando fazer a divulgação para que esta invenção possa ser usada para capturar a energia gratuita do sol - para acampamento e emergência, sim, mas também para cozinhar no dia-a-dia onde a eletricidade não está disponível e até mesmo a lenha ficando escassa.

Como ele funciona

O refletor tem a forma de um funil gigante forrado com uma folha de alumínio, fácil de fazer seguindo as instruções, esse funil é como um fogão parabólico, exceto pelo fato de que a luz é concentrada ao longo de uma linha (não um ponto) no fundo do funil.
O lado externo de um frasco é pintado de preto, para absorver calor e é colocado no fundo do funil. Ou pode ser usada uma vasilha preta com tampa. Uma vasilha preta fica quente rapidamente, mas não o bastante para cozinharmos com ela. Então, eu coloca-se uma sacola plástica barata ao redor do frasco. O Fogão Solar de Funil nasceu! A sacola plástica, disponível nas mercearias como um "saco para aves", substitui as incômodas caixas e tampas de vidro de alguns fornos solares.Depois um bloco de madeira é colocado embaixo do frasco para ajudar a manter o calor (um isolante, tal como uma almofada, corda ou mesmo madeira também funcionarão).O funil solar trabalha melhor ao ar livre e em dias de verão (quando o índice UV é 7 ou maior).

Como construir o fogão solar de funil


Materiais

  •  Um pedaço plano de papelão, com cerca de dois pés de largura por 4 pés de comprimento, aproximadamente 61 cm x 122 cm. O comprimento deve ser exatamente o dobro da largura. Quanto maior, melhor.
  • Folha de alumínio comum
  • Cola como cola branca e água para misturar com ela meio-a-meio, ou alguns podem querer usar uma cola de trigo.
  • Três voltas de fio - ou pequenos parafusos e porcas, ou uma corda para prender o funil. 
  • Frasco, frascos de um litro e boca larga. Frascos de dois litros trabalham melhor para maior quantidade de comida, mas o cozimento é algo mais lento.
  • Um frasco ou vasilha de cozimento pintado com tinta preta spray pelo lado de fora. Raspe uma listra na pintura de tal forma que você tenha uma "janela" para olhar dentro da vasilha, para verificar o alimento ou a fervura da água.
  • Um bloco de madeira é usado como isolante debaixo do frasco, um pedaço de 2" x 4" (5cm x 10cm) de lateral que é cortado na forma de um quadrado de 4" x 4" (10cm x 10cm) por 2" (5cm) de espessura. Um pedaço quadrado de madeira faz um grande isolante.
  • Um saco plástico é usado ao redor do frasco de cozimento e um bloco de madeira, fazendo um efeito estufa.

Obs.: Uma idéia atribuída a Roger Bernard e aplicada agora no Fogão de Funil da BYU: coloque um pote (tendo fundo e lados escurecidos) em uma tigela de vidro e cubra-o com uma tampa. Tente um ajuste perfeito ao redor do fundo para manter o ar quente preso dentro. Um pote ou tigela de metal deve ser suspenso apenas pelo aro, com um espaço de ar ao redor de todo o fundo (onde a luz solar bate). Ponha uma tampa preta no topo do pote. Então, simplesmente ponha o pote e a tigela no funil - não é necessário usar saco plástico! Este método inteligente também permite que o cozinheiro simplesmente remova a tampa para verificar a comida e mexer. Eu gostei dessa idéia - ela melhora o fogão solar muito: é como cozinhar sobre o fogo.




Construção do fogão de funil
  • Corte retirando um semi-círculo do papelão, na linha que formará o fundo. Quando o funil for formado, ele formará um círculo completo e terá largura bastante para circular por uma vasilha de cozimento. Então para uma vasilha de 7" (aproximadamente 18 cm) de diâmetro, o raio do semi-círculo deverá ser de 7". Para um frasco de um litro, retire um semi-círculo de 5" (12,7 cm).



  • Para formar o funil, você irá levar o lado A em direção ao lado B, conforme mostrado na figura. A folha de alumínio deverá ser posta DENTRO do funil. Faça isso lentamente, ajudando o papelão a assumir a formar de funil usando uma mão para criar raios que partam do semi-círculo. Trabalhe de sua maneira no funil, dobrando-o na forma de funil, até que os dois lados se sobreponham e formem um círculo completo. A folha de alumínio irá DENTRO do funil. Abra o funil, coloque-o em uma superfície plana.



  • Aplique cola ou adesivo na superfície do papelão que será a parte interna do fogão e então aplique rapidamente a folha de alumínio sobre a cola, para afixar a folha no papelão. Certifique-se que a face mais brilhante da folha ficará voltada para cima, uma vez que ela formará a superfície refletora do funil. Tente alisar a folha de alumínio o máximo que você razoavelmente possa, mas pequenas rugas não farão muita diferença. Se não tiver papelão disponível, você pode fazer um buraco, forrá-lo com um refletor e fazer um fogão solar fixo para ser usado ao meio-dia.


  • Junte a lado A ao lado B para manter o funil fechado, o jeito mais fácil para fazer isto é perfurar três buracos no papelão que alinhem o lado A e o lado B. Então ponha um pedaço de metal em cada buraco e prenda-o separando os dentes do metal, ou você pode usar porca e parafusos para prender os dois lados (A e B) juntos. Quando A e B estiverem conectados juntos, você irá ter "um funil com duas asas". As asas podem ser cortadas fora, mas isso pode ajudar a aparar mais luz solar, então as deixe. Prenda ou cole um pedaço de folha de alumínio através do buraco no topo do funil, com o lado brilhante voltado para dentro. 



  • Para estabilidade, coloque o funil dentro de uma caixa de papelão ou outro material. Para utilizá-lo por longos períodos, você pode cavar um buraco no chão para proteger o funil de ventos fortes. No final desse estágio, você estará pronto para colocar alimentos ou água na vasilha ou frasco de cozimento e pôr a tampa em segurança.

Instruções

  • Coloque um bloco de madeira DENTRO do saco de cozimento, no fundo. Usar um pedaço de lateral de 2" x 4" (5cm x 10cm) que é cortado de um quadrado de 4" x 4" (10cm x 10cm) por cerca de 2" (5cm) de espessura. Então a vasilha de cozimento contendo água ou comida é colocada em cima do bloco de madeira, dentro saco.
  • Depois, junte a parte de cima do saco em seus dedos e sopre ar dentro do saco para inflá-lo. Isso fará um pequeno "efeito-estufa" ao redor da vasilha de cozimento, para prender maior parte do calor dentro do saco. Feche o saco com um fio ou arame enrolado apertado. Importante: o saco não deve tocar os lados ou tampa da vasilha de cozimento. O saco poderá ser chamado de "escudo anti-convecção", retardando o resfriamento por convecção devido às correntes de ar.
  • Coloque o saco inteiro dentro do funil próximo ao fundo.
  • Coloque o Fogão Solar de Funil de tal forma que sua face fique voltada para o sol.  Ponha o Fogão Solar de Funil apontando em direção ao sol, de tal forma que ele capture a maior quantidade de luz solar possível. O projeto do funil permite que ele colete energia solar por cerca de uma hora sem precisar ser reposicionado. Para cozimento mais longo, reajuste a posição do funil seguindo a trajetória do sol. 

Dicas

1.      Evite deixar impressões digitais e manchas no fogão. Mantenha a superfície interna clara e brilhante limpando ocasionalmente com uma toalha úmida. Isto manterá o Fogão Solar de Funil trabalhando  melhor.

2.      Se o funil ficar deformado, pode ser colocado novamente em forma circular usando uma corda ou um barbante em entre os lados opostos que se deseja colocar juntos novamente.

3.      Para aplicações pode longos períodos, um buraco no chão irá manter o Fogão de Funil seguro contra ventos. Leve o funil para um abrigo ou cubra-o durante as chuvas.

4.      O frasco pode ser suspenso próximo ao fundo do funil usando uma linha de pesca ou barbante, ao invés de ser colocado sobre um bloco de madeira. O saco plástico é colocado ao redor do frasco com ar soprado dentro, como de costume, para prender o calor. O método de suspensão permite que a luz solar atinja toda a superfície da jarra, de tal forma que ela aqueça mais rapidamente e uniformemente.

5.      Ajuste o funil para pôr o máximo possível de luz solar no frasco de cozimento. Olhe a jarra e verifique onde a luz solar está batendo e assegure-se que o fundo não está em sombras. Para longos tempos de cozimento (maiores do que uma hora), reajuste a posição do funil para seguir o caminho do sol. 


Cozinhando no fogão solar de funil

O fogão solar funciona melhor quando para o índice de raios UV é 7 ou maior (sol alto, poucas nuvens).Mexer não é necessário para a maioria dos alimentos. A comida geralmente não irá queimar no fogão solar.


Tempo de preparo dos alimentos cozidos no fogão solar de funil
  

      VEGETAIS: batatas, cenouras, abóbora, beterrabas, aspargos, etc.  
Preparação: Não precisa adicionar água se estiver fresca. Corte em pedaços ou "toras"
para assegurar um cozimento uniforme. Milho cozinhará bem com ou sem sabugo.
Tempo de cozimento: Cerca de 1,5 horas. 

