ESCUELA SECUNDARIA GRAL. GABRIEL LEYVA VELAZQUEZ

IV ENCUENTRO ESTATAL DE PROYECTOS DE CIENCIAS

Tema CALENTADOR SOLAR DE AGUA

Integrantes Coronel Quintero Alejandra

Hernández Chaídez Luis Fernando Luna Leyva Esmeralda Marrujo Sotelo Martín

INTRODUCCIÓN En el mundo se ha generado un temor sobre la futura escasez de combustibles y derivados del petróleo. Por ello, es que potencias mundiales y países en general, se han dedicado a la investigación para el desarrollo de nuevas técnicas y tecnologías que provean otro tipo de energía que no sea la que proporciona el petróleo y sus derivados, se han dedicado al diseño y desarrollo de máquinas que permiten una máxima independencia sobre el consumo de los hidrocarburos para generar energía eléctrica.

La energía solar es una gran alternativa a las fuentes convencionales de producción de calor, ya que la luz solar que llega a la Tierra produce dos mil ochocientas cincuenta veces más energía de la que se necesita en el mundo actualmente.

De esta forma, representa la posibilidad de reducir el gasto que destinan los usuarios al consumo de energéticos y pretende conciliar las necesidades de consumo de energía de la sociedad con el cuidado de los recursos naturales.

JUSTIFICACION

Hoy en día, el consumo de energía proveniente de los hidrocarburos ha incrementado sus costos económicos y ambientales, debido al agotamiento de estos recursos naturales no renovables, por lo que es necesario hacer un cambio en nuestro consumo de fuentes de energía.

Lo que genera una necesidad de producir dispositivos que sustituyan en forma parcial o total el consumo de hidrocarburos y a la vez sean amigables con el medio ambiente.

El uso de agua caliente en las viviendas es una necesidad que representa un gasto importante para las familias.

Para calentar el agua se utilizan diferentes combustibles de uso doméstico: gas LP, leña o electricidad. Los precios del gas LP (en tanques) o en entrega a domicilio, y del gas natural están en escalada ascendente, lo que representa una carga importante para la economía familiar.

JUSTIFICACION

OBJETIVOS

•Diseñar y construir un sistema calentador alternativo de energía solar, utilizando materiales de bajo costo o materiales reciclados.

•Utilización de un sistema no contaminante que utiliza la radiación del sol, preserva el medio ambiente, mejora su calidad de vida y promueve la salud.

•Fomentar la utilización de la energía solar para el calentamiento de agua.

HIPÓTESIS

•Se espera que el calentador solar pueda suministrar agua con una temperatura mayor a la ambiental manteniéndola constante

•La cantidad de radiación del sol determinara la temperatura del agua.

DESARROLLO •¿Qué es un calentador solar de agua ? Es un sistema que calienta agua sólo con la energía proveniente del sol y sin consumir gas o electricidad.

Los colectores solares se utilizan para calentar el agua de uso doméstico, pudiéndose obtener temperaturas que superan los 50 °C (40 ºC es la temperatura

necesaria para baño).

COMPONENTES DE UN CALENTADOR SOLAR DE AGUA

Las partes que conforman un calentador de agua son:

•Parrilla de caños (superficie absorbedora)La parte encargada de la captación de la energía solar es la “superficie de captación o absorbedora de calor”. Está conformada por una red de cañerías, a través de esa red circula un fluido receptor (agua), transportador del calor absorbido por la parrilla

de caños.

Esta cubierta con una superficie transparente, permitiendo el paso de la radiación solar. Se debe orientar en forma perpendicular a los rayos del sol, aislada en su interior para evitar la pérdida de calor.

COMPONENTES DE UN CALENTADOR SOLAR DE AGUA

•Caja aisladaLa caja es el elemento que contiene la superficie absorbedora , protegiéndola a su vez de las pérdidas de temperatura.

COMPONENTES DE UN CALENTADOR SOLAR DE AGUA

•Tanque acumulador.El agua calentada por el colector, puede acumularse según el sistema propuesto dentro del mismo colector o en un tanque independiente.En caso del tanque independiente, debe aislarse con lana de vidrio o corcho para evitar que el agua se enfríe durante la noche y se mantenga hasta el otro día.

COMO FUNCIONA EL CALENTADOR SOLAR DE AGUA

BENEFICIOS DEL CALENTADOR SOLAR DE AGUA

•Económicos.- Con la instalación de un sistema adecuado a nuestras necesidades, podemos satisfacer la mayor parte de los requerimientos de agua caliente de nuestra casa, con un menor consumo de energía eléctrica y sin tener que pagar combustible, pues utilizaríamos energía solar.

Ambientales.- El uso de los calentadores solares permite mejorar en forma importante nuestro entorno ambiental. Los problemas de la contaminación en las zonas urbanas son provocados también por el uso de gas LP en millones de hogares, lo cual contribuye en conjunto al deterioro de la calidad del aire y la emisión de gases de efecto invernadero.

BENEFICIOS DEL CALENTADOR SOLAR DE AGUA

DESARROLLO EXPERIMENTALMaterial

• Botellas de platico • Manguera negra• Conexiones “L”

• Conexiones “T” • Abrazaderas

• Conectores• Reductores

• Garrafón 60L• Tabla de madera • Papel aluminio

PROCEDIMIENTO•Medimos y cortamos la manguera :

6 piezas de 1m de largo. 12 piezas de 10cm de largo.

PROCEDIMIENTO•Recolectamos botellas de plástico, retirar la etiqueta y lavarlas. •Cortar la parte superior de las botellas y perforar la parte de abajo.

•Colocar las botellas de plástico en la mangueras base.

•Unir las 12 piezas para formar la superficie absorbedora.

PROCEDIMIENTO•Armado de la pieza base. Colocando una pieza “T” en cada extremo.

Armar 6 piezas iguales.

•Realizar una prueba hidráulica para verificar que no haya pérdida de agua.

PROCEDIMIENTO

•Colocar las dos salidas de agua.•Colocar las abrazaderas.

•Hacer las perforaciones para instalar la superficie absorbedora.

PROCEDIMIENTO

• Forrar el pedazo de madera con papel aluminio

PROCEDIMIENTO

•Hacer los orificios en el tanque acumulación.

•Unir la parte absorbedora a la base, reforzándola con alambre

Conectar con mangueras el calentador al tanque de acumulación.

PROCEDIMIENTO

RESULTADOS

El calentador funciona captando los rayos provenientes de sol, maximizándolos mediante las botellas de plástico creando algo similar al efecto invernadero.

El calentador solar que se construyó, funciona adecuadamente calentando y manteniéndola en una temperatura constante, de 60 a 65°C. Es una gran alternativa para el ahorro de gas, electricidad.

CONCLUSIONES

Finalmente, se demostró la factibilidad de construir un calefactor solar de bajo costo que puede ser de gran utilidad para algunas personas al reducir sus gastos en gas y apoyar con ello a la protección del medio ambiente.

De acuerdo a los resultados obtenidos, se podrían considerar cambiar algunos materiales para lograr mantener por mas tiempo el agua caliente.

BIBLIOGRAFÍA •¿Por qué le convienen instalar un calentador solar de agua en su casa? (2010). [base de datos]. Mexico: CONAE. Disponible en: http://www.conae.gob.mx/work/sites/CONAE/resources/LocalContent/1465/2/imag

• Construcción de un calefactor solar de agua: una experiencia de organización ciudadana (2009 Agosto). [base de datos]. México: Grupo Ciudadano. Disponible en: http://www.acmor.org.mx/descargas/diplomado/CalentadorSolarAgua.pdf

•http://www.conae.gob.mx/work/sites/CONAE/resources/LocalContent/1465/2/images/queescsp.pdf

•http://www.feriadelasciencias.unam.mx/anteriores/feria18/F_L_DT%20Disenio_y_construccion_de_un_cal.pdf

•http://www.acmor.org.mx/descargas/diplomado/CalentadorSolarAgua.pdf

•http://micalentadorsolar.com/

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ACTIVIDADES RESPONSABLE

FECHAENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO

Elección de tema de investigación Todos

Elaboración de preguntas de investigación Todos

Búsqueda de informaciónTodos

Elaboración de objetivos Todos

Elaboración de hipótesis Todos

Elaboración del desarrollo Todos

Elaboración del desarrollo experimental Todos

Elaboración de la parte absorbedora Todos

Elaboración de la caja aislada Todos

Elaboración del tanque acumuladorTodos

Pruebas de Temperaturas Todos

Resultados y conclusiones Todos

Elaboración de informe y presentaciónTodos