Caracterización y diseño de un horno solar mediante Tonatiuh para analizar la eficiencia en la cocción de pan

Resumen

Este proyecto se enfoca en la caracterización y diseño de un horno solar que utiliza una antena parabólica como concentrador, con especificaciones de 70 cm de diámetro, 61.25 cm de distancia focal y 5 cm de profundidad. Las pruebas incluyeron el diseño de un heliostato plano con seguidor solar (configurado como un cuadrado de dimensiones Lado x Lado) y la estimación de la distribución de flujo radiante y la potencia máxima obtenida sobre un objetivo circular de 20 cm de diámetro ubicado en la distancia focal. Se realizó un análisis paramétrico para evaluar cómo la posición del objetivo respecto a la distancia focal (alcance inclinado o slant range), el tamaño del receptor (diámetro), el ángulo cenital y el porcentaje de reflectividad del concentrador afectan la eficiencia del horno en términos de potencia (Watts), así como también la máxima potencia obtenida en las distintas 4 estaciones (solsticios o equinoccios) del año 2024. También se llevaron a cabo pruebas sin el uso de heliostato, analizando el efecto de la radiación solar directa en el diseño del horno. Los resultados indican que la potencia máxima sobre el objetivo de 20 cm de diámetro es de 312 Watts con heliostato y de 332 Watts sin heliostato. Las estimaciones fueron realizadas utilizando el software de trazado de rayos de código abierto "Tonatiuh".