BR112020017006B1 - Aparelho de cozimento - Google Patents
Aparelho de cozimento Download PDFInfo
- Publication number
- BR112020017006B1 BR112020017006B1 BR112020017006-2A BR112020017006A BR112020017006B1 BR 112020017006 B1 BR112020017006 B1 BR 112020017006B1 BR 112020017006 A BR112020017006 A BR 112020017006A BR 112020017006 B1 BR112020017006 B1 BR 112020017006B1
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- phase change
- cooking
- container
- change material
- cooking zone
- Prior art date
Links
- 238000010411 cooking Methods 0.000 title claims abstract description 193
- 239000012782 phase change material Substances 0.000 claims abstract description 120
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 53
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 47
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 39
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 35
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 30
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 30
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 20
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 18
- QXJQHYBHAIHNGG-UHFFFAOYSA-N trimethylolethane Chemical compound OCC(C)(CO)CO QXJQHYBHAIHNGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N neopentyl glycol Chemical compound OCC(C)(C)CO SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229940059574 pentaerithrityl Drugs 0.000 claims description 11
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 claims description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 8
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 claims description 8
- IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N lithium nitrate Chemical compound [Li+].[O-][N+]([O-])=O IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 7
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 7
- FZERHIULMFGESH-UHFFFAOYSA-N N-phenylacetamide Chemical compound CC(=O)NC1=CC=CC=C1 FZERHIULMFGESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 claims description 6
- -1 MgCl2-6H2O Chemical compound 0.000 claims description 5
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 claims description 5
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 claims description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 4
- FBPFZTCFMRRESA-GUCUJZIJSA-N galactitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-GUCUJZIJSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 4
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N Erythritol Natural products OCC(O)C(O)CO UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 claims description 3
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 claims description 3
- UNXHWFMMPAWVPI-ZXZARUISSA-N erythritol Chemical compound OC[C@H](O)[C@H](O)CO UNXHWFMMPAWVPI-ZXZARUISSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 3
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001006 Constantan Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004386 Erythritol Substances 0.000 claims description 2
- 229960001413 acetanilide Drugs 0.000 claims description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 2
- 239000010951 brass Substances 0.000 claims description 2
- 239000010974 bronze Substances 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910021488 crystalline silicon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229940009714 erythritol Drugs 0.000 claims description 2
- 235000019414 erythritol Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229960001855 mannitol Drugs 0.000 claims description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 claims description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 2
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 18
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 12
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 12
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 5
- 239000003570 air Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 3
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 210000004209 hair Anatomy 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- SWMBOMMGMHMOHE-DEQCOUFVSA-N (2R,3S,4R,5S)-hexane-1,2,3,4,5,6-hexol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO.OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO SWMBOMMGMHMOHE-DEQCOUFVSA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 235000021152 breakfast Nutrition 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019993 champagne Nutrition 0.000 description 1
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011381 foam concrete Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000005802 health problem Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
- A47J37/00—Baking; Roasting; Grilling; Frying
- A47J37/06—Roasters; Grills; Sandwich grills
- A47J37/0623—Small-size cooking ovens, i.e. defining an at least partially closed cooking cavity
- A47J37/0629—Small-size cooking ovens, i.e. defining an at least partially closed cooking cavity with electric heating elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
- C09K5/06—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
- F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
- F24S20/30—Solar heat collectors for heating objects, e.g. solar cookers or solar furnaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24V—COLLECTION, PRODUCTION OR USE OF HEAT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F24V30/00—Apparatus or devices using heat produced by exothermal chemical reactions other than combustion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
- F28D20/026—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat with different heat storage materials not coming into direct contact
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S10/00—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Cookers (AREA)
Abstract
esta invenção se refere a um aparelho de cozimento compreendendo um recipiente (1) tendo uma parede inferior (1a), parede lateral (1b), e uma parede superior (1c) encerrando uma primeira câmara interna (2) do recipiente (1), onde a parede inferior (1a) e a parede lateral (1b) do recipiente (1) são termicamente isolantes, e a parede superior (1c) é termicamente isolante exceto por pelo menos uma zona de cozimento planar e orientada de forma substancialmente horizontal (4) que é termicamente condutora, um primeiro material de mudança de fase (8) localizado internamente e enchendo substancialmente a primeira câmara interna (2) do recipiente (1), um elemento de aquecimento por resistência elétrica (9) localizado no primeiro material de mudança de fase (8) e eletricamente conectado a uma fonte de energia elétrica, e uma tampa liberável (7) feita de um material termicamente isolante adaptado para cobrir e isolar termicamente cada uma de pelo menos uma zona de cozimento (4).
Description
[001] A presente invenção se refere a um fogão com aquecimento fotovoltaico tendo capacidade de armazenamento de calor.
[002] Mais de 1 bilhão de pessoas no mundo vive em áreas sem acesso a eletricidade de rede. Mais de 2 bilhões de pessoas não têm acesso a tecnologia de cozimento limpo e realizam o cozimento de seu alimento a fogo aberto sem ventilação, ou com ventilação inadequada, do gás de fumaça. A exposição persistente a gases de combustão é um sério problema ambiental e de saúde. Dessa forma existe uma necessidade de capacidades de cozimento que não sejam tão caras, e que não se baseiem na queima de lenha, carvão ou outros combustíveis como suprimento de energia.
[003] Praticamente todas as pessoas com pouco acesso a cozimento limpo têm boas condições de isolamento solar, tornando a luz do sol uma fonte de energia abundante e disponível.
[004] A energia na luz do sol pode ser aproveitada termicamente, ou pelo efeito fotovoltaico. O aproveitamento mais simples e mais eficiente de energia da luz do sol é absorver a luz do sol em um material tendo um baixo albedo. Essa abordagem tem o potencial de capturar praticamente toda a energia da luz do sol incidente e convertê-la a energia térmica. Pelo uso de um espelho para focar e concentrar a luz do sol incidente de uma área relativamente grande em uma área ou objeto de recebimento, a luz do sol pode aquecer a área/objeto de recebimento a centenas de graus Celsius que é suficiente para cozinhar ou assar alimento.
[005] São conhecidos fogões e fornos solares usando espelhos ou superfícies reflexivas similares para aproveitar a luz do sol incidente para cozinhar e/ou assar alimento. Um exemplo de um aparelho de cozimento solar como esse é descrito, por exemplo, no documento US 3938497. Tais fogões solares têm o benefício de ter uma construção relativamente simples e barata usando energia livre, tornando-os aparelhos muito baratos para cozinhar/assar alimento adequado para uso por residentes de baixa renda. Eles também têm o benefício de eliminar a necessidade de uso de fogo aberto para aquecer alimento e dessa forma potencialmente melhorando significativamente o ambiente interno na residência e as condições de saúde. Entretanto, eles não têm capacidade de armazenamento de calor e param de funcionar imediatamente se a luz do sol for interrompida. Eles só podem operar em luz do sol direta, que restringe significativamente o uso interno e o uso bastante comum bem de noite. Este problema pode ser atenuado pelo uso de um material de armazenamento de calor para acumular e armazenar energia solar até o uso posterior.
[006] Pelo documento CN 102 597 649 A, é conhecido um dispositivo de cozimento solar compreendendo um coletor de calor solar para coletar e armazenar calor solar, um armazenamento de calor e material condutor que preenche parcialmente o dito coletor de calor solar e um conjunto de utensílios de cozimento solar. O utensílio tem uma parede interna que é termicamente conectada ao armazenamento de calor, material condutor e o coletor de calor solar, de forma que a energia solar pode ser coletada para cozer alimento. O utensílio também tem uma parte removível para abertura e fechamento do dito utensílio durante cozimento. Em uma modalidade exemplificativa, o material de armazenamento de calor é um material de mudança de fase e existe um elemento de aquecimento elétrico localizado no material de armazenamento de calor.
[007] Pelo documento US 4 619 244, é conhecido um forno solar tendo uma câmara de aquecimento montada em um primeiro eixo geométrico de rotação, e que revolve em um ângulo OMEGA a uma velocidade angular constante. O primeiro eixo geométrico de rotação é ajustável em um ângulo theta com a horizontal de acordo com a latitude geográfica, e em um ângulo phi com o eixo geométrico de rotação de acordo com a estação. A câmara de aquecimento é uma cavidade isolada com uma pequena fenda. Os raios do sol são focados ao longo de um segundo eixo geométrico normal ao primeiro eixo geométrico através de uma pequena fenda para dentro da câmara de aquecimento. A câmara de aquecimento contém um material de mudança de fase que funde a cerca de 180°C, que provê calor nessa temperatura após o por do sol. Em uma modalidade, uma estrutura inclui um prato para suprir calor a um utensílio de cozimento. O prato tem nervuras condutoras de calor fixadas em seu lado inferior, que mergulham no material de mudança de fase contido em um encerramento sob o prato. A superfície do prato é mantida nivelada pela gravidade. Um principal desafio prático com tal forno em uma única casa, entretanto, são os desafios de manutenção relacionados a manter a função de rastreamento solar suficientemente precisa e operacional a um custo aceitável.
[008] Panwar et al. [4] proveem uma boa revisão da técnica anterior como mostrada na figura 10, e as várias maneiras de canalizar calor irradiante solar diretamente ou através de um armazenamento temporário em energia para efeitos de cozimento. A solução mais simples é o “coletor tipo caixa” onde um isolamento de vidro permite que irradiação solar passe através do vidro e dentro do coletor, enquanto o vidro está razoavelmente isolando de forma razoavelmente boa o calor que foi capturado e armazenado. O coletor tipo caixa pode ser feito com ou sem espelhos para coletar mais irradiação. “O coletor de chapa plana” tem um painel separado que coleta irradiação solar e converte-a em vapor, e então que transfere o vapor para a utilidade de cozimento. O “fogão direto de refletor parabólico” tem um espelho parabólico avançado que reflete irradiação de uma maior área pelo uso de um espelho parabólico de forma que uma forte irradiação concentrada pode ser conseguida. O “fogão indireto de refletor parabólico” usa o mesmo espelho parabólico, mas direciona a luz do sol para um meio de armazenamento de calor que em seguida ou em algum local (interno) é usado para cozinhar. Infelizmente, nenhum dos métodos citados foi capaz de prover um método de cozimento de baixo custo confiável com necessidades limitadas de manutenção e que permite que o usuário decida livremente quando cozinhar.
[009] Lameck NKhonera et al. [5] investigaram coletores térmicos tipo caixa com aletas para cozimento solar a 150 - 200°C usando o pentaeritritol como material de mudança de fase (PCM) para armazenar calor latente coletado da irradiação. O estudo investigou o desempenho da unidades de armazenamento térmica em função da razão volumétrica de PCM : aleta em um fogão projetado para uso em 1 a 4 horas após ser completamente carregado pelo sol. O artigo descreve um unidade de armazenamento térmica que consiste em um recipiente de alumínio sendo cheio com pentaeritritol e um conjunto de aletas de alumínio verticais no sentido das bordas em paralelo, e que em sua extremidade superior é afixado a uma chapa de topo de alumínio tendo um conjunto de elementos de aquecimento elétrico incorporado na mesma a fim de simular aquecimento radiativo solar que provê uma temperatura superficial de 220°C sob um vidro. A unidade de armazenamento térmica foi isolada com Lã de rocha nos lados e na base.
[0010] O objetivo principal da invenção é prover um aparelho de cozimento acionado por energia elétrica de baixo custo e confiável e opcionalmente limpa, tendo capacidade de armazenamento de calor adequado para uso em áreas onde a eletricidade de rede não está confiavelmente presente a todo dia.
[0011] A presente invenção utiliza um material de mudança de fase para armazenar energia térmica combinado com um painel fotovoltaico e um elemento de aquecimento por resistência elétrica como fonte de energia.
[0012] Dessa forma, em um primeiro aspecto, a presente invenção se refere a um aparelho de cozimento compreendendo: - um primeiro recipiente hermético a líquido (1) tendo uma parede inferior (1a), parede lateral (1b), e uma parede superior (1c) encerrando uma primeira câmara interna (2) do recipiente, onde: - a parede superior (1c) compreende pelo menos uma zona de cozimento orientada de forma substancialmente horizontal (4) feita de um material termicamente condutor, e - a parede inferior (1a), a parede lateral (1b), e a parede superior (1c) exceto por pelo menos uma zona de cozimento (4) compreendem um primeiro isolamento térmico (3), e - um primeiro material de mudança de fase (8) localizado internamente e enchendo substancialmente a primeira câmara interna (2) do primeiro recipiente (1), - um ou mais elemento(s) de aquecimento por resistência elétrica (9) eletricamente conectado a uma fonte de energia elétrica e sendo em contato térmico com o(s) material(s) de mudança de fase, e - uma tampa liberável (7) feita de um material termicamente isolante adaptado para cobrir e isolar termicamente cada uma de pelo menos uma zona de cozimento (4).
[0013] A expressão “material de mudança de fase”, na forma aqui usada, significa qualquer composto químico ou mistura de compostos químicos que passam por uma mudança de fase reversível que permite absorver ou liberar uma quantidade útil de calor latente, preferivelmente material de mudança de fase de mais que 100 kJ/kg, a uma temperatura na faixa de 80 a 500°C, preferivelmente de 90 a 450°C, mais preferivelmente de 100 a 400°C, e acima de tudo preferivelmente de 110 a 300°C. A mudança de fase pode tanto ser uma mudança de fase sólido-sólido, mas preferivelmente uma mudança de fase sólido-líquido. A invenção pode aplicar qualquer material de mudança de fase conhecido pelo versado na técnica tendo uma temperatura de transição de fase adequada para uso em um aparelho de cozimento.
[0014] Exemplos de materiais de mudança de fase sólido-líquido adequados incluem, mas sem se limitar a; sais inorgânicos tais como, por exemplo, NaNO3 (310°C, 174 kJ/kg), NaNO2 (282°C, 212 kJ/kg), MgCWHO (117°C, 168,6 kJ/kg), NaOH (318°C, 158 kJ/kg), KOH (360°C, 167 kJ/kg), KNO3 (337°C, 116 kJ/kg), LiNO3 (261°C, 370 kJ/kg), e misturas dos mesmos; misturas (em peso) de sais tais como, por exemplo, 26,8 % NaCl e NaOH (370°C, 379 kJ/kg), NaOH e 7,2 % Na2CO3 (283°C, 340 kJ/kg), NaCl e 5 % NaNO3 (284°C, 171 kJ/kg), 49 % LiNO3 e NaNO3 (194°C, 265 kJ/kg); 31,9 % ZnCl e KCl (235°C, 198 kJ/kg); compostos orgânicos tais como eritritol (IUPAC-nome; (2R,3S)-butano-1,2,3,4-tetraol, 121°C, 339 kJ/kg), ou acetanilida (IUPAC-nome; N-fenilacetamida, 114,3°C, 222 kJ/kg), ou d-manitol (IUPAC nome; (2R,3R,4R,5R)-Hexano-1,2,3,4,5,6-hexol; 167°C, 310 kJ/kg), ou dulcitol/galactitol (IUPAC nome; (2R,3S,4R,5S)- hexano-1,2,3,4,5,6-hexol; 188°C, 350 kJ/kg). Os valores de temperaturas e kJ/kg apresentados entre parênteses acima são o ponto de fusão e calor de fusão, respectivamente, do material de mudança de fase.
[0015] Exemplos de materiais de mudança de fase sólido-sólido adequados incluem, mas sem se limitar a; pentaeritritol (IUPAC-nome; 2,2- bis(hidroximetil)propano-1,3-diol, 184.2°C, 222.5 kJ/kg), ou pentaglicerina (IUPAC-nome; 2-(hidroximetil)-2-metilpropano-1,3-diol, 89°C, 139 kJ/kg); misturas (em % molar) de pentaeritritol (PE), trimetilol etano (TME) e neopentil glicol (NPG) de, por exemplo, 30 PE, 10 TME, e 60 NPG (127°C); 45 PE, 45 TME, e 10 NPG (109°C), 45 PE, 10 TME, e 45 NPG (140°C), ou 70 PE, 15 TME, e 15 NPG (158°C). Neopentil glicol tem IUPAC-nome 2,2- Dimetilpropano-1,3-diol, e trimetilol etano tem IUPAC-nome 2- (hidroximetil)-2-metilpropano-1,3-diol. Os valores de temperaturas e kJ/kg (se dados) colocados entre parênteses acima são a temperatura de transição de fase sólido-sólido e calor de fusão, respectivamente, do material de mudança de fase.
[0016] A expressão “substancialmente horizontal” na forma aqui usada deve ser interpretada como aproximadamente horizontal. A zona de cozimento do aparelho deve ser capaz de aquecer o conteúdo de alimento de uma chaleira, panela, frigideira, caçarola, etc. sendo colocada na zona de cozimento sem risco notável de deslizamento ou respingo de qualquer do conteúdo de alimento a ser aquecido. Isto é, a superfície superior da zona de cozimento do recipiente não precisa ser perfeitamente horizontal, mas pode funcionar bem com inclinações pequenas relativas de até, por exemplo, 10°, ou podem ser até 20°, em relação ao campo de gravidade da terra. A superfície superior (5) da zona de cozimento substancialmente horizontal (4) pode vantajosamente ser planar.
[0017] A expressão “zona de cozimento termicamente condutora” na forma aqui usada significa que o material que constitui a zona de cozimento está conduzindo calor a uma taxa suficiente para permitir que um vazo de cozimento, tais como uma chaleira, panela, frigideira, caçarola, etc., sendo colocada na zona de cozimento, fique suficientemente aquecida pelo calor que está sendo conduzido do material de mudança de fase abaixo da zona de cozimento para cozer alimento, ferver água, etc. no vazo de cozimento. A zona de cozimento (4) pode ser integrada com e formar uma parte da parede superior (1c) tal como mostrado, por exemplo, na figura 1 ou ser arranjada sobre a parede superior (1c) tal como mostrado na figura 5. A expressão “a parede superior (1c) compreende pelo menos uma zona de cozimento orientada de forma substancialmente horizontal (4)” na forma aqui usada, engloba dessa forma uma zona de cozimento (4) disposta na parede superior (1c) e uma zona de cozimento (4) sendo feita uma parte integral da parede superior (1c) e dessa forma em contato direto com a primeira câmara interna (2) do recipiente (1).
[0018] O material da zona de cozimento pode ser feito de um único material sólido tendo a resiliência mecânica para apoiar o vazo de cozimento e a resiliência térmica para suportar as temperaturas do material de mudança de fase dentro do recipiente, ou pode ser uma mistura de uma estrutura laminar, etc. de dois ou mais de tais materiais. Não existe no geral limite inferior para a condutividade térmica da zona de cozimento material que permite cozinhar alimento. Isto depende do calor de fusão do material de mudança de fase que é aplicado, a temperatura do material de mudança de fase, o formato e dimensões do vazo de cozimento, a espessura do material da da zona de cozimento, a quantidade de alimento a ser cozido, quadro de tempo do processo de cozimento, e outros fatores.
[0019] A invenção pode aplicar qualquer material conhecido pelo versado na técnica adequado para uso como zona de cozimento. Na prática, o material da zona de cozimento pode vantajosamente ter uma condutividade térmica de pelo menos 1 W/mK, preferivelmente de pelo menos 10 W/mK, mais preferivelmente de pelo menos 20 W/mK, mais preferivelmente de pelo menos 30 W/mK, e acima de tudo preferivelmente de pelo menos 50 W/mK. Exemplos de materiais termicamente condutores adequados incluem, mas sem se limitar a; metais tais como Fe, Cu, Al, Zn, Sn, W, e ligas dos mesmos tais como, por exemplo, bronze, latão, constantan, várias ligas de aço, pechisbeque; cerâmica tais como óxido de alumínio, dióxido de silício cristalino, porcelana, vidro Pyrex, etc.
[0020] A zona de cozimento deve estar em contato térmico suficiente com o material de mudança de fase para permitir o suprimento da zona de cozimento com a energia térmica necessária para cozinhar alimento. Entretanto, o material de mudança de fase pode passar por uma variação de volume durante mudança entre suas fases sólida e líquida. Alguns materiais aumentam de volume quando vão de uma fase sólida para uma líquida, enquanto outros diminuem de volume. Isso pode levar a contato térmico inadequado entre o material da(s) zona(s) de cozimento e o material de mudança de fase subjacente que funciona como o reservatório de calor da zona de cozimento. Dessa forma, em uma modalidade exemplificativa, a invenção pode vantajosamente aplicar um material de mudança de fase que apresenta uma mudança de volume relativamente pequena, tal como, por exemplo, menor que 15 %, e mais preferivelmente menor que 7 %. Adicionalmente, em uma modalidade exemplificativa, é preferido aplicar um material de mudança de fase tendo um menor volume na fase sólida comparado a sua fase líquida, e dessa maneira garantindo que o material de mudança de fase preencha todo o volume interno do recipiente quando no estado líquido, e dessa forma obter um excelente contato térmico com a(s) zona(s) de cozimento. Um material com volume ligeiramente maior na fase líquida também distribuirá a pressão adicionada da expansão mais uniformemente na superfície do recipiente e por meio disso mais provavelmente durará mais tempo.
[0021] Alternativamente, em uma modalidade exemplificativa, o contato térmico entre o material de mudança de fase e uma zona de cozimento pode ser obtido pela provisão de um ou mais membros alongados que se estendem do lado de baixo da zona de cozimento para baixo até a fase volumosa do material de mudança de fase, e dessa forma funcionando como uma ponte térmica conectando termicamente a zona de cozimento ao material de mudança de fase subjacente. O membro alongado pode vantajosamente ser feito de material tendo boa condutividade térmica, tais como, por exemplo, os mesmos materiais aqui listados para a zona de cozimento. Na modalidade exemplificativa onde os membros alongados e a zona de cozimento são feitos de alumínio, eles podem vantajosamente ser fabricados simultaneamente por extrusão. Alternativamente, os membros alongados podem ser feitos de um (segundo) material de mudança de fase sólido-sólido ou sendo vazio e cheio com um material de mudança de fase, preferivelmente um (segundo) material de mudança de fase tendo uma maior temperatura de transição de fase do que o primeiro material de mudança de fase.
[0022] Em uma outra modalidade exemplificativa, a mudança de volume no material de mudança de fase pode ser compensada tendo uma ou mais câmaras de expansão parcialmente cheia com material de mudança de fase e estando em comunicação fluídica com o material de mudança de fase líquido no volume da primeira câmara interna do recipiente. A câmara de expansão parcialmente cheia pode compensar eventuais mudanças de volume no material de mudança de fase dentro da primeira câmara interna do recipiente pelo ajuste da quantidade de material de mudança de fase líquido que é contido na câmara de expansão.
[0023] A câmara de expansão pode vantajosamente compreender um espaço cilindricamente simétrico interno sendo confinado por uma parede lateral em formato de cilindro, uma primeira parede de extremidade e uma segunda parede de extremidade tendo uma abertura, onde as primeira e segunda paredes de extremidade são localizadas em extremidades opostas da parede lateral em formato de cilindro. A câmara de expansão pode vantajosamente compreender adicionalmente um pistão deslizante localizado internamente ao espaço cilindricamente simétrico interno e que divide o espaço interno em uma primeira e segunda câmara de expansão que mudarão seu volume de acordo com a posição do pistão deslizante. Tendo a primeira câmara de expansão interna cheia, por exemplo, com um gás moderadamente pressurizado que constantemente tenta pressionar o pistão deslizante para a abertura na segunda parede de extremidade, a câmara de expansão constantemente ajustará seu conteúdo de material de mudança de fase na segunda câmara de expansão interna de acordo com o volume do material de mudança de fase do aparelho de fogão quando o material de mudança de fase está em seu estado de trabalho pretendido. Isto é, quando o material de mudança de fase estiver suficientemente quente tanto para estar completamente no estado líquido quanto predominantemente no estado líquido com algum material solidificado (e, desde que o material solidificado não bloqueie a a abertura na segunda parede de extremidade). Considera-se que o pistão deslizante da câmara de expansão pode ser empurrado para a abertura por uma mola espiral, tanto sozinho quanto em combinação com gás pressurizado, ou por qualquer outro meio para aplicar uma pressão constante em um pistão deslizante.
[0024] O pistão deslizante permite conter a fase gás na primeira câmara independentemente da orientação da câmara de expansão. Entretanto, se a câmara de expansão for orientada verticalmente e tendo sua abertura na base, o gás dentro da câmara de expansão não tem lugar para escapar de forma que um pistão deslizante é desnecessário e pode ser omitido. Nesse caso, a câmara de expansão pode vantajosamente ser localizada na parte superior da câmara de expansão interna do primeiro recipiente tendo sua abertura voltada para baixo, e o corpo principal da câmara de expansão pode se salientar para cima pelo menos uma parte através da parede superior do primeiro recipiente, alternativamente através da parede superior (1c) do primeiro recipiente (1) e pelo menos uma distância ao interior do primeiro isolamento térmico (3), ou alternativamente através da parede superior (1c) do primeiro recipiente (1) e adicionalmente através do primeiro isolamento térmico (3) e uma distância ao interior (se presente) de um segundo isolamento térmico (6). Nesse caso, a segunda câmara da câmara de expansão pode vantajosamente compreender um elemento de aquecimento elétrico para impedir que o material de mudança de fase se solidifique. Durante expansão e contração, o material de mudança de fase líquido pode então mover para cima e para baixo dentro da câmara de expansão, de maneira tal que um pistão não é necessário. Nessa modalidade exemplificativa, pode vantajosamente ser aplicado um material de mudança de fase que tem sua menor densidade no estado líquido, e a câmara de expansão pode vantajosamente compreender um aquecedor resistivo.
[0025] A câmara de expansão pode também vantajosamente ser localizada internamente ao isolamento térmico acima do teto superior do recipiente principal de materiais de mudança de fase. Nesse projeto, um pequeno aquecedor resistivo pode vantajosamente ser colocado dentro da câmara de expansão e se estendendo para baixo até o elemento de aquecimento principal de forma que, quando calor é adicionado à câmara e uma expansão se inicia, o líquido no recipiente fica em contato direto com a câmara de expansão.
[0026] Para reduzir o risco de material de mudança de fase solidificado bloqueie a função da câmara de expansão, ele pode vantajosamente ser localizado em uma área na primeira câmara interna (2) do recipiente (1) do fogão solar que se solidifica posteriormente durante o uso do fogão solar. Essa localização dependerá do projeto e dimensionamento do fogão solar, mas em geral será em uma posição inferior no recipiente.
[0027] A expressão “isolamento térmico” na forma aqui usada significa que a parede do primeiro recipiente que não constitui a zona de cozimento é suficientemente termicamente isolada para o ambiente circundante do primeiro recipiente para permitir armazenamento de energia térmica para cozinhar alimento por um período de tempo de pelo menos duas horas, preferivelmente até pelo menos 12 horas, e acima de tudo preferivelmente até pelo menos 24 horas. O isolamento térmico pode ser obtido pelas paredes do primeiro recipiente como tal sendo feita de um camada suficientemente espessa de um material termicamente isolante, ou tendo as paredes do primeiro recipiente que pode ser feita de um material não isolante ou termicamente isolante revestido/coberto/aplicado em seu lado externo com uma ou mais camadas de materiais de isolamento térmico, ou uma combinação dos mesmos. Não existe limite absoluto para resistência térmica através do isolamento térmico do primeiro recipiente para obter o objetivo de pelo menos 24 horas de capacidade de armazenamento. Isso depende do calor de fusão do material de mudança de fase que é aplicado, da temperatura do material de mudança de fase, quantidade do material de mudança de fase no aparelho, e a razão de superfície para volume do recipiente, e outros fatores. Entretanto, na prática, a resistividade térmica específica, R, através da parede do recipiente pode vantajosamente ser pelo menos 10 mK/W, preferivelmente de pelo menos 12 mK/W, mais preferivelmente de pelo menos 15 mK/W, mais preferivelmente de pelo menos 20 mK/W, e acima de tudo preferivelmente de pelo menos 25 mK/W. Com essa faixa de resistividade térmica, o material termicamente isolante tem uma condutividade térmica na faixa de 0,04 W/mK a 0,10 W/mK, e a espessura total da(s) camada(s) de isolamento térmico exigida para obter o objetivo acima fica na faixa de 10 a 30 cm. A invenção pode aplicar qualquer material como isolamento térmico conhecido pelo versado na técnica tendo tal condutividade térmica, a resistência mecânica suficiente para apoiar o material de mudança de fase, e a resiliência térmica para suportar as máximas temperaturas às quais o material de mudança de fase é aquecido. Exemplos de materiais de isolamento térmico adequados incluem, mas sem se limitar a; silicato de cálcio, vidro celular, fibra de vidro, lã mineral, lã de rocha, espuma cerâmica, poliuretano, poliuretano expandido (tal como, por exemplo, comercialmente disponível com a marca Puren), e outros materiais porosos tendo poros cheios com ar, etc.
[0028] Em uma modalidade alternativa, o isolamento térmico do primeiro recipiente pode ser obtido tendo a parede lateral, paredes inferior e superior formadas por pelo menos dois recipientes de formatos similarmente concêntricos onde o primeiro recipiente é o recipiente interno e um ou mais recipientes externos é/são de dimensões um pouco maiores de maneira tal que haja uma lacuna entre o recipiente interno e o segundo, e eventualmente o segundo e o terceiro recipientes, etc. A lacuna entre os recipientes concêntricos interno e externo pode ser tanto cheia com um ou mais materiais de isolamento térmico supramencionados quanto ser uma zona evacuada tendo um gás a baixa pressão, que vantajosamente pode ser na pressão de gás menor que 25 kPa, preferivelmente menor que 1 kPa. Nessa última alternativa, o isolamento térmico é obtido pelo gás enchendo e confinado no espaço, similar ao isolamento térmico de um vidro de janela laminar.
[0029] A invenção pode aplicar qualquer material nas paredes do primeiro recipiente, e opcionalmente no recipiente externo, conhecido pelo versado na técnica por ter a resistência mecânica e resistência térmica exigidas para que seja aplicável como estrutura de sustentação de carga do aparelho de cozimento solar. Exemplos de materiais adequados para as paredes de recipiente internas e opcionalmente externas incluem, mas não se limitando a ; vidro, polímeros, ou um metal tais como aço, alumínio, etc.
[0030] Em uma modalidade exemplificativa, a invenção pode aplicar recipiente(s) feito(s) em um material flexível, tal como um polímero, para conter o material de mudança de fase que permite que o(s) recipiente(s) expanda(m) e contraia(m) para cada uso de acordo com a mudança de densidade associada à mudança de fase. Nessa modalidade exemplificativa, o material de isolamento térmico circundante pode vantajosamente também ser flexível para acomodar a expansão do primeiro recipiente, ou pode vantajosamente haver espaço disponível dentro do material de isolamento térmico.
[0031] Em uma outra modalidade exemplificativa, a invenção pode aplicar recipiente(s) que pode(m) tolerar variações de pressão, e que não são totalmente cheios com material de mudança de fase. Isso abre a oportunidade para uma variação na pressão de gás no recipiente para absorver as variações no volume do material de mudança de fase.
[0032] A invenção pode aplicar qualquer elemento de aquecimento elétrico conhecido pelo versado na técnica que permite aquecimento do material de mudança de fase à sua temperatura de armazenamento de calor visada, e que pode suportar o ambiente químico no material de mudança de fase aquecido. A fonte de energia elétrica pode ser qualquer fonte disponível, incluindo energia eólica em pequena escala, energia elétrica de um painel fotovoltaico, eletricidade de rede, etc.
[0033] A expressão “elemento de aquecimento por resistência elétrica sendo em contato térmico com um ou mais material(s) de mudança de fase” na forma aqui usada significa que o espaço interno do recipiente do aparelho de cozimento pode conter mais que um material de mudança de fase e que existe pelo menos um elemento de aquecimento elétrico localizado em contato direto com ou dentro do espaço interno do recipiente em uma posição que permite que o elemento aqueça, preferivelmente todo o material de mudança de fase estando presente, mas pelo menos uma parte principal do material de mudança de fase dentro do recipiente à temperatura na qual o material de mudança de fase é líquido. Se apenas um elemento de aquecimento for aplicado, sua localização pode vantajosamente ser na parte inferior da primeira câmara interna (2) para permitir a difusão do calor suprido na parte volumosa do material de mudança de fase por convecção térmica. Nessa modalidade de exemplo, uma eventual câmara de expansão pode vantajosamente ser localizada em proximidade com o elemento de aquecimento. Alternativamente, podem ser aplicados dois ou mais elementos de aquecimento distribuídos no espaço interno do recipiente para assegurar aquecimento de todo ou da maior parte do material de mudança de fase. Para alguns efeitos, possivelmente pode-se também querer adicionar um elemento de aquecimento elétrico na própria zona de cozimento (4) a fim de intensificar o fluxo de calor usado para cozer - tanto para criar um alto fluxo de calor extra quanto em virtude de a maior parte do calor armazenado no material de mudança de fase já ter sido liberada.
[0034] A fim de estimular transferência de calor eficiente e fusão da fase sólida por convecção, as máximas superfícies do(s) elemento(s) de aquecimento podem ser projetadas para ser verticalmente orientadas de forma que um fluxo contínuo ascendente ao longo da superfície do elemento de aquecimento seja iniciado quando calor é adicionado a uma câmara totalmente solidificada. Um contrafluxo descendente ao longo da fase sólida não fundida então também será iniciado como uma consequência secundária, por meio disso iniciando a transferência de calor efetiva do elemento de aquecimento para a massa de sólido por convecção no volume parcialmente liquefeito.
[0035] A zona de cozimento (placa de cozimento) pode vantajosamente compreender adicionalmente um mecanismo de elevação adaptado para, em uma primeira posição, ser completamente embutida e retraída da zona de cozimento e, em pelo menos uma segunda posição, se estende a uma distância acima da superfície superior da zona de cozimento. O dispositivo de elevação permite regular o efeito de aquecimento da zona de cozimento pela elevação de uma ferramenta de cozer, caçarola/panela de cozimento/frigideira, etc., de uma primeira posição onde a superfície de recebimento de calor da ferramenta de cozer fica em contato físico com a superfície superior da zona de cozimento e dessa forma receber o mínimo efeito de aquecimento obtenível do aparelho de cozimento para pelo menos uma segunda posição onde a ferramenta de cozer é suspensa e levantada uma distância acima da superfície superior da zona de cozimento pelo mecanismo de elevação. A invenção pode aplicar qualquer mecanismo de elevação conhecido e concebível que permite levantar e manter uma ferramenta de cozer a uma distância acima da superfície superior da zona de cozimento, tal como, por exemplo, um conjunto de membros alongados encaixados em sulcos na zona de cozimento e que em a primeira posição é horizontalmente orientada para permitir que a ferramenta de cozimento descanse na superfície da zona de cozimento, e que pode ser sincronizadamente virada para levantar a ferramenta de cozer uma distância da zona de cozimento. Um outro exemplo pode ser um conjunto de cremalheiras dentadas verticalmente orientadas (isto é, normais à superfície superior da zona de cozimento) que podem ser verticalmente movimentadas por uma ou mais rodas pinhões. Pode-se, por exemplo, deixar a zona de cozimento consistir em uma parte estacionária com aberturas internas e uma parte móvel que se apoia nessas aberturas sempre que o máximo fluxo de calor for desejado. Se menos transferência de calor for desejada, o usuário pode girar um botão que eleva gradualmente a parte móvel de forma que não haja mais contato direto entre a parte estacionária da zona e a panela, mas apenas indiretamente através da parte móvel. A elevação da porta ainda mais reduzirá adicionalmente a transferência de calor.
[0036] Uma modalidade exemplificativa de um mecanismo de elevação é esquematicamente ilustrada na figura 7a) a 7c). A Figura 7a) é vista diretamente de cima e pode ser qualquer das modalidades exemplificativas mostradas nas figuras 1 a 6. A zona de cozimento (4) tem quatro membros de haste (30) posicionados em sua primeira posição, isto é, orientados horizontalmente e completamente retraídos em seus sulcos na zona de cozimento (4). Uma ferramenta de cozer (32) colocada na zona de cozimento (4) quando os membros de haste (30) estiverem nessa posição estará descansando na superfície superior da zona de cozimento (4) como mostrado na figura 7 b). Os membros de haste (30) são em uma extremidade afixados a pivô às hastes (31) que se estendem através do isolamento (3, 6) e uma distância fora do aparelho de cozimento para permitir que um operador torça manualmente as hastes (31) para elevar uma extremidade dos membros de haste (30) a partir de seu sulco na zona de cozimento e levantando uma ferramenta de cozer (32) colocada na mesma, como ilustrado na figura 7 c). Em uma outra modalidade exemplificativa, a haste (31) pode ser afixada a um roda de pinhão que faz com que um membro de haste dentado verticalmente orientado (30) seja verticalmente deslocado entre uma posição completamente retraída na zona de cozimento (4) para ficar saliente a uma distância a partir da superfície superior da zona de cozimento (4).
[0037] O aparelho de cozimento de acordo com qualquer aspecto da invenção pode adicionalmente compreender um elemento de aquecimento elétrico em contato térmico direto com a zona de cozimento (4) e em conexão elétrica com uma fonte para energia elétrica para permitir o aquecimento da placa de cozimento eletricamente quando energia elétrica for acessível. O elemento de aquecimento elétrico pode vantajosamente ser uma aquecedor por resistência elétrica (15) embutido na zona de cozimento (4).
[0038] A Figura 1a é um vista em corte transversal vista ao longo da linha pontilhada marcada B - B’ na figura 1b, ilustrando esquematicamente uma modalidade exemplificativa da invenção.
[0039] A Figura 1b é um vista em corte transversal vista ao longo da linha pontilhada marcada A - A’ na figura 1a, ilustrando esquematicamente a mesma modalidade exemplificativa da invenção mostrada na figura 1a.
[0040] A Figura 2 é um vista em corte similar à mostrada na figura 1a de uma segunda modalidade exemplificativa da invenção.
[0041] A Figura 3 é um vista em corte similar à mostrada na figura 1a de um terceira modalidade exemplificativa da invenção.
[0042] A Figura 4 é um vista em corte similar à mostrada na figura 1a de um quarta modalidade exemplificativa da invenção.
[0043] A Figura 5 é um vista em corte similar à mostrada na figura 1a de uma quinta modalidade exemplificativa da invenção.
[0044] A Figura 6 é um vista em corte similar à mostrada na figura 1a de um sexta modalidade exemplificativa da invenção.
[0045] As Figuras 7 a) a c) são uma apresentação esquemática de um modalidade exemplificativa de um mecanismo de elevação para ajustar a taxa de transferência de calor da zona de cozimento para uma ferramenta de cozer.
[0046] As Figuras 8 a) a c) são apresentações esquemáticas de uma oitava modalidade exemplificativa da invenção.
[0047] A Figura 9 é um apresentação esquemática de uma modalidade exemplificativa adicional da invenção.
[0048] A Figura 10 é um facsimile da figura 3 de Panwar et al. [4] mostrando o estado da técnica de cozimento solar.
[0049] A invenção será explicada em mais detalhes por meio das modalidades exemplificativas.
[0050] A primeira modalidade exemplificativa da invenção é esquematicamente ilustrada na figuras 1a e 1b. A Figura 1a é um vista seccional em corte transversal vista pelo lado feita ao longo da linha pontilhada marcada B - B’ na figura 1b, enquanto a figura 1b é uma vista seccional em corte transversal de cima feita ao longo da linha pontilhada marcada A - A’ na figura 1a.
[0051] O primeiro recipiente desta modalidade exemplificativa é modelado como um cilindro verticalmente em pé de diâmetro interno D e altura interna H. O recipiente cilíndrico (1) é constituído de uma seção de cilindro (1b) sendo fechada na base por um base em formato de disco (1a). Um disco em formato de anel (1c) constitui o o topo do recipiente cilíndrico e tem uma abertura circular concêntrica na qual um disco circular (4) que constitui a zona de cozimento está localizada e feita hermética a fluido integral com o disco em formato de anel (1c). O disco circular (4) é feito de um material termicamente condutor, tais como, por exemplo, uma liga de alumínio, aço, etc. A base (1a), seção de cilindro (1b) e o disco em formato de anel (1c) podem ser feitos, por exemplo, de um revestimento de aço fino ou polímero, por exemplo, de 1 mm de espessura. Uma primeira camada de um material de isolamento térmico (3) é aplicada ao lado externo da base (1a), seção de cilindro (1b) e o disco em formato de anel (1c). O material do primeiro isolamento térmico (3) pode ser, por exemplo, lã de rocha. Quando não em uso para cozer alimento, a zona de cozimento (4) é coberta/fechada por uma tampa (7) feita de um material de isolamento térmico.
[0052] O lado interno do recipiente é cheio com um material de mudança de fase (8), que, por exemplo, pode ser uma mistura de NaOH e 7,2 % em peso Na2CO3, com base no peso total da mistura. O material de mudança de fase pode ser misturado com um líquido para permitir transporte de calor eficiente dentro do recipiente também quando a parte principal do material de mudança de fase estiver no estado sólido.
[0053] Um elemento de aquecimento por resistência elétrica (9) é colocado no material de mudança de fase (8) e nas proximidades da base (1a) para aquecer o material de mudança de fase acima de sua temperatura de mudança de fase, que, nesta modalidade exemplificativa, é 283°C. O elemento de aquecimento por resistência elétrica (9) pode, nesta modalidade exemplificativa, vantajosamente ser modelado como chapa plana ou como uma cruz de placas fixas verticalmente no centro do cilindro (1) e a uma distância acima da base (1a), e pode vantajosamente ser equipada com com condutores elétricos (não mostrados) que conectam eletricamente o elemento a uma tomada de aparelho (não mostrada) para permitir alimentar energia elétrica ao elemento de aquecimento.
[0054] O aparelho de cozimento pode vantajosamente compreender adicionalmente um sensor de temperatura opcional (10) localizado no material de mudança de fase (8) que termina o suprimento de energia elétrica ao elemento de aquecimento (9) quando a temperatura do material de mudança de fase atinge uma temperatura predeterminada, que, nesta modalidade exemplificativa, pode ser definida, por exemplo, em 300°C, e naturalmente em uma outra temperatura se um outro material de mudança de fase estiver sendo aplicado. O material de mudança de fase (8) pode tanto estar exibindo uma mudança de fase sólido-sólido quanto uma mudança de fase líquido-sólido.
[0055] Esta modalidade exemplificativa compreende adicionalmente um segundo isolamento térmico (6) que cobre o primeiro isolamento térmico (3). O segundo isolamento térmico (6) é opcional, mas pode vantajosamente ser feito de um material sólido rígido, tal como, por exemplo, concreto celular ou outro material cerâmico expandido, para prover tanto um maior isolamento térmico do recipiente quanto prover capacidade de sustentação de carga ao aparelho de cozimento, que permite que ele seja usado sem nenhuma estrutura de sustentação de carga ou de estabilização mecânica adicional. Ele pode simplesmente ser colocado sobre um piso e ser usado como tal para cozer alimento (após aquecimento do material de mudança de fase). Esta modalidade exemplificativa tem uma construção especialmente simples que permite um custo de fabricação especialmente baixo do aparelho de cozimento. Lembre-se que as paredes termicamente isolantes podem consistir em uma ou mais camadas de materiais isolantes, uma vez que diferentes materiais podem ser baratos em diferentes temperaturas.
[0056] A segunda modalidade exemplificativa da invenção, mostrada na figura 2, é similar à primeira modalidade exemplificativa, exceto que, a fim de aliviar o problema potencial de contato térmico gradualmente pior entre a zona de cozimento (4) à medida que material de mudança de fase logo abaixo da zona de cozimento (4) é resfriado por causa do calor que é transferido para o alimento que está sendo cozido, existe um ou mais membros alongados (11) que se estendem da zona de cozimento (4) uma distância para baixo até o volume da primeira câmara interna (2) para funcionar como ponte(s) condutora(s) de calor que transfere(m) o calor do material de mudança de fase (8) da camada inferior e assim mais quente para a zona de cozimento (4). Esta modalidade exemplificativa tem a vantagem de permitir um período prolongado de transferência de calor relativamente alta para a zona de cozimento do que a modalidade exemplificativa mostrada no primeiro exemplo, tanto durante a aplicação de um material de mudança de fase que apresenta uma mudança de fase sólido-sólido quanto uma mudança de fase líquido-sólido.
[0057] Os membros alongados (11) podem vantajosamente ser feitos do mesmo metal/material que a zona de cozimento (4), e podem ser modelados como aletas alongadas, hastes circulares, etc.
[0058] A terceira modalidade exemplificativa da invenção, mostrada na figura 3, é similar à primeira modalidade exemplificativa, exceto que compreende adicionalmente uma segunda câmara interna (12) localizada internamente ao recipiente logo abaixo e em contato com a zona de cozimento (4). A segunda câmara interna (12) é cheia com um segundo material de mudança de fase (13) que apresenta uma mudança de fase líquido-sólido a uma menor temperatura de transição de fase do que o primeiro material de mudança de fase (8) que enche o resto da primeira câmara interna (2).
[0059] A segunda câmara interna (12) pode vantajosamente ser formada por uma caixa/cilindro metálico, etc. afixado e vedado na superfície inferior da zona de cozimento (4) de maneira tal que não haja troca/vazamento de materiais de mudança de fase entre a primeira câmara interna (2) e a segunda câmara interna (12).
[0060] Esta modalidade exemplificativa tem a vantagem de garantir que o material de mudança de fase (13) em contato com a zona de cozimento (4) fique no estado líquido até que uma grande fração do material (8) tenha mudado de fase e assegura assim uma transferência de calor convectiva eficiente dos materiais de mudança de fase (8, 13) para a zona de cozimento (4) desde que o primeiro material de mudança de fase (8) esteja ainda pelo menos parcialmente na fase de alta temperatura. Isto é, o usuário não esvaziou o reservatório térmico do primeiro material de mudança de fase (8) a um ponto que transformou uma grande fração do primeiro material de mudança de fase em sua fase de baixa temperatura. Esta modalidade dessa forma dá ao usuário um maior tempo disponível para uso de alta potência.
[0061] A quarta modalidade exemplificativa da invenção, mostrada na figura 4, é similar à terceira modalidade exemplificativa, exceto que compreende adicionalmente uma pluralidade similar de um ou mais membros alongados (11) como no exemplo 2.
[0062] Os membros alongados (11) podem vantajosamente se estender através da segunda câmara interna (12) e adicionalmente uma distância ao interior da primeira câmara interna (2) para permitir um melhor contato térmico entre o material de mudança de fase dentro da primeira câmara interna e o material de mudança de fase dentro da segunda câmara interna. Os membros (11) podem também, em uma outra modalidade, ser instalados apenas abaixo da segunda câmara interna (12).
[0063] A quinta modalidade exemplificativa da invenção, mostrada na figura 5 é similar à primeira modalidade exemplificativa, exceto que a parede superior (1c) é em formato de disco e forma um fechamento superior do recipiente cilíndrico (1), a zona de cozimento (4) é disposta sobre e em contato térmico com a parede superior (1c), e aplica um elemento de aquecimento projetado como um uma cruza de duas chapas, e adicionalmente que compreende uma câmara de expansão (20) localizada no espaço interno do recipiente (1) do aparelho de cozimento.
[0064] A câmara de expansão (20) compreende um espaço interno cilindricamente simétrico sendo confinado por uma parede lateral em formato de cilindro (21), uma primeira parede de extremidade (22) e uma segunda parede de extremidade (23) tendo uma abertura (24). As primeira (22) e segunda (23) paredes de extremidade são localizadas em extremidades opostas da parede lateral em formato de cilindro (21). Um pistão deslizante (25) está localizado internamente e divide o espaço interno cilindricamente simétrico em uma primeira (26) e uma segunda (27) câmara de expansão interna. A primeira câmara de expansão interna (26) é cheia com um gás pressurizado de maneira tal que ele constantemente tenta pressionar o pistão deslizante (25) para a abertura (24) e dessa forma comprimir o material de mudança de fase que está presente na segunda câmara de expansão interna (27).
[0065] A sexta modalidade exemplificativa da invenção é similar à quinta modalidade exemplificativa, exceto por ter a câmara de expansão (20) localizada na parte superior da primeira câmara interna (2) que se estende através do disco em formato de anel (1c) e pelo menos parcialmente ao interior do primeiro (3) e, se presente, o segundo (6) isolamento térmico com a abertura (24) da câmara de expansão (20) em contato direto com o material de mudança de fase (8). Durante expansão e contração, o material de mudança de fase líquido pode então mover para cima e para baixo dentro da câmara de expansão (20), e um pistão (25) não é exigido.
[0066] Neste projeto, é necessário usar um material de mudança de fase (8) que tem sua menor densidade em líquido estado, e é vantajoso então usar um pequeno aquecedor resistivo colocada dentro da câmara de expansão (20) e se estendendo abaixo até o elemento de aquecimento principal (9) de maneira tal que, quando calor é adicionado à câmara (2) e uma expansão se inicia, o material de mudança de fase líquido no primeiro recipiente (2) fica em contato direto com o líquido na câmara de expansão (20).
[0067] A sétima modalidade exemplificativa da invenção, mostrada na figura 6, é similar à quarta modalidade exemplificativa, exceto que compreende adicionalmente uma câmara de expansão similar (20) à descrita na quinta modalidade exemplificativa feita em comunicação fluídica com o segundo material de mudança de fase (13) dentro da segunda câmara interna (12).
[0068] A oitava modalidade exemplificativa da invenção tem uma zona de cozimento (4) tendo uma superfície superior planar (5) e uma espessura de maneira tal que ela se salienta para baixo uma distância ao interior da primeira câmara interna (2) como mostrado esquematicamente na figura 8 a).
[0069] Alternativamente, a zona de cozimento (4) pode na sua parte inferior ser atribuída com um formato convexo e ser rotacionalmente simétrica em um eixo geométrico localizado no centro da zona de cozimento (4) e sendo normal às linhas marcadas A-A’ e B-B’ nas figuras 1 a) e 1 b), respectivamente (isto é, o eixo geométrico é normal à superfície superior planar (5), como mostrado esquematicamente na figura 8 b).
[0070] Por causa da parte (4) se salientando uma distância ao interior da primeira câmara interna (2), será formada uma zona (14) na parte superior da primeira câmara interna (2) sendo confinada por partes das paredes 1 b) e 1 c) e a zona de cozimento (4). Esta zona (14) pode ser utilizada como câmara de expansão ao ser cheia com um gás moderadamente pressurizado, tal como, por exemplo, de 0,25 a 3 bars, preferivelmente de 0,4 a 2 bars. Por causa de sua compressibilidade, a zona cheia com gás (14) absorverá mudanças de volume no material de mudança de fase líquido (8). Em uma alternativa adicional, como mostrado esquematicamente na figura 8 c), a parte superior do recipiente (1) é modelada similar à base de uma garrafa de champagne, isto é, a parede superior (1c) forma um fechamento da extremidade superior do recipiente (1), mas tem uma saliência de formato convexo que se salienta para baixo ao interior da primeira câmara interna (2). A saliência pode vantajosamente ser rotacionalmente simétrica a um eixo geométrico localizado no centro da zona de cozimento (4) e normal à superfície superior planar (5). A parte inferior da zona de cozimento (4) deve ser dada com um formato e dimensão complementar para formar um encaixe justo com a parte em formato de saliência da parede superior (1c).
[0071] Uma zona de cozimento (4) tendo uma parte inferior que se salienta um pouco ao interior da primeira câmara interna (2) e uma zona cheia com gás (14) pode ser aplicada sob todos os aspectos da invenção e em cada modalidade exemplificativa descrita aqui.
[0072] A nona modalidade exemplificativa da invenção aplica membros alongados similares aos da segunda modalidade exemplificativa, exceto que os membros alongados são feitos de um material de mudança de fase de sólido-sólido tendo um temperatura de transição de fase maior que do primeiro material de mudança de fase. Os membros alongados podem, por exemplo, ser chapas suspensas ou montadas verticalmente abaixo da placa de cozimento de forma que elas tenham grandes superfícies verticais em contato direto com o primeiro material de mudança de fase, e de forma que elas possam estimular o fluxo convectivo de líquido no primeiro material de mudança de fase quando elas estiverem liberando calor por causa da mudança de fase sólido-sólido.
[0073] A décima modalidade exemplificativa da invenção aplica materiais flexíveis nas paredes do primeiro recipiente (1) e/ou segunda câmara interna (12), de maneira tal que toda ou partes da mudança de volume em um ou mais material(s) de mudança de fase é facilitada por uma mudança similar no volume do primeiro recipiente (1) e/ou da segunda câmara interna (12).
[0074] A décima-primeira modalidade exemplificativa da invenção compreende adicionalmente um segundo material de mudança de fase que é encapsulado em pequenos micro-recipientes/cápsulas que são dispersos no primeiro material de mudança de fase, e onde o segundo material de mudança de fase nos micro-recipientes/cápsulas tem uma maior temperatura de mudança de fase do que o primeiro material de mudança de fase circundante.
[0075] Um segundo material de mudança de fase sendo encapsulado em pequenos micro-recipientes/cápsulas dispersos no primeiro material de mudança de fase pode ser aplicado em todos os aspectos da invenção e em cada modalidade exemplificativa descrita aqui.
[0076] Uma décima segunda modalidade exemplificativa da invenção tem um primeiro recipiente retangular (1) feito de alumínio com dimensões internas de 30x30x12 cm3 sendo cheio com pentaeritritol como o primeiro material-PCM e um conjunto de 50 de aletas/membros alongados de alumínio espaçados (11) de dimensões 0,14x10x30 cm3 que se estendem para baixo da zona de cozimento (4) (que pode também ser feita de alumínio) tal como ilustrado, por exemplo, na figura 2. As aletas de alumínio serão espaçadas com uma lacuna de cerca de 4,5 mm entre as mesmas.
[0077] Os cálculos mostram que uma configuração como essa obterá uma capacidade de armazenamento de cerca de 1 kWh de calor e permitirá o suprimento da zona de cozimento com fluxo de calor controlável até cerca de 2 kW (com uma diferença de temperatura entre a zona de cozimento e a temperatura de transição de fase do material-PCM de cerca de 80°C).
[0078] No caso de se usar 30 aletas de alumínio, em vez de 50, e senão o mesmo tanto, o fogão solar será capaz de armazenar cerca de 1,5 kWh de energia térmica e prover um fluxo de calor à zona de cozimento de cerca de 1 kW mesmo quando cerca da metade do material de mudança de fase tiver mudado de fase. Neste caso, a lacuna entre as aletas de alumínio fica aproximadamente 8 mm.
[0079] A décima segunda modalidade exemplificativa é uma versão particularmente de baixo custo da presente invenção e é considera-se que tem tanto um primeiro recipiente cilíndrico (1) tendo um diâmetro interno na faixa de 20 a 50 cm, preferivelmente 30 cm, e uma altura de 10 a 40 cm, preferivelmente 15 cm, ou alternativamente um primeiro recipiente retangular (1) tendo um comprimento e largura de 20 a 50 cm, preferivelmente 30 cm e um altura de 12 a 50 cm, preferivelmente 15 cm. A câmara interna (2) é preferivelmente cheia com pentaeritritol como um primeiro PCM-materiais e contém um conjunto de 20 a 70, preferivelmente de 30 a 70 aletas/membros alongados de alumínio (11) arranjados em paralelo a uma distância um do outro, preferivelmente uniformemente espaçados, e se salientando para baixo da zona de cozimento (4) uma distância na faixa de 2 a 40 cm, preferivelmente de 5 a 20 cm, acima da parede inferior 1(a) do primeiro recipiente. A espessura das aletas/membros alongados de alumínio (11) é na faixa de 0,5 a 3 mm, preferivelmente de 1,0 a 1,5 mm. As aletas/membros alongados de alumínio (11) podem em uma alternativa ser adaptados para se estenderem tanto no comprimento quanto na largura da câmara interna (2), ou, alternativamente, se a câmara interna for um cilindro, se estender de um lado ao outro na seção transversal horizontal do cilindro. Isto é, as aletas serão gradualmente mais largas e mais amplas em direção ao eixo geométrico central da câmara interna cilíndrica ou serão igualmente largas no caso de uma câmara interna retangular.
[0080] Um fogão solar como descrito na primeira modalidade exemplificativa tendo um recipiente interno cilíndrico de raio interno de 10 cm e altura interna de 30 cm pode conter cerca de 20 kg de NaOH fase sólida misturados com 7,2 % Na2CO3 como material de mudança de fase (densidade aproximada de 2,2 kg/litro), que permite armazenar cerca de 2 kWh como calor latente no material de mudança de fase. Este calor latente será liberado do material de mudança de fase a uma temperatura de 283°C.
[0081] No caso de se usar uma camada de lã de rocha de espessura de 10 cm (condutividade térmica de 0,06 W/mK) como a primeira camada de isolamento e um camada de poliuretano expandido de espessura de 10 cm como a segunda camada de isolamento (condutividade térmica de 0,025 W/mK), o recipiente do fogão solar obtém a altura externa de 70 cm e diâmetro externo de 60 cm.
[0082] O fluxo de calor através da base e superfícies de base 2 e superior 3,4 pode ser considerado como praticamente igual ao fluxo de calor através de uma parede compósita planar em contato com o ar em livre escoamento (convecção natural). Tal fluxo de calor pode ser calculado pela relação [ref 1], página 37-38: onde q’’ é o fluxo de calor em unidade [W/m2], U é o coeficiente de transferência de calor geral em unidade [W/m2K], Tcont é a temperatura em unidade [°C] dentro do recipiente (que é a temperatura de mudança de fase do material de mudança de fase), e Tair é a temperatura em unidade [°C] do ar circundante. O coeficiente de transferência de calor geral para uma parede compósita de um número “i” de camadas é dado pela relação [ref 1], página 37, 38:
[0083] Aqui, L1 é a espessura em unidade [m] da primeira camada de isolamento, L2 é a espessura da segunda camada de isolamento, etc. e k1 é a condutividade térmica em unidade [W/mK] da primeira camada de isolamento, k2 é a condutividade térmica da segunda camada de isolamento, etc. e hair é o coeficiente transferência de calor para o ar ambiente para convecção natural.
[0084] O hair para uma chapa em pé vertical é cerca de 5 W/m2K (ref [2]). Considerando o mesmo valor para a superfície superior e inferior (será um pouco menos por em virtude de as superfícies serem horizontalmente orientadas) e que o revestimento de aço interno tem 1 mm de espessura e tem uma condutividade térmica de 16 W/mK (ref [3]), o fluxo de calor através das superfícies inferior e superior do recipiente do fogão solar fica 44,8 W/m2, ou uma perda de calor através de cada da superfície inferior e superior de 1,4 W (se a tampa 7 estiver isolando igualmente o resto da parede).
[0085] A perda de calor através de uma parede lateral cilíndrica de comprimento h tendo um estrutura de parede laminar de uma primeira camada tendo raio externo de r1 (esta camada está voltada para o espaço interno do cilindro), uma segunda camada de raio externo de r2, etc. até uma i-gésima camada com raio externo de rair, pode ser calculada pela relação, ref [1], página 40: onde Rtot é a resistência térmica geral em unidade [K/W] sobre a parede cilíndrica, e que é definida por:
[0086] Aqui, rcont é o diâmetro interno do recipiente e Aair é a superfície externa do cilindro voltada para o ar ambiente.
[0087] Aplicando a mesma estrutura de parede para a parte cilíndrica dada para as superfícies inferior e superior, a perda de calor através da parede lateral cilíndrica fica 18,4 W, de maneira tal que a perda de calor geral desta modalidade exemplificativa fica aproximadamente 2,.2 W desde que o material de mudança de fase libere calor latente suficiente para manter o material de mudança de fase a 283°C. Em um intervalo de tempo, por exemplo, de 24 horas, esta modalidade exemplificativa perderá no máximo cerca de 0,5 kWh de calor quando é armazenada internamente (em contato com ar em condições de fluxo por convecção livre). Na prática, a perda de calor será ligeiramente menor do que a calculada em virtude da perda de calor, material de mudança de fase em proximidade com as paredes do recipiente gradualmente se solidificará e dessa forma aumentará a resistência térmica através da parede do recipiente.
[0088] Esta modalidade exemplificativa, de cerca de 20 kg de NaOH misturados com Na2CO3 7,2 % como material de mudança de fase, pode armazenar cerca de 2 kWh como calor latente, de maneira tal que, após 24 horas de armazenamento, cerca de % do conteúdo de calor latente do fogão disponível permanecem para cozinhar alimento.
[0089] Similarmente, um recipiente cilíndrico de diâmetro interno 15 cm e altura interna de 30 cm sendo cheio com pentaeritritol (IUPAC-nome; 2,2-bis(hidroximetil)propano-1,3-diol) como o material de mudança de fase pode armazenar cerca de 1,18 kWh como calor latente (densidade 1,4 kg/litro, temperatura de mudança de fase 184,2°C e calor de fusão 222,5 kJ/kg). A perda de calor em 24 horas de armazenamento fica um pouco acima de 0,4 kWh, isto é, cerca de ^ de seu conteúdo de calor latente total.
[0090] Esses cálculos verificam que o fogão solar de acordo com a invenção pode armazenar e conter quantidades suficientes de calor a uma temperatura que permite o cozimento de alimento por pelo menos 24 horas. Um painel solar de 300 - 500 W de pico de potência é suficiente para acumular cerca de 2 kWh de energia térmica em um único dia de luz do sol em áreas subtropicais e tropicais.
[0091] Deve-se salientar que o principal modo de uso em combinação com um módulo PV será o de que a energia é adicionada em momento do dia e uma grande fração dela é usada nas mesmas 3 horas da tarde posteriormente. O líquido residual no material de mudança de fase durante a noite começará a solidificar ao longo das paredes mais frias e por meio disso gradualmente adicionará isolamento de forma que, em muitos casos, é provável que 80-90 % da energia adicionada durante o dia sejam disponíveis para uso em cozimento para o jantar e café da manhã/almoço.
[0092] As modalidades exemplificativas apresentadas exibem o aparelho de cozimento de acordo com a invenção como um cilindro vertical tendo uma única zona de cozimento. Isso não deve ser interpretado como uma limitação da invenção. O recipiente pode alternativamente ser modelado como uma caixa, isto é, um paralelepípedo retangular de comprimento A, largura B, e altura C, ou qualquer outro desenho concebível, e o aparelho de cozimento pode ser provido com duas ou mais zonas de cozimento. Referências
[0093] 1 Adrian Bejan, “Heat Transfer”, John Wiley & Sons, 1993.
[0094] 2 Retrieved from the Internet: https://www.engineersedge.com/heat_transfer/convective_heat_transfer_coeff icients__13378.htm
[0095] 3 Retrieved from the Internet: https://www.engineeringtoolbox.com/thermal-conductivity-d_429.html
[0096] 4 Pamwar et al., “State of the art of solar cooking: An overview”, Renewable and Sustainable Energy Reviews 16 (2012) 37763785, doi:10.1016/j.rser.2012.03.026
[0097] 5 Lameck NKhonera et al., “Experimental investigation of a finned pentaerythritol-based heat storage unit for solar cooking at 150-200 °C”, Energy Procedia, 93 (2016) 160-167, doi:10.1016/j.egypro.2017.07.165
Claims (23)
1. Aparelho de cozimento compreendendo: - um primeiro recipiente hermético a líquido (1) tendo uma parede inferior (1a), parede lateral (1b), e uma parede superior (1c) encerrando uma primeira câmara interna (2) do recipiente, onde: - a parede superior (1c) compreende pelo menos uma zona de cozimento (4) orientada de forma horizontal feita de um material termicamente condutor, e - a parede inferior (1a), a parede lateral (1b), e a parede superior (1c) exceto por pelo menos uma zona de cozimento (4) compreendem um primeiro isolamento térmico (3), e - um primeiro material de mudança de fase (8) localizado internamente e enchendo a primeira câmara interna (2) do primeiro recipiente (1), - um ou mais elemento(s) de aquecimento por resistência elétrica (9) eletricamente conectado(s) a uma fonte de energia elétrica e sendo em contato térmico com o(s) material(s) de mudança de fase, caracterizado pelo fato de que: - a zona de cozimento (4) é integrada com e forma uma parte da parede superior (1c) e está em contato térmico direto com o primeiro material de mudança de fase (8), e em que o aparelho de cozimento compreende adicionalmente: - uma tampa liberável (7) feita de um material termicamente isolante adaptado para cobrir e isolar termicamente cada de pelo menos uma zona de cozimento (4).
2. Aparelho de cozimento compreendendo: - um primeiro recipiente hermético a líquido (1) tendo uma parede inferior (1a), parede lateral (1b), e uma parede superior (1c) encerrando uma primeira câmara interna (2) do recipiente, onde: - a parede superior (1c) compreende pelo menos uma zona de cozimento (4) orientada de forma horizontal feita de um material termicamente condutor, e - a parede inferior (1a), a parede lateral (1b), e a parede superior (1c) exceto por pelo menos uma zona de cozimento (4) compreendem um primeiro isolamento térmico (3), e - um primeiro material de mudança de fase (8) localizado internamente e enchendo a primeira câmara interna (2) do primeiro recipiente (1), - um ou mais elemento(s) de aquecimento por resistência elétrica (9) eletricamente conectado(s) a uma fonte de energia elétrica e sendo em contato térmico com o(s) material(s) de mudança de fase, caracterizado pelo fato de que o aparelho de cozimento compreende adicionalmente: - uma segunda câmara interna (12) localizada internamente no primeiro recipiente logo abaixo e em contato com a zona de cozimento (4) ou a parede superior (1c), e que é cheia com um segundo material de mudança de fase (13) que apresenta uma mudança de fase líquido-sólido e tem uma menor temperatura de transição de fase do que o primeiro material de mudança de fase (8), e - uma tampa liberável (7) feita de um material termicamente isolante adaptado para cobrir e isolar termicamente cada de pelo menos uma zona de cozimento (4).
3. Aparelho de cozimento de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro material de mudança de fase (8) é um composto químico ou mistura de compostos químicos que passa por uma mudança de fase reversível que permite absorção ou liberação do calor latente, preferivelmente material de mudança de fase de mais que 100 kJ/kg, a uma temperatura na faixa de 80 a 500°C, preferivelmente de 90 a 450°C, mais preferivelmente de 100 a 400°C, e acima de tudo preferivelmente de 110 a 300°C.
4. Aparelho de cozimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o primeiro material de mudança de fase (8) é: - tanto um composto químico ou uma mistura de compostos químicos escolhido(a) a partir do grupo que consiste em; LiNO3, NaNO3, NaNO2, MgCl2-6H2O, NaOH, KOH, KNO3, quanto - uma mistura de qualquer; 26,8 % em peso NaCl e NaOH, 7,2 % em peso Na2CO3 e NaOH, 5 % em peso NaNO3 e NaOH, 49 % em peso LiNO3 e NaNO3, ou 31,9 % em peso ZnCl e KCl.
5. Aparelho de cozimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o primeiro material de mudança de fase (8) é: - tanto um composto químico quanto uma mistura de compostos químicos escolhido a partir do grupo que consiste em; eritritol, acetanilida, pentaeritritol, pentaglicerina, d-mannitol, ou dulcitol/galactitol, - quanto uma mistura em % molar de pentaeritritol (PE), trimetilol etano (TME) e neopentil glicol (NPG) de: 30 PE, 10 TME, e 60 NPG; 45 PE, 45 TME, e 10 NPG; 45 PE, 10 TME, e 45 NPG; ou 70 PE, 15 TME, e 15 NPG.
6. Aparelho de cozimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a zona de cozimento (4) tem uma superfície superior planar (5) e é feita de: - um material metálico escolhido a partir do grupo de: Fe, Cu, Al, Zn, Sn, W, ou - uma liga escolhida a partir do grupo de: bronze, latão, constantan, aço, pechisbeque, ou - uma cerâmica escolhida a partir do grupo de: óxido de alumínio, dióxido de silício cristalino, porcelana, ou vidro pirex.
7. Aparelho de cozimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que: - a parede inferior (1a), a parede lateral (1b), e a parede superior (1c) do primeiro recipiente (1) são constituídas de uma única camada de um material escolhido a partir do grupo que consiste em; vidro, polímero, aço ou alumínio, e - a parede inferior (1a), a parede lateral (1b), e a parede superior (1c) do primeiro recipiente (1) tem uma camada de isolamento térmico (3) de espessura de 5 a 30 cm em seu lado externo voltado para os entornos do aparelho, e onde a camada de isolamento térmico (3) é feita de um ou mais materiais de isolamento térmico escolhidos a partir do grupo que consiste em: silicato de cálcio, vidro celular, fibra de vidro, lã mineral, lã de rocha, espuma cerâmica, poliuretano, e poliuretano expandido, ou outros materiais porosos tendo poros cheios de ar.
8. Aparelho de cozimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que - o isolamento térmico do primeiro recipiente (1) é obtido tendo a parede inferior (1a), a parede lateral (1b), e a parede superior (1c) do primeiro recipiente (1) formada por pelo menos dois recipientes concêntricos similarmente modelados onde o recipiente interno é o primeiro recipiente (1) e um ou mais recipiente(s) externo(s) é/são de maior dimensão de maneira tal que haja uma lacuna entre o recipiente interno e o segundo, e eventualmente o segundo e o terceiro recipientes concêntricos, etc., - pelo menos dois recipientes concêntricos similarmente modelados são feitos dos mesmos materiais ou de materiais diferentes escolhidos a partir do grupo que consiste em; vidro, polímero, ou um metal tal como aço ou alumínio, e - a lacuna entre dois segundos recipientes concêntricos similarmente modelados adjacentes é cheia com um material tanto de: - material termicamente isolante escolhido a partir do grupo que consiste em: silicato de cálcio, vidro celular, fibra de vidro, lã mineral, lã de rocha, espuma de cerâmica, poliuretano, e poliuretano expandido, quanto de - um gás evacuado a uma pressão de gás menor que 25 kPa, preferivelmente menor que 1 kPa.
9. Aparelho de cozimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o aparelho compreende duas ou mais camadas de isolamento térmico (6) que encapsulam o primeiro recipiente (1) exceto na área que define uma ou mais zona(s) de cozimento (4).
10. Aparelho de cozimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a fonte de energia elétrica é um de, ou uma combinação de, um painel fotovoltaico, moinho de vento, e eletricidade de rede.
11. Aparelho de cozimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que - o aparelho compreende adicionalmente um ou mais membros alongados (11) que se estendem para baixo da zona de cozimento (4) uma distância ao interior da primeira câmara interna (2), e onde - os membros alongados (11) são tanto feitos do mesmo material que a zona de cozimento (4), quanto de um material de mudança de fase sólido-sólido tendo uma temperatura de transição de fase maior que a do primeiro material de mudança de fase.
12. Aparelho de cozimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 10, caracterizado pelo fato de que o aparelho compreende adicionalmente um ou mais membros alongados (11) que se estendem para baixo a partir da zona de cozimento (4) através da segunda câmara interna (12) e adicionalmente uma distância ao interior da primeira câmara interna (2).
13. Aparelho de cozimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 10, caracterizado pelo fato de que a segunda câmara interna (12) é projetada como uma caixa metálica ou cilindro afixado e vedado na superfície inferior da zona de cozimento (4) e/ou na superfície inferior na parede superior (1c).
14. Aparelho de cozimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o aparelho compreende adicionalmente pelo menos uma câmara de expansão (20) localizada internamente no espaço interno (2) do recipiente (1), compreendendo: - um espaço interno cilindricamente simétrico sendo confinado por uma parede lateral em formato de cilindro (21), uma primeira parede de extremidade (22) e uma segunda parede de extremidade (23), onde as primeira (22) e segunda (23) paredes de extremidade são localizadas em extremidades opostas da parede lateral em formato de cilindro (21), - uma abertura (24) localizada na segunda parede de extremidade (23), e - um pistão deslizante (25) localizado internamente e dividindo o espaço interno cilindricamente simétrico em uma primeira (26) e uma segunda (27) câmaras de expansão internas, e a primeira câmara de expansão interna (26) é cheia com um gás pressurizado de maneira tal que ele tenta pressionar o pistão deslizante (25) em direção à abertura (24).
15. Aparelho de cozimento de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma câmara de expansão (20) está localizada internamente na primeira câmara interna (2) do recipiente (1) e sua abertura (24) torna a câmara de expansão (20) em comunicação fluídica com o primeiro material de mudança de fase (8).
16. Aparelho de cozimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 14, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma câmara de expansão (20) está localizada internamente à segunda câmara interna (12) e sua abertura (24) torna a câmara de expansão (20) em comunicação fluídica com o segundo material de mudança de fase (13).
17. Aparelho de cozimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 3 a 16, caracterizado pelo fato de que a zona de cozimento (4) tem uma superfície superior planar e uma espessura de maneira tal que ela se salienta para baixo a uma distância ao interior da primeira câmara interna (2), e onde a primeira câmara interna (2) tem uma zona (14) cheia com um gás tendo uma pressão que varia na faixa de 25kPa a 300kPa (0,25 a 3 bars), mais preferivelmente de 40kPa a 200kPa (0,4 a 2 bars), e a zona (14) é confinada pela parede 1 b), parede 1 c), e uma superfície externa da zona de cozimento (4) na parte superior da primeira câmara interna (2).
18. Aparelho de cozimento de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a zona de cozimento (4) tem uma superfície externa inferior modelada para ser convexa e rotacionalmente simétrica em um eixo geométrico localizado no centro da zona de cozimento (4) e sendo normal à superfície superior planar (5).
19. Aparelho de cozimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo fato de que o aparelho compreende adicionalmente um elemento de aquecimento elétrico (15) em contato térmico com a zona de cozimento (4) e em conexão elétrica com uma fonte para energia elétrica.
20. Aparelho de cozimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 3 a 19, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um segundo material de mudança de fase encapsulado em pequenos micro-recipientes/cápsulas dispersos no primeiro material de mudança de fase, e onde o segundo material de mudança de fase nos micro- recipientes/cápsulas tem uma maior temperatura de mudança de fase do que o primeiro material de mudança de fase circundante.
21. Aparelho de cozimento de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que: - o primeiro recipiente (1) é cheio com pentaeritritol como primeiro material-PCM e feito de alumínio, e onde o primeiro contido é modelado tanto como: i) um paralelepípedo retangular com um comprimento interno na faixa de 20 a 50 cm, preferivelmente de 30 cm, uma largura interna na faixa de 20 a 50 cm, preferivelmente de 30 cm, e uma altura interna na faixa de 12 a 50 cm, preferivelmente de 15 cm, ou ii) um cilindro de diâmetro interno na faixa de 20 a 50 cm, preferivelmente de 30 cm, e uma altura interna na faixa de 10 a 40 cm, preferivelmente de 15 cm, e onde o aparelho de cozimento compreende na faixa de 20 a 70, preferivelmente de 30 a 70 membros alongados (11) feitos de alumínio, e onde: - os membros alongados (11) são adaptados para se encaixarem na câmara interna (2) quando se salientam para baixo da zona de cozimento (4) e arranjados em paralelo e espaçados uma distância uns dos outros, preferivelmente uniformemente espaçados uns dos outros, - os membros alongados (11) têm uma espessura na faixa de 0,5 a 3 mm, preferivelmente de 1,0 a 1,5 mm, e - os membros alongados (11) se estendem para baixo ao interior da câmara interna (2) a uma distância na faixa de 2 a 40, preferivelmente 5 a 20 cm acima da parede inferior (1a).
22. Aparelho de cozimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21, caracterizado pelo fato de que a zona de cozimento (4) compreende adicionalmente um mecanismo de elevação adaptado para, em uma primeira posição, ser completamente embutido e retraído na zona de cozimento (4) e adicionalmente adaptado para, em pelo menos uma segunda posição, se estender uma distância acima da superfície superior da zona de cozimento (4).
23. Aparelho de cozimento de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de elevação tanto: - compreende um conjunto de membros de haste (30) sendo totalmente embutido e retraído em sulcos na superfície superior da zona de cozimento (4) quando estão em uma primeira posição, quanto, - onde cada membro de haste (30) em uma extremidade é afixado a pivô a uma haste (31) que se estende do membro de haste (30) e uma distância para fora do aparelho de cozimento, e dessa forma permitindo elevar uma extremidade dos membros de haste (30) até seu sulco na zona de cozimento (4) e salientar uma distância acima da superfície superior (5) da zona de cozimento (4) pela torção da haste (31), ou: - compreende um conjunto de membros de haste dentados (30) sendo localizados e orientados verticalmente na zona de cozimento (4) e que podem ser verticalmente deslocados entre uma primeira posição onde os membros de haste dentados (30) são completamente embutidos e retraídos na zona de cozimento (4) e pelo menos uma segunda posição onde os membros de haste dentados (30) estão se salientando uma distância acima da superfície superior (5) da zona de cozimento (4) por uma roda de pinhão afixada a uma haste (31) que se estende do membro de haste dentado (30) e uma distância para fora do aparelho de cozimento.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB1802915.7A GB2571298A (en) | 2018-02-22 | 2018-02-22 | Cooking apparatus |
| GB1802915.7 | 2018-02-22 | ||
| PCT/EP2019/054204 WO2019162320A1 (en) | 2018-02-22 | 2019-02-20 | Solar cooking apparatus with heat storage capacity. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR112020017006A2 BR112020017006A2 (pt) | 2020-12-15 |
| BR112020017006B1 true BR112020017006B1 (pt) | 2024-01-02 |
Family
ID=61903141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR112020017006-2A BR112020017006B1 (pt) | 2018-02-22 | 2019-02-20 | Aparelho de cozimento |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20210030202A1 (pt) |
| EP (1) | EP3755961B1 (pt) |
| CN (1) | CN111837009B (pt) |
| BR (1) | BR112020017006B1 (pt) |
| GB (1) | GB2571298A (pt) |
| WO (1) | WO2019162320A1 (pt) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200340677A1 (en) * | 2017-12-12 | 2020-10-29 | Unesar Private Limited | Renewable electric power based cooking system |
| US20210239363A1 (en) * | 2018-04-30 | 2021-08-05 | Indian Institute Of Technology Bombay | Solar appliance |
| CN113758338A (zh) * | 2020-06-03 | 2021-12-07 | 浙江雪波蓝科技有限公司 | 蓄能装置、充冷蓄冷系统、蓄冷供冷系统及冷藏箱 |
| GB2596797A (en) * | 2020-07-02 | 2022-01-12 | Sunphase As | Solar cooking apparatus with steam function and heat storage capacity |
| US20220057086A1 (en) * | 2020-08-18 | 2022-02-24 | Indian Oil Corporation Limited | Kitchen-connected indoor stationary solar cooking device |
| CN114287791A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-04-08 | 常州工学院 | 一种新型智能太阳能电饭锅 |
| CN115381272B (zh) * | 2022-08-05 | 2024-01-30 | 杭州慈源科技有限公司 | 一种太阳能储热自动烹饪装置 |
Family Cites Families (43)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2273505A (en) * | 1942-02-17 | Container | ||
| US1355721A (en) * | 1918-05-28 | 1920-10-12 | John M Verre | Antibursting attachment for tanks, pipes, &c. |
| US3603106A (en) * | 1969-03-27 | 1971-09-07 | John W Ryan | Thermodynamic container |
| US3938497A (en) * | 1974-12-10 | 1976-02-17 | Stella Andrassy | Apparatus for solar cooking |
| JPS57207793A (en) * | 1981-06-18 | 1982-12-20 | Misawa Homes Co Ltd | Heat accumulating tank |
| US4619244A (en) * | 1983-03-25 | 1986-10-28 | Marks Alvin M | Solar heater with cavity and phase-change material |
| US4841946A (en) * | 1984-02-17 | 1989-06-27 | Marks Alvin M | Solar collector, transmitter and heater |
| DE3544039A1 (de) * | 1985-11-08 | 1987-05-27 | Erich Poehlmann | Heiz- und/oder kochvorrichtung mit einem waermespeicherblock |
| CN1011737B (zh) * | 1987-05-25 | 1991-02-20 | 埃里希·珀尔曼 | 具有一个蓄热块的加热和/或蒸煮装置 |
| CN87213012U (zh) * | 1987-08-30 | 1988-06-29 | 农牧渔业部南方山地农机化所 | 蓄能式电炊炉(灶) |
| CN2048559U (zh) * | 1988-12-10 | 1989-11-29 | 华中理工大学 | 金属相变储热炉 |
| US4983798A (en) * | 1989-04-18 | 1991-01-08 | Eckler Paul E | Warming devices and method using a material with a solid-solid phase change |
| US4982722A (en) * | 1989-06-06 | 1991-01-08 | Aladdin Synergetics, Inc. | Heat retentive server with phase change core |
| CN2084771U (zh) * | 1990-12-22 | 1991-09-18 | 华中理工大学 | 金属相变贮热火锅炉 |
| US5355688A (en) * | 1993-03-23 | 1994-10-18 | Shape, Inc. | Heat pump and air conditioning system incorporating thermal storage |
| DE4338736A1 (de) * | 1993-11-12 | 1995-05-24 | Arnold Prof Dip Wietrzichowski | Solarenergieherd und/oder -heizung |
| DE10005915A1 (de) * | 2000-02-10 | 2000-08-31 | Prasser Haustechnik Gmbh | Wärmespeicher, Latentwärmespeicher |
| JP2003247726A (ja) * | 2002-02-22 | 2003-09-05 | Osaka Gas Co Ltd | ガスコンロ |
| CN2518037Y (zh) * | 2002-02-25 | 2002-10-23 | 孔维铭 | 全天候太阳能光热灶 |
| FR2842892B1 (fr) * | 2002-07-24 | 2005-03-18 | Centre Nat Rech Scient | Installation et procede pour la production de froid par un systeme a sorption renversable |
| CN1439806A (zh) * | 2003-04-04 | 2003-09-03 | 丁树文 | 散居环境利用自然能源的方法和装置 |
| NZ534091A (en) * | 2004-07-13 | 2007-06-29 | Fisher & Paykel Appliances Ltd | Horizontal cooking surface with rotation causing vertical motion via slots and ball slides |
| DE102006059533A1 (de) * | 2006-12-16 | 2008-06-19 | Andreas Laube | Thermoreguliertes Wärmespeicherelement |
| CN101385610A (zh) * | 2007-09-11 | 2009-03-18 | 上海市向明中学 | 一种储热式电炒锅 |
| CN101248960B (zh) * | 2008-02-04 | 2013-12-25 | 郭卫康 | 太阳能/低谷电能储热用于炊事/供热水/采暖的方法 |
| US20100083949A1 (en) * | 2008-10-06 | 2010-04-08 | Huang Lee Lisheng | Energy efficient griddle plate |
| AR081123A1 (es) * | 2009-07-23 | 2012-06-27 | W & E Int Canada Corp | Aparato de cocina que funciona a base de energia solar |
| CA2673702C (en) * | 2009-07-23 | 2014-11-25 | Huazi Lin | Solar cooking range and appliances |
| CA2673703C (en) * | 2009-07-23 | 2015-05-05 | Huazi Lin | Solar cooking appliances |
| CN102261752A (zh) * | 2011-06-04 | 2011-11-30 | 吴玉棋 | 太阳能储热炉 |
| US20140284020A1 (en) * | 2012-01-24 | 2014-09-25 | The Boeing Company | Energy storage and thermal management using phase change materials in conjunction with heat pipes and foils, foams or other porous media |
| CA2781743C (en) * | 2012-06-27 | 2017-10-17 | Huazi Lin | Insulating glass style solar heat collector and building using solar energy for heating and cooling employing same |
| KR101447482B1 (ko) * | 2013-01-25 | 2014-10-07 | 김태완 | 그레이트부의 높이 조절이 가능한 가스레인지 |
| FR3008036B1 (fr) * | 2013-07-05 | 2015-06-26 | Renault Sa | Dispositif de gestion thermique de la batterie d'un vehicule electrique |
| US9782036B2 (en) * | 2015-02-24 | 2017-10-10 | Ember Technologies, Inc. | Heated or cooled portable drinkware |
| DE102015105926B4 (de) * | 2015-04-17 | 2021-03-11 | Hupfer Metallwerke Gmbh & Co. Kg | Speicherheizkörper |
| CN105202595A (zh) * | 2015-09-17 | 2015-12-30 | 李祥龙 | 具有抛炒功能的热岛式节能型电灶 |
| CN206548311U (zh) * | 2015-11-30 | 2017-10-13 | 刘南林 | 一种多功能烹饪机 |
| WO2017205864A1 (en) * | 2016-05-27 | 2017-11-30 | Litchfield J Bruce | Multi-purpose heat transfer and storage device |
| CN106333515A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-01-18 | 上海原烹即蒸餐饮管理有限公司 | 具有自升降板的烹饪餐台 |
| WO2018226315A1 (en) * | 2017-06-06 | 2018-12-13 | Xinova, LLC | Releasable agent apparatus and methods for manufacturing and using the same |
| CN107461774A (zh) * | 2017-08-28 | 2017-12-12 | 扬州宝玛电子有限公司 | 一种可升降的燃气灶支架结构 |
| US20200340677A1 (en) * | 2017-12-12 | 2020-10-29 | Unesar Private Limited | Renewable electric power based cooking system |
-
2018
- 2018-02-22 GB GB1802915.7A patent/GB2571298A/en not_active Withdrawn
-
2019
- 2019-02-20 WO PCT/EP2019/054204 patent/WO2019162320A1/en active Search and Examination
- 2019-02-20 EP EP19707335.6A patent/EP3755961B1/en active Active
- 2019-02-20 US US16/969,083 patent/US20210030202A1/en not_active Abandoned
- 2019-02-20 CN CN201980014876.2A patent/CN111837009B/zh active Active
- 2019-02-20 BR BR112020017006-2A patent/BR112020017006B1/pt active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB201802915D0 (en) | 2018-04-11 |
| EP3755961B1 (en) | 2022-06-01 |
| GB2571298A (en) | 2019-08-28 |
| BR112020017006A2 (pt) | 2020-12-15 |
| US20210030202A1 (en) | 2021-02-04 |
| CN111837009B (zh) | 2023-04-18 |
| WO2019162320A1 (en) | 2019-08-29 |
| EP3755961A1 (en) | 2020-12-30 |
| CN111837009A (zh) | 2020-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BR112020017006B1 (pt) | Aparelho de cozimento | |
| Lecuona et al. | Solar cooker of the portable parabolic type incorporating heat storage based on PCM | |
| Arfaoui et al. | A highly efficient solution of off-sunshine solar air heating using two packed beds of latent storage energy | |
| Mussard et al. | Experimental study of solar cooking using heat storage in comparison with direct heating | |
| Hussein et al. | Experimental investigation of novel indirect solar cooker with indoor PCM thermal storage and cooking unit | |
| El Moussaoui et al. | Feasibility of a new design of a Parabolic Trough Solar Thermal Cooker (PSTC) | |
| JP2012533371A (ja) | ソーラー式コーヒー／ティーメーカーおよび調理装置 | |
| CN104652649B (zh) | 一种太阳辐射自调节多孔相变储热组合墙 | |
| Shalaby et al. | Improvement of the thermal performance of the v-corrugated plate solar air heater with PCM by using insulated upper cover during night | |
| CN104603552B (zh) | 金属热储存装置 | |
| CN106377138B (zh) | 一种可聚光加热的保温杯 | |
| Reddy et al. | Development and testing of a solar cooker with thermal energy storage system | |
| Yadav et al. | Experimental investigation of novel design of solar cooker with dual thermal storage unit based on parabolic dish-type collector | |
| Agrawal et al. | Comparison of experimental data for sensible and latent heat storage materials for late-evening cooking based on a dish-type solar cooker | |
| WO2022003052A2 (en) | Solar cooking apparatus with steam function and heat storage capacity | |
| Mawire | Solar thermal energy storage for solar cookers | |
| CN105794524A (zh) | 一种低温太阳能保温花盆 | |
| CN2864501Y (zh) | 一种太阳能高温储能加热器 | |
| WO2021028541A1 (en) | Electric heated oven with heat-storing capacity | |
| El Moussaoui et al. | Parabolic Trough Solar Thermal Cooker (PSTC) | |
| KR102138428B1 (ko) | 잠열축열재를 이용한 태양열 집열유닛 | |
| CN206246297U (zh) | 一种环境热能发电机 | |
| Mizukami | Cooking Systems Using Aluminum Foam | |
| WO2015075287A1 (es) | Horno solar | |
| KR101623265B1 (ko) | 태양광을 이용하는 온장고 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B350 | Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette] | ||
| B06W | Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette] | ||
| B07A | Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 20/02/2019, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS |