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Cocina solar fotovoltaica sin baterías
con resistencias de cerámica




Septiembre de 2020

La cocina solar fotovoltaica propuesta aquí funciona con el sol, sin almacenamiento en baterías. El modelo presentado utiliza un único panel solar ordinario de 280 vatios; su rendimiento se debe en parte a que la placa de cocción y el recipiente de cocción están totalmente aislados. Estos son algunos ejemplos de cocción

Cocción del arroz

Cocción del arroz: 300g de arroz, 550g de agua, tiempo total de cocción 55 minutos Septiembre 2019 en Rouen en Normandía (Francia)


Dimensiones del panel solar ordinario 1,00m x 1,65m, potencia máxima 280 W

OTROS EJEMPLOS DE COCCIÓN :

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Rendimiento de referencia de un litro de agua a 20°C llevado a ebullición: 40 minutos bajo 920 W/m² de luz solar.

Algunas características notables de la cocina

Un diseño con vistas a la autoconstrucción, sobre todo para el modelo de accionamiento manual, accesible a un aficionado cuidadoso y, por tanto, también a un artesano o técnico con vistas a su comercialización.
El uso de resistencias cerámicas cuya flexibilidad de funcionamiento se combina muy bien con las variaciones de la alimentación proporcionada por el panel solar.
El aislamiento de todo el dispositivo de cocción. La temperatura se autorregula a menos de 200°C mediante la cerámica. Por lo tanto, es posible aislar completamente el dispositivo de cocción. Las pérdidas de calor, que son la plaga de cualquier instalación térmica, se reducen al mínimo. En caso de paso temporal de la nubosidad, el aislamiento mantiene el nivel de temperatura adquirido, la cocción continúa en modo "caldera noruega".
En caso de una variación importante del flujo solar, se debe aumentar o disminuir el número de resistencias cerámicas en funcionamiento mediante regulación manual o automática.
Toda la arquitectura de la cocina se basa en el uso de elementos calefactores de cerámica.

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La cocina de accionamiento automático está construida según el mismo diseño que la cocina de accionamiento manual, pero además de liberar completamente al conductor, dispone de una docena de niveles de calentamiento, lo que garantiza un control más continuo de las variaciones del flujo solar.
Se trata de un pequeño microcontrolador -en este caso un Arduino- que adapta constantemente las resistencias cerámicas a la producción de energía del panel fotovoltaico.
Además de la cocina solar, este dispositivo abre la puerta a otras aplicaciones, como la producción de agua caliente sanitaria para el autoconsumo o el almacenamiento intertemporal, sobre todo en las zonas templadas menos soleadas.
Adios regulador, baterías e inversor, o enviar la electricidad a la red y luego recuperarla. El almacenamiento de calor es una de las formas más sencillas de almacenar energía.

En la configuración que aquí se propone, la cocina está destinada a la cocina familiar, como complemento o sustitución de las fuentes de energía tradicionales: todas las cocciones con agua, hervidos, sopas, estofados, cocción al vapor y autococción, así como la precocción de alimentos (plátanos hortaliza...), excluyendo la cocción en aceite y la fritura, para regiones soleadas como la región mediterránea o regiones más tropicales. Debido a la baja potencia del panel solar, el aumento de la temperatura del recipiente es más lento de lo habitual, pero una vez alcanzada la temperatura de cocción, el tiempo de cocción real es el mismo.

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Es la drástica bajada del precio de los paneles solares lo que hace posible ahora lo que hubiera sido impensable en el siglo pasado: el uso de la energía fotovoltaica para aplicaciones térmicas.
Solar PV module prices
Un panel solar como el que se utiliza para las cocinas descritas anteriormente se puede adquirir ahora por 100 euros, en comparación con el precio del combustible que sustituirá durante más de 10 años, y, si el sol lo permite, el panel puede funcionar todo el día. En cuanto al sistema automático, aparte de la posibilidad de autoconstrucción o construcción local por parte de artesanos o técnicos (en los clubes de informática, los adolescentes hacen cosas mucho más complicadas), su coste es irrisorio en comparación con los dispositivos fotovoltaicos habituales con regulador, batería e inversor.

En este dispositivo de calentamiento, en lugar de adaptar la corriente a las resistencias, éstas se adaptan a la corriente disponible. Este dispositivo alcanza un grado de simplicidad incompresible, al menos en el estado actual de la técnica.

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¿Conducción manual o automática? No hay ningún antagonismo. En una región que a menudo se beneficia del un tiempo soleado estable (cinturón mediterráneo, zonas tropicales secas...), la conducción manual es suficiente: el conductor ajusta su máquina a una de las tres o cuatro velocidades de calentamiento disponibles, y puede seguir libremente su camino. En la consola de control, un pequeño contador eléctrico -el equivalente a la brújula de un marinero- permite al conductor saber inmediatamente si ha hecho una buena elección al cambiar la velocidad de calentamiento de su cocina.
Cuando la luz del sol es menos estable, la cocina automática es más adecuada.
Una sabia solución: es posible comenzar con la versión manual, antes de continuar eventualmente con la versión automática reutilizando el bloque calefactor que es idéntico en ambos casos.

 

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La guinda del pastel: cuando el colector no está en uso (lo cual es un desperdicio, pero no más que con la energía tradicional), o cuando el sol no brilla lo suficiente, una pequeña opción "hacia otros usos" permite cargar teléfonos móviles, o una pequeñísima "batería externa USB", o una "linterna USB", utilizando un pequeño convertidor DC-DC

 

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Por supuesto, nada impide que se consideren instalaciones de cocción más grandes, pero el pequeño equipo de cuisson-solaire-photovoltaique.org limita su función al desarrollo y suministro de planos para un solo panel solar de unos 300 W y menos de 40 voltios

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Sobre el uso de baterías en la cocina solar, puede consultar el breve documentoCocina solar y baterías (documento en inglés).

contact@cuisson-solaire-photovoltaique.org

Traducción realizada mayormente con la versión gratuita del traductor www.DeepL.com/Translator