Desafíos de la Ingeniería

-Proyecto Energy SaversGrupo 8Profesor Mario Durán

Presentación Idea

Problema

Solución

Calentar agua utilizando la energía de manera más eficiente y en la ausencia de recursos como gas o electricidad.

• Calentador por convección que aumenta la eficacia con una combustión más eficiente y mayor transferencia de calor con un combustible de fácil adquisición.

Principios de Funcionamiento

El Calentador funciona básicamente por convección y esta se produce por el calor de la combustión genera aire caliente y gracias al aire que ingresa desde la parte inferior se genera la corriente.

• Y también por conducción, al estar en contacto el aire caliente con el recipiente de agua se produce la transferencia de calor

Modelo Para Medición de Eficiencia

Estimación analítica de la eficiencia

Podemos estimar la eficiencia mínima necesaria para que nuestro dispositivo sea eficiente:

Tamb=Tiagua=25ºc

Calor necesario: (Delta =60ºC)

271700 Joules.

Para calcular el calor irradiado por conducción tomamos la Tº promedio=53ºC.

Calculamos la potencia a través de la ley de Fourier.

Acero k= 46w/mºC Styrofoam 0.042w/mºC

Area 0.06m^2 ,P= -KA(dT)/dx.

El calor perdido por radiación es cero , debido a que la e*dT^4 es muy bajo . Eacero =0.17

Para Calcular el calor dado por el combustible utilizamos carbón de ley media.

Pc= 26700Kjoules/kg. Competencia :Supongamos el caso de tener 750 Kg. de leña

recién talada. Con un 50% de humedad su poder calorifico equivaldría a 3 Kw/Kg.

La energía efectiva de 1 kg de leña es de 0,21 kWh/kg, estimando el poder calorífico de la misma en 1.500 kJ/kg. Para el carbón este valor varía notablemente en función del tipo y procedencia del mismo. Un valor medio, sin embargo, puede ser de 0,75 kWh/kg.

En el mejor de los casos el Pc sería 2700kj/kg.

Planificación Tiempo

• 3º Semana Mayo: Cotización Fabricación Proyecto

• 4º Semana Mayo: Evaluación de costos y Construcción Proyecto

• 1º Semana Junio: Comienzan las pruebas y mejoras posteriores

• 3º Semana Junio: Presentación Final

Conclusiones

En los últimos años el consumo energético a nivel mundial ha ido en aumento

Minimizar las pérdidas y aumentar la eficiencia de los dispositivos de uso diario es una tarea sumamente importante, esta es la base de nuestro proyecto.

Nuestra “tetera” utiliza los principios de Convección y de Bernuolli, junto con una forma geométrica especifica, para lograr un gran aprovechamiento del combustible.