TERMA SOLAR A BASE DE PETS

1.- INTRODUCCION:Durante aos los problemas ms grandes a nivel mundial han sido la sobre produccin de plsticos, el efecto invernadero debido a las grandes masas de quema de combustibles y el uso excesivo de energa elctrica, y ahora ms que nunca se necesitan de inventos ecolgicos que puedan acabar o disminuir en un cierto porcentaje la contaminacin mundial. El calentador solar ofrece una solucin efectiva para disminuir estos ndices, ya que solamente necesita de una energa limpia, la energa solar, la cual no da efectos secundarios, y adems de que es una energa inagotable y gratis. El calentador solar construido a base de PET, tiene como funcin acaparar los rayos del sol, provocando en su interior un efecto invernadero, el cual el calor generado es absorbido por una manguera, la cual hace la funcin de calentar el agua mientras pasa por todo el sistema, llegando as caliente a todas las salidas de agua de una casa convencional. Esto representa una gran disminucin en la contaminacin, y sobre todo a nivel monetario, ya que la compra de gas butano, y de uso de energa elctrica serian innecesarios, siendo as una manera de prevenir el calentamiento global, y una manera ms de tener los mismos privilegios gastando y contaminando menos.2.- OBJETIVOS: Es ecolgico. Es econmico. Es accesible para todas las personas.3.- RESUMEN:Teniendo en cuenta estos dos grandes problemas los alumnos de Ingeniera Ambiental V Ciclo de la Universidad Alas Peruanas Sede Arequipa hemos diseado un sistema para aprovechar la energa solar para utilizarlo en un calentador solar que est construido con materiales reciclados principalmente PET.Este calentador te permite tener agua caliente en tu casa sin utilizar gas o energa elctrica, ya que utiliza la energa proveniente de la radiacin del sol creando el efecto invernadero dentro de las botellas por donde se conduce el agua; el sistema es realmente eficiente ya que se coloca de forma vertical, por lo que los rayos solares siempre estn en contacto con el calentador. Adems no solo absorbe la radiacin directa de los rayos solares, sino tambin la global; es decir la que proviene del ambiente resultado de que los rayos solares se reflejen en superficies lisas. El calentador de agua tambin presenta otras ventajas, como son: el que se pueda adaptar a los espacios disponibles dentro de una casa, sin tener que hacer arreglos en las conexiones de agua o remodelaciones. El costo de la fabricacin e instalacin es muy bajo comparado con un calentador de agua comn y no requiere de constante mantenimiento.

El calentador de agua solar tambin presenta ventajas en cuanto al medio ambiente, ya que es una alternativa de reciclaje para el plstico PET, ya que generalmente despus de ser utilizado como contenedor de alimentos, sin necesidad de que tenga que pasar por procesos qumicos para ser utilizado de nuevo, o termine en los rellenos sanitarios donde tardar aos en degradase por s solo. Adems de que se reduce el consumo de energa elctrica o de gas, lo que reduce la emisin de dixido de carbono a ambiente y con esto ayudamos a reducir el impacto del inminente calentamiento global.4.- JUSTIFICACION DEL PROBLEMA:Dentro de las principales razones por la cual decidimos hacer este proyecto es que es muy econmico y ecolgico, puesto que como dice el dicho el sol calienta gratis y su energa es 0.0% contaminante y es bastante abundante, adems que este de energa es total mente gratuita, bsicamente utilizaremos la energa solar como fuente de calor, ahorrndonos el gasto del gas o electricidad, adems se puede decir que este tipo de calentador es muy barato y la larga resulta ser aun ms econmico. En estos tiempos en los cuales el precio del petrleo y gas estn sobre precios muy altos, considerando que el ahorro y la inversin, ser ideal para las familias, y decimos que es ecolgico, ya que estamos reciclado botellas de PET, lo cual para mucha gente seria basura (botellas de refresco, agua embotelladla, jugos etc.), algunos piensan que la basura de unos es el tesoro de otros, el pet es muy fcil de conseguir y literalmente el nico precio ser el estar recolectando las botellas, tambin es ecolgico al contribuir contra el calentamiento global, ya que se quema ningn gas utilizando energa ya existente conteniendo un ahorro de hasta del 80% en el consumo de gas, representando con ello un gran beneficio para su economa. Bsica mente las razones por las cual escogimos este proyecto son: es eficiente, muy barato, sumamente ecolgico, muy fcil de construir, y muy accesible, cualquier persona que quisiera uno lo contendra muy fcilmente. Aproximadamente el calentador tendr una vida til de 3 aos, y en caso de que se requiera el cambio de alguna parte o el mismos calentador ser muy sencillo, debido a que ninguno de los materiales con se construir es costoso5.- MARCO TEORICO:

LA ENERGA SOLAR

Una energa garantizada para los prximos 6.000 millones de aos El Sol, fuente de vida y origen de las dems formas de energa que el hombre ha utilizado desde los albores de la Historia, puede satisfacer todas nuestras necesidades, si aprendemos cmo aprovechar de forma racional la luz que continuamente derrama sobre el planeta. Ha brillado en el cielo desde hace unos cinco mil millones de aos, y se calcula que todava no ha llegado ni a la mitad de su existencia. Durante el presente ao, el Sol arrojar sobre la Tierra cuatro mil veces ms energa que la que vamos a consumir. Espaa, por su privilegiada situacin y climatologa, se ve particularmente favorecida respecto al resto de los pases de Europa, ya que sobre cada metro cuadrado de su suelo inciden al ao unos 1.500 kilovatios-hora de energa, cifra similar a la de muchas regiones de Amrica Central y del Sur. Esta energa puede aprovecharse directamente, o bien ser convertida en otras formas tiles como, por ejemplo, en electricidad. No sera racional no intentar aprovechar, por todos los medios tcnicamente posibles, esta fuente energtica gratuita, limpia e inagotable, que puede liberarnos definitivamente de la dependencia del petrleo o de otras alternativas poco seguras, contaminantes o, simplemente, agotables. Es preciso, no obstante, sealar que existen algunos problemas que debemos afrontar y superar. Aparte de las dificultades que una poltica energtica solar avanzada conllevara por s misma, hay que tener en cuenta que esta energa est sometida a continuas fluctuaciones y a variaciones ms o menos bruscas. As, por ejemplo, la radiacin solar es menor en invierno, precisamente cuando ms la solemos necesitar. Es de vital importancia proseguir con el desarrollo de la incipiente tecnologa de captacin, acumulacin y distribucin de la energa solar, para conseguir las condiciones que la hagan definitivamente competitiva, a escala planetaria. Bsicamente, recogiendo de forma adecuada la radiacin solar, podemos obtener calor y electricidad. El calor se logra mediante los colectores trmicos, y la electricidad, a travs de los llamados mdulos fotovoltaicos. Ambos procesos nada tienen que ver entre s, ni en cuanto a su tecnologa ni en su aplicacin. Hablemos primero de los sistemas de aprovechamiento trmico. El calor recogido en los colectores puede destinarse a satisfacer numerosas necesidades. Por ejemplo, se puede obtener agua caliente para consumo domstico o industrial, o bien para dar calefaccin a nuestros hogares, hoteles, colegios, fbricas, etc. Incluso podemos climatizar las piscinas y permitir el bao durante gran parte del ao. Tambin, y aunque pueda parecer extrao, otra de las ms prometedoras aplicaciones del calor solar ser la refrigeracin durante las pocas clidas .precisamente cuando ms soleamiento hay. En efecto, para obtener fro hace falta disponer de un foco clido, el cual puede perfectamente tener su origen en unos colectores solares instalados en el tejado o azotea. En los pases rabes ya funcionan acondicionadores de aire que utilizan eficazmente la acondicionadores energa solar. Las aplicaciones agrcolas son muy amplias. Con invernaderos solares pueden obtenerse mayores y ms tempranas cosechas; los secaderos agrcolas consumen mucha menos energa si se combinan con un sistema solar, y, por citar otro ejemplo, pueden funcionar plantas de purificacin o desalinizacin de aguas sin consumir ningn tipo de combustible. Las clulas solares, dispuestas en paneles solares, ya producan electricidad en los primeros satlites espaciales. Actualmente se perfilan como la solucin espaciales. definitiva al problema de la electrificacin rural, con clara ventaja sobre otras alternativas, pues, al carecer los paneles de partes mviles, resultan totalmente inalterables al paso del tiempo, no contaminan ni producen ningn ruido en absoluto, no consumen combustible y no necesitan mantenimiento. Adems, y aunque con menos rendimiento, funcionan tambin en das nublados, puesto que captan la luz que se filtra a travs de las nubes. La electricidad que as se obtiene puede usarse de manera directa (por ejemplo e para sacar agua de un pozo o para regar, mediante un motor elctrico), o bien ser almacenada en acumuladores para usarse en las horas nocturnas. Incluso es posible inyectar la electricidad sobrante a la red general, obteniendo un importante beneficio. Si se consigue que el precio de las clulas solares siga disminuyendo, inicindose su fabricacin a gran escala, es muy probable que, para primeros de siglo, una buena parte de la electricidad consumida en los pases ricos en sol tenga su origen en la conversin fotovoltaica. La energa solar puede ser perfectamente complementada con otras energas convencionales, para evitar la necesidad de grandes y costosos sistemas de acumulacin. As, una casa bien aislada puede disponer de agua caliente y aislada calefaccin solares, con el apoyo de un sistema convencional a gas o elctrico que nicamente funcionara en los periodos sin sol. El costo de la factura de la luz sera slo una fraccin del que alcanzara sin la existencia de la instalacin existencia solar.

CALOR Y ELECTRICIDAD:El sol ofrece la posibilidad de generar calor y electricidad de una forma barata, respetuosa con el medio ambiente y proporcionando independencia energtica. Espaa es el pas europeo que ms radiacin solar recibe junto a Portugal. Sin embargo, este potencial a penas se aprovecha ni por medio de la energa solar trmica de baja temperatura ni por la solar fotovoltaica, que cuentan, de momento con una mnima implantacin. La expresin "No hay nada nuevo bajo el Sol" deja patente la presencia que el rastro rey lleva ejerciendo desde antao sobre la Tierra. No es para menos. Y es que se calcula que lleva emitiendo energa a nuestro planeta desde hace ms de 4.000 millones de aos. Durante todo este tiempo ha dejado constancia de su importancia por ser el motor que acta directa o indirectamente en todas las manifestaciones de vida terrestre. Desde hace unos aos, cada vez est cobrando ms fuerza el papel que el Sol puede tener para evitar el deterioro del medio ambiente. Cmo? Aprovechando la radiacin solar que deja caer sobre la Tierra como fuente energtica limpia, gratuita y autnoma. De esta forma, podra sustituir total o parcial-mente a las energas tradicionales -procedentes del petrleo, el gas, o el carbn, productoras de emisiones nocivas que daan la salud humana y el entorno- y ofrecer, a cambio, una alternativa claramente beneficiosa. Por supuesto que el potencial que ofrecen los rayos solares no es nuevo. Pero hizo falta que la crisis del petrleo de la dcada de los setenta pusiera en entredicho la dependencia energtica de nuestro pas y la necesidad de buscar nuevas soluciones para conseguir autonoma en este sector. Este punto de inflexin vino acompaado de la reivindicacin de distintos grupos sociales que solicitaron un cambio en la poltica energtica para no daar el entorno a travs de las energas renovables. En qu Beneficia La Energa Solar Al Medio Ambiente y a Mi Economa?Beneficios La energa solar, adems de ser renovable y no contaminar el Medio Ambiente, es una energa muy abundante en Arequipa. Su utilizacin contribuye a reducir el efecto invernadero producido por las emisiones de CO2 a la atmsfera, as como el cambio climtico provocado por el efecto invernadero. Adems, con su difusin y promocin todos colaboramos a que en el futuro se aproveche tambin el Sol en otras escuelas y edificios. Beneficios medioambientales Disminucin de las emisiones de CO2. Por cada 20 kWh de electricidad producida a partir de energa solar se dejan de emitir unos 10 Kg de CO2 al ao, en 25 aos se evitan 250 Kg de CO2. Reduccin de la contaminacin atmosfrica, del efecto invernadero producido por las emisiones de CO2 y del cambio climtico provocado por el efecto invernadero.Beneficios educativos Educacin de los alumnos en las tecnologas ecolgicas y en la cultura de respeto al Medio Ambiente. Posibilidad de creacin de un Club Solar en cada centro, que recoja, estudie y elabore trabajos sobre temas relacionados con la energa solar. Programacin de actividades educativas relacionadas con la energa solar y la ecologa: Semana Solar, concursos, exposiciones con los resultados de los trabajos, etc. Contacto e intercambio con otros centros incluidos en la Red de Escuelas Solares en Espaa.RADIACINRadiacin solar es el conjunto de radiaciones electromagnticas emitidas por el Sol. El Sol se comporta prcticamente como un cuerpo negro que emite energa siguiendo la ley de Planck a una temperatura de unos 6000 K. La radiacin solar se distribuye desde el infrarrojo hasta el ultravioleta. No toda la radiacin alcanza la superficie de la Tierra, porque las ondas ultravioletas ms cortas, son absorbidas por los gases de la atmsfera fundamentalmente por el ozono. La magnitud que mide la radiacin solar que llega a la Tierra es la irradiacin, que mide la energa que, por unidad de tiempo y rea, alcanza a la Tierra. Su unidad es el W/m (vatio por metro cuadrado). La radiacin presenta una diferencia fundamental respecto a la conduccin y la conveccin: las sustancias que intercambian calor no tienen que estar en contacto, sino que pueden estar separadas por un vaco. La radiacin es un trmino que se aplica genricamente a toda clase de fenmenos relacionados con ondas electromagnticas. Algunos fenmenos de la radiacin pueden describirse mediante la teora de ondas, pero la nica explicacin general satisfactoria de la radiacin electromagntica es la teora cuntica. En 1905, Albert Einstein sugiri que la radiacin presenta a veces un comportamiento cuantizado: en el efecto fotoelctrico, la radiacin se comporta como minsculos proyectiles llamados fotones y no como ondas. La naturaleza cuntica de la energa radiante se haba postulado antes de la aparicin del artculo de Einstein, y en 1900 el fsico alemn Max Planck emple la teora cuntica y el formalismo matemtico de la mecnica estadstica para derivar una ley fundamental de la radiacin. La expresin matemtica de esta ley, llamada distribucin de Planck, relaciona la intensidad de la energa radiante que emite un cuerpo en una longitud de onda determinada con la temperatura del cuerpo. Para cada temperatura y cada longitud de onda existe un mximo de energa radiante. Slo un cuerpo ideal (cuerpo negro) emite radiacin ajustndose exactamente a la ley de Planck. Los cuerpos reales emiten con una intensidad algo menor. La contribucin de todas las longitudes de onda a la energa radiante emitida se denomina poder emisor del cuerpo, y corresponde a la cantidad de energa emitida por unidad de superficie del cuerpo y por unidad de tiempo.EFECTO INVERNADEROLa atmsfera de la Tierra est compuesta de muchos gases. Los ms abundantes son el nitrgeno y el oxgeno (este ltimo es el que necesitamos para respirar). El resto, menos de una centsima parte, son gases llamados "de invernadero". No los podemos ver ni oler, pero estn all. Algunos de ellos son el dixido de carbono, el metano y el dixido de nitrgeno. En pequeas concentraciones, los gases de invernadero son vitales para nuestra supervivencia. Cuando la luz solar llega a la Tierra, un poco de esta energa se refleja en las nubes; el resto atraviesa la atmsfera y llega al suelo. Gracias a esta energa, por ejemplo, las plantas pueden crecer y desarrollarse. Pero no toda la energa del Sol es aprovechada en la Tierra; una parte es "devuelta" al espacio. Como la Tierra es mucho ms fra que el Sol, no puede devolver la energa en forma de luz y calor. Por eso la enva de una manera diferente, llamada "infrarroja". Rayos infrarrojos, emisin de energa en forma de ondas electromagnticas en la zona del espectro situada inmediatamente despus de la zona roja de la radiacin visible (vase Radiacin electromagntica). La longitud de onda de los rayos infrarrojos es menor que la de las ondas de radio y mayor que la de la luz visible. Oscila entre aproximadamente 10-6 y 10-3 metros. La radiacin infrarroja puede detectarse como calor, para lo que se emplean instrumentos como el bolmetro. Ver Radiacin; Espectro. Los rayos infrarrojos se utilizan para obtener imgenes de objetos lejanos ocultos por la bruma atmosfrica, que dispersa la luz visible pero no la radiacin infrarroja. En astronoma se utilizan los rayos infrarrojos para estudiar determinadas estrellas y nebulosas.PET:El tereftalato de polietileno, politereftalato de etileno, polietilentereftalato o polietileno tereftalato (ms conocido por sus siglas en ingls PET, polyethylene terephtalate) es un tipo de plstico muy usado en envases de bebidas y textiles. Algunas compaas manufacturan el PET y otros polisteres bajo diferentes marcas comerciales, por ejemplo, en los Estados Unidos y el Reino Unido usan los nombres de Mylar y Melinex.Qumicamente el PET es un polmero que se obtiene mediante una reaccin de policondensacin entre el cido tereftlico y el etilenglicol. Pertenece al grupo de materiales sintticos denominados polisteres.Es un polmero termoplstico lineal, con un alto grado de cristalinidad. Como todos los termoplsticos puede ser procesado mediante extrusin, inyeccin, inyeccin y soplado, soplado de preforma y termoconformado. Para evitar el crecimiento excesivo de las esferulitas y lamelas de cristales, este material debe ser rpidamente enfriado, con esto se logra una mayor transparencia, la razn de su transparencia al enfriarse rpido consiste en que los cristales no alcanzan a desarrollarse completamente y su tamao no interfiere (scattering en ingls) con la trayectoria de la longitud de onda de la luz visible, de acuerdo con la teora cuntica.El Tereftalato de Polietileno (PET) puede ser degradado mediante diferentes mtodos: proceso qumico y el proceso natural. Siendo el qumico, el mtodo que puede hacer un re- uso del material para un nuevo producto, obtencin de combustibles entre otras cosas. Esto es debido a que puede ser modificada su estructura molecular.[1] El proceso natural, puede tardar una gran cantidad de tiempo debido al tiempo de vida del PET, puede llegar a degradarse en un aproximado de 50 aos o ms.[]Para realizar la degradacin qumica del PET se deben tomar en cuenta primeramente las propiedades fsicas y mecnicas del desecho de PET.[]

5.- VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA ENERGIA SOLAR VentajasEs energa no contaminante. Proviene de una fuente de energa inagotable. Es un sistema de aprovechamiento de energa idneo para zonas donde el tendido elctrico no llega (campo, islas), o es dificultoso y costoso su traslado (conviene a mas de 5 Km). Los sistemas de captacin solar son de fcil mantenimiento. El costo disminuye a medida que la tecnologa va avanzando (el costo de los combustibles aumenta con el paso del tiempo porque cada vez hay menos).

DesventajasEl nivel de radiacin flucta de una zona a otra y de una estacin del ao a otra, en nuestra zona vara un 20% de verano a invierno). Para recolectar energa solar a gran escala se requieren grandes extensiones de terreno. Requiere gran inversin inicial. Se debe complementar este mtodo de convertir energa con otros. Los lugares donde hay mayor radiacin, son lugares desrticos y alejados, (energa que no se aprovechara para desarrollar actividad agrcola o industrial, etc.).6.- PROCEDIMIENTO:MATERIALES: 02 TANQUES DE AGUA 30 BOTELLAS DE PLASTICO (3 LITROS) TUBOS DE MEDIA PARA AGUA CONECTORES: CODOS Y T CONECTORES UNIVERSALES ROSCAS DE MEDIA AISLANTE (TECNOPOR) TEFLON PEGAMENTO PROCEDIMIENTO: PASO 1: Recolectamos la cantidad necesaria de botellas PET para nuestro panel. PASO 2: Una vez que tengamos todas la botellas, procedemos a quitarle las etiquetas y tapas rosca, luego lavamos los envases. PASO 3: Cortamos la parte inferior de las botellas a una misma medida, dejando 6 botellas intactas. PASO 4: Colocamos las botellas una encima de otra, poniendo las botellas intactas al final de las filas. PASO 5: A las botellas intactas, les hacemos una perforacin en la parte inferior de tal manera que ingrese el tubo. PASO 6: Pintamos los tubos de color negro, para causar una retencin mayor de los rayos solares. PASO 7: Atravesamos el tubo por medio de las botellas para armar nuestro panel solar. PASO 8: Unas vez que todas las filas estn atravesadas por los tubos, procedemos a realizar las uniones entre tubo y tubo. PASO 9: Procedemos con la segunda parte de los tanques, una vez de tener 2 tranques de agua, uno mas grande que otro, se le hacen perforaciones de tal manera que estn a la misma distancia de los dos tanques. PASO 10: Luego de haber hecho las perforaciones, quedara una distancia entre tanque y tanque el cual rellenaremos de tecnopor que tendr un efecto de aislante trmico. PASO 11: Colocar el tanque a una altura adecuada de los paneles, para poner a funciones. PASO 12: Los paneles armados colocarlos sobre una base o soporte a un ngulo aproximado de 45 PASO 13: Realizar las conexiones adecuadas para las entradas y salidas de agua fra y caliente. PASO 14: Una vez realizada las conexiones correctas, la terma se encontrara en perfectas condiciones para ser utilizada.8.- ANEXOS: