NOMBRE: Romero Vega Alan Edmundo CARRERA: Ingeniería Mecánica ElectricistaNO. CUENTA: 305344768 CORREO ELECTRONICO: neo_reload_3000@hotmail.comDEPENDENCIA: Laboratorio de Investigación en Energías Renovables de la F.E.S. CuautitlánNOMBRE DEL PROGRAMA: Actividades de apoyo Académico y de Investigación en el Laboratorio de Investigación en Energías Renovables de la F.E.S. Cuautitlán 2011-12/41-2284RESPONSABLE: Dr. Víctor Hugo Hernández GómezFECHA DE INICIO Y TÉRMINO: 10 de Octubre del 2011 al 15 de Octubre del 2012

INTRODUCCION: El Laboratorio de Investigación data de hace ya varios años ubicado dentro de la F.E.S. Cuautitlán el cual cuenta con un laboratorio equipado para el diseño y construcción de distintos proyectos enfocados a las energías renovables. Su importancia recae en el uso de estos proyectos que son utilizados en la comunidad ayudando económicamente a la población. Cabe señalar que en el laboratorio también había otros compañeros realizando otros proyectos y por lo tanto también podían ayudarnos.

OBJETIVO GENERAL DEL PROGRAMA:Conocer más acerca de las energías renovables y de las alternativas de generación de energía termia y eléctrica.

OBJETIVO ESPECIFICO DEL ALUMNO EN EL PROGRAMA DE SERVICIO SOCIAL:Aplicar los conocimientos aprendidos durante toda la carrera en el campo de las energías renovables.

DESCRIPCION DEL PROGRAMA EN QUE SE PRESTO EL SERVICIO SOCIAL:Al entrar al servicio llegue a apoyar a mis compañeros ya que inicialmente para realizar mi proyecto hacían falta varias cosas las cuales se tenían que pedir primero, posteriormente empecé a realizar mi proyecto por partes.Básicamente se trató de mejorar el diseño existente del laboratorio, el cual contaba con dos cajas de madera, por lo que en la primera caja se tendría el diseño original (es decir un diseño en el cual la lámina de acero que se tiene como base en las cocinas solares no iba a sufrir ningún cambio en su altura dentro de la caja) y en la segunda caja se diseñaría un nuevo modelo (el cual sufriría un cambio con respecto a la altura de la base). Por consiguiente se procedió a realizar el mejoramiento de dichas cajas. Cabe señalar que cada procedimiento se realizó dos veces por que se tenían dos cajas las cuales tendrían que tener las mismas dimensiones para que se tuvieran resultados más exactos.Primero se cortaron dos láminas de acero de la misma medida las cuales deben de servirnos como base dentro de cada caja para así realizar las pruebas correspondientes. Ulteriormente procedí a pintarlas de un negro mate para que fuera mejor la captación solar en las láminas.

Seguidamente continúe con darles una pintada a los marcos los cuales se tuvieron que rehacer ya que la madera con la que se hicieron se pandeó.

Después se procedió a cortar el vidrio de la primera caja con la medida del marco.

A continuación se tuvo que cortar el vidrio de la segunda caja también con la medida del marco.

Y posteriormente a lijarlos de las esquinas para que no se sufriera ningún contratiempo durante su manipulación antes de pegarlos a los marcos.

Enseguida se pegaron los vidrios a los marcos correspondientes con silicón de uso general y se dejaron secar por dos días.

Luego se realizó la mesa para la base de la lámina de acero de la segunda caja (la cual posee el nuevo diseño de la variación de la altura) con MDF y las patas de la mesa con madera. En este procedimiento se cortó el MDF con una sierra especial a la medida de la lámina de acero. Las patas de la mesa también se cortaron con una sierra especial a la altura con la cual se trabajaría en ese momento. Y enseguida se adhirieron al MDF con unas pijas.

También fabriqué 6 termopares tipo K para la obtención de datos así como también 2 termopares tipo J y posteriormente se hicieron las pruebas correspondientes para su optima calibración, objetivo.

