Calentador solar

Taller

ENERGÍA SOLAR UN CALENTADOR SOLAR DE AGUA

actividad específica para 1er ciclo de ESO

240´

Presentación

La presente actividad persigue aumentar los conocimientos adquiridos sobre las formas de aprovechamiento directo de la Energía Solar, tratando en este caso el concepto de calor como forma de energía. Se plantea para ello una práctica de Energía Solar Térmica: laconstrucción de un calentador solar de agua. Se trata de aplicar los conocimientos adquiridos sobre el calor y sus formas de transmisión, al diseño y construcción del calentador solar de agua. Servirá, al mismo tiempo, para diferenciar claramente los dos sistemas de trasformación directa de la Energía Solar: fototérmicos y fotovoltaicos. Este es un experimento sencillo que nos permitirá usar la energía solardirectamente para calentar agua. En nuestros hogares se nos va un 40% del gasto energético en caldear agua. Usamos agua caliente para ducharnos, lavar la ropa y la vajilla, cocinar... Para ello, utilizaremos un par de botellas con tapón que llenaremos con el agua a caldear. Las botellas irán alojadas en una caja de cartón recubierta por su interior con aislante térmico. La parte trasera de lasbotellas quedará forrada de plástico negro para que la luz solar sea absorbida y se transforme en calor. En la cara delantera del cajón instalaremos un plástico transparente que provocará el efecto invernadero para acumular el calor en el interior del calentador solar de agua. Podríamos aprovechar este momento para recordar a los alumnos el efecto invernadero en el planeta Tierra, y en un invernaderode hortalizas. Antes de empezar a hacer el experimento proponemos la realización de experimentos previos, como por ejemplo hacer entre todo el grupo-clase dos juegos completos de botellas llenas de agua: una botella transparente, otra pintada de negro y otra envuelta en papel de plata. Uno de los juegos lo colocarían al sol y el otro a la sombra durante 2 ó 3 horas. Habría que hacer unasmediciones de temperatura y sacar conclusiones.

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ENERGÍA SOLAR UN CALENTADOR SOLAR DE AGUA

Funcionamiento 1 La luz solar incide directamente sobre la cara delantera del aparato, que está cubierta por el plástico transparente. 2 Este plástico transparente deja pasar la luz hacia el interior, donde es absorbida por el plástico negro y se transforma en calor. 3 El calor asígenerado queda “atrapado” en el interior del calentador solar gracias al aislante térmico y al efecto invernadero causado por la cubierta transparente. 4 El calor acumulado en el interior del aparato pasa a las botellas y al agua que contienen.

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Una vez construido el calentador solar, se experimentará para comprobar su eficacia: A B Se llenan las dos botellas de agua y se taponan concorchos. Se colocan ambas botellas en el interior del cajón, encajadas en sus huecos correspondientes. Se instala el plástico transparente sobre la boca de la caja, bien tenso, fijándolo con cinta adhesiva a los laterales.

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ENERGÍA SOLAR UN CALENTADOR SOLAR DE AGUA Este sencillo modelo de calentador solar puede caldear el agua de las botellas hasta los 70 gradoscentígrados en sólo dos horas de exposición al Sol. En algunos casos hemos llegado a obtener temperaturas cercanas a los 90 º C. Notas Antes de instalar las botellas en sus huecos correspondientes, hay que limpiarlas y retirar las etiquetas de papel, si es que aún las conservan. Es conveniente colocar el termómetro en contacto con el interior del calentador solar, o en el tapón de corcho de una de lasbotellas, tocando el agua que queremos caldear. Así podremos ver cómo evoluciona la temperatura con el paso del tiempo. Para cerrar el calentador solar, pegaremos con cinta adhesiva el plástico transparente, bien tenso, a los laterales del cajón. Para sacar las botellas una vez calentado el agua, bastará con cortar la cinta que sujeta el plástico y retirarlo.

¡PRECAUCIÓN!

Hay que usar un...