El
correcto funcionamiento del calentador solar a lo largo del tiempo depende de
una perfecta ejecución en la instalación y el empleo de materiales adecuados.
En cuanto a los materiales, se deberá exigir aquellos que sean de primera
calidad y perdurables en el tiempo.
Los
principales factores que afectan a los materiales de las instalaciones son: la
oxidación, la corrosión, o los rayos ultravioletas.
La
oxidación es un fenómeno por el cual los metales en contacto con la humedad
reaccionan químicamente debilitándose estructuralmente. Afectará las partes
metálicas de la instalación y para evitarlo se deberán exigir materiales
inoxidables en los componentes del calentador. Así, la caja del colector, el
absorbedor y el acumulador deberán ser de galvanizados, de aluminio o cualquier
otro material que se garantice que sea inoxidable.
Para las
tuberías se deberá emplear el cobre, acero galvanizado o materiales plásticos
que aguanten las altas temperaturas y la radiación ultravioleta del Sol, como
el polipropileno.
La
corrosión es un fenómeno similar a la oxidación que se da en las zonas costeras
por el salitre marino que porta el aire. Afecta igualmente a los materiales
metálicos y para evitar sus perjudiciales efectos se deberán emplear en general
materiales galvanizados.
Los rayos
ultravioleta forman parte de la radiación solar. Tienen el efecto de degradar
rápidamente las sustancias plásticas, por lo que si la instalación lleva
elementos plásticos es exigible que estos sean resistentes a los rayos
ultravioletas o que no estén expuestos a la luz solar directa. No se debe nunca
aceptar que el material transparente que lleve el colector para producir el
efecto invernadero sea plástico, porque este se degradará y perderá rápidamente
su transparencia inutilizando la instalación. Como cobertor del colector se
deberán usar siempre vidrios (normal, templado, polisilicatos…)
También para
que el sistema de calefacción por energía solar funcione bien, se debe exigir
que las tuberías, sobre todo las que llevan el agua caliente, tengan un
recorrido lo más corto posible o de preferencia estén aisladas térmicamente
para no perder parte de la energía calorífica por ellas.
Los sistemas de energía solar térmica utilizan los rayos
solares para obtener agua caliente. Unas placas especiales, denominadas
colectores, concentran y acumulan el calor del Sol, y lo transmiten a un fluido
que queremos calentar. Este fluido puede ser bien el agua potable de la casa o
bien el sistema hidráulico de calefacción de la vivienda.
En cuanto a la generación de agua caliente para usos
sanitarios, hay dos tipos de instalaciones:
•las de circuito
abierto, donde el agua de consumo pasa directamente por los colectores solares.
Este sistema reduce costos y es más eficiente (energéticamente hablando), pero
presenta problemas en zonas con temperaturas por debajo del punto de congelación
del agua, así como en zonas con alta concentración de sales que acaban
obstruyendo los paneles. Los inconvenientes son la dificultad para emplear
materiales que no contaminen el agua, el riesgo de vaporización y congelación,
el funcionamiento a la presión de la red con peligro en los colectores, el no
poder emplear anticongelante, el mayor riesgo de corrosión (aire en el agua),
las posibles incrustaciones calcáreas. También están sometidos más
restricciones legales.
•las de circuito
cerrado, donde el agua de consumo no pasa directamente por los colectores
solares. Este sistema es el más común. Se utiliza un líquido anticongelante que
atraviesa los tubos dentro de los colectores y se calienta por la acción de la
radiación solar. El líquido caliente atraviesa el circuito hidráulico primario
hasta llegar al acumulador, en el interior del cual se produce un intercambio
de calor entre el circuito primario y el secundario, es decir, entre el líquido
anticongelante calentado en las placas solares y el agua que vamos a usar
nosotros. En caso de que el agua contenida en el acumulador no alcance la
temperatura de uso deseada, entra en funcionamiento automáticamente el sistema
auxiliar - caldera o resistencia eléctrica - que se encarga de generar el calor
complementario. Todo el proceso es automático y vigilado por el sistema de
control.
Los sistemas también pueden clasificarse en función del tipo
de circulación del fluido. Así, la circulación del fluido se consigue por:
•Circulación
natural, es el caso de un sistema termosifónico En este caso el depósito debe
colocarse en un nivel superior a los colectores para permitir la convección por
diferencia de temperatura. Para facilitar el movimiento del agua tiene que
haber una diferencia suficiente de temperatura entre el colector y el
acumulador y una altura entre el acumulador y los colectores mayor de 30
centímetros. Para evitar el riesgo de temperaturas elevadas en el depósito este
se diseña con volúmenes mayores de 70 l/m2 de colector.
Los factores positivos de este sistema son de carácter
económico y de simplicidad de instalación, porque los equipos termosifónicos no
consumen energía eléctrica, ya que funcionan sin bomba. Esta característica
ayuda a disminuir el consumo energético de la vivienda y convierte a los
equipos en autónomos que siguen funcionando aunque el sistema eléctrico falle.
El hecho de ser autónomo hace muy atractiva su aplicación en aquellos lugares
remotos donde no llega la red eléctrica.
Los factores negativos son de carácter estético y de
resistencia del tejado, porque el depósito tiene que estar encima de los
paneles.
La circulación natural reduce también un poco el rendimiento
del sistema solar .
•Circulación
forzada, es el caso de un sistema con electrocirculador Esta instalación evita
los defectos propios de los sistemas de circulación natural. Como
inconvenientes se encuentran las necesidades de energía eléctrica y de
regulación y control de la circulación. Cuando el intercambiador está a una
altura inferior a los colectores, el electrocirculador es imprescindible. Hay
que incluir además una válvula antirretorno para evitar el posible efecto
termosifónico nocturno.
Los factores positivos de este sistema son de carácter
estético y de rendimiento del sistema. Es posible colocar el acumulador en el
interior de la vivienda, y entonces el tejado no tiene que soportar el peso del
acumulador (que puede ser de hasta 300 - 500 Kg. ). La circulación forzada
ofrece un rendimiento superior al de un sistema de circulación natural, porque
el fluido anticongelante circula de manera más rápida que el agua.
Los factores negativos son de carácter económico y de
gestión del sistema: la inversión inicial es más alta y también el sistema
utiliza energía para el funcionamiento de la bomba. Sin embargo, este uso de
energía va a ser compensado por una mayor producción de agua caliente en
comparación con el sistema precedente.
Especialmente populares son los equipos domésticos
compactos, compuestos típicamente por un depósito de unos 150 litros de
capacidad y dos colectores de aproximadamente 1 metro cuadrado cada uno. Estos
equipos, disponibles tanto con circuito abierto como cerrado, pueden
suministrar el 90% de las necesidades de agua caliente anual para una familia
de 4 personas, dependiendo de la radiación y el uso de agua que se realice.
Cualquiera de estos sistemas de energía solar térmica
doméstica evita la emisión de hasta 4.5 toneladas de emisiones de gases nocivos
para la atmósfera. El tiempo aproximado de retorno energético (tiempo necesario
para ahorrar la energía empleada en fabricar el aparato) es de un año y medio
aproximadamente.
El mercado de divisas o Forex Trading Es el ámbito donde se intercambian las
monedas de los diferentes países. El mercado de cambios se caracteriza por un
alto grado de transparencia y perfección, el precio ( o la cotización) que se
determina en el mercado de divisas se denomina el tipo de cambio.
Definimos el tipo de cambio de A por b como el número de unidades de moneda
que hay que entregar a cambio de una unidad de la moneda B (120ptas.= 1dlr)
Mercado de cambios al contado (spot market).- Número de unidades que se
entregan de una moneda por la otra en el momento actual, según la operativa del
mercado, hay cierto lapso temporal para cerrar la transacción que oscila entre
dos días desde la formalización del mercado.
Algunas monedas importantes tienen mercado a plazo (forward market).- Donde
se fija una cotización distinta, el tipo de cambio aplazo. Señala, en el
momento actual, el número de unidades de una moneda que habrá que entregar a
cambio de una unidad de otra, después de transcurrir cierto plazo (1mes, 3
meses...) fijado en el contrato.
Supuestos del Mercado de cambios al contado:
·Solo hay dos países y dos monedas
·El país en estudio es pequeño, en relación al
resto del mundo y que su sector exterior es poco importante en relación al
conjunto de su economía
A finales del siglo XX, los automóviles se enfrentan a dos desafíos
fundamentales: por un lado, aumentar la seguridad de los ocupantes para reducir
así el número de víctimas de los accidentes de tránsito, ya que en los países
industrializados constituyen una de las primeras causas de mortalidad; por otro
lado, aumentar su eficiencia para reducir el consumo de recursos y la
contaminación atmosférica, de la que son uno de los principales causantes. Es
por eso en la década de 1970 alentaron a los ingenieros mecánicos a desarrollar
nuevas tecnologías para reducir el consumo de los motores convencionales (por
ejemplo, controlando la mezcla aire-combunstible mediante microprocesadores o
reduciendo el peso de los vehículos) y a acelerar los trabajos en motores
alternativos.
Por ejemplo los automóviles con motores híbrido eléctricos, este tipo de
vehículos es extremadamente limpio y silencioso, y resulta ideal para el
tráfico urbano. Además, como la mayoría de las centrales eléctricas utiliza
carbón, el uso masivo de los vehículos eléctricos reduciría la demanda de
petróleo. La desventaja de los automóviles eléctricos es su elevado coste
actual (que, entre otras razones, es ocasionado por el bajo número de unidades
producidas).
Planteamiento del Problema
¿LOS AUTOMÓVILES DE HOY EN DÍA PUEDEN SER MENOS CONTAMINANTES?
Variable dependiente: Automóviles
Variable Independiente: Contaminación
Objetivo
General: Conocer la efectividad de un automóvil eléctrico.
Específicos :
·Comprender el funcionamiento de motores.
·Comprender el funcionamiento de
generadores.
·Proponer un nuevo modelo de motor.
·Estudiar el modelo propuesto.
Hipótesis
Los automóviles pueden ser menos contaminantes, utilizando nuevas
tecnologías, por ejemplo, la combinación de un motor de combustión interna con
un motor y generador eléctrico.
Delimitaciones
Nuestra tesis estudiará el funcionamiento del motor de un automóvil
convencional hasta las nuevas tecnologías optando por las más conveniente para
reducir los índices de contaminación y ahorrar energía.
Limitaciones
El mayor problema que tuvimos que enfrentar en el desarrollo de esta
tesis sobre autos ecológicos fue el gran hermetismo de las empresas
investigadoras por lo que nos costo mucho recopilar la información.
Otro problema también fue el lenguaje e idioma en que esta información se
encontraba.
A través del desarrollo de nuestra tesis nos dimos cuenta que el tema era
muy amplio por lo que muchas veces hicimos variaciones con respecto a este, ya
que hay muchos tipos de motores para solucionar el problema de la contaminación
y no usar el automóvil de motor de explosión.
Marco Teórico
Cualquier cuerpo requiere de una fuerza para adquirir un movimiento o
bien para dejar de hacerlo, conocido como energía mecánica. Así por
ejemplo al empujar un triciclo parado se aplica una fuerza que hace que éste se
acelere. También si se deja caer una pelota, ésta adquiere una aceleración
hacia abajo debido a la existencia del campo gravitatorio terrestre. De igual
forma funciona un automóvil, el cual necesita una fuerza para iniciar o detener
un movimiento.
Esta fuerza es otorgada por el motor que poseen, dependiendo del tamaño y
la función del vehículo es el tipo de motor necesario, así como variables tipos
de vehículos lo hay también de motores.
También debemos mencionar en el caso de los motores eléctricos la
existencia de aparatos que cumplen la función del motor eléctrico, pero a la
inversa; es decir, convierten la energía mecánica en eléctrica.
Motores
Son máquinas que convierten la energía en movimiento o trabajo mecánico.
Los motores pueden clasificarse según el agente que produce el movimiento,
puede ser fluido gaseoso no calentado como el viento (FUERZA EÓLICA) o aire
comprimido (motor neumático); gaseoso calentado (motores térmico) este
utilizado para el automóvil de hoy en día; liquido: agua que cae desde una
cierta altura (turbinas hidráulicas) o aceite a presión (motores hidráulicos);
último tipo muy importante, lo constituye los motores eléctricos, basados en
fenómenos electromagnéticos.
Motores térmicos son convertidores de energía calórica en energía
mecánica. La energía calórica procede de diferentes fuentes distinguiendo dos
tipos de motores:
·MOTORES DE COMBUSTIÓN EXTERNA
Es una maquina de vapor, una caldera produce el calor necesario para la
vaporización del agua que circula por una red de tubos. La presión adquirida
por el vapor se utiliza ya sea directamente, en los motores de pistón de
movimiento alternativo (Locomotora), o indirectamente por transformación de la
energía cinética, en las turbinas de vapor (Central eléctrica). Al termino del
proceso, el vapor escapa hacia a la atmósfera o va a parar a un condensador.
Se conoce como energía eólica al aprovechamiento por el
hombre de la energía del viento. Antiguamente se utilizó para propulsar naves
marinas y mover molinos de grano. Hoy se emplea sobre todo para generar energía
limpia y segura.
Una energía
con ventajas:
La energía
eólica presenta ventajas frente a otras fuentes energéticas convencionales:
o Procede
indirectamente del sol , que calienta el aire y ocasiona el viento .
o Se renueva
de forma continua .
o Es
inagotable .
o Es limpia
. No contamina.
o Es
autóctona y universal . Existe en todo el mundo.
o Cada vez
es más barata conforme avanza la tecnología .
o Permite el
desarrollo sin expoliar la naturaleza , respetando el medio ambiente .
o Las
instalaciones son fácilmente reversibles. No deja huella.
Una energía
limpia:
La generación
de electricidad a partir del viento no produce gases tóxicos, ni contribuye al
efecto invernadero, ni a la lluvia ácida. No origina productos secundarios
peligrosos ni residuos contaminantes. Cada Kw.h de electricidad, generada por
energía eólica en lugar de carbón, evita la emisión de un Kilogramo de dióxido
de carbono-CO2 - a la atmósfera. Cada árbol es capaz de absorber 20 Kg de CO2;
generar 20 Kilowatios de energía limpia, tiene el mismo efecto, desde el punto
de la contaminación atmosférica, que plantar un árbol .
El sol, una
fuente inagotable:
La energía
eólica forma parte de las energías renovables, que proceden del sol. La energía
procedente de la radiación solar, que la Tierra absorbe en un año, equivale a
unas 20 veces la energía almacenada en todas las reservas de combustibles fósiles
del mundo (carbón, petróleo y gas ). Si se pudiera aprovechar tan solo el
0'005% de dicha radiación mediante aerogeneradores , turbinas , paneles solares
y otros procedimientos tecnológicos " renovables " obtendríamos más
energía útil en un año que la que conseguimos quemando carbón petróleo y gas .
Con la diferencia de que las energías renovables no se agotan.