RESULTADOS OBTENIDOS:Realicé distintas pruebas durante mi estancia en el servicio, inicialmente estuve haciendo muchas pruebas con una sola caja la cual siempre estuvo fija a la base de la caja, obteniendo así distintos valores debido a la radiación solar de cada día, en la siguiente tabla se muestran algunos de los datos recopilados durante diversos días:

PRIMERAS PRUEBAS12/06/2012 02:49 p.m. Con 1L de

aguaTagua Tcaja Tamb

Tinicial 25.7 47.2 29.9T5min 28.8 46.5 28.5T5min 30.8 54.2 28.3T5min 33 46 27.2T5min 36.4 57 28.7T5min 39.2 57.8 27.1T5min 42.6 63.8 27.9T5min 47.2 70.5 29T10min 52 61.6 28.2T10min 57.8 68.9 27.2T20min 65.2 66.8 27.3T20min 69.5 63.9 26.5T20min 69.9 62.1 26T20min 68.8 53.1 25.5

Tinicia

l

T5min

T5min

T5min

T5min

T5min

T5min

T5min

T10min

T10min

T20min

T20min

T20min

T20min

0

10

20

30

40

50

60

70

80

TaguaTcajaTamb

La siguiente prueba muestra valores que solo obtendríamos en un día soleado:PRUEBA CON CAJA A

20/06/2012 11:30 a.m. Con 1L de aguaTagua Tcaja T abajo T arriba

Tinicial 20 23.5 25.3 24T10min 20.7 21.8 24.6 23.9T10min 21 22.7 25.3 24.6T10min 21.5 23.4 26.8 26.3T10min 22.2 24.8 28.6 28.7T10min 22.6 27.3 31.3 32T10min 23.9 33.3 38.2 39.5T10min 25.2 36.3 41.3 39.6T10min 26.7 36.8 40 40.2T10min 28.3 42.3 48.6 48.5T10min 32.3 43.3 53.2 52.8T10min 34.9 48.4 57.6 57.4T10min 37.3 49.5 59 58.3T10min 39 50.2 58.5 58T10min 41.2 55 65.8 64.5T10min 44.6 47.2 53.8 54.3T10min 45.2 40.1 46.8 45.8T10min 44.8 35.8 40.3 40T10min 43 31.2 33.6 33

Tinicia

l

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

0

10

20

30

40

50

60

70

TaguaTcajaT abajoT arriba

La prueba final de la primera caja nos arrojó un valor más elevado de la temperatura del agua por ser día con mayor radiación solar:

PRUEBA CON CAJA A07/08/2012 01:35 p.m. Con 1L de agua

Tagua Tcaja T abajo T arribaTinicial 23 39.6 53 50T10min 27.6 55 74.7 70.5T10min 31.8 62 81.1 78.2T10min 36.8 64.4 82.2 83.9T10min 40 65.1 82.6 86.3T10min 44.5 66.1 82.3 88.9T10min 49 68.1 81.3 91.6T10min 52.9 68.8 79.2 93.1T10min 56.1 68 76 94.8T10min 60.2 69.2 72 97.2T10min 63.7 69.1 68.9 99.9T10min 65.5 68.9 66.6 100T10min 68.6 68.5 64.8 101.3T10min 70.6 68 63 101.3T10min 71.9 67.7 62.3 100.9T10min 73 66.9 61.3 100.3T10min 73.1 66.3 59.8 98.5T10min 73.2 65.5 58.9 96.5T10min 72.6 62.3 57.5 91.2T10min 72.2 62.5 57.6 91.6T10min 71.6 61.1 55.9 89.2T10min 70.7 58.2 55.3 82.9T10min 69.4 55 52.2 81.2

Tinicia

l

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

0

20

40

60

80

100

120

TaguaTcajaT abajoT arriba

Con los datos ya obtenidos se procedió a efectuar las pruebas a la segunda caja variando la altura de la caja, con la primera caja donde la lámina seguía al fondo de la misma para así deducir por medio de los datos cuál de las alturas es la más eficiente para la captación de la radiación solar:

CAJA B A MITAD DE LA CAJAPRUEBA 1 28/08/2012 03:15

p.m.Tamb= 24.8

Con 1L de agua

TAagua TBagua TA caja

TB caja

A TA arriba

B TA tabajo

A TB abajo

B TB arriba

Tinicial 24.1 24.3 25.8 25 26.4 25 25.6 25.2T10min 31.2 31.8 65.3 64.4 53.9 68.6 89.4 87.5T10min 41.9 43.7 54.8 58.5 56.6 57.5 68 68.6T10min 45.7 47 57.5 48.2 49 54.7 82.3 80T10min 54.5 54.7 82.5 72.5 64.7 64 116.6 98.2T10min 59.9 61.2 75.5 76 61.7 68.2 99.9 103.5T10min 63.9 65.9 73.8 74.7 59.9 63.3 95.2 99.2T10min 66.2 68.2 64.8 74 58.3 62.1 79 98.8T10min 63.6 65.6 52.9 53.8 50.8 51.3 60.5 61.2T10min 61 62.3 50.5 53 49 48.2 56.8 64.6T10min 58 59 52.5 57.3 54 50.8 60.6 70.1

Tinicial T10minT10minT10minT10minT10minT10minT10minT10minT10minT10min0

20

40

60

80

100

120

140

TAaguaTBaguaTA cajaTB cajaA TA arribaB TA tabajoA TB abajoB TB arriba

Segunda prueba: con la segunda caja a la mitad de su volumen, similar a la anterior, se hizo para probar errores.

A MITAD DE LA CAJAPRUEBA 2 29/08/2012 14:00 Tamb=

22.6 intTamb= 23 ext

Con 1L de agua

TAagua TBagua TA caja TB caja A TA arriba

B TA tabajo

A TB abajo

B TB arriba

Tinicial 23.6 27.6 23.2 23.5 23.5 24.1 23.1 23.9T10min 29.9 31.4 64.4 68.2 87.2 83.7 81.3 91.9T10min 39.6 41.3 69.4 74.1 83.4 86 83.6 94.9T10min 48.6 50.9 76.9 72.5 91.6 84.5 87.6 88.9T10min 53.9 57.3 67 73.2 72.8 84.2 87.2 94.9T10min 58.6 61.6 63.4 69.5 64.8 79.1 86.5 84.9T10min 62.6 66 75.5 81 66.6 85.3 98.5 105.2T10min 67 71.3 81.3 85.5 68.9 88.8 106.2 110.7T10min 70.2 74.8 66.1 73.5 64.3 73.8 85 88.6T10min 70 75.4 66.2 74.2 60.2 69.3 85 92.4T10min 69.6 75.6 74.4 79.3 60.2 69.9 96.7 103.8T10min 69.9 76.7 74.5 78.3 59.9 67.8 94.5 102.2T10min 69.9 77.2 74.8 76.8 60.2 67 92.2 102.4

Tinicia

l

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

0

20

40

60

80

100

120

TAaguaTBaguaTA cajaTB cajaA TA arribaB TA tabajoA TB abajoB TB arriba

Por consiguiente seguimos jugando con diferentes alturas por lo que aumente dos centímetros más a la mitad de la segunda caja, cabe mencionar que la primera caja siempre va a ser fija.

CAJA B DE LA MITAD MAS 2CMPRUEBA 2 30/08/201

202:30

p.m.Tamb= 24.8 int

Tamb= 27 ext

Con 1L de agua

TAagua TBagua

TA caja TB caja A TA arriba

B TA tabajo

A TB abajo

B TB arriba

Tinicial 25.2 24.4 24.9 25.8 24.8 26.6 24.9 27T10min 30.2 30.3 62.9 64.1 59.4 74.6 79.8 87T10min 38.5 38.5 56.6 55.6 61 62.2 65.4 68.5T10min 45 45.8 74.8 74 65.1 81.6 96.7 99.2T10min 51.9 52.9 59.6 58.5 63.4 63.8 67.9 69.7T10min 54 55.2 67.4 64.3 59.3 67.4 79 82.8

T10min 58 59.6 69.9 69.4 62.2 70.4 86.2 89.9T10min 61.5 63.3 62.2 61.5 61.8 65.5 70.1 73.6T10min 61.1 62.7 53.2 55.5 56.1 59.5 64.3 64.8T10min 62.1 60.5 58.8 56.6 55.5 58.5 65.9 69.2T10min 59.2 60.4 47.5 49.2 51.8 52.5 52.1 54.1

Tinicial T10minT10minT10minT10minT10minT10minT10minT10minT10minT10min0

20

40

60

80

100

120

TAaguaTBaguaTA cajaTB cajaA TA arribaB TA tabajoA TB abajoB TB arriba

Para comprobar que las dimensiones de las dos cajas fueran iguales se puso en igualdad las dos cajas para así observar que no había variaciones en ninguna de ellas.

CAJA B SIN ALTURAPRUEBA 2 31/08/2012 03:25

p.m.Tamb= 25.3 int

Tamb= 26.4 ext

Con 1L de agua

TAagua TBagua TA caja TB caja A TA arriba

B TA tabajo

A TB abajo

B TB arriba

Tinicial 27.8 27.5 26.7 26.1 26.5 26.3 26.2 25.7T10min 32.3 32.7 62.3 64.9 47.9 44.9 85.9 107.2T10min 50.6 52.9 75.4 75.9 60.7 59.4 98.9 118.6T10min 58.6 61.9 73 71.2 62.8 62.5 86.4 98T10min 62 64.3 66.6 71.6 62.3 64.8 86 102T10min 64.4 66.9 71.6 62.3 64.5 61.5 74.5 81T10min 63 63.9 49 48.3 50.5 49.5 52.5 55.6T10min 57.6 58.4 40.5 40.5 43 44.2 45 45.8T10min 54 54.5 38.9 38.6 42.3 43 43.3 42.9

Tinicial T10min T10min T10min T10min T10min T10min T10min T10min0

20

40

60

80

100

120

140

TAaguaTBaguaTA cajaTB cajaA TA arribaB TA tabajoA TB abajoB TB arriba

De la misma manera que una prueba anterior se produjo de nueva la misma prueba para observar si hubo con respecto de la primera. Así que de igual manera se hizo otra prueba sin variar la altura de las dos cajas.

LAS DOS CAJAS SIN ALTURAPRUEBA 2 12/09/2012 02:40

p.m.Tamb= 24.3 int

Tamb= 23.3 ext

Con 1L de agua

TAagua TBagua

TA caja TB caja A TA arriba

B TA tarriba

A TB abajo

B TB abajo

Tinicial 24 23.6 25.5 26.2 26 28 25.4 28T10min 30.5 30.5 60.9 58.1 61.4 63.3 65.8 69.5T10min 38.2 39 71.6 71.6 67.6 80.3 81.6 88.5

T10min 45.7 47.9 64.1 67.4 66.8 74.2 73.2 80.9T10min 50.1 52.8 52.6 52.9 58.6 57.4 58.6 57.2T10min 49.8 50.9 41.3 40.5 49.2 47.5 44.8 44.8T10min 48.6 49.3 39.5 40.5 47 45.7 44.2 44.3T10min 47.2 47.3 36.8 36.7 41 40.3 41.3 40.6

Tinicial T10min T10min T10min T10min T10min T10min T10min0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

TAaguaTBaguaTA cajaTB cajaA TA arribaB TA tarribaA TB abajoB TB abajo

Como se puede observar en la gráfica las dos cajas no representan una gran diferencia con respecto a los datos obtenidos por lo cual podemos decir que las dos cajas sirven para efectuar pruebas simultáneas ya que podría decirse que las dos tienen igualdad de dimensiones. A continuación efectué la prueba quitándole altura a la mitad de la caja para verificar si los valores eran mejores que los obtenidos a la mitad de la caja.

CAJA B DE LA MITAD MENOS 2CM

PRUEBA 2 10/09/2012 02:00 p.m.

Tamb= 21.3 int

Tamb= 22.6 ext

Con 1L de agua

TAagua TBagua TA caja TB caja A TA arriba

B TA tarriba

A TB abajo

B TB abajo

Tinicial 24.8 24.8 23.8 23.6 24.8 24.1 24.8 23.3T10min 27.5 27.6 37.5 38.6 45 44 45.2 44.9T10min 30.9 30.6 41.1 43 49.9 48 50.4 50.9T10min 34.4 34.1 45.8 47.5 55.2 53.6 54.9 55.6T10min 38.2 38 58 57.5 66.8 62.4 67 65.8T10min 42.8 42.9 58.7 59.3 63.8 61.8 70.8 70.7T10min 47.6 48 60.6 61.1 60.6 59.8 71.8 74T10min 52.7 53.3 59.3 59.5 60.5 59.5 69.3 70.3T10min 55.8 56.9 75 76 59.5 59.6 85.1 85.7T10min 59.5 61.3 63.2 68.3 60.3 61.3 73.4 77.5T10min 61 63.2 69.5 71.6 63.2 63.8 77.5 79.6T10min 61.6 63.8 56.3 56.6 57.5 57.5 65.3 66.5

Tinicia

l

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

T10min

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

TAaguaTBaguaTA cajaTB cajaA TA arribaB TA tarribaA TB abajoB TB abajo

Al analizar las pruebas junto con los datos obtenidos llegamos a la conclusión de que la altura óptima para la mejor captación de radiación solar dentro de la caja fue la caja en la cual variamos solo la mitad de ella. Así que por consiguiente se procedió a realizar pruebas para la cocción de una sopa calentando el agua primero, y dicha prueba nos arrojó lo siguiente.

PRUEBA CON ALIMENTOS Y LA CAJA B A LA MITAD

PRUEBA 2 13/09/2012 01:15 p.m.

Tamb= 23.5 int

Tamb= 22.7 ext

Con 1L de agua

TAagua TBagua TA caja TB caja A TA arriba

B TA tarriba

A TB abajo

B TB abajo

Tinicial 21.3 22.3 23.6 25.3 23.8 26.3 23.1 26.4T10min 25.1 26.9 43.5 45.3 55.3 56.6 50.5 55.4T10min 31.3 33.4 48.9 52.2 61.5 61.7 55.1 58.9T10min 35.9 38.2 53.1 57.6 68.2 68.2 60.3 65.5T10min 40.4 43 65.7 69.1 86.3 82.7 71.4 83.2T10min 48 51.2 70.1 73.8 84.6 86.2 76.9 85.6T10min 54.3 58.2 74.7 80.5 87.8 93 79.6 93.4T10min 59.8 64.2 74.8 80.8 80.3 90.9 79.7 93.2T10min 63.3 68.5 71.6 77.3 72.5 84.7 77.3 90.3T10min 65.4 71.1 70.9 76.8 69.1 82.7 76.8 90.3T10min 66.9 73.1 73.5 78.9 69.9 82.8 78.4 91.3T10min 67.7 74.2 65.8 73 65.8 75 73.7 82.9T10min 66.9 73.5 62.3 68.6 61.9 69.7 68.7 78

Al terminar de realizar las pruebas se colocó en las sopas la misma cantidad de agua (300ml), luego se observó el tiempo de cocción de cada sopa, de igual manera pudimos observar que el tiempo de cocción de la sopa con el agua de la caja B fue menor que la de la caja A gracias a su alta temperatura que obtuvo al mantenerse cierto tiempo a la radiación solar con el volumen a la mitad de la capacidad de la caja.

RESULTADOS EN BENEFICIO DE LA SOCIEDAD:El beneficio de dicho proyecto sería demasiado grande si hablamos de zonas rurales que no cuentan con los recursos necesarios para comprar los diferentes tipos de energía que se usan en las zonas mayormente pobladas, cabe señalar que el dispositivo es casero y el precio es muy accesible. También quiero mencionar que la cocina solar se podría utilizar en nuestros hogares ya que nos produciría un ahorro considerable si lo adecuamos a nuestra forma de vida.

RESULTADOS EN CUANTO A LA FORMACION PROFESIONAL:Durante mi estancia en el laboratorio en energías renovables pude obtener un vasto conocimiento en cuanto a distintas herramientas utilizadas para la realización de mi proyecto así como también un amplio conocimiento en energías renovables. Pero me gustaría mencionar que eso no fue todo ya que también realice distintas actividades que me ayudaron también con mi proyecto así como también a mi formación profesional como son apoyo a la logística en distintos congresos impartidos por el laboratorio en energías renovables y el mutