UNIVERSIDAD MAYOR REAL Y PONTIFICIA DE SAN FRANCISCO XAVIER DE CHUQUISACA

FACULTAD DE TECNOLOGA

Universitario: Pomacusi Bravo Carla JhoselinCarrera: Qumica IndustrialMateria: Tecnologa Apropiada PRQ-171Fecha de Entrega: 03-11-2015Nombre del Docente: Ing. Murillo

Sucre-Bolivia 2015

1.- Calentamiento o Atemperado de agua.TIPOS DE COLECTORES SOLARES PARA CALENTAR AGUA.- Colectores de placa plana con cubierta. Colectores Concentradores Parablicos Compuestos. Colectores de placa plana sin cubierta. Colectores de tubos de vaco.COLECTORES DE PLACA PLANA CON CUBIERTA.-Los colectores de placa plana son los ms usados para calentar agua en los hogares y para los sistemas de calefaccin. Un colector de placa plana se compone bsicamente de una caja metlica con aislamiento con una cubierta de vidrio o de plstico (la ventana) y de una placa absolvedora de color oscuro. La radiacin solar es absorbida por la placa que est construida de un material que transfiere rpidamente el calor a un fluido que circula a travs de tubos en el colector.

Este tipo de colectores, calientan el fluido que circula a una temperatura considerablemente inferior a la del puntode ebullicin del agua y son los ms adecuados para aplicaciones donde la demanda de temperatura es de 30-70 C.Son los ms utilizados para calentar agua en sistemas domsticos y comerciales y en piscinas cubiertas.Un colector de placa plana consiste en un absolvedor, una cubierta transparente, un marco, y aislacin. La cubierta transparente transmite una gran cantidad de la luz de onda corta del espectro solar y al mismo tiempo, slo deja pasar muy poca radiacin de onda larga (calor emitido por el absolvedor) produciendo un efecto invernadero. Adems, la cubierta transparente evita que el viento y las brisas se lleven el calor colectado (conveccin). Junto con el marco, la cubierta protege el absolvedor de las condiciones meteorolgicas adversas. Tpicamente el marco est fabricado de materiales de aluminio y de acero galvanizado, tambin se utiliza plstico reforzado con fibra de vidrio. La aislacin en la parte posterior del absolvedor y en las paredes laterales reduce las prdidas de calor por conduccin. Esta aislacin es por lo general de la espuma de poliuretano, lana mineral, fibra de lana de vidrio, etc. Estos colectores demostraron poseer una muy buena relacin precio/calidad y tienen una amplia gama de posibilidades para su montaje (en el techo, como parte del techo, o solos).COLECTORES CPC ESTACIONARIOS.-Su funcionamiento e instalacin es exactamente la misma que los colectores de placa plana convencionales. Estos colectores poseen un sistema de concentracin de radiacin solar tipo Concentradores Parablicos Compuestos, para obtener temperaturas ms elevadas y un mayor rendimiento. Estas caractersticas se deben a que el rea de prdidas es menor al rea de coleccin logrando una minimizacin de las prdidas y alcanzando un rendimiento cercano al 50% (Figura 3). Son colectores concentradores, de alto rendimiento y alta calidad.

COLECTORES DE PLACA PLANA SIN CUBIERTA.-Este tipo de colectores, sencillos y baratos, consisten en un absorbedor pero carecen de la cubierta transparente. No incluyen ningn aislamiento adicional, de manera que la ganancia de temperatura queda limitada a unos 20 C sobre la del aire del ambiente, son los ms adecuados para aplicaciones de baja temperatura. Actualmente, son utilizados para la calefaccin de piscinas al aire libre, pero existen otros mercados, incluidos los de calefaccin de temporada en las piscinas cubiertas, calefaccin de agua para lavar coches, y calefaccin del agua utilizada en piscicultura. Tambin existe un mercado potencial de estos colectores para calentamiento de agua en lugares remotos, como campamentos de verano. Los absorbedores de estos colectores son generalmente de plstico negro tratado para resistir la luz ultravioleta, o estn construidos por tubos de metal o plstico recubiertos de pigmentos ennegrecidos por los que circula el agua. Dado que estos colectores no tienen cubierta, una gran parte de la energa solar absorbida se pierde principalmente por conveccin.

COLECTORES DE TUBOS DE VACIO.-Estos colectores se componen de un conjunto de tubos de vaco (o evacuados) cada uno de los cuales contienen un absorbedor (generalmente una plancha de metal con tratamiento selectivo o de color negro), el cual recoge la energa solar y la transfiere a un fluido portador (calo-portador). Gracias a las propiedades aislantes del vaco, las prdidas de calor son reducidas y pueden alcanzarse temperaturas en el rango de 77 C a 177 C. De esta manera, este tipo de colectores resultan particularmente apropiados para aplicaciones de alta temperatura. Por su forma cilndrica, aprovechan la radiacin de manera ms efectiva que los colectores planos, al permitir que los rayos de sol incidan de forma perpendicular sobre los tubos durante la mayor parte del da. Estos colectores son hasta unos 30% ms eficientes que los colectores planos, pero son bastante caros, por unidad de superficie suelen costar aproximadamente el doble que un colector de placa plana. En los ltimos aos la China ha perfeccionado la construccin de este tipo de colectores a precios competitivos con los colectores planos y ha entrado a competir con xito en el mercado mundial. En la actualidad la China est produciendo el 70 % de los colectores usados a nivel mundial. Estn bien adaptados para aplicaciones industriales de calefaccin y tambin puede ser una alternativa eficaz a los colectores de placa plana para la calefaccin domstica, especialmente en regiones donde hay poca radiacin o escasa heliofana. La tcnica de vaco utilizada por los fabricantes de tubos fluorescentes, entre otros, se ha desarrollado hasta el punto de hacer rentable la produccin en masa y la comercializacin de sus equipos. Mediante la aplicacin de esta tecnologa, ha sido posible la construccin de los colectores solares de vaco que se comercializan en la actualidad y el mantenimiento de su elevado vaco. Debido a sus caractersticas geomtricas, reciben el nombre de colectores de tubos de vaco. Existen dos tipos de colectores tubulares de vaco, segn sea el mtodo empleado para el intercambio de calor entre la placa y el fluido caloportador: De flujo directo. Con tubo de calor.

LOS BOLIVIANOS PUEDEN Y DEBEN USAR LA ENERGA SOLAR EN SU VIDA DIARIAActualmente, la tecnologa de la energa solar ha desarrollado sistemas muy eficientes para el suministro de fluidos lquidos y gaseosos desde 100c, 500c y hasta 4.000c de temperatura para usos domsticos industriales y generacin de energa elctrica.El dispositivo principal en los procesos trmicos es el denominado colector solar; colector plano para baja temperatura, colector cilndrico parablico para medias temperaturas y el colector de paraboloide de revolucin para altas temperaturas.Una de las aplicaciones ms difundidas con tecnologa madura y ampliamente desarrollada, es el suministro de agua caliente domstica e industrial, mediante el conocido colector de placa plana, dispositivo simple de fcil fabricacin, econmico y con excelente nivel de rendimiento en das de pleno sol, como en das nublados suministrando agua caliente en un rango promedio de temperaturas de 60c a 80c.El elemento principal del colector plano es la denominada placa activa, que consiste simplemente en una lmina metlica de color negro y solidaria a un sistema de circulacin del fluido, dispone de una o dos cubiertas transparentes de vidrio comn, todo el conjunto alojado en una caja trmicamente aislada y como elemento accesorio un termo tanque de almacenamiento.Los colectores planos segn las caractersticas y magnitud de sus aplicaciones, pueden instalarse en dos esquemas, el activo y el pasivo.El esquema activo, normalmente para instalaciones de grandes consumos de agua caliente, como los requerimientos multifamiliares, industriales y otros, requiere de elementos accesorios para su operacin, como termostatos, bombas, vlvulas y otros accesorios.En el esquema pasivo no se requiere de ningn accesorio, todo el funcionamiento est sobre la base de la conveccin natural o sea por el efecto denominado de termosifn.La utilizacin de agua caliente solar en Bolivia data del ao 1979 con el establecimiento de la primera fbrica de colectores SOLBOL y posteriormente SICOSOL y en la utilizacin, una empresa pionera, el Hotel Rosario en la ciudad de La Paz, con una instalacin de ms de una veintena de colectores solares para el suministro efectivo y permanente de agua caliente.La forma de instalacin ms difundida consiste en colocar los colectores en la cubierta o techo de las edificaciones, se puede afirmar que todas las casas, grandes o pequeas, tienen plenas posibilidades de disponer de instalaciones de agua caliente solar, una vez instalado el sistema se obtiene agua caliente sin ningn consumo y costo de energtico comercial. Los sistemas de energa solar ahorran combustibles, crean fuentes de trabajo, no producen impacto ambiental y proporcionan seguridad energtica.En las latitudes geogrficas de nuestro territorio, que dispone de los mayores ndices de radiacin solar incidente, como resultado de las evaluaciones efectuadas en la Universidad Mayor de San Andrs, un colector solar plano de 2 metros cuadrados de superficie suministra agua caliente a 60c en un promedio de 120 a 150 litros por da, cantidad suficiente para cubrir varias necesidades familiares cotidianas.Los calentadores solares planos tienen en nuestro pas un mercado potencial muy amplio, la factibilidad est demostrada en la permanente oferta comercial de colectores importados y se observa la instalacin en la ciudad de La Paz en diferentes zonas residenciales, edificios en la zona central, piscinas atemperadas con sistemas solares y en los ltimos aos, varios hoteles, y el sistema solar de la Piscina Olmpica para el suministro de agua sanitaria.En el estilo de vida actual, el agua caliente es un insumo imprescindible para las necesidades cotidianas de la poblacin; en nuestro pas existen grandes sectores familiares que no tienen acceso fcil y econmico a este elemento, debido principalmente a los costos de los energticos comerciales.Es en el sector rural donde se advierte una ausencia casi total de agua caliente, situacin que compromete la higiene y salud de la poblacin, principalmente de los nios, as como el lavado de paales, ropa y otros enseres; en igual forma, no est disponible el agua caliente para uso masivo en escuelas y colegios rurales, en unidades del ejrcito fuera de las ciudades y en las zonas de presencia militar estratgica y las fronteras.En los planes de vivienda de Beneficio Social que ejecuta el Gobierno, la instalacin de sistemas solares de agua caliente debera ser un accesorio obligatorio, para que los usuarios tengan el beneficio del agua caliente en forma eficiente, permanente y sin costo adicional.La Universidad Mayor de San Andrs ha desarrollado y probado colectores solares econmicos y eficientes con plena capacidad de operacin y servicio en reas de temperaturas normales y en zonas de temperaturas extremas de bajo cero, como las que se registran en varios lugares del Altiplano del pas.La fabricacin de colectores solares para suministro de agua caliente no requiere de mano de obra especializada, ni materiales sofisticados, todos los elementos necesarios estn disponibles en el mercado local.La introduccin de soluciones innovadoras que presten servicios positivos a las necesidades energticas de la poblacin del pas, necesariamente requerirn de acciones de Gobierno en materia de poltica energtica, disposiciones administrativas y econmicas de apoyo al desarrollo de la energa solar, que se traducirn en la generacin de nuevas fuentes de trabajo, formacin de empresas fabricantes de colectores, instalaciones y personal de mantenimiento, que significar el reingreso del pas a la era de la energa solar.En 1872 se instala en la Mina Las Salinas del Departamento del Litoral, de plena soberana boliviana, un destilador solar de 4.000 m2 de superficie.El autor es Docente de la Facultad de Ingeniera de la Universidad Mayor de San Andrs.Este es un servicio de la Plataforma de Poltica Energtica, creada con la coordinacin del CEDLA como un espacio permanente y plural para compartir informacin, generar conocimiento y promover el debate pblico sobre los temas fundamentales del sector energtico.

2.- Tema de Destilacin SolarLadesinfeccin solar del agua, tambin conocida comoSODISes un mtodo de desinfectar el agua usando slo luz del sol y botellas transparentes plsticas adecuadas. El SODIS es un mtodo barato y eficaz para el tratamiento de agua descentralizado, por lo general aplicado en uso domstico y es recomendado por laOrganizacin Mundial de la Saludcomo un mtodo viable para tratamiento de agua de casa y almacenamiento seguro. El SODIS se aplica ya en numerosos pases en vas de desarrollo.Colector solar trmico

Un calentador solar de agua usa la energa del sol para calentar un lquido, el cual transfiere el calor hacia un depsito acumulador de calor. En una casa, por ejemplo, el agua caliente sanitaria puede calentarse y almacenarse en un depsito de agua caliente.Los paneles tienen una placa receptora y conductos, adheridos a sta, por los que circula lquido. Esta placa est generalmente recubierta con una capa selectiva de color negro. El lquido calentado es bombeado hacia un aparato intercambiador de energa donde cede el calor y luego circula de vuelta hacia el panel para ser recalentado. Es una manera simple y efectiva de aprovechar la energa solar.Panel solar fotovoltaico

Los paneles fotovoltaicos: estn formados por numerosas celdas que convierten laluzenelectricidad. Las celdas a veces son llamadasclulas fotovoltaicas. Estas celdas dependen delefecto fotovoltaicopor el que la energa lumnica produce cargas positiva y negativa en dos semiconductores prximos de diferente tipo, produciendo as un campo elctrico capaz de generar una corriente.3.- Generacin de energa elctrica a travs de paneles solaresSe trata de la Energa solar fotovoltaica, un tipo de energa renovable utilizada para generar electricidad. Funciona transformando de forma directa la radiacin solar en electricidad gracias a unos Paneles fotovoltaicos, formados de Celdas fotovoltaicas.La generacin de energa solar es uno de los mtodos ms limpios de produccin de energa ideado por el hombre hasta ahora, ya que se basa en la conversin de la captacin de la radiacin solar y su transformacin en electricidad (fotovoltaica) o en calor (trmica), convirtindose en un proceso comparable al mecanismo bsico de las plantas para generar su energa, conocido como fotosntesis.Los rayos solares son una fuente bsica de energa inagotable, el 99.98% de la energa proviene del sol como energa radiante y equivale a 173,000 x 1012Watts -unidad de medida de generacin de energa-. De esta energa, el 77% es reflejada o devuelta al exterior. Slo el 23% es retenido en la tierra, este porcentaje se emplea casi todo en el ciclo hidrolgico -evaporacin, conveccin, precipitacin y corrientes de agua, entre otras formas-; una pequea fraccin 0.2% da lugar a olas, vientos y fenmenos de conveccin en la atmsfera y una fraccin an menor 0.02 % es capturada y transformada por las plantas en el proceso de fotosntesis e ingresa de esta forma al sistema trfico que sustenta la vida sobre la tierra.Esta gran cantidad de energa puede captarse para generar ENERGA ELCTRICA, una alternativa tecnolgica moderna para obtenerla, son los paneles solares formados por celdas fotovoltaicas, que transforman de manera directa la radiacin solar en electricidad.