CEREAIS e GRÃOS: arroz, trigo, cevada, aveia, painço, etc.          
Preparação: Misture 2 partes de água para cada parte de grão. A quantidade pode variade acordo com o gosto individual. Deixe de molho por poucas horas para cozinhar mais rápido. Para garantir cozimento uniforme, agite o frasco após 50 minutos. Tempo de cozimento: 1,5 a 2 horas. 

PASTA e SOPAS DESIDRATADAS
 Preparação: Primeiro aqueça a água até próximo a sua fervura (50 a    70 minutos). Então adicione a pasta ou a mistura para sopa. Mexa ou agite e cozinhe por mais 15 minutos
 Tempo de cozimento: 65 a 85 minutos.
        
FEIJÕES

Preparação: Deixe feijões duros ou secos de molho por uma noite. Coloque no frasco de cozimento com água.   
Tempo de cozimento: 2 a 3 horas          

OVOS
      Preparação: Não precisa adicionar água.
     Observação: se o cozimento for muito longo, ovos brancos podem escurecer, mas o gosto permanece o mesmo. 
     Tempo de cozimento: 1 a 1,5 horas, dependendo da firmeza deseja para a gema.        
   
     CARNES: frango, carne bovina e peixe.
  
     Preparação: Não precisa adicionar água. Cozimento mais longo faz a carne ficar mais tenra.   
   Tempo de cozimento: Frango: 1,5 horas (em pedaço) ou 2,5 horas (inteiro); carne bovina: 1,5 horas (em pedaço) ou 2,5 a 3 horas para pedaços maiores; peixe: 1 a 1,5 horas



     MASSAS
 
    
Preparação:
O tempo varia dependendo da quantidade de massa.
 
    Tempo de cozimento: Pães: 1 a 1,5 horas; biscoitos: 1 a 1,5 horas; bolachas: 1 hora

     NOZES TORRADAS: amendoins, amêndoas, sementes de abóboras, etc.
    Preparação:
Coloque no frasco. Um pouco de óleo vegetal pode ser adicionado se desejado.
 
   Tempo de cozimento: Cerca de 1,5 horas

   COMIDA PRÉ-PREPARADA
 
   Preparação:
Para comida em recipientes escuros, simplesmente coloque o recipiente no saco de cozimento no lugar do frasco preto de cozimento.
 
  Tempo de cozimento: O tempo de cozimento depende da quantidade de comida e da cor do pacote.

O fogão solar de funil pode; cozinhar comida sem necessidade de eletricidade, madeira, petróleo, gás ou outro combustível; pasteurizar água deixando-a segura para ser bebida, prevenindo muitas doenças; salvar árvores; evitar a poluição do ar e a formação de fumaça durante o cozimento; cozinhar comida com pouca ou nenhuma agitação, sem chama; e principalmente usar a energia gratuita do sol, uma fonte renovável de energia.

Curiosidades
 Como assar pão em um frasco?

Simplesmente colocasse a massa no fundo do frasco e coloca a massa no funil da maneira usual. O crescimento e cozimento podem ocorrer no frasco em uma hora (durante o verão). Uns podem colocar óleo vegetal dentro do frasco antes.

 Qual é o melhor "ângulo de abertura" para o Fogão de Funil?

Uma estudante de graduação na Brigham Young University fez cálculos durante dois anos atrás para avaliar a melhor forma ou ângulo de abertura para o Funinil Solar. Jeannette Lawler supôs que a melhor operação ocorreria quando os raios de sol fossem refletidos não mais do que uma vez antes de atingir o frasco de cozinhar, enquanto o ângulo de abertura mais largo possível admite mais luz solar. Alguma luz solar é perdida toda vez que a luz é refletida a partir da superfície brilhante. Se a luz solar se perde no primeiro salto, ela pode saltar repetidas vezes até ser absorvida pela garrafa preta. Ela fez uma equação aproximada para esta situação, calculou a derivada em relação ao ângulo de abertura e igualou à derivada a zero. Dessa forma ela encontrou que o melhor ângulo de abertura é cerca de 45 graus, quando o ful está apontado diretamente para o sol. O sol se move (aparentemente) 360 graus em 24 horas, ou seja, cerca de 15 graus por hora. Então um ângulo de abertura de 60 graus tal que o fogão é eficaz por cerca de 1,2 horas. Essa configuração é suficiente para cozinhar a maioria dos vegetais, pães, ferver água, etc., com o Fogão Solar de Funil.



























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