Solar Stove

CINVESTAV - IPN ESIME-IPN

Estufa Urbana de Concentración Solar, alternativa energética, distribuida, limpia y sustentable

ANTECEDENTES El Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN CINVESTAV-IPN, y la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica del IPN ESIME-IPN, están desarrollando una estufa que emplea la energía del sol, para utilizarse en las grandes zonas urbanas, eliminando el uso de GAS y su nula emisión de CO2a la atmósfera, uno de los causante del efecto invernadero y uno de los precursores del cambio climático global. Además utiliza aceite de automóvil reciclado como fluido de trabajo térmico, cerrando un ciclo ambiental al reciclarse y no contaminar el subsuelo y los afluentes de los ríos. Esta estufa será el iniciador de una nueva cultura de la casa del siglo XXI, para las generaciones presentes y futuras, donde cada equipo opere, como un sistema distribuido de energía, limpio, sustentable, y permanente, conectado al Sol.

Alternativa ecológica para las grandes urbes, reduciendo la emisión de CO2 a la atmósfera por el “CERO” consumo de gas y sólo el 15 %de electricidad convencional.

Futura casa del siglo XXI OPERACIÓN DEL EQUIPO Con ayuda de 610 espejos planos se concentran los rayos del sol sobre un serpentín de cobre, por donde fluye el aceite, éste se calienta a 450 º C.

Punto focal de concentración solar. En un termo-tanque, se almacena este calor latente, en un volumen de 500 a 1000 litros, para brindar una autonomía entre 5 a 7 días sin sol.

Termo tanque con aceite de automóvil caliente almacenado

De este termo-tanque se puede aprovechar el calor latente para circularlo por cuatro “hornillas” en forma de espiral y transferir el calor al recipiente por calentar.

Vista de la Estufa con 4 “hornillas” ESPECIFICACIONES COSTOS

TÉCNICAS

Y

➢ El Concentrador Solar pesa 500 Kg. aproximadamente con una superficie de 9 m2 ➢ Construcción hecha de aluminio para evitar la corrosión, con 610 espejos planos segmentados como sistema de concentración solar de 6.1 KW. de potencia incidente. ➢ Energía térmica disponible de 7.5 KWh/día para una eficiencia global del 25 % ➢ Sistema de almacenamiento térmico a base de aceite reciclado de los grandes parques vehiculares de las metrópolis de 500-1000 litros para una autonomía de 5 a 7 días sin Sol a 400 ° C (del orden de 12.6 KW-h/día)

➢ Módulo solar fotovoltaico de 5 Watt-pico que energiza a dos motores de 36 Watt c/uno para el seguimiento del ➢ sol en la bóveda celeste, mediante el control y almacenamiento de energía. ➢ Tiempo de recuperación de la inversión de 3-5 años para 300 días de uso al año, respecto al costo equivalente de la energía eléctrica comercial y dependiendo del uso intensivo que se le de al equipo. ➢ Costo del Kilo Watt - hora (KW-h) generado por la estufa igual a $ 0.68 pesos MN, durante una vida útil de la estufa, para 30 años de vida. ➢ Cada hornilla deberá desarrollar 500J de energía en los quemadores. ➢ Utiliza solo un 15 %de energía convencional para hacer circular las bombas de aceite. Tanto para el calentamiento en el serpentín como en las cuatro hornillas de cobre. OTROS BENEFICIOS La estufa urbana de concentración solar podrá brindar otros servicios como, dotar de agua caliente para higiene, climatizar el hábitat, calentando en invierno y enfriando en el verano (auxiliándose con una bomba de calor operando por absorción solar).

Puede además utilizarse en servicios y comercios ya que el calor generado de 400 º C,se puede aplicar a comercios y servicios; como Hoteles, Restaurantes, Tintorerías, Panaderías, Tortillerías con Nixtamal, Centros Eco-turísticos, Conjuntos Habitacionales Citadinos y Rurales, tiendas departamentales, etc. También se puede aplicar al sector Industrial, Agro Industrial y Pesquero, brindando calor a procesos, con un sustancial ahorro de energía, reducción el impacto ambiental, siendo este aplicación, una cuña que reduzca la emisión de CO2 a la atmósfera, ayudando así a revertir el cambio climático global del Planeta.

Vista del sistema completo de estufa urbana de concentración solar Para información adicional, nos ponemos a sus órdenes. INGENIERÍA

ELÉCTRICA

Departamento de Ingeniería Eléctrica Av. IPN No. 2508, Col. San Pedro Zacatenco, CP 07360, México, D.F. Tel: 5747-3800 ext: 3751 o 3778 E-mail: [email protected] www.ie.cinvestav.mx