COLEGIO DE BACHILLERES DEL ESTADO DE OAXACA
Educacin Pblica de Calidad
PLANTEL 01 PUEBLO NUEVO
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE
CALENTADOR DE AGUA A BASE DE ENERGIA SOLAR: EVITAR LA
CONTAMINACION POR COMBUSTION DE GAS.
ASESOR: RODOLFO GARCIA LUCAS
6 SEMESTRE GRUPO 609
CICLO ESCOLAR 2014 A
EQUIPO 2:
Bautista Bocanegra ngel Yair Bentez Daz Carlos Bolaos Rosas
Salvador Alexander Carrasco Jarqun Estephany Ruvicely Correa Montao
Csar Cruz Castillo Carlos AlbertO Daz Chvez Leonardo Javier
Domnguez Srate Carlos Adrin Espinoza Ramos Josu Roberto Jimnez
Jurez Edwin Ramiro Jimnez Matadamas Victor Hugo Ledesma Alonso
Dulce Nishya Miguel Ramrez Hctor del ngel Miguel Snchez Itzel
Mariela Ochoa Ruiz Jos Juan Rojas Hernndez Mara Elena Snchez Garca
Andrei
MARTES 26 DE MAYO DEL 2014
2
INDICE
Tabla de
contenido1.-1.-INTRODUCCIN42.-PLANTEAMIENTO63.-JUSTIFICACIN84..-OBJETIVOS95.-MARCO
REFERENCIAL106.-PLAN, METODOLOGA Y ORGANIZACIN197.-OBSERVACIONES Y
RESULTADOS328.-CONCLUSIONES339.-RECOMENDACIONES3310.-FUENTES
DOCUMENTALES34
1.-INTRODUCCINDa tras da se observa el deterioro del planeta,
que causa afliccin, muchas organizaciones se han dedicado a
inculcar una conciencia ambiental para as poder cuidar el
planeta.
Se nos informa como debemos cuidar el bosque, reforestar,
preservar el agua sin desperdiciarla, reservar energa, entre otras
muchas cosas. Pero el problema es que no sirve tener el
conocimiento si no se aplica.
A lo largo de la vida cotidiana se tiene al alcance de las manos
acciones que pueden llevar a la conservacin del planeta.Estas
acciones pasan desapercibidas porque son consideradas como un
atentado al estilo de vida que se lleva, generalmente consumista,
que la mayora de la sociedad ha adoptado como indispensable.El
ejemplo ms claro de esta postura de decadencia ecolgica es el hecho
que desde la comodidad del hogar hay un sin nmero de acciones que
pueden favorecer la preservacin del ambiente y se pueden resumir en
las siguientes:> Evitar ante todo el uso excesivo de la energa
elctrica en el hogar.> Hacer frente a la quema de combustibles e
incendios forestales que emitan gases de efecto invernadero como:
usar el trasporte colectivo, reducir el consumo de gas domstico e
industrial, tomar conciencia de la administracin de la energa
elctrica en el hogar.>Reciclar la basura en conciencia de una
cultura ambiental.>No desperdiciar el agua.>Inculcar a los
familiares, amigos y a la sociedad en general la importancia del
desarrollo sustentable y la preservacin del ambiente para la
vida.Pensando en estas cuestiones que nos presenta el mundo en el
que no se puede optar por renunciar a las condiciones que cubren
diversas necesidades, que en algunos casos son bsicas y a la vez se
involucran en el progresivo deterioro ambiental se ha decidido
tomar la tarea de disear una alternativa ecolgica que nos permita
cubrir con una de stas necesidades bsicas y a la vez emprender una
buena relacin con el medio ambiente poniendo en prctica las medidas
mencionadas anteriormente.Sin ms prembulo el proyecto que se
desarrollar se trata de un calentador de agua a base de energa
solar.
Se dice que fomenta el desarrollo sustentable porque no solo se
ponen en prctica conocimientos de esta materia si no los ya
adquiridos en otras ramas como lo son la fsica, la qumica y la
matemtica para el desarrollo y aplicacin de un proyecto til no solo
como individuos, si no como comunidad.
El proyecto se subdivide en varios temas que se desarrollarn ms
adelante empezando por el planteamiento del problema donde se
explicar el problema o los problemas ecolgicos que se pueden
solucionar con la realizacin de este proyecto, seguidamente de las
causas que hicieron inclinarse al proyecto mencionado por su
conveniencia y accesibilidad de desarrollo comunitario, puntos que
se tratarn en la justificacin.. En los objetivos se enumerarn las
metas que se desean alcanzar con la realizacin del calentador solar
y el propsito general.
Para poder elegir el proyecto y desarrollarlo es necesario tener
una base terica para poder describir, elegir y explicar los
objetivos del proyecto, conocimientos que sern adquiridos y
mostrados en el tema del marco referencial y terico de este
escrito. Para poder demostrar los pasos seguidos en la realizacin
del proyecto se incluir en el diseo metodolgico las tcnicas,
herramientas y recursos necesarios tanto humanos, fsicos, tcnicos y
econmicos que fueron necesarios en su realizacin; en fin toda la
organizacin y contemplacin del desarrollo del proyecto.
Para evaluar los efectos ya sea positivos o negativos del
proyecto se encuentra el apartado Resultados y anlisis, contiene el
registro de la efectividad del proyecto sus aciertos y sus
dificultades.
Para probar la fiabilidad o no del proyecto se llegarn a
expresar las conclusiones despus de observar y analizar los
resultados dando as la aprobacin o rechazo de los objetivos
propuestos al inicio del desarrollo del escrito.
En las recomendaciones se incluirn las pautas para mejorar el
proyecto y obtener mejores resultados, as como obtener mayores
conocimientos relacionados con la temtica del proyecto.
2.-PLANTEAMIENTO
Los problemas de la contaminacin en las zonas urbanas no slo son
provocados por los combustibles utilizados en el transporte y en la
industria, sino tambin por el uso de gas LP o cualquier otro
combustible en millones de hogares e industrias, lo cual contribuye
en conjunto al deterioro de la calidad del aire y la emisin de
gases de efecto invernadero, adems de la contaminacin del aire, al
momento de su extraccin se modifica el paisaje, algunas veces se
altera el ecosistema y la relacin de equilibrio que hay entre los
seres que habitan en ese lugar, faltando por mencionar que las
reservas de este recurso poco a poco se van agotando. El gas
licuado es uno de los combustibles ms limpios, ya que al quemarse
no generan ms que bixido de carbono y agua. Sin embargo, el gas
licuado ha sido identificado como uno de los principales causantes
de la alta concentracin de ozono en el valle de Mxico, debido a que
existen muchas fugas en las conexiones de tubera de cobre con que
se conectan los tanques a las estufas y calentadores. Tambin se
registran fugas considerables en el momento de recargar tanques
estacionarios. El gas licuado en s no es txico, pero en presencia
del sol puede funcionar como un catalizador para convertir al
oxgeno en ozono.La propuesta de solucin a todos estos problemas
ecolgicos consiste en usar generadores solares pasivos que no
requieren de energa externa para funcionar. Utilizan el principio
de conveccin para mover el agua dentro del sistema. Hemos
investigado y por tanto encontramos que el uso de los calentadores
solares permite mejorar de manera importante la calidad del
ambiente que nos rodea.
El agua se calienta por el calor generado de los rayos del sol
en un colector que el usuario utiliza directamente. Un calentador
de gas LP consume en promedio 13 gramos de gas LP en una hora, 312
gramos al da, 9.4 kg en un mes 113 kg en un ao. As podramos ahorrar
por lo menos en promedio 390 gramos de gas en un mes, ayudndonos a
ahorrar este recurso y tambin el recurso econmico.
As que nosotros elaboramos nuestra propuesta contra la
contaminacin de estos gases y otros combustibles que se basa en un
calentador solar de agua; con este medio pretendemos mejorar la
calidad de ahorro econmicamente hablando y mejorar de forma visible
el deterioro del ambiente por medio de los combustibles.
Este mtodo alternativo como combustible es 100 % ecolgico ya que
no contaminamos al momento de procesar el agua para calentarla y es
aplicable en cualquier hogar que quiera utilizarse , es muy
prctico, y adems, de no contaminar como la mayora de los
combustibles se pueden aprovechar el uso de diferentes materiales
contaminantes para su elaboracin que en este caso es el reciclaje
de botellas de PET, restos o pedazos de manguera que en la
actualidad las personas las tiran o las queman sin conocer el dao
que ocasiona a el ambiente.
El uso de este medio nos puede ayudar mucho y debera hacerse no
solo como un mtodo alternativo sino que tambin debera aplicarse a
los hogares de ahora en adelante ya que gracias a este mtodo
aseguramos una mejor calidad del ambiente en nuestro espacio
habitual.
3.-JUSTIFICACIN
Aprovechando las grandes radiaciones solares y la potencia que
tiene el sol en estos tiempos, se decidi construir este calentador
porque es pertinente, til y accesible, ya que adems de beneficiarse
con el calentamiento natural del agua para el uso hogareo, es una
forma de ayudar al medio ambiente, el cual actualmente est siendo
destruido por la combustin y el uso de gases que contaminan.
Con la realizacin de este proyecto se estara evitando los daos
anteriormente mencionados al medio ambiente, ya que para la
realizacin de ste se usan botellas de plstico (PET) que
frecuentemente se encuentran contaminando los suelos y aguas del
entorno inmediato adems de traer otros problemas como inundaciones
por acumulacin de basura, adems de la contaminacin que produce el
uso del gas y su produccin.
Por otra parte la energa del sol es una fuente inagotable, que
no produce ni emite ningn gas de efecto invernadero, adems se hace
un uso eficiente de los materiales reutilizables, no hay
desperdicio de agua y en el contexto fomenta la cultura del
desarrollo sustentable.Para su realizacin no se requiere gran
conocimiento en rea de plomera o alguna otra y por lo tanto est al
alcance de muchas personas.
Para finalizar su costo es accesible y a mediano y largo plazo
representan una gran ventaja en cuanto ahorro econmico.
4..-OBJETIVOS4.1.-GENERALES:>Inculcar una conciencia
ambiental con la construccin de un calentador de agua a base de
energa solar, el ahorro de agua y la recoleccin de botellas de
plstico.
>Evitar el uso excesivo de cualquier combustible que pueda
emitir gases de efecto invernadero en el caso del gas LP evitar la
produccin de Ozono.
4.2.-ESPECIFICOS:>Construir un calentador de agua a base de
energa solar que nos permita evitar el consumo de gas natural, Lp o
cualquier otra fuente de energa contaminante.
>Investigar las diferentes formas en que una persona puede
calentar el agua que usar para sus necesidades.
>Investigar los efectos o riesgos ambientales que conlleva
cada alternativa usada para calentar el agua y su produccin.
>Conocer los costos y gastos generados por el uso de cada
alternativa de energa usada para calentar el agua.
>Conocer las ventajas y desventajas de usar y construir un
calentador solar.
>Reciclar la basura en conciencia de una cultura ambiental,
en este caso con la recoleccin de botellas de PET y manguera
reutilizada.
>Conocer el costo de los elementos y material utilizado para
la construccin del proyecto.
>Comprobar que la construccin del calentador de agua trae
efectos beneficiosos en el mbito econmico y ambiental.
> Hacer frente a las acciones que emitan gases de efecto
invernadero como: usar el trasporte colectivo, reducir el consumo
de gas domstico e industrial, tomar conciencia de la administracin
de la energa elctrica en el hogar.
5.-MARCO REFERENCIAL
5.1.-MARCO INSTITUCIONAL:Los integrantes de este equipo de
ecologa pertenecemos al Colegio de Bachilleres del Estado de
Oaxaca, plantel 01 Pueblo Nuevo, ubicado en Carretera Internacional
Cristbal Coln s/n, Pueblo Nuevo, Oaxaca de Jurez, Oaxaca, en el
municipio de Oaxaca de Jurez, que cuenta con turno matutino y
vespertino, su telfono es el 951 512 6827, su fax 951 549 0903 y
con su e-mail [email protected]. Al no estar concluidas las
aulas del plantel que se ubica en Pueblo Nuevo, las clases dieron
inicio en el Centro Escolar Morelos, el 21 de septiembre de
1981.
5.2.-PROYECTO ECOLGICO:En la asignatura de Ecologa y Medio
Ambiente el asesor a cargo de la materia Ing. Rodolfo Garca Lucas
impuls a la realizacin de proyectos ecolgicos, por lo que decidimos
realizar un calentador de agua solar casero utilizando para ello
materiales tambin reciclables como son botellas de PET y otros
materiales, aprovechando que el clima de esta regin se presta para
realizar este tipo de proyectos que contribuyan a la mejora del
medio ambiente, reduciendo la cantidad de contaminantes para el
aire que se producen al calentar agua utilizando los tpicos
calentadores de agua. Este prototipo ser instalado en la casa de
uno de los integrantes de este equipo, observando la calidad,
funcionamiento, rendimiento y eficacia, en fin, analizar si esta
prctica es conveniente.
5.3.-MARCO TERICO:
METODOS PARA CALENTAR EL AGUA
Calentar agua en la estufaEste mtodo es llevado a cabo
utilizando gas Lp pero suministrado por la estufa, se llena una
olla con agua y se pone sobre la parrilla de la estufa, Se traslada
el agua caliente de la estufa a la baera, se coloca el tapn de
desage de la baera en el desage o se suelta la palanca
paraactivarel tapn incorporado de la baera, se vierte el agua
caliente en el desage y finalmente se llena el resto de la baera
con agua fra hasta que el agua alcance una temperatura segura y
cmoda para tomar un bao de tina.
Utilizacin de leaPara calentar el agua y baarnos tambin se puede
utilizar la lea en estufas y fogones adecuados, pero se tiene que
cuidar que sean una buena prctica de combustin, es posible el
consumo limpio de lea y carbn vegetal, as como de otra biomasa, lo
que da lugar principalmente a dixido de carbono y agua. Pero tales
condiciones son difciles de alcanzar en zonas rurales y urbanas
pobres en las que se utilizan pequeos fogones baratos alimentados
con lea. La lea que no arde debidamente convirtindose en dixido de
carbono da lugar a productos de combustin incompleta: bsicamente
monxido de carbono, pero tambin benceno, butadieno, formaldehdo,
hidrocarburos poliaromticos y muchos otros compuestos peligrosos
para la salud. Se piensa que el mejor indicador de peligro para la
salud causado por el humo de combustin son las pequeas partculas,
que contienen muchas sustancias qumicas.
Calentadores de aguaAntes de la invencin del equipo de
calentamiento de agua, sta se calentaba en recipientes sobre el
fogn de lea o la estufa; los primeros equipos de uso especfico se
empezaron a comercializar a la mitad del siglo veinte, siendo los
primeros los que funcionaban con lea y, posteriormente, se
introdujeron los calentadores que funcionan con gas.Son equipos que
consumen energa para elevar la temperatura del agua que empleamos
para la ducha, la limpieza del hogar y para el lavado de la ropa.
Estos dispositivos utilizan:
Gas LP Gas natural Electricidad Energa solar Lea Keroseno,
etc.
El calentador de depsitoEste tipo de calentadores son los ms
populares en el mercado, tienen la ventaja de suministrar toda el
agua caliente de su depsito a temperatura constante; adems,
permiten utilizar agua caliente en distintas partes de la casa sin
que se vea afectada la temperatura del lquido.
DescripcinCuenta con un depsito donde se acumula agua; sta se
calienta con el calor que se genera en un quemador y se transfiere
a unserpentn, localizado al interior de un tubo en el centro del
depsito.Funciona con gas LP, gas natural o con electricidad;
anteriormente se utilizaba lea u otros tipos de combustibles para
calentar el agua.
Consumo de energaEl consumo depender de: Los hbitos de uso de tu
familia, cunta agua y cuntas personas la utilizan. La temperatura
que selecciones en eltermostato. Si dejas o no encendido el piloto,
en el caso de usar gas como combustible. Si utilizas el agua
caliente para lavar ropa, trastes, etc., o slo para baarte y
algunos usos en los que te resulte indispensable el agua
caliente.
El consumo aproximado de un calentador que utiliza: Gas LP: 0.3
kg por una ducha diaria, o 110kg de gas LP al ao. Gas natural: 0.4
m3por una ducha diaria, o 150 m3al ao. Electricidad: por ducha
diaria 1.05 kWh, 383.25 kWh al ao.
CostosDe compra:Oscilan entre $1,500.00 y $4,000.00, segn la
marca, la capacidad y el tipo de energa que utiliza. (Precios
investigados por ENTE)De operacin:Con base en datos deProfeco,
vigentes hasta diciembre de 2009, el costo de operacin de tu
calentador de gas es en promedio: $9.15, por cada kilo de gas LP,
si utilizas cilindros. $4.94 por cada litro de gas LP, si cuentas
con tanque estacionario. $5.80 por metro cbico de gas natural,
adems de cargos de comercializacin y distribucin que se cobran por
metro cbico, ms por un cargo fijo de alrededor de $50.00 por el
servicio.El costo de operacin de tu calentador elctrico es, segn
laComisin Federal de Electricidad: $1.00 por cada kWh en promedio,
dependiendo de la capacidad del calentador y el tiempo que lo
utilices.Este tipo de calentadores tiene una vida til de 10 aos,
aproximadamente.
IMPACTOS AMBIENTALES DE UN CALENTADOR DE GAS
POR SU USO: Cualquier combustible que utilice tu calentador, sea
gas LP o gas natural, emite contaminantes locales ygases de efecto
invernaderoy, por lo tanto, contribuye al calentamiento del planeta
y otros problemas ambientales como el de la calidad del aire. Lo
mismo puede decirse si tu calentador es elctrico, pues la energa
que consume es generada, en gran parte, mediante la quema
decombustibles fsiles. Por cada kilogramo de gas LP que consumas,
se emiten a la atmsfera 3 kg deCO2y por cada metro cbico de gas
natural, 2.1 kg deCO2.Las emisiones anuales de CO2resultado de una
ducha diaria, son para un calentador que utiliza: Gas LP: 330 kg de
CO2. Gas natural: 322.5 kg de CO2. Electricidad: 202 kg de CO2.Por
su disposicin finalAlgunos de los materiales con que estn
fabricados los calentadores son reciclables, como el depsito, la
lmina exterior, etc. Llvalos a los lugares donde venden y compran
"fierro viejo".
GAS NATURALDe acuerdo con la Comisin Reguladora deEnerga(CRE),
el gas natural y el gas Lp pueden usarse de forma similar en casa,
por ejemplo para cocinar o calentar agua para baarse; sin embargo,
el gas natural emite menos contaminantes, es decir, tiene una flama
ms limpia.Con respecto a precios la diferencia puede ser relativa,
ya que el gas LP tiene subsidio, mientras que el gas natural se
rige por los precios internacionales, sin embargo, de acuerdo con
la CRE, a la larga el gas natural puede ser ms econmico debido a
que se distribuye por va subterrnea, mientras el LP, en
cilindros.Haciendo cuentas, podemos decir que, de entrada, el gas
natural s es ms econmico que el LP de acuerdo con esta cuenta: si
una persona compra al mes un cilindro de 20 kg de gas LP a un
precio de 195 pesos, la equivalencia por la misma cantidad de gas
natural es de 27 m3 a un costo de 120 pesos. Es decir, el ahorro
mensual con gas natural es de 75 pesos, casi 40% ms, pero a la
factura del gas natural tambin tiene que agregarle costos
adicionales como la renta del servicio equivalente a 70.60 pesos al
bimestre ms IVA.
CAMBIAR O NO CAMBIAR?Si decide cambiar de servicio de gas
posiblemente tenga que pagar para instalar tuberas de
distribucin.No obstante, la CRE considera que no es necesario
cambiar las tuberas de la casa, en todo caso slo se requiere
interconectar dichas tuberas a la red de distribucin de gas natural
o al tanque de gas LP, segn sea el caso.Adicionalmente, tcnicos
especializados tienen que ajustar las espreas de los aparatos de
consumo como el boiler o la estufa para que den una combustin
apropiada.Este servicio le costar 305 pesos en promedio con una
empresa de gas natural. De hecho, esto es parte del mantenimiento
normal que se debe dar tanto a las instalaciones de gas natural
como de gas LP al menos cada seis meses.Por otra parte, si decide
comprar gas natural debe solicitar que calibren sus medidores, de
esta forma se asegura de estar consumiendo y pagando slo por lo
justo.Para instalar gas natural primero debe saber si en su colonia
se distribuye el servicio, ya que se hace a travs de tuberas
subterrneas.Si es su caso, deber pagar el costo de la instalacin,
el cual va de 2,000 a 4,000 pesos dependiendo del presupuesto que
haga el tcnico de la empresa y la cantidad de tubera que necesite,
dijo Ivn, vendedor de Gas Natural.Por otra parte, si usted llega a
una casa donde ya hay instalacin de gas natural deber pagar una
recontratacin, que va de 2,600 a 3,100 pesos, adems de la deuda del
inquilino anterior.Segn datos de la Profeco, el gas LP es la
principal alternativa de combustible en nuestro pas, ya que llega a
ms de 90 millones de mexicanos a travs del uso domstico.En cuanto a
consumo, el LP da ms energa por unidad de volumen que el gas
natural
EL CALENTADOR SOLARLos colectores solares proporcionan un mtodo
eficiente de energa para calentar el agua. Los paneles solares
absorben el calor del sol y transfieren la energa a unos tanques
entre los paneles. El agua calentada se transfiere a un tanque de
almacenamiento y se utiliza para el bao, lavandera y lavado. Los
paneles son de perfil bajo, montados en el techo para absorber la
energa del sol, y se pueden encadenar para proporcionar un mayor
volumen de agua caliente.Aunqueel preciode los paneles solares es
caro en relacin con los calentadores de aguatradicionales,el
preciode la energa para calentar el agua est cerca de cero porque
la energa del sol es gratis. Con el aumento de los costos de la
energa, un colector solar se puede pagar a s mismo dentro de cinco
o 10 aos, cuando se compara el costo de la energa y el consumo
total.Debido que el agua caliente es casi gratis de calentar y
distribuir, el calentador de aguasolar es mucho ms eficiente que
cualquier otro mtodo para calentar agua. La energa del calor del
sol se transfiere al agua a travs de tubos de vidrio, y el nico
consumo de energa es tpicamente una bomba para mover el agua de los
tubos del techo hacia el tanque de almacenamiento para su
distribucin.El calentamiento de agua con energa solar es una opcin
tcnica y econmicamente factible que se aprovecha cada vez ms en
Mxico.
DESCRIPCIONUn calentador solar es un dispositivo que capta la
radiacin solar, la transforma en energa trmica y la transfiere al
agua, y sta, una vez caliente, se almacena en un tanque o depsito
trmico. Existen dos tipos de calentadores para uso domstico:
colectores solares planos y de tubos evacuados. Colector solar
plano. Este equipo funciona captando la energa solar mediante
aletas o placas conectadas trmicamente a un enrejado de tubos por
donde circula el agua. El colector se encuentra dentro de una caja
aislada para que mantenga el calor en los tubos; en el lado
expuesto al sol tienen una cubierta de vidrio.
Calentador solar de tubos evacuados. Consta de varios tubos de
vidrio al vaco que contienen, a su vez, tubos de metal conectados
en paralelo al tanque o depsito trmico por donde circula el
agua.Dependiendo del clima del lugar donde pretendas instalar el
calentador solar, es recomendable que tengas un sistema auxiliar de
calentamiento convencional de agua, (calentador de gas o elctrico),
para que siempre cuentes con el suministro de agua caliente,
especialmente en das muy nublados o lluviosos.De manera general, se
requiere medio metro cuadrado por persona, para el rea del
colector.
GASTOS DE COMPRAUn sistema de un metro cuadrado, que sirve para
dos personas, cuesta entre $3,600.00 y $8,000.00. Este costo puede
o no incluir el costo de instalacin, dependiendo de las condiciones
de venta del distribuidor.Los costos de adquisicin e instalacin
varan, dependiendo del fabricante, la procedencia nacional o
extranjera de los equipos, tipo de calentador y cantidad de
colectores que se requieran en el sistema para satisfacer la
necesidad de agua caliente. Generalmente, con un solo colector se
pueden cubrir las necesidades de agua caliente en un hogar promedio
en Mxico.Tambin depende de la capacidad del tanque de
almacenamiento, segn sea el tamao del sistema. Hay algunos
distribuidores que ofrecen planes de financiamiento, meses sin
intereses, etc. para el pago de los calentadores solares de agua.
DE OPERACINNo tiene costos de operacin ni de mantenimiento, ya que
ste consiste solamente en la limpieza de la placa protectora del
colector.Cuando son equipos de materiales y calidad adecuada, este
tipo de calentadores tiene una vida til de 20 aos,
aproximadamente.
IMPACTOS AMBIENTALES
POR SU USO:Al no utilizar combustible para generar calor, los
calentadores solares evitan la emisin de contaminantes locales y
degases de efecto invernadero, contribuyendo as a reducir los
problemas de calidad del aire y las emisiones que provocan el
cambio climtico.
POR SU DISPOSICION FINAL:El aluminio, el cobre y el vidrio con
que est hecho el calentador y algunos otros de sus componentes
pueden aprovecharse; en lugar de desecharlos, se recomienda
llevarlos a un centro de reciclaje.
6.-PLAN, METODOLOGA Y ORGANIZACIN
6.1.-METODOLOGA:La metodologa fue cualitativa ya que
necesitbamos saber la problemtica de usar tipos de combustibles
como el gas Lp, lea, etc. y sus efectos contaminantes.El tipo de
diseo fue experimental ya que se deba realizar el calentador de
agua para poder comprobar nuestras hiptesis sobre su eficiencia o
descartarlas.La investigacin escrita fue en base a una investigacin
de gabinete que conform un marco conceptual de acuerdo a la
investigacin de los tipos de gas y un marco referencial debido al
uso del gas, presupuesto y afecciones en el entorno as sobre cmo es
abordado el problema en la sociedad.
6.2.-CRONOGRMAEnero 24 del 2014 (Viernes)12:30-1:30Reunin sobre
el tema que plantearemos, posibles beneficios, organizacin del
equipo y planeacin.
Enero 27 del 2014 (Lunes)10:50-11:00Pltica entre integrantes del
equipo de armado sobre precios, posibles materiales alternos y
subdividiendo el equipo
Enero 30 del 2014 (Jueves)9:30-10:00Se decidi la reparticin del
equipo, asignando 4 miembros al escrito y los dems a armado, se
decidi trabajar con botellas y mangueras, e instalarlo en algunas
posibles casas, instauracin de lderes en los quipos
Febrero 4 del 2014 (Martes)10:00-10:10Junta con los integrantes
del equipo para discutir sobre la recoleccin de los materiales
asignando cantidades y tipos a cada uno
Marzo 15 del 2014 (Sbado)12:00-5:00Junta de botellas
recolectoras de los integrantes de la subdivisin de recoleccin, se
perforaron y pintaron de negro todas las botellas, entre los quipos
de armado y recoleccin
Abril 22 del 2014 (Mircoles)4:30-5:00Se realiz una junta por
redes sociales de los integrantes del trabajo escrito para ver el
plan de accin, se les asignaron algunas tareas como la introduccin,
el cronograma la justificacin.
Abril 30 del 2014 (Mircoles)2:10-3:00Se juntaron todos los
integrantes para conocer avances, estar al tanto de los faltantes y
ponernos de acuerdo en la reagrupacin del equipo
Mayo 1 del 2014 (Jueves)3:00-3:30Reparto de temas para el
escrito mediante redes sociales
Mayo 3 del 2014 (Sbado)1:00-3:30Se reunieron los integrantes del
equipo de armado con todos los materiales, se arm la estructura de
los mdulos del radiador, y se instal en casa de un compaero de
equipo.
Mayo 1 a Mayo 15 del 2014
Se construye el proyecto escrito de acuerdo a lo acorde en redes
sociales. (Esquema de trabajo, metodologa, metas, justificacin y
objetivos)
Mayo 15 a Mayo 25 del 2014Finalizacin del proyecto escrito
anotando materiales utilizados, procedimiento, recursos utilizados,
presupuesto, anlisis, resultados y conclusiones.
6.3.-RECURSOS UTILIZADOS:
Humanos: el equipo participante contaba con 17 miembros los
cuales se dividieron la organizacin as:Para la realizacin del
proyecto se acord dividir en subgrupos y cada uno se encargar de
contribuir con una accin en especfico de acuerdo al siguiente
orden:4 miembros recolectarn 30 botellas de PET5 miembros ms se
encargarn de comprar/cooperar para la compra de materiales
necesarios4 personas se encargarn de realizar el primer da del
armado.4 personas para la realizacin del proyecto
escrito.Posteriormente acabadas las funciones de compra de
materiales y recoleccin de botellas se reasignaron segn sus
aptitudes al segundo y tercer da de armado y otros al apoyo del
documento escrito y aportando los resultados obtenidos hasta
entonces.Al finalizar el armado todos los miembros del equipo
aportaron las observaciones, recomendaciones y conclusiones del
proyecto fsico al proyecto escrito. Fsicos, lgicos y/o tcnicos:
Herramientas de trabajo:TijerasSeguetaCautnTaladro Material:30
botellas de plstico (PET) recicladas1 Paquete de Plastilina
epxica25 metros de tubo negro de 1.5 pulgadas3 Codos de Pvc14 Ts de
Pvc1 lata de pintura negra
Econmicos:
Presupuesto:MaterialPrecio
2 latas de pintura negra$ 64.00
4 codos de PVC$ 28.00
12 Ts de PVC$ 84.00
2 llaves de agua$ 46.00
25 metros de manguera nueva$ 125.00
Total$ 347.00
Financiamiento:
El financiamiento corri por parte de todos los integrantes del
equipo que se reparti en 20 pesos con 50 centavos cada uno.
6.4.-FUNCIONAMIENTO:El calentador consiste en un panel de
manguera negra que contiene botellas de plstico pintadas de color
negro para aumentar la efectividad del calentamiento por energa
solar y se acomodaron en en 6 columnas de 7 botellas cada una
unidos en las esquinas por 2 codos de Pvc y unidas entre ellas por
8 Ts de PVC 4 arriba y 4 abajo, Con dos salidas del lado derecho
una que se ocupar para la entrada del agua fra al calentador y otra
para la salida del agua caliente.Por ciertos principios fsicos como
el efecto invernadero que se produce con mayor fuerza dentro de las
botellas de plstico en el panel, el aire se calienta y aumenta su
densidad. Debido a esto el aire se queda estancado en un solo lugar
y el calor (intercambio de temperatura) se produce ms rpido y el
agua con la que est en contacto tambin aumenta su temperatura ms
rpido.Por conveccin el agua ya calentada tiende a subir y fluir por
el tubo hacia la parte de arriba y el agua fra se queda abajo hasta
calentarse.El contenedor de agua fue diseado con un garrafn
reutilizado con tres salidas en las que se aplica otro principio
fsico que en ste caso se refiere a la densidad del agua. Cuando la
temperatura cambia la densidad tambin, a 4C el valor mximo de
cambio es 1033 kg/m, as cuando sube la temperatura la densidad
disminuye y el agua caliente en el garrafn sale por la parte de en
medio y la que se enfra va al fondo y vuelve por una salida al
calentador, as se logra un ciclo auto eficiente para mantener el
calor del agua.
6.5.-PROCEDIMIENTO PARA LA CONSTRUCCIN
1.-El primer paso fue la construccin del panel, para eso con
anterioridad se recolectaron en calles y lugares pblicos 30
botellas de plstico que formaban parte de la basura y que se acord
juntar entre cuatro personas.
Botellas recolectadas que se encontraban en calles y basura.
2.- Las botellas fueron limpiadas y pintadas con pintura negra
en spray para aumentar el efecto invernadero dentro de stas.
Pintado de Botellas con color negro para aumentar el efecto
invernadero producido.
Botellas ya pintadas secndose.
3.- Se cortaron las boquillas de las botellas con ayuda del
cautn y la segueta del tamao suficiente para que quedara ajustado
al ancho de la manguera y tambin la base de cada una de ellas por
donde se hizo pasar la manguera.Perforacin de las botellas usando
cautn para la parte inferior y segueta para cortar las
boquillas.
4.- Se formaron5 columnas de manguera con 4 botellas en cada
una. Todas las columnas de manguera se cortaron a la misma
distancia dejando espacio para realizar las uniones con las Ts de
PVC correspondientes.
1 columna hecha con 4 botellas metidas en la manguera y
colocacin de las Ts de PVC en las orillas.
Esquema de colocacin de codos y Ts de PVC en el panel.
Al unir las columnas de manguera con las Ts se form el panel de
4x5 botellas.
Uniendo las columnas hechas con 4 botellas cada una mediante el
uso de las Ts y pedazos cortos de manguera.
Panel final de 5 x 4 botellas, conectado y con tres salidas una
para la alimentacin del agua fra, otra para el desalojo del agua
caliente y otra para la realimentacin de agua que se valla
enfriando en el contenedor.
5.- Se prob que el agua fluyera correctamente por conveccin,
primero eliminando el vaco de la manguera de alimentacin del agua
que tomamos del tinaco de la casa donde fue instalado.
Posicin recomendable para colocar el panel, junto al tinaco que
alimenta ell flujo de agua.
6.- Se observ el correcto funcionamiento y el flujo de agua,
tambin se comprob que la temperatura del agua aumentaba
rpidamente.
Flujo correcto del agua de abajo hacia arriba debido al efecto
de conveccin.
7.- Se prosigui con la adaptacin de un garrafn ya usado en el
contenedor de agua limpindolo perfectamente y cortando dos
orificios con ayuda de un cautn caliente, en la pared del garrafn
uno hasta abajo que posteriormente servir para la salida del agua
que se valla enfriando de regreso al panel calentador y el segundo
a mitad del garrafn que servir para la salida del agua
caliente.
Plastilina epxica usada para asegurar y sellar las uniones de la
manguera en los orificios del garrafn.
8.- Se aprovecha la boca del garrafn y se conecta la alimentacin
del agua caliente que sale del panel solar y con un poco de
plastilina epxica que anteriormente debe ser preparada revolviendo
sus componentes. As se asegura de que no haya ninguna fuga.
Marca en el garrafn en donde se planeaba poner originalmente la
alimentacin del agua.
9.- se conecta el orificio inferior a una manguera que
realimentar con el agua que se valla enfriando al panel solar y as
volverla a calentar. El orificio de en medio se usa para conectar
la salida a una manguera que puede posteriormente ser conectada a
la tubera de la casa o a la regadera. En nuestro caso utilizamos
una llave para poder sacar el agua caliente.
Garrafn con el orificio de en medio y el inferior ya conectados
a una llave y a la realimentacin del panel respectivamente.
Plastilina epxica asegurando la unin de la manguera con los
orificios del garrafn para evitar fugas.
Conexin de la alimentacin de agua caliente proveniente del panel
aprovechando la boquilla del garrafn y asegurando con plastilina
epxica.
Vista frontal de las salidas del contenedor de agua.Superior:
alimentacin del agua caliente, en medio salida del agua para su uso
y abajo realimentacin al panel con el agua que ya se halla
enfriado.
10.- Se verific la eficiencia y funcionamiento del calentador
completamente.
Salida del agua fra conectado a la parte inferior del panel.
Superior conectada a la salida del agua caliente.
7.-OBSERVACIONES Y RESULTADOS>La realizacin del proyecto
fsico dur tres das repartido en jornadas de 4 horas.>Se observa
que los principios fsicos se cumplieron en cuanto a la conveccin
pero con problemas para eliminar el vaco de la manguera que
conectaba la alimentacin del agua del tinaco al calentador. Una vez
eliminado el vaco, el agua fluy correctamente hacia la parte de
arriba del panel.>El agua tard en entibiarse cerca de diez
minutos de estar expuesto a la radiacin solar y de calentarse hasta
57 C aproximadamente en 35 minutos. >El recipiente para contener
el agua se llen en aproximadamente en 30 minutos con agua caliente
lo cual es bastante lento y se mantuvo caliente en l algn tiempo
despus de que el sol se ocultara.>La forma o esquema del
proyecto fsico cambi varias veces a lo largo del desarrollo se pens
en manguera negra enrollada, utilizar aluminio para calentar y
estructuras un poco complicadas, al final se decidi este tipo
porque ocupaba menos material, permita usar PET y as reducir la
basura, era ms barato y ms fcil de hacer por lo tanto ms
accesible.
>No se contaba con la herramienta adecuada para hacer los
orificios en el garrafn.> No se presentaron contratiempos ms
importantes en la construccin de ste proyecto y el tiempo invertido
por los integrantes del equipo fue ocupado eficientemente.> Se
observ conducta y cooperacin completa por parte de todos los
integrantes del equipo.
8.-CONCLUSIONESLas hiptesis planteadas anteriormente fueron
comprobadas satisfactoriamente en su mayora y as logramos crear un
sistema que permita calentar el agua de manera fiable y
medianamente eficiente, minimizando costos y a su vez reciclando
materiales. Se plante al principio que se ahorrara gas y se podra
usar por periodos medianamente largos y se obtuvieron resultados
congruentes con esa hiptesis al reducir totalmente el consumo de
gas para la prctica de calentar agua. Por lo tanto tambin es
beneficioso ambientalmente evitando la proliferacin de Ozono en
exceso y recogiendo las botellas que antes eran solo basura.En
cuanto a Benefici econmico se puede apreciar a mediano y largo
plazo, en donde su construccin no requiri ms de 350 pesos.Se
comprob tambin que el calentador solar no es una prctica difcil de
realizar y por lo tanto accesible a una gran cantidad de personas.
Adems de ponerla en prctica en nuestras propias casas.Los
principios fsicos utilizados fueron comprobados correctamente al
ver la eficiencia del calentador.En cuanto a la cooperacin de todos
los integrantes del equipo fue absoluta y eso facilit en gran
medida el trabajo realizado.
9.-RECOMENDACIONES
Para realizar un mejor trabajo y ms eficientemente incitamos a
tomar en cuenta las siguientes recomendaciones:Disponer de
instrumentos ms adecuados para la realizacin de la construccin del
proyecto fsico (cortadora para plstico resistente)Utilizar pintura
sin ningn efecto contaminante para pintar las botellas.Antes de
realizar el proyecto asegurar e investigar muchos prototipos para
concluir cul es el ms viable y realizarlo.
10.-FUENTES DOCUMENTALES
BIBLIOGRFICAS:BONILLA CASTRO, Elssy. Formacin de investigadores.
Estudios sociales y propuesta a futuro. Santa Fe de Bogot:
Colciencias y TM Editores. 1998
ELECTRNICAS:
Contaminacin por uso de Gas: PETROLEO MEXICANO:
http://www.petroleomexico.com/Gas_LP.html
Marco Terico:EHOW EN ESPAOL:
http://www.ehowenespanol.com/calentar-agua-bano-gas-apagado-como_224798/http://www.ehowenespanol.com/gente-deberia-paneles-solares-calentar-agua-sobre_368028/INSTITUTO
NACIONAL DE ECOLOGA Y CAMBIO CLIMTICO:
http://vivienda.inecc.gob.mx/index.php/energia/los-usos-en-el-hogar/calentamiento-de-aguaYAHOO
RESPUESTAS MXICO:
https://mx.answers.yahoo.com/question/index?qid=20110307190906AADUmHnMETODOLOGA
PARA ELABORAR EL PROYECTO AMBIENTAL ESCOLAR - INSTRUCTIVO PARA LA
ELABORACIN DEL PROYECTO:
ambiental.sogamoso.org/wp-content/.../09/Metodologia-para-praes.pdf
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