Techos Verdes. Introducción.

Casa con techo verde

Hoy queremos dar a conocer los Techos Verdes, consiste en crear en el techo de la vivienda un pequeño pasto con hierbas.
No es nada nuevo, las techos verdes se han usado desde hace siglos en todo tipo de climas, en las zonas de climas frios el techo verde ayuda a calentar la vivienda, y en los climas calidos ayuda a enfriar la vivienda. La vegetación y la tierra que hay en el techo moderan las variaciones de temperatura, esto genera un ahorro energetico extraordinario.

Regulación de la temperatura.
Es por medio de la evaporación de agua, la fotosíntesis y la capacidad de almacenar calor de su propia agua, que la planta extrae el calor de su ambiente. Este efecto de enfriamiento, que se hace perceptible fundamentalmente en los días cálidos de verano, puede demandarle el 90% de la energía solar consumida.
Con la evaporación de un litro de agua son consumidos casi 2,2 MJ (530 kcal) de energía. La condensación del vapor de agua en la atmósfera, pasa a formar nubes, donde la misma cantidad de energía calórica es liberada nuevamente.
Lo mismo sucede cuando por la noche se condensa la humedad en las plantas. La formación del rocío matinal en fachadas y techos verdes trae aparejada una recuperación del calor.

Adosados con techo verde
Por lo tanto, las plantas solas pueden a través de la evaporación y la condensación de agua, reducir las oscilaciones de temperatura. Este proceso se fortalece aun más por la gran capacidad de almacenamiento de calor del agua existente en las plantas y en el sustrato, como así también a través de la fotosíntesis, ya que por cada molécula de C6 H12 06 (glucosa) generada son consumidos 2,83 kJ de energía. Con un sustrato de 16 cm de espesor para una temperatura exterior al mediodía de 30°C había bajo la vegetación 23°C y bajo la capa de sustrato solamente 17,5°C. En el mismo techo se midieron en invierno, para una temperatura exterior de -14°C, sólo 0°C, bajo la capa de sustrato. Las curvas aclaran que un denso techo de pasto en verano tiene un efecto de enfriamiento considerable y en invierno muestra un muy buen efecto de aislación térmica.

Regulación de la humedad.
Las plantas también reducen las variaciones de humedad. Particularmente cuando el aire está seco evaporan una considerable cantidad de agua y eleven así la humedad relativa del aire. Según Robinette (1972) 1 ha de huerto evapora en un día caluroso de verano aproximadamente 1500 m3 de agua y un seto aproximadamente de 0,28 a 0,38 m3 .
Por otra parte, las plantas pueden disminuir la humedad del aire con la formación de rocío. Así se condensa la niebla sobre las hojas y tallos de un techo verde y luego pasa a la tierra en forma de gotas de agua.

Casa Nordica

Protección térmica en verano.
En regiones con intensa radiación solar y zonas de climas cálidos, el efecto de enfriamiento de los techos verdes es aun más notorio que el efecto de aislación térmica en invierno. En Alemania se comprobó reiteradamente, que para temperaturas al exterior de 30°C, la temperatura en la tierra del techo verde no subía por encima de 25°C. Esto está ligado, por un lado a que a causa de la sombra arrojada por la vegetación, la radiación solar no calienta la tierra; y por otro a que la energía solar es ampliamente usada para la evaporación de agua, reflexión y para la fotosíntesis. Un ejemplo de Berlín-Kreuzberg donde, a través del reciclaje del espacio del techo, se creó un local habitable adicional. Con el enjardinado del techo surgió bajo el mismo, un clima confortable.

Aislación acústica.
Las plantas reducen el ruido mediante la absorción (transformación de la energía sonora en energía de movimiento y calórica), reflexión y deflexión (dispersión).
Investigaciones de un laboratorio suizo dieron como resultado, que una pesada alfombra con base de fieltro tiene menos capacidad de absorber el sonido que un césped (Robinette 1972).
Mediciones sobre un techo plano enjardinado de un hospital en Karlsruhe (Alemania), muestran que, en las fachadas ubicadas en las inmediaciones del jardín del techo, a consecuencia de la absorción y la reflexión disminuida, el ruido del tránsito baja alrededor de 2-3 dB. Por lo tanto son reducidas más pronunciadamente las frecuencias altas que se consideran especialmente molestas (Mürb 1981).
En los techos verdes, en general, no es decisivo el efecto de absorción acústica de las plantas, sino del sustrato sobre el cual las plantas crecen. Para un ángulo vertical de incidencia del sonido, la capa de plantas consigue por absorción sólo una insignificante disminución del sonido de alta frecuencia, mientras que la absorción acústica de la capa de tierra para un espesor de 12 cm asciende aproximadamente a 40 dB, y para un espesor de 20 cm aproximadamente 46 dB.

Pisos con techos verdes.

Protección contra incendio.
Un enjardinado en el techo ofrece una protección ideal contra incendio para techos propensos a tomar fuego. En Alemania los techos verdes son válidos como incombustibles y son clasificados como cerramientos superiores pesados. Para las secciones incendiables y aberturas en la superficie techada, existen exigencias particulares.

Capacidad de retención del agua.
En muchas grandes ciudades de Latinoamérica y Asia existe el peligro de que después de una lluvia torrencial las calles queden inundadas. En Guadalajara (México), por ejemplo, en el 2002, las principales calles se cubrieron con una altura de 30 cm de agua, de modo que todo el tránsito quedó cortado durante u período de 1 a 2 horas.
Un techo verde con 20 cm de sustrato de tierra y arcilla expandida puede, según Dürr (1995, pág. 39), almacenar 90 mm de agua (=90 litros por m2 ).
Por su poder de retención de agua, los techos verdes llevan a la disminución de los “altos picos de agua”. Según la norma alemana DIN 1986, parte 2, el coeficiente de desagüe de aguas pluviales para superficies techadas enjardinadas con un mínimo de 10 cm de espesor, es de 0.3. Esto significa, que sólo el 30% de la lluvia caída desagua y el 70% queda retenida en el techo verde o se evapora. Para techos comunes con más de 3o de inclinación debe, sin embargo, contarse con un desagüe de pluviales del 100%.
Mediciones divulgadas por la Universidad de Kassel indican que el retraso del desagüe de pluviales después de una fuerte lluvia es más decisivo aún para el alivio del sistema de desagüe: en un techo verde con 12° de inclinación y 14 cm de espesor de sustrato, después de una fuerte lluvia durante 18 horas, se cronometró un retraso de 12 horas del desaguüe pluvial. Terminó de desaguar la lluvia recién 21 horas después de que dejara de llover. El desagüe pluvial ascendió en ese período de tiempo sólo al 28,5% (Katzschner 1991).

Urbanización techos verdes.
En un ensayo del Instituto del Estado Federado de Baviera para viticultura y horticultura en Veitshóchheim, se midió que en un sustrato de sólo 10 cm de espesor, para una intensidad de lluvia de 20 l/m2 en 15 minutos, en el mismo tiempo, solamente desaguan 5 l/m2 , contra 16 l/m2 en un techo de grava.
Estas investigaciones muestran que los techos verdes, mediante su efecto de parachoque y retardo, alivian considerablemente las redes de alcantarillado de la ciudad, que siempre deben ser dimensionadas para las precipitaciones máximas. Por lo tanto, se podría redimensionar el sistema de alcantarillado, enjardinando grandes urbanizaciones y zonas industriales y así abaratar costos. En los sistemas separativos de desagüe podrían suprimirse las redes de alcantarillas para aguas pluviales, si el resto del agua se pudiera filtrar en el terreno.

Percepción de aromas.
Hierbas silvestres en el techo verde, como por ejemplo tomillo, lavanda y claveles producen aromas agradables. En contraposición los techos con bitumen producen con la radiación solar emanaciones, que no sólo trasmiten olores desagradables, sino que también pueden ser perjudiciales para la salud.

Bobedas verdes.

Espacio vital para insectos.
Los techos verdes con pastos y hierbas silvestres ofrecen un espacio vital a mariposas, abejorros y escarabajos. Los techos con brezo son excelentes para las abejas.

Efectos estéticos y sicológicos.
Es distinto el efecto que produce un techo de grava o con bitumen negro-grisáceo, que el de un techo de hierbas silvestres que con su belleza natural, sienta bien sobre el estado de ánimo y el espíritu humano. La vista del verde previene los estados depresivos y aumenta el rendimiento. Una pradera de pasto silvestre sobre el techo oscila con el viento y los movimientos ondulantes percibidos ópticamente actúan tranquilizando a las personas estresadas y estimulando a las cansadas. Un techo verde vive y anima a aquel que lo mira.
No sólo la época del año modifica la apariencia formal del techo verde, sino que también existen variaciones a causa de los diversos agentes atmosféricos y a través del transporte de semillas por pájaros y viento; llegan nuevas hierbas y pastos silvestres sobre el techo, y con las heladas y sequías desaparecen algunas plantas nuevamente. Queda así, una comunidad vegetal que soporta heladas, sequías y viento, y que por tanto, de acuerdo a la época del año, tiene diferentes colores y formas y además incluso en invierno sigue verde.

Casa integrada con techo verde.

Integración con el paisaje.
Una casa enjardinada se ajusta más fácilmente al entorno, se integra con el paisaje mejor que una casa sin espacios verdes, particularmente cuando el techo llega hasta el nivel del jardín y por lo tanto la vegetación de éste sube directamente a la del techo.

Mas adelante desarrollaremos mas en profundidad el tema de los techos verdes.

Bibliografía. TECHOS VERDES (Gernot Minke)

Anuncios

Piscinas Naturales. Depuración biológica.

 

Ejemplo de piscina natural con cascada

Ejemplo de piscina natural con cascada

  En este articulo queremos dar a conocer las piscinas naturales, consiste en reproducir a pequeña escala el sistema de humedales naturales, riberas de ríos o lagos, eliminando cualquier producto químico de las piscinas y consiguiendo una depuración del agua de forma natural conservando durante todo el año el agua en buen estado, el sistema es muy parecido al del reciclado de aguas grises domesticas. Gracias a este sistema de depuración se obtiene un agua totalmente natural, sin cloros, sales o cualquier otro producto que se utilizan habitualmente para la depuración del agua de las piscinas convencionales. Este tipo de piscinas naturales se llevan usando hace muchos años y cada vez hay mas empresas especializadas en este tipo de sistemas. Además se puede reducir a cero el consumo eléctrico para la depuración del agua, el agua de este sistema también se puede usar como una alberca para el riego del jardín o el huerto. A continuación explicaremos en que consiste este tipo de sistemas.

El sistema se compone de tres partes:

-Zona de baño (piscina)

-Filtro

-Zona de regeneración  

Piscina natural con poco espacio.

Piscina natural con poco espacio.

  El funcionamiento es sencillo, dependiendo del espacio disponible se pueden crear varios diseños (las tres zonas unidas haciendo una sola, separando las zonas de filtro y regeneración de la zona de baño o haciendo una zona mixta).   El agua va pasando por las distintas zonas reproduciendo el cauce de un río, de la zona de baño pasa a la zona de regeneración y de ahí a la zona de filtrado para ir de nuevo a la zona de baño.

Piscinas naturales

Piscinas naturales

En la zona de regeneración se colocan gravas y plantas acuáticas, reproduciendo un pequeño humedal de poca profundidad, es en esta zona donde se empieza la depuración del agua. En esta zona se coloca un fondo de gravas de distinto tamaño para dar un suelo donde enraizarán las plantas acuáticas, de esta manera eliminaremos los elementos contaminantes, eliminarán la materia orgánica, absorben el nitrógeno, también absorben el fósforo y eliminan los microorganismos patógenos.

Zona de regeneración con plantas acuáticas.

Zona de regeneración con plantas acuáticas.

Las plantas que se suelen usar son las adaptadas a los climas donde vamos a instalar la piscina natural, evitando plantas invasoras. En esta zona también se pueden introducir peces que ayudan a eliminar materia orgánica y se alimentan de los insectos que puedan vivir en este humedal, como pueden ser los mosquitos, hay que tener cuidado con los peces porque si se ponen demasiados pueden enturbiar el agua con sus excrementos, hay que tener un equilibrio entre las plantas y los peces para que se ayuden mutuamente y sin que causen desequilibrios en el sistema. También pueden aparecer ranas que ayudarán al equilibrio del sistema.

Zona de regeneración con peces.

Zona de regeneración con peces.

La zona de filtración va a continuación de la zona de regeneración, en esta parte solo se colocan gravas para que filtren el agua, el agua queda por debajo del nivel de la grava. El sustrato que usamos en el filtro tiene que tener buenas características para que se desarrollen los microorganismos y para que el agua se aclare bien antes de llegar a la zona de baño. El filtro funciona muy fácilmente, puede que este sea el sistema mas antiguo para el tratamiento de aguas, aquí se reproduce lo que pasa con el agua de lluvia cuando filtra en el suelo y llega a formar acuíferos subterráneos. El filtro se utiliza para eliminar la turbiedad del agua, aunque también es posible la desinfección del agua. Y por ultimo la zona de baño donde llega el agua regenerada y filtrada donde podemos bañarnos sin ningún peligro ya que es agua totalmente natural y limpia.

Piscina natural pequeña.

Piscina natural pequeña.

Como funciona?

Para que el sistema funcione correctamente se tienen que tener en cuenta varios puntos importantes. Empezaremos por la zona de baño, en esta zona tenemos que crear una corriente para que el volumen de agua de baño circule de 2 a 4 veces al día por todo el sistema de regeneración y filtración, dependiendo del tamaño hará falta mas o menos circulaciones, el mínimo de superficie de la zona de baño es de 20m2. De la zona de  baño el agua debe entrar a la zona de regeneración, bien por gravedad o por la acción de un sistema de circulación forzada, en la zona de regeneración hay dos entradas de agua, una por la superficie, en forma de cascada por ejemplo y otra entrada por la zona mas baja, haciendo así que el agua circule por toda la zona, una vez el agua a recorrido la zona de regeneración saldrá hacia la zona de filtrado, la zona de regeneración también tiene dos salidas hacia la zona de filtrado, la salida superior entrara a la superficie del filtro, en forma de cascada u otro elemento decorativo, la otra salida de la zona de regeneración esta colocada en el fondo de esta zona y entrara por el fondo de la zona de filtración, así se consigue una circulación de agua forzada que atraviesa de abajo a arriba el filtro. El filtro solo tiene una salida, está en la parte superior del filtro desde donde cae hacia la zona de baño.

Plantas en la zona de regeneración.

Plantas en la zona de regeneración.

Como hemos dicho depende el tamaño de la zona de baño para dimensionar las otras dos zonas. La zona de regeneración tiene una profundidad de 0,6m de altura, la zona de filtrado tiene una altura de 0,9m y la zona de baño tiene una media de 1,5m de profundidad. La zona de baño tiene que tener una superficie en metros cuadrados de 2/3 del total, de esta manera la zona de regeneración tendrá 1/6 y la zona de filtrado tendrá también 1/6 parte de la superficie total del sistema. Por ejemplo, si tenemos una zona de baño de 20m2 la zona de regeneración y de filtración tendrán cada una 5m2 haciendo un total de 30m2, siempre respetando las alturas que ya hemos mencionado anteriormente.

Piscina natural.

Piscina natural.

Si el sistema esta bien diseñado el mantenimiento es mínimo, es necesario retirar las hojas que caen a la zona de baño, también hay que limpiar los fondos y las paredes de la zona de baño, es posible que se acumule polvo y otros elementos. Se tiene que tener en cuenta que el agua se evapora y que hay que ir metiendo agua al sistema cuando lo necesite.   Hay que tener en cuenta que con este sistema estarás bañándote en agua viva, sin utilizar ningún producto químico que repercuten a la salud de la piel, los ojos, los oídos y el sistema respiratorio, especialmente a los niños y ancianos. No se utiliza sal, ozono o cloro requeridos para mantener los sistemas convencionales en buen estado. Este tipo de sistema regula el pH así que no es abrasiva para la piel.

Nuestra plantación de Aloe Vera

Este viernes 7 de Marzo recibimos la visita a nuestra plantación del proyecto Sunseed desert technology, en la visita les explicamos como y porque empezamos nuestra plantación de Aloe Vera.

IMG_3115

La visita empezó dando una vuelta por los terrenos donde les explicamos todos los pasos que tuvimos que seguir para conseguir la financiación para empezar el proyecto, no fue nada fácil conseguir el dinero para arrancar con él, pero con mucho tesón y voluntad y después de pelearnos con todos los órganos gubernamentales, bancos, etc, conseguimos el poco dinero que necesitábamos para empezar con el proyecto.

IMG_3108

Les enseñamos el entorno donde nos encontramos rodeados de impresionantes barrancos, plagados de plantas endémicas como son las retamas, espartos, tomillo, etc.

IMG_1999

Pudimos encontrar rastros de los animales que habitan los terrenos, cabras salvajes, conejos, zorros, jinetas, tortuga Mora, etc…

Tortuga Mora, en peligro de extinción.

Tortuga Mora, en peligro de extinción.

También les enseñamos nuestro proyecto para mudarnos a vivir a la finca, con nuestro huerto con bancales elevados, construcciones con adobe, water seco en construcción, muro de contención con neumáticos, el sistema solar para extracción de agua y los cimientos de piedra seca donde ubicaremos una caseta construida con palets y adobe.

Bancales elevados Aloe de Sorbas

Bancales elevados Aloe de Sorbas

Después de todo esto nos metimos de lleno en la plantación de Aloe Vera, recorrimos las calles donde están plantadas y les enseñamos el comportamiento del Aloe Vera con los distintos tipos de suelo que tenemos dentro de la plantación. En la plantación de Aloe de Sorbas compramos las plantas en septiembre de 2012 con certificado ecológico y con 3-4 años de edad para empezar a producir lo antes posible, con esta edad las plantas de Aloe Vera ya contienen todas las propiedades necesarias para su comercialización.

IMG_5744

En nuestra plantación disponemos de riego a goteo para optimizar el agua que extraemos de un pozo con un sistema solar, las cantidades de agua que recibe cada planta ronda los 0,8Litros/día con un máximo de 1Litro/día por planta, parando el riego en los meses de invierno.

IMG_4896

El marco de plantación que usamos en Aloe de Sorbas se estructura en bloques de dos filas separadas entre sí 1 metro y cada bloque de filas separadas 3 metros. Las plantas están enfiladas a una distancia de 1 metro entre sí. El sistema de riego, la utilización de las hierbas silvestres, la utilización del abono de las ganaderos vecinos que nos facilitan el abono de cabra y el respeto por la geografía de la plantación hacen nuestro proyecto único, respetando al máximo nuestro entorno.

Plantación Aloe de Sorbas

El manejo de las ¨malas hierbas¨ es un punto importante para nosotros. —En Aloe de Sorbas pensamos que es importante respetar las hierbas que crecen dentro de la plantación para mejorar la estructura del suelo y su vida. —Se realiza una intervención al año para cortar las hierbas silvestres que crecen entre las plantas, se realiza con una maquina desbrozadora  dejando los restos del corte sobre el suelo para que se descompongan y aporten nutrientes y sombra al suelo. —El corte de las hierbas silvestres se realiza en verano intentando así que todas las hierbas hayan acabado su fase de floración, ayudando a las abejas y otros insectos, también se acercan las cabras salvajes hasta la plantación para alimentarse de estas hierbas mientras están verdes antes del verano.

IMG_3125

Nuestros visitantes también realizaron trabajos de corte de hojas y extracción de hijuelos que luego plantaron en una zona que llamamos ¨La guardería¨ donde vamos poniendo los hijuelos de Aloe para ir regenerando nuestra plantación sin necesidad de comprar nuevas plantas.

IMG_3166

Queremos agradecer a Sunseed el interés y el apoyo que nos dan, fue una experiencia enriquecedora en todos los sentidos, los participantes puedieron conocer mas a fondo los beneficios del Aloe Vera, tanto es así que volveremos a realizar un taller de extracción de gel de Aloe Vera en Los Molinos del Río Aguas dentro del proyecto Sunseed desert technology.

Muchas gracias a todos los que nos visitasteis y nos vemos en el taller de extracción de gel !!!

 

Cocinar con el sol.

En este articulo queremos dar a conocer las cocinas solares ya que pueden ser de utilidad en países con climas calurosos y templados, aunque también se usan en países de climas fríos con buenos resultados, aquí vamos a exponer solo unos ejemplos que pensamos pueden ser construidos con materiales reciclados fácilmente.

Cocinas Solares

Se tiene registro de cocinas solares desde el año 1767, año en el que el suizo Horace de Saussure construyó una caja solar que alcanzó los 87 ºC.

Para cocinar los alimentos no se necesita la potencia proporcionada por las cocinas convencionales (1500 W en un quemador de 15 cm 0,0315 m2 son unos 47.600W/m2).

Podemos disminuir la potencia y aumentar los tiempos de cocción. La potencia que proporcionan los rayos solares por exposición directa no es suficiente para cocinar, es por ello que utilizamos las cocinas solares para aumentar la densidad energética solar que recibe el alimento.

Se puede definir cocina solar como aquel dispositivo que utiliza la energía solar para lograr cocinar los alimentos a través de la concentración y/o acumulación de energía solar.

Cocinas de concentración

Consiste en redirigir los rayos solares recibidos en una superficie a otra de menor área mediante materiales reflexivos como espejos, láminas de metales pulidos o plásticos metalizados. Si esta energía se convierte en térmica utilizando materiales oscuros que absorban la radiación, se conseguirá cocinar alimentos.

Este tipo de cocinas sólo utiliza la radiación directa, por lo que funcionarán únicamente en días despejados. Se requiere una reorientación continua, cada 15 o 20 minutos para conseguir una temperatura alta y continua. Existen sistemas mecánicos de orientación aplicadas a algunas cocinas solares.

Para la reflexión y concentración de los rayos solares se pueden utilizar tres tipos de geometría en los reflectores: parábolas, conos y reflectores planos.

Parábola: Conjunto de puntos del plano que equidistan de un punto fijo, llamado foco, y de una línea recta llamada directriz. El eje de la parábola será la línea perpendicular a la directriz que pasa por el foco y vértice de la parábola.

En este caso, todos los rayos solares recibidos en el área de captación de una parábola hecha de material reflectante, se concentran en el foco. El área de captación de una parábola es la proyección de esa parábola en un plano perpendicular a los rayos solares.

En el caso de las cocinas solares, utilizan un paraboloide fabricado de material

reflectante, en cuyo foco se colocará un recipiente oscuro con el alimento a cocinar.

Son las cocinas que logran mejor nivel de concentración, logrando tiempos de cocción similares a las cocinas convencionales y alcanzando temperaturas superiores a 200 ºC.

Cono: En el caso de conos reflexivos, la radiación solar se redirige a una recta, el eje del cono. Si en la recta no hemos colocado un receptor para esos rayos solares, seguirán reflexionando en las paredes del cono hasta llegar al centro. En cada reflexión que se produce existen unas pérdidas dependiendo del material reflectante utilizado, por lo que esta geometría no es tan efectiva como el paraboloide.

Esta geometría no se utiliza prácticamente en cocinas solares por las pérdidas producidas en cada reflexión.

Reflectores planos: En este caso se colocan planos de material reflectante para modificar la dirección de los rayos solares hacia una zona determinada. Se consigue la concentración al utilizar varios de estos paneles dirigiendo los rayos solares hacia una misma zona. En este caso, de nuevo, el área de captación es la proyección del reflector en un plano perpendicular a los rayos solares.

Cocinas de acumulación

Consiste en acumular la energía solar a través del efecto invernadero en el interior de una caja donde se encuentran los alimentos.

Las cocinas solares de este tipo se las conoce como hornos solares, ya que realiza las mismas funciones que un horno. Consiste en una caja aislada con una ventana de vidrio orientada al sol.

La acumulación de la energía en los hornos solares se logra a través de dos formas simultáneamente:

− Utilizando materiales conductores y absorbentes de color negro mate. Los materiales absorberán la radiación y la parte que emite será en longitud de onda grandes, de forma que no atraviesen el vidrio. Estos materiales se usarán en el recipiente que contiene la comida y en una lámina en el fondo, elevada ligeramente del suelo. De esta manera calentaremos el aire del interior del horno.

− Aislando los laterales y el fondo de la caja se reducen las pérdidas de calor

acumulado. Para evitar las pérdidas por conducción y convección colocaremos

materiales aislantes como el corcho, papel de periódico o fibra de coco, y para evitar las pérdidas por radiación, colocaremos material reflectante en paredes y fondo del horno, evitando además que la humedad entre en contacto con el material aislante.

Para aumentar el aislamiento en la zona del vidrio, se coloca un doble vidrio, dejando una cámara de aire entre ambos. Esto tiene el inconveniente de que el porcentaje de radiación que entra se reduce.

En la mayoría de este tipo de hornos se alcanzan los 150 ºC, por lo que la cocción es lenta y no existe el riesgo de que los alimentos se quemen. Este tipo de cocina solar utiliza tanto la radiación difusa como la directa, pero las mayores temperaturas se alcanzan en días despejados.

Cocinas mixtas

 La mayoría de las cocinas solares se valen de los dos métodos para conseguir altas temperaturas. Los hornos lo logran añadiendo reflectores exteriores, que por reflexión aumentan la densidad energética que atraviesa el vidrio. En la mayoría de los casos los reflectores son de tipo plano. En el caso de cocinas de acumulación, se logra introduciendo el recipiente con comida en otro recipiente acristalado o bolsa de plástico transparente que realice el efecto invernadero.

Cocinas indirectas

Las cocinas indirectas aprovechan la energía solar almacenada en un fluido térmico para calentar los recipientes.

El sol calienta un fluido térmico (aceites generalmente) a través de unos colectores solares y se almacena en un depósito aislado. Cuando se necesita cocinar, el fluido se bombea hacia las cocinas. Las cocinas deben estar lo más cerca posible del depósito para evitar pérdidas mecánicas.

Este tipo de cocinas son más complicadas de diseñar y tienen un alto precio. Se utilizan para hospitales o centro con comedores comunes para mucha gente. Gracias al almacenamiento, se puede cocinar en cualquier momento de manera similar a como se hace en una cocina convencional.

Recipientes

 Al hablar de cocinas solares, se debe tener en cuenta que el recipiente que contiene los alimentos debe ser adecuado. Para ello, los recipientes deben cumplir ciertas condiciones:

− El material debe ser metálico, ya que son buenos conductores de calor para transmitir el calor a los alimentos de su interior.

− El color debe ser negro, ya que es el color que mejor absorbe la energía que recibe. Para ello podemos pintarla con pintura negra mate anticalórica sin plomo, o bien con negro de humo.

− La tapa es un elemento muy importante para mantener el calor. Algunas cocinas solares son lo suficientemente potentes como para cocinar sin ella, pero otras necesitan la tapa para mejorar el rendimiento o bien para disminuir el tiempo de cocinado. Ésta también evita que la evaporación del agua de los alimentos condense en el vidrio de los hornos solares, el cual disminuye la proporción de energía que entra en el horno.

Modelos de cocinas y hornos solares

Horno caja Horno de caja: Horno artesanal de sencilla construcción. Sólo requiere dos cajas de cartón, vidrio, papel de aluminio, una chapa metálica y aislante (cartón, papel de periódico, fibra de coco,….). Llega a alcanzar los 150 ºC. Al ser de cartón, no se deberá exponer a ambientes muy húmedos.

 

 

Cocina solar plegable: Variante al modelo anterior, que gracias a su construcción permite desmontarlo y plegarlo en forma de maletín. La altura interior se reduce a unos pocos centímetros respecto al anterior.

Horno plegable

Sunstar: Horno de caja mejorado con cuatro reflectores plegables. Alcanza los 150 ºC.

                  SunstarSunstar2

 Cocina 30º/60º: Horno solar realizado en madera que recibe este nombre debido a las dos inclinaciones que puede tomar, 30º y 60º. Esto permite aprovechar mejor la energía a pesar de la variación de alturas del sol. Llega a alcanzar temperaturas del orden de 180 ºC.

Cocina30º-60º Cocina solar neumática: Horno solar muy sencillo consistente en colocar un neumático de automóvil y colocarlo entre una tabla de madera y un vidrio. No hay registro de temperatura.

Cocina neumática

 Panel solar Bernard: Se trata de una cocina solar portátil, muy ligera y sencilla. Se construye con una serie de cortes en una caja rectangular de cartón y forrando el interior de un material reflectante. Se necesita una bolsa de plástico transparente o cuenco de vidrio que proporcione efecto invernadero. Debido a su tamaño, permite cocinar poca cantidad de comida, para una persona aproximadamente. Supera los 100º C de temperatura.

Panel Bernard

 Panel de doble orientación (hot-pot): Este diseño permite, a través de un enganche, tener de dos orientaciones para aprovechar la luz solar en diferentes latitudes. Se construye de manera similar a la anterior y de nuevo es necesario una bolsa de plástico transparente o un cuenco de vidrio para conseguir el efecto invernadero.

Doble orientación

 Cocina solar cónica instantánea: Cocina construida a partir de un parasol de coches. Se da forma cónica al parasol y se coloca un recipiente oscuro dentro de una bolsa de plástico transparente. Es capaz de alcanzar los 170ºC. Su desventaja consiste en conseguir un parasol con material reflexivo en algunos países.

Cónica instantánea

 Otros modelos: En el Mercado se pueden encontrar muchos modelos distintos de hornos y cocinas solares para diversos usos, pueden ser portatiles o pueden ser tan grandes que se necesita de un remolque para poder moverlos, pueden alcanzar temperaturas de hasta 1020ºC y con precios que oscilan entre los 20€ y los 8000€.

Cocina parabólicaCocina gigante

 


 

 

 

Ejemplo sencillo de construcción de horno de caja:

 Materiales:

-Aislante: Fibra de coco, hojas secas, papel de periódico, cartón, lana.

-Carcasa o cuerpo: Cartón, madera, chapa.

-Reflector: Papel de aluminio, bolsas de patatas fritas, cartón de leche,       latas de refresco (estos tres últimos al revés)

-Ventana: Cristal o vidrio, plástico translucido.

Materiales y herramientas de construcción:

-Método de fabricación y montaje: Totalmente manual y artesanal.

-Herramientas de corte: Tijeras, cuchilla, corta vidrios.

-Herramienta de ensamblaje: Pegamento blanco, pegamento de papel, silicona anti-moho.

 

1.- El horno:

Lo primero y fundamental es encontrar dos cajas de cartón. La pequeña será el espacio útil para cocinar, por lo que se partirá de esta caja. Se buscará que sea lo más baja posible y de forma rectangular. La caja grande debe albergar a la pequeña y debe sobrar al menos 5 cm por cada lado estando la caja pequeña dentro de la grande. El carton grande debe ser mayor que la base de la caja grande.

Forrar el interior de la caja pequeña con el papel de aluminio dejando la cara más brillante al descubierto, para lo cual se utilizará la cola blanca o pegamento de barra (la cola se puede diluir en agua o bien utilizar tal cual).

Colocar la caja pequeña sobre un cartón grande y marcar el contorno con el lápiz. Con la cuchilla cortar por la marca. Realizar la misma operación sobre la base de la caja grande. Introducir la caja pequeña sobre la caja grande de manera que el agujero de la base coincida con la parte superior de la caja pequeña y pegar las solapas a la base.

Rellenar los huecos con el aislante, teniendo en cuenta que NUNCA debemos usar

poliespán o corcho blanco (se degrada a partir de los 100 grados produciendo gases combustibles). Los aislantes serán; Fibra de coco, cartón y papel de periódico. Una vez completado su relleno, proceder a su cierre con la cinta de embalar.

Pintar la chapa de metal de negro. Ésta será la base sobre la que colocaremos los

recipientes dentro del horno.

 

2.- La tapa:

Colocar el horno sobre la tapa y marcar el contorno con el lápiz. Doblar el cartón por las marcas asegurándose que encaja con el horno y utilizando la cinta de embalar sujetar las esquinas. Colocar los dos cristales, uno por la parte de arriba de la tapa y otro por la parte de abajo colocando un cordón de silicona continuo para su sujeción por cada cristal.

 

3.- Reflector:

Marcar con lápiz la tapa. Trazar con el lápiz una paralela a uno de los lados más largos, a 5 o 10 cm de distancia. Cortar con la cuchilla por las marcas dejando la línea paralela interior sin cortar. Doblar por esta línea y pegar con cinta de embalar a la tapa. La parte que toca al horno se forrará con papel de aluminio.

 

4.- Antes del primer uso:

Importante: Antes de utilizarlo por primera vez, cerrar el horno y colocarlo al sol dejándolo que coja temperatura. Dejarlo una hora y abrirlo para que ventile. Repetir de nuevo la operación para eliminar los gases que expulsan la silicona y la pintura.

 

Fuente: Departamento de Máquinas y Motores Térmicos. Director de la investigación: Dr. M. Félix Mendia Urkiola. Equipo Investigador: J. Imanol Madariaga Longarai, Xabier Gaztañaga Galarraga, Raúl Larriba Bartolomé