This study describes the development of a multifunctional solar system designed for implementation in some communities in the Meseta Purepecha, Michoacan, Mexico. The multifunctional solar system device—called T’imani (in the Purepecha language)— consists of two modules designed for domestic use: one for cooking food, the other for heating water. The thermal characterization is based on the use of standardized tests for both modules. The parameters obtained indicate that use device is suitable for in the conditions of solar resources in this region. Additionally, a pilot test was carried out to implement some devices that show favorable preliminary results for domestic use. Hence, due to the device functionality and that in Mexico there is abundant solar resources it is feasible to implement the device in many places throughout the country.
Este documento presenta un marco de evaluación para las cocinas solares con base en tres parámetros: eficiencia energética, facilidad de uso y accesibilidad económica. Cada parámetro evalúa diversos indicadores cuantificables: a) eficiencia energética: potencia de cocción estándar, tiempo de calentamiento, el rendimiento térmico; b) facilidad de uso: la masa en relación al área del colector, orientaciones por hora y capacidad de carga de la olla y; c) accesibilidad económica: el coste por vatio generado y la durabilidad del reflector y/o acumulador térmico. A cada indicador se le asigna una escala máxima y mínima de la evaluación y los datos obtenidos de estos indicadores se integran en un gráfico radial. La suma de los indicadores constituye el aspecto que debe compararse, pero el gráfico también nos permite interpretar las fortalezas y debilidades descritas. Este marco no se puede analizar una sola cocina solar, ya que es una herramienta comparativa que requiere dos o más dispositivos que deseen evaluarse.
Soot from different biomass sources is investigated to develop absorbent coatings for use in solar cookers. Soot samples were analysed by spectral and solar reflectance in the range 280-2400 nm, by its organic elemental composition and through Raman spectroscopy. The soot was obtained from biomass burning of sugarcane, pine resin and firewood in a hearth. The averaged spectral reflectance for sugarcane soot is 3.5%, for wood-stove soot is 2.7% and the lower value corresponds to pine resin soot at 1.4%. Likewise, the lowest value of the solar reflectance was of 14.8 Wm−2 for pine resin soot. In addition, elemental composition analysis showed that pine resin also has the highest carbon content. Raman spectroscopy measurements were performed to find the structure and the degree of disorder in the graphite structure.
Se presenta el estudio de algunos aspectos de la física térmica necesarios para el desarrollo de cocinas solares de pequeñas dimensiones, mediante el desarrollo de un modelo térmico semi-empírico computacional. Los parámetros libres del modelo se ajustan con datos obtenidos de un diseño experimental, que consiste en calentamiento de un fluido, exponiendo las cocinas a la radiación que produce un arreglo de lámparas incandescentes para simular la radiación solar. El modelo permite estimar algunos parámetros que sirven para comparar el funcionamiento de cocinas solares, desde el punto de vista térmico, con parámetros establecidos en protocolos estándares de prueba a nivel internacional, como por ejemplo: la potencia de cocción estandarizada y el rendimiento térmico. Utilizando el modelo no se requiere de la medición directa de radiación solar incidente y tampoco depender de las condiciones meteorológicas como días nublados o con mucho viento.
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