Universidad de Santiago de Chile

Facultad de Ciencias Licenciatura en Física y Matemáticas

Guía Energías Renovable

“Energía Solar”

Integrantes: Daniel Valdivieso

José Cáceres

Iván Cornejo

Kevin Chamorro

Sergio Acuña

Asignatura: Bases Físicas de los Seres Vivos, Módulo Energía.

Guía Energías Renovable: “Energía Solar”.

Presentación:

La energía solar es aquella que se obtiene al captar el calor y la luz que emite el Sol, con el objetivo de transformar o movilizar a alguna cosa, por sus características, la podemos clasificar como una energía limpia y renovable, sin embargo, es importante tener en cuenta que la potencia de estas radiaciones solares y su aprovechamiento para la generación de energía varían de acuerdo a la hora del día, las condiciones de la atmósfera y la ubicación geográfica. Respecto a la sustentabilidad (o sostenibilidad) de la misma, es un término que se puede utilizar en diferentes contextos, pero en general se refiere a la cualidad de mantenerse por sí mismo, sin ayuda exterior y sin agotar los recursos disponibles. La sustentabilidad ecológica y socioeconómica consiste en mantener un equilibrio entre la necesidad del ser humano a mejorar su situación física y emocional, y la conservación de los recursos naturales y ecosistemas que sustentarán la vida de la generación futura.

Objetivos:

Aprender los mecanismos

referentes a procesos de transferencia, conservación y degradación de la energía solar a través de distintos dispositivos.

Identificar las ventajas de la Energía Solar y apreciarla en un contexto cotidiano.

Aprender sobre la utilización de la Energía Solar y su contribución a nivel global.

Dominar y desarrollar los razonamientos propuestos y extraer conclusiones de ellos.

Conceptos:

Energía Solar. Transferencia de la Energía Solar. Conservación de la Energía Solar. Degradación de la Energía Solar. Contribución Global. Uso Cotidiano. Energía Limpia. Energía Renovable. Medio Ambiente. Reciclaje y Uso Local.

Guía Energías Renovable: “Energía Solar”.

I. Actividad 1. “Calefactor Solar. Una idea genial”

A. En grupos de cuatro personas analice la siguiente situación y conteste

finalmente las preguntas:

Peter Rowan decidió convertir un garaje en desuso en un espacio de trabajo en el que

dedicarse a la escritura, pero también quería hacerlo de la manera más sostenible

posible, reutilizando materiales, y creando su propio (y barato) sistema de calefacción

solar para los meses de invierno.

La sustentabilidad ecológica y socio económica y consiste en mantener un equilibrio

entre la necesidad del ser humano a mejorar su situación física y emocional, y la

conservación de los recursos naturales y ecosistemas que sustentarán la vida de la futura

generación.

El proceso de construcción es bastante simple, se perforan las latas en la base (225

latas 15×15),(RECICLADAS!) para luego unirlas utilizando una silicona resistente a altas

temperaturas, formando una columna de latas. Las cuáles colocó dentro de una caja de

madera.

Finalmente se pondrá en toda la parte frontal (a modo de cristal frontal) un plexiglass

(Policarbonto / Acrílico) que servirá para aislar el calefactor y aumentar el poder de los

rayos solares, las cámaras que dejamos en los extremos se sellaran con una madera

contrachapada pintada también de negro.

Y ya esta listo ahora a buscar el mejor lugar para instalarlo, como solo funcionará cuando

haya sol, debemos tomar en cuenta esto para su instalación, el mismo no puede substituir

a ningún sistema de calefacción que ya tengamos pero si puede actuar como

complemento.

Sabias que: Uno de los usos que se le pueda dar a la Energía Solar, consiste en instalar un calentador de agua solar. Con ello estarías ahorrando un 30% del consumo doméstico de energía y estarías remplazando el uso de energías contaminantes por una energía limpia y renovable. Sabias que: Japón es el país que lidera los proyectos de condominios con autoabastecimiento solar.

Guía Energías Renovable: “Energía Solar”.

Puedes ver el proyecto completo (en ingles) aca:

http://faircompanies.com/blogs/view/building-a-solar-heater-with-recycled-cans/

Describa el camino que realizará la Energía en el trabajo que realizó Peter Rowan

¿Explique como funciona el primer principio de la termodinámica en el calefactor?

¿Qué otros usos podría darle a este dispositivo?

¿Cómo crees que se transfiere la energia? Dibuja.

Aquí podemos encontrar un video explicativo, referente al trabajo de Peter Rowan:

http://youtu.be/nuxanLdtwZQ

Guía Energías Renovable: “Energía Solar”.

Recuerda siempre que:

“Todas las energías siguen el Primer Principio de la

Termodinámica”.

¡¡¡Atrevete a hacer tu propio calefactor solar!!!

I.1 Actividad. En cada uno de los recuadros,

explica brevemente para el calefactor solar casero:

- Transferencia de Energía.

- Pérdida de la Energía.

- Difusión de la Energía.

- Reciclaje.

Guía Energías Renovable: “Energía Solar”.

III. Experiencia de Laboratorio. “El Horno Solar”

B. Siga las siguientes instrucciones y construya con sus compañeros un horno

solar. Finalmente responda las preguntas:

Para hacer un horno solar debes forrar los lados y la base de una caja de zapatos, con

hojas de espuma de Poliestireno de media pulgada (1.25 cm) y sella las uniones con cinta

adhesiva de aluminio brillante. Corta una pieza de cartulina negra para cubrir la base

interior de tu horno solar. El papel negro absorberá los rayos solares, lo cual generará el

calor. Cubre las partes laterales y la parte superior del interior del horno solar con papel

aluminio para que éste funcione como reflector. Para permitir que los rayos solares entren

al horno y mantengan el calor dentro, coloca en la parte superior un pedazo de vidrio

transparente o plexiglás. Aísla el exterior del horno solar con hojas de espuma de

Poliestireno. Posiciona el horno solar de forma que la parte superior deje pasar los rayos

solares a la cámara de cocinado. Coloca un termómetro dentro del horno para saber qué

tan caliente se pone éste.

Registre mediciones cada 2 minutos de la temperatura del horno. (Al menos 4 medidas)

Retire el horno del Sol y dibuje como debería ser el gráfico que represente los procesos de Transferencia, Conservación y Degradación de la Energía en el interior del horno

hasta que quede a temperatura ambiente.

Explique si hay o no pérdida de Energía al ambiente.

Horno 1

Guía Energías Renovable: “Energía Solar”.

FINALMENTE:

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III. “Pensando en Energía Solar”

Reflexione sobre el uso de la Energía Solar y explique con sus propias palabras si considera que vale la pena o no invertir en ella.

Reflexione y registre para cuantas actividades domésticas se podrían utilizar la Energía Solar.

Estaría usted en parte de acuerdo con una iniciativa de autoabastecimiento solar. ¿Porqué?

Sabias que… el uso de la energía solar, como una fuente de energía local, reduciría la contaminación producida por los países, disminuiría los costes de la mitigación del cambio climático, y evitaría la subida excesiva de los precios de los combustibles fósiles.

¿Qué diferencia o similitud entre

ambos proyectos descubrió con sus

compañeros?

Guía Energías Renovable: “Energía Solar”.

Sabias que… la energía solar más desarrollada en la actualidad es la energía solar fotovoltaica, y que según informes de la organización ecologista podría suministrar Greenpeace en el año 2030 podría suministrar energía a dos tercios de la población mundial. Te presentamos sus ventajas globales en su uso local, ya sea para tareas de gran envergadura como pequeñas tareas:

Grandes Tareas: Calentar Agua Regular la temperatura de una habitación Iluminar el hogar Calentar un horno Mover un automóvil Temperar una piscina

Pequeñas Tareas: Cargar la batería de un Pendrive Cargar la batería de una Cámara Digital Cargar la batería de un Celular Cargar la batería de un linterna Cargar unidades de almacenamiento de energía como, pilas recargables.

Por lo tanto, hoy en día la energía solar se puede utilizar de variadas formas en la vida diaria, por lo que si aprendemos a apreciarla y a utilizarla, podremos hacer con esta energía limpia y renovable, importantes contribuciones para la resolución de algunos de los problemas más urgentes que afronta la humanidad y poder así contribuir de manera participe a nuestro planeta, a la humanidad, a nuestro medioambiente, pero principalmente a la naturaleza.

Guía Energías Renovable: “Energía Solar”.

IV. Competencias.

Apreciación del estudiante

Logrado Falta práctica No Logrado

Dominio de los conceptos entregados.

Análisis y extracción de conclusiones de las distintas situaciones planteadas.

Resolución de problemas propuestos.

V. Anexo, Otros Datos y Links de Interés.

Video explicativo sobre Energía Solar:

http://www.youtube.com/watch?v=Y6BTu1Wwods#t=61

Video de una Casa Eficiente:

http://www.youtube.com/watch?v=T3z9TX4yOEY

Video de un Calentador de Agua Solar:

http://www.youtube.com/watch?v=lGLHNXXnCXY