Energia solar
Páginas: 14 (3323 palabras)
Publicado: 5 de marzo de 2014
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
Alumnos: Ricardo Sabino Blanco Luna
Alvaro Camarilo Gamboa
Ingeniería Ambiental
Termodinámica Ambiental
Tema: “guardando energía para un día lluvioso”
INTRODUCCION
“A lo largo del espacio hay energía. ... es una mera cuestión de tiempo hasta que los hombres tengan éxito en sus mecanismos vinculados alaprovechamiento de esa energía.”
Nikola Tesla
El sol es nuestra principal fuente de energía, esta se manifiesta mayormente en forma de calor y luz. La cantidad de energía que es captada por nuestro planeta en un año es de 5.4 x 1024 J, casi 4,500 veces la energía que se consume.
¿Pero cómo podríamos nosotros aprovechar esta energía?
Es justo de lo que se hablará en este documento, de cómoaprovechar la energía que emana el sol, a través de un problema se va a analizar cómo se puede hacer un colector solar, de que material es conveniente que este hecho, pues puede estar fabricado de metal, plástico o incluso rocas. En cada una de estas probabilidades se analizará que tipo de metal se usará comparando entre las propiedades; su calor especifico, su conductividad, si es recomendable que esteexpuesto al ambiente, ya que se puede oxidar, etc. Lo mismo se hará con las rocas, ya que hay un tipo de roca que absorbe mejor la energía debido a su densidad, es la estatila de yeso, se analizaran los distintos tipos de piedras e iremos descartando una por una.
Eso es para el material del recipiente, ahora viene la pregunta: ¿Qué sustancia debe ir dentro? Aquí se utilizará sal fundida, perotenemos varios candidatos, por lo que se realizará un análisis y una comparación de cada una de ellas, como su punto de fusión. Descartaremos las sales que su punto de fusión sobrepasen la temperatura del lugar mencionado que es Baja California Sur. Además un dato muy importante es que las sales fundidas tienen una desventaja, presentan sobre enfriamiento y esto impide que se solidifiquen en latemperatura respectiva. Pero hay un compuesto que se le adiciona que evita que esto pase.
Al final se harán los cálculos necesarios para saber qué cantidad de sales usaremos, que volumen debe tener el recipiente y cuál es el costo de los materiales. Además de que se mencionaran las ventajas que tiene un colector solar.
Problema
“Guardando energía para un día lluvioso”
Has sido invitado a pasaruna fin de semana con tus primos a su nueva cabaña en las montañas. La cabaña está en la zona montañosa de Baja California Sur. Ellos han decidido vivir una vida sencilla y han construido su casa lejos de la comodidad citadina, y buscan aumentar su producción de energía en lo posible y al mismo tiempo disminuir su consumo. Han instalado paneles solares para generar electricidad y calentar su casa.Pero aun no saben cómo colectar energía para las noches y los días nublados. Han leído que pueden construir un tanque que contenga una sustancia que pueda absorber la energía de la luz solar y retenerla, y después pueden usarla para proveer energía a su casa. Han encontrado algunos datos de cómo distribuir el calor y almacenarlo. No han decidido que sustancia almacenar y de que material construirel tanque. Ahora están más confundidos por que encontraron un artículo en una revista con el nombre de “Influencia en el cambio de fase de los materiales en el almacenamiento de energía”.
Ellos encontraron algunos datos en el artículo, se muestran en las tablas 1 y 2.
Tabla 1. Calor de materiales almacenamiento
Calor especifico (Btu/lb ºF)
Densidad (lb/ft3)
Capacidad calorífica(Btu/ft3 ºF)
Agua
1.00
62
62
Acero
0.12
490
59
Cobre
0.09
555
50
Aluminio
0.22
170
37
Tabla 2. Propiedades del cambio de fase de algunos materiales
Material
Densidad (lb/ft3)
Calor de fusión (Btu/lb)
Temperatura de fusión ºF
Sales de Glauber
91
108
88-90
Hypo
104
90
118-120
Parafina
51
75
112
Cloruro de Calcio
102
75
84-102
El problema...
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
Alumnos: Ricardo Sabino Blanco Luna
Alvaro Camarilo Gamboa
Ingeniería Ambiental
Termodinámica Ambiental
Tema: “guardando energía para un día lluvioso”
INTRODUCCION
“A lo largo del espacio hay energía. ... es una mera cuestión de tiempo hasta que los hombres tengan éxito en sus mecanismos vinculados alaprovechamiento de esa energía.”
Nikola Tesla
El sol es nuestra principal fuente de energía, esta se manifiesta mayormente en forma de calor y luz. La cantidad de energía que es captada por nuestro planeta en un año es de 5.4 x 1024 J, casi 4,500 veces la energía que se consume.
¿Pero cómo podríamos nosotros aprovechar esta energía?
Es justo de lo que se hablará en este documento, de cómoaprovechar la energía que emana el sol, a través de un problema se va a analizar cómo se puede hacer un colector solar, de que material es conveniente que este hecho, pues puede estar fabricado de metal, plástico o incluso rocas. En cada una de estas probabilidades se analizará que tipo de metal se usará comparando entre las propiedades; su calor especifico, su conductividad, si es recomendable que esteexpuesto al ambiente, ya que se puede oxidar, etc. Lo mismo se hará con las rocas, ya que hay un tipo de roca que absorbe mejor la energía debido a su densidad, es la estatila de yeso, se analizaran los distintos tipos de piedras e iremos descartando una por una.
Eso es para el material del recipiente, ahora viene la pregunta: ¿Qué sustancia debe ir dentro? Aquí se utilizará sal fundida, perotenemos varios candidatos, por lo que se realizará un análisis y una comparación de cada una de ellas, como su punto de fusión. Descartaremos las sales que su punto de fusión sobrepasen la temperatura del lugar mencionado que es Baja California Sur. Además un dato muy importante es que las sales fundidas tienen una desventaja, presentan sobre enfriamiento y esto impide que se solidifiquen en latemperatura respectiva. Pero hay un compuesto que se le adiciona que evita que esto pase.
Al final se harán los cálculos necesarios para saber qué cantidad de sales usaremos, que volumen debe tener el recipiente y cuál es el costo de los materiales. Además de que se mencionaran las ventajas que tiene un colector solar.
Problema
“Guardando energía para un día lluvioso”
Has sido invitado a pasaruna fin de semana con tus primos a su nueva cabaña en las montañas. La cabaña está en la zona montañosa de Baja California Sur. Ellos han decidido vivir una vida sencilla y han construido su casa lejos de la comodidad citadina, y buscan aumentar su producción de energía en lo posible y al mismo tiempo disminuir su consumo. Han instalado paneles solares para generar electricidad y calentar su casa.Pero aun no saben cómo colectar energía para las noches y los días nublados. Han leído que pueden construir un tanque que contenga una sustancia que pueda absorber la energía de la luz solar y retenerla, y después pueden usarla para proveer energía a su casa. Han encontrado algunos datos de cómo distribuir el calor y almacenarlo. No han decidido que sustancia almacenar y de que material construirel tanque. Ahora están más confundidos por que encontraron un artículo en una revista con el nombre de “Influencia en el cambio de fase de los materiales en el almacenamiento de energía”.
Ellos encontraron algunos datos en el artículo, se muestran en las tablas 1 y 2.
Tabla 1. Calor de materiales almacenamiento
Calor especifico (Btu/lb ºF)
Densidad (lb/ft3)
Capacidad calorífica(Btu/ft3 ºF)
Agua
1.00
62
62
Acero
0.12
490
59
Cobre
0.09
555
50
Aluminio
0.22
170
37
Tabla 2. Propiedades del cambio de fase de algunos materiales
Material
Densidad (lb/ft3)
Calor de fusión (Btu/lb)
Temperatura de fusión ºF
Sales de Glauber
91
108
88-90
Hypo
104
90
118-120
Parafina
51
75
112
Cloruro de Calcio
102
75
84-102
El problema...
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