Proyecto de alumnos

1. 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

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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

6. 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.

7. 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.

8. 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).

9. 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.

10. 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 aislada
La caja es el elemento que contiene la superficie absorbedora , protegiéndola
a su vez de las pérdidas de temperatura.

11. 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.

12. COMO FUNCIONA EL CALENTADOR SOLAR DE AGUA

13. 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.

14. 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

15. DESARROLLO EXPERIMENTAL
Material
•Botellas de platico
•Manguera negra
•Conexiones “L”
•Conexiones “T”
•Abrazaderas
•Conectores
•Reductores
•Garrafón 60L
•Tabla de madera
•Papel aluminio

16. PROCEDIMIENTO
•Medimos y cortamos la manguera :
6 piezas de 1m de largo. 12 piezas de 10cm de largo.

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

18. •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.

19. •Realizar una prueba hidráulica para
verificar que no haya pérdida de agua.
PROCEDIMIENTO
•Colocar las dos salidas de agua.
•Colocar las abrazaderas.

20. •Hacer las perforaciones para instalar la
superficie absorbedora.
PROCEDIMIENTO
•Forrar el pedazo de madera
con papel aluminio

21. PROCEDIMIENTO
•Hacer los orificios en el tanque
acumulación.
•Unir la parte absorbedora a la
base, reforzándola con alambre

22. Conectar con mangueras el calentador al tanque de acumulación.
PROCEDIMIENTO

23. 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.

24. 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.

25. 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/quee
scsp.pdf
•http://www.feriadelasciencias.unam.mx/anteriores/feria18/F_L_DT%20Disenio_y_construc
cion_de_un_cal.pdf
•http://www.acmor.org.mx/descargas/diplomado/CalentadorSolarAgua.pdf
•http://micalentadorsolar.com/

26. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
ACTIVIDADES RESPONSABLE
FECHA
ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO
Elección de tema de investigación
Todos
Elaboración de preguntas de investigación
Todos
Búsqueda de información
Todos
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 acumulador
Todos
Pruebas de Temperaturas
Todos
Resultados y conclusiones
Todos
Elaboración de informe y presentación
Todos