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Resumen En marzo de 2014, se incluy una actividad de transferencia de conocimiento en el plan docente del componente de fundamentos de la electricidad., bajo la forma de organizacin y ejecucin de un taller de alfabetizacin en el uso de energa solar, dirigido a nios con edades en el segmento K7 K12. Como parte de los preparativos previos a la realizacin del taller, se dise una gua didctica y tres experimentos demostrativos montados en tres mdulos: mdulo fotovoltaico, mdulo termosolar, y, mdulo de iluminacin solar. Una vez terminado el taller, se analiz los resultados obtenidos, identificando oportunidades para mejorar la sensibilizacin de los instructores tutores del taller, modificar los materiales de trabajo, y, mejorar la metodologa de evaluacin de competencias adquiridas por los nios participantes. En este documento, se describen los resultados obtenidos al identificar opciones para la optimizacin de los mdulos demostrativos utilizados.

ndice de trminosenerga, energa renovable, energa solar, alfabetizacin energtica, talleres de alfabetizacin energtica, experimentos diseados para talleres de alfabetizacin energtica.

I. INTRODUCCIN

En el semestre marzo 2014, desde la Seccin de Energa y

Electrnica (SEE) del Departamento de Ciencias de la Computacin y Electrnica (DCCE) de la UTPL, con el apoyo de la Direccin General de Misiones Universitarias se propuso presentar en la Convocatoria de Buenas Prcticas Docentes de la universidad, la inclusin de una actividad de transferencia de conocimiento en el plan docente del componente de fundamentos de la electricidad., bajo la forma de organizacin y ejecucin de un taller de alfabetizacin en el uso de energa solar, dirigido a nios en el segmento K7 K12.

De acuerdo al mtodo de enseanza constructivista ELI, la transferencia permite que el estudiante pueda aplicar los conocimientos adquiridos en ambientes diferentes al que est acostumbrado, a lo que se suma la oportunidad de construir habilidades de trabajo en equipo y gestin de recursos, sin olvidar el crecimiento personal al trabajar con nios de un grupo vulnerable.

Como tutores en el taller participaron 20 estudiantes de la

titulacin de Ingeniera en Electrnica y Telecomunicaciones, matriculados en el componente. Para el taller se utiliz una gua didctica y mdulos demostrativos especialmente diseados (Inti Kit).

Una vez terminado el taller, se analiz los resultados

obtenidos, identificando oportunidades para mejorar la sensibilizacin de los instructores tutores del taller, optimizar los materiales de trabajo (gua y mdulos demostrativos), y, mejorar la metodologa de evaluacin de competencias adquiridas por los nios participantes.

En este documento, se describen los resultados obtenidos al

identificar opciones de optimizacin de los mdulos demostrativos utilizados.

II. EVALUACIN DE LOS MDULOS DEMOSTRATIVOS

UTILIZADOS EN EL TALLER A. Sobre los mdulos demostrativos diseados

El Inti Kit contiene 3 mdulos demostrativos: mdulo fotovoltaico, mdulo termosolar, y, mdulo de iluminacin solar. Mdulo fotovoltaico

El mdulo fotovoltaico consta de 3 paneles solares, multmetro, y, cables conectores, y, fue concebido para experimentar con valores de voltaje e intensidad en conexiones en serie y en paralelo (ver Fig.1) [1].

Fig. 1 Panormica del mdulo fotovoltaico contenido en el Inti Kit. Fotografa de autores.

Optimizacin de mdulos demostrativos utilizados en un taller de alfabetizacin energtica

Arciniega K.#1, Condoy J.#1, Jimnez C. #1, Romero J. #1, Moreno J. #1, Jaramillo Jorge#2

#1 Profesionales en formacin, Universidad Tcnica Particular de Loja #2 Docente de la EET, Universidad Tcnica Particular de Loja

Loja, Ecuador 2015

kbarciniega@utpl.edu.ec, jpcondoy1@utpl.edu.ec, csjimenez@utpl.edu.ec, jcromero10@utpl.edu.ec, jlmoreno5@utpl.edu.ec, jorgeluis@utpl.edu.ec

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Mdulo termosolar

El mdulo termosolar consta de un tanque, un colector solar, soportes, abrazaderas, llaves de paso, tuberas y mangueras (ver Fig.2) [2].

Fig. 2 Panormica del mdulo termosolar contenido en el Inti Kit. Fotografa de autores.

Mdulo de iluminacin solar

El mdulo de iluminacin solar diurna contiene una lente de

Fresnel, soportes, conector de fibra ptica, fibra ptica, y, soporte (ver Fig.3) [3].

Fig.3 Panormica del mdulo de iluminacin solar diurna contenido en el Inti Kit. Fotografa de autores.

B. Evaluacin preliminar de la perfomance de los mdulos diseados

La evaluacin preliminar de los resultados del taller

permiti identificar al menos 3 grupos de problemas relacionados a los mdulos: fragilidad, escases y dependencia.

Los mdulos fueron diseados para demostraciones del

aprovechamiento de la energa solar, sin considerar que la edad de los beneficiarios del taller, lo que incidi en su fragilidad, especialmente en el mdulo de iluminacin solar diurna.

Por otra parte, los 3 mdulos demostrativos fueron insuficientes, en nmero, para atender los requerimientos de los cerca de 20 participantes en el taller.

Finalmente, el clima no favorable en la ciudad de Loja

durante la realizacin del taller demostr la excesiva dependencia de los mdulos respecto del nivel de radiacin solar. As por ejemplo, el mdulo termosolar recoge calor en el colector y lo transfiere al agua, que se almacena en el tanque. El tiempo de exposicin requerido para calentar el agua de forma significativa, es de al menos medio da. Este parmetro influy directamente en el poco impacto del experimento durante el taller.

C. Identificacin de opciones de optimizacin de los mdulos demostrativos

Una vez identificados los problemas presentados en los

mdulos, se decidi definir opciones de optimizacin, priorizando aquellas de bajo presupuesto y amplia disponibilidad (en nmero).

Finalmente, analizando la informacin disponible en la

bibliografa, se decidi mantener los mdulos originales para demostraciones magistrales, e, incluir en el kit al menos 3 nuevos mdulos: horno solar, placas solares caseras, y, lmparas solares caseras.

D. Hornos solares caseros

La bibliografa [4] muestra experiencias exitosas del uso de

cocinas y hornos solares caseros en pases como China e India, construidos con materiales de bajo costo. En [5] se describe la campaa de promocin de la coccin solar en Bolivia, Per, Chile y Argentina, a travs de cursos-taller de autoconstruccin de cocinas solares y capacitacin nutricional.

El horno solar que se propone incluir en el Inti Kit, se

construye de acuerdo a las referencias mostradas en [6], y, utiliza materiales disponibles en el medio como madera de alcanfor amarillo, vidrios de 4 lneas, aislante de lana mineral de roca, papel aluminio, pegamento, bisagras rectas de presin, sellante de silicona de alta temperatura, y, pintura en esmalte amarillo.

La cara superior del horno tiene una inclinacin de 60

grados respecto al horizonte. La cara lateral es de forma trapezoidal, de doble pared, con aislante de lana mineral. En la parte posterior del horno se ubica la puerta, cubierta con aislante, con una manija y dos bisagras rectas de presin que permiten cerrarla a presin y mantener el calor en el interior del horno (ver Fig.4 y 5).

Las pruebas efectuadas con el horno construido muestran

que este es capaz de operar en das soleados y nublados. En das soleados se registraron temperaturas de 100 C, en el interior del horno, mientras que en das nublados se lleg a 80C. Como ejemplo se logr hornear una tora de chocolate en 2 horas.

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Fig.4 Vista superior del horno solar casero a incluir en el Inti Kit. Fotografa de autores.

Fig.5 Vista frontal del horno solar casero a incluir en el Inti Kit. Fotografa de autores.

E. Placas solares caseras

Las placas solares caseras son ideales para explicar el efecto fotovoltaico en iniciativas de bajo presupuesto; se construyen a partir de materiales reciclados, y qumicos utilizados cuidadosamente; y, pueden entregar hasta 1,5V [7].

Para la construccin de las placas solares caseras se utiliza

cartn, papel aluminio, alambre de cobre, esmalte negro, viruta de acero fina, pegamento, cinta aislante, pincel, cable; palillos de dientes, pasta dental , sulfato de cobre, sal, agua, y jugo de limn. El procedimiento de construccin se describe en [8] (ver Fig.6).

Las pruebas efectuadas con la placa solar permitieron

identificar algunos inconvenientes en el proceso de fabricacin, especialmente relacionados al uso de los qumicos. Durante la operacin, los resultados fueron satisfactorios.

Fig.6 Vista frontal de la placa solar casera a incluir en el Inti Kit. Fotografa de autores. F. Lmparas solares caseras

Los continuos cortes del suministro de energa elctrica que

sufra Brasil en 2002, motivaron a Alfredo Moser, un mecnico brasileo, a idear la manera de iluminar su casa durante el da, utilizando botellas de plstico llenas de agua y cloro, invento que hoy ilumina las casas de miles de personas que viven en condicin de pobreza en el mundo [9].

Por sus prestaciones, una lmpara de Moser es equivalente a

una lmpara incandescente de 60 W, y no requiere de conexiones elctricas puesto que opera por refraccin de la luz del Sol [10] (ver Fig.6 y 7)

Para construir una lmpara de Moser se emplea una botella

plstica de refresco de 2 l, cloro, agua, cartn, y plstico de color negro.

Fig.6 Vista interior de una vivienda iluminada con una lmpara de Moser [11].

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Fig.7 Vista de una lmpara de Moser desde el exterior de la vivienda [12].

III. CONCLUSIONES

La evaluacin preliminar de los resultados del taller permiti identificar al menos 3 grupos de problemas relacionados a los mdulos experimentales inicialmente diseados: fragilidad, escases y dependencia.

Identificados los problemas presentados, se decidi mantener los mdulos originales para demostraciones magistrales, e, incluir en el kit al menos 3 nuevos mdulos (priorizando aquellas de bajo presupuesto y amplia disponibilidad): horno solar, placas solares caseras, y, lmparas solares caseras.

IV. REFERENCIAS

[1] F. J. Chica y M. S. Navas, Energa solar fotovoltaica, de Inti

Kit Alfabetizacin en el aprovechamiento de energa solar en todas sus formas, orientadas al segmento K12-K14, Loja, pp. 39 - 40 41.

[2] F. J. Chica y M. S. Navas, Energa termosolar, de Inti Kit Alfabetizacin en el aprovechamiento de energa solar en todas sus formas, orientadas al segmento K12-K14,