Trabajo con modelos a escala de casas solares

NUEVOS MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN PARA ESTUDIAR EL FUNCIONAMIENTO DE CASAS SOLARES

Calor-Temperatura-Energía

• CALORÍA (cal): cantidad de energía calorífica necesaria para elevar un grado celsius la temperatura de un gramo de agua pura, desde 14,5 °C a 15,5 °C, a una presión normal de una atmósfera.

• KILOCALORIA (Kcal): Unidad de energía térmica que equivale a mil calorías.

• JULIO (J): es la unidad del Sistema Internacional utilizada para medir energía, trabajo y calor. Trabajo se define como Fuerza x Distancia; por lo tanto, Julio se define como Newton x Metro

          1 J = 1 N x 1 m

• EQUIVALENCIAS:

          1 J = 0,239 cal

          1cal = 4,18 J

          1 W•h = 3600 J

Presupuesto y materiales del modelo a escala 1:3

Semiesfera de metacrilato ø20cm.......................................12,00 €

Estructura de metacrilato 60x60cm.......................................2,70 €

Tubo negro ø4/6mm (15m)...................................................5,83 €

Goma aislante blanca para ventanas (20m)...........................2,00 €

Tubo aislante de aire acondicionado 9mm (2m)......................1,00 €

Tornillos + tuercas...............................................................0,60 €

Llaves de corte (5ud)...........................................................2,00 €

Tablero contrachapado 35x35cm lacado en blanco

Patas de madera

Data logger

Nevera portatil

Batería de coche

Bomba

Total.................................................................................26,13 €

Resultados del Ensayo II

Ensayos I y II: Problemas y soluciones

Ensayo I:

- La bomba del diámetro ajustado al del circuito falló inesperadamente, lo cual llevó a su sustitución por otra de un diámetro mayor.

- Se produjo un problema de conexión entre la nueva bomba y el circuito con pérdidas de agua, que se solventó con cinta adhesiva y una cuerda en el punto de salida.

- La nueva bomba no poseía la fuerza necesaria para salvar la altura de la nevera, ya que ésta tenía los taladros en la tapa. Hubo que realizar uno nuevo en su parte inferior y aislarlo correctamente.

- Por último, el grifo empleado para el sistema de purgado resultó ser una pieza especial para riego por goteo, por lo que se decidió suprimir ese tramo, que era en realidad innecesario.

Ensayo II:

- Por un error en el Ensayo I, el data logger sólo realizó medidas de la temperatura ambiente, por lo que para el nuevo ensayo se ajustó correctamente.

- Además, se modificaron los tiempos entre lecturas de 15 a 5 minutos, para un mayor control.

- Se volvió a intentar emplear la bomba inicial, pero al fallar nuevamente se prosiguió con la del Ensayo I, que ya había alcanzado un buen grado de impermeabilización en sus conexiones.

- Se añadió además un termómetro en el interior de la nevera para realizar algunas mediciones y poder comprobar posteriormente que las medidas del data logger eran correctas. Los resultados de estas mediciones manuales fueron:

• 10:00 Inicio del Ensayo
• 10:30 Temperatura interior: 18ºC
• 11:00 Temperatura interior: 21ºC
• 11:30 Temperatura interior: 23ºC
• 11:45 Temperatura interior: 23ºC Fin del Ensayo

Posible mejora para futuros ensayos:

Se propone colocar para futuros ensayos una segunda nevera desconectada del circuito y observar la variación de la temperatura del agua dentro de la misma, con el fin de medir el incremento de temperatura debido a la radiación solar incidente sobre la nevera y poder determinar el incremento real debido únicamente a la placa solar térmica.

Quinta semana de trabajo: Rotación de los grupos

Grupo 1_(pasa de comunicaciones a grafismo y maquetación):
Laura Andrés Blázquez 
Silvia Campo Paredes 
Raúl Masete García 
Diego Molina Baonza
Patricia Salgado Muñoz
Diego Sanz López

Grupo 2_(pasa de grafismo y maquetación a construcción y ensayo):
Elena Izarra García-Cervigón
Jesús Ángel Mínguez Castro 
Manuel Pérez Lozano
Jaime Solana Balda
Adríán Thovar León
Ángel Yagüe Calderón 

Grupo 3_(pasa de construcción y ensayo a comunicaciones):
Cristina Diaz Fuentes 
Alicia Díaz Rico
Miguel Fernández Galiano
Julio Gómez Álamo
Pablo Molina Rodríguez 
Sara San Gregorio de Lucas

Prototipo de captación de energía solar