Resumen de Clay-Brick Firing in a High-Temperature Solar Furnace

Gabriel Villeda Muñoz, Alejandro Castañeda Miranda, R.C. Pless, J.T. Vega Durán, Jorge Pineda Piñón

• español

  El proceso de cocción para la producción de tabiques de arcilla en hornos tradicionales genera contaminación atmosférica cuando los desechos industriales y domésticos se usan como combustibles. Aquí se presenta una alternativa, utilizando la energía solar para la cocción de tabiques de arcilla. Estamos desarrollando un sistema para la cocción de tabiques de arcilla para alcanzar temperaturas entre 900°C y 1050°C; estas temperaturas son suficientemente altas para cocer tabiques o productos cerámicos similares. El presente artículo describe el diseño y caracterización de los componentes de un horno solar para la cocción de tabiques de arcilla con una cámara con dimensiones internas de 0.48 × 0.61 × 0.64 m. Para dirigir los rayos solares a la cámara de cocción, un helióstato con nueve espejos de 1 × 1 m se usa para enviar los rayos del Sol a un concentrador parabólico fuera de eje que concentra la luz en la entrada la cámara de cocción. El helióstato tiene un sistema de seguimiento solar que realiza los ajustes para asegurar que la radiación solar siempre llegue al concentrador. La cámara de cocción tiene una cavidad prismática que absorbe la radiación solar para generar el calor, el cual es necesario en la cocción de los tabiques dentro de la cámara de cocción.

• English

  The firing process for clay-brick production in traditional kilns generates atmospheric pollution when industrial and domestic scrap is used as fuel. An alternative is presented here, using the solar energy for clay-brick firing. We are developing a system for clay-brick firing to reach temperatures between 900°C and 1050°C; these temperatures are sufficiently high to fire bricks or similar ceramic products. The present paper describes the design and characterization of the components of a solar furnace for clay-brick firing with inner chamber dimensions of 0.48 × 0.61 × 0.64 m. To convey the sunlight to the firing chamber, a heliostat with nine 1 × 1 m mirrors is used to send the rays of the sun to an off-axis parabolic concentrator that focuses the light on the entrance of the firing chamber. The heliostat has a solar-tracking system which makes primary and secondary adjustments to assure that the reflected solar radiation always arrives at the concentrator. The firing chamber contains a prismatic cavity that absorbs the solar radiation to generate the heat which is needed for baking the bricks inside the firing chamber.