Hornos Solares – Proyecto de Física en G1

Colegio Suizo de México | Jun 3, 2020

CSM Campus QRO – Reporte Final

Desde el 8 de enero hasta el 25 de febrero de 2020 se llevó a cabo un proyecto de diseño y construcción de 4 hornos solares semiprofesionales en el ámbito de las clases de Física en el grupo de Preparatoria 1 (G1) del CSM Campus Querétaro. Los 16 alumnos trabajaban en equipos de 4 y elaboraron 4 hornos de 3 tipos diferentes:

  • 2 hornos de caja (efecto invernadero)
  • 1 concentrador parabólico
  • 1 secador solar (efecto invernadero con constante flujo de aire)

 

Se agradece tanto al Ing. Oscar Galicia Mancera, quién nos apoyó a lo largo del proyecto con su amplio conocimiento en el proceso de diseño y construcción de hornos solares, como al Sr. José Luis Prado, quién nos apoyó en el uso de máquinas pesadas durante la construcción de los hornos, que se llevaron a cabo en el taller donde trabaja. Finalmente queremos agradecer a los dueños de la empresa Fulanitos S.A de C.V. por dejarnos usar uno de sus talleres.

Sobre todo se agradece al mismo CSM y a la asociación de padres de familia (APF), quienes apoyaban el proyecto con un presupuesto generoso. Sin todo este apoyo el proyecto no hubiera sido posible. Muchas gracias.

Los alumnos aprendieron varias habilidades muy valiosas, como por ejemplo:

  • Aplicar las leyes de la física en el proceso de diseño para optimizar el rendimiento del horno solar.
  • Planificar con un presupuesto fijo de material (6000 MXN por grupo) y escoger los materiales de acuerdo al presupuesto y otros factores (propiedades físicas, durabilidad).
  • Búsqueda de proveedores de material y compra de materiales.
  • Manejo autónomo del presupuesto del grupo y de las cuentas de material.
  • Trabajo manual con madera, vidrio y metales en el taller. Usar máquinas no demasiado peligrosas para cortar, taladrar, doblar, etc. Observar el uso de máquinas pesadas (para cortes de madera y metal, etc.).
  • Hacer pruebas y optimizar ciertos aspectos durante el proceso de construcción.
  • Hacer mediciones con los hornos finalizados y calcular la potencia de un horno solar.
  • Reflexionar sobre el proceso de trabajo y tomar conclusiones para proyectos futuros.

Para cerrar el proyecto y darle un propósito comunitario, un horno solar fue presentado y regalado a los maestros y alumnos de una escuela primaria en la comunidad de Landa de Matamoros (Sierra Gorda de Querétaro) en el evento “Fiesta de la Tierra” durante el campamento escolar de G1 el 4 de marzo 2020.

Resumen y Conclusión del Proyecto

Todos los alumnos mostraron un alto interés y dedicación durante el trabajo en el proyecto. Tres de los cuatro grupos terminaron su horno en el tiempo previsto, en un caso el tiempo no era suficiente y se terminó por el Ing. Galicia Mancera y el Sr. José Luis Prado. En las pruebas de los hornos terminados, el concentrador parabólico era el horno con la potencia más alta (alrededor de 200 W), como era de esperar. Sin embargo, ambos hornos (el concentrador y el horno solar de caja pequeño) cumplieron el objetivo de hervir agua. El secador solar de frutas y verduras produjo frutas secas deliciosas, pero habrá que encontrar una solución para mantener las hormigas fuera – unas especies muy pequeñas lograron entrar por el mosquitero. Una solución práctica propuesta por el grupo era de meter las patas del secador en baldes de agua para evitar que las hormigas suban.

El horno de caja grande no se podía terminar en las 2 sesiones del taller, debido a su tamaño y el diseño más complicado de las partes. Ese diseño tomó en cuenta optimizar los ángulos de las paredes laterales, construyéndolos de una manera ligeramente inclinada, que no se tendría que reorientar tantas veces hacia el sol como el horno de caja pequeño. Aunque el grupo no podía terminar el horno al 100%, lo dejó casi listo y ya se terminó con poco trabajo más de parte del Ing. Galicia Mancera y del Sr. José Luis Prado.

Se entregará a la escuela cuando el taller abra otra vez después del cierre no anticipado causado por la pandemia de CoViD19.