Laboratorio De Transferencia De Calor

Resumen

En la actualidad es muy importante el uso de energías alternativas en nuestros hogares y nuestro entorno en general debido a los beneficios que esto conlleva tanto ecológicos como económicos.

Hoy en día existen muchos tipos de energías alternativas, una de estas es la energía proporcionada por el sol, en la cual se enfocará el proyecto. Este consiste en reemplazar el uso de gas, leña, electricidad, etc. En el calentamiento de agua para el uso doméstico, no solo por que contamina menos sino que también tiene un costo menor que los insumos anteriormente mencionados.

Dicho todo esto, el proyecto consistirá en el reciclaje de materiales de uso cotidiano para la fabricación de un panel solar, el cual transforma la energía calórica de sol para calentar agua y así permitir un ahorro en el consumo habitual comparado con cualquier otro medio convencional. Para esto se utilizarán datos de un hogar ubicado en Santiago, para medir la eficiencia de nuestro calentador de agua en términos calóricos como económicos, mostrando los resultados obtenidos.

Cabe mencionar que para el mejor funcionamiento de nuestro sistema se deben considerar varios aspectos como la ubicación del panel en el hogar, los materiales con los cuales se fabricará, rendimiento para la distintas estaciones del año y dirección de los rayos solares.

Metodología

Para la elaboración y desarrollo de nuestro proyecto se consideran 3 etapas:

1. Investigación, en la cual se investigo a través de consultas bibliográficas y en medios electrónicos.

2. Construcción del prototipo.

3. Prueba y mediciones del funcionamiento del prototipo.

Investigación

El calentador solar de agua constará principalmente de tres partes: El colector solar, que se encarga de captar la energía del sol y transferirla al agua; el estanque de agua, donde se almacena y se mantiene el agua caliente; y el sistema de tuberías por donde el agua circula.

El funcionamiento del calentador solar es simple, el colector solar se instala en el techo de la casa y se ubica en un lugar en donde capte la mayor cantidad de rayos de sol durante todo el día. Con el fin de captar una mayor radiación solar, el colector solar se posiciona con una leve inclinación la cual depende de la localización de Santiago.

El colector solar está formado por tubos por donde circula el agua, lo cual permite capturar el calor proveniente de los rayos del sol y transferirlo al agua que circula en su interior, todo recubierto de las botellas PET recicladas para generar un efecto invernadero.

Pero ¿cómo circula el agua a través sistema?. Esto se logra mediante el efecto denominado “termosifónico”, que es provocado por la diferencia de temperaturas entre el agua que ya paso por colector solar y la que esta entrando al sistema. Como sabemos, el agua caliente es más liviana que la fría y, por lo tanto, tiende a subir por capilaridad.

Esto es lo que sucede entre el colector solar y el estanque de agua, con lo cual se establece una circulación natural, sin necesidad de ningún equipo de bombeo como los que usamos en los laboratorios.

Pero ¿de que manera se mantiene el agua caliente?, Esa es principalmente la función del “tanque de agua”, el cual estará forrado con aislante térmico para evitar la perdida de el calor generado por el sistema.

Construcción del prototipo

1.-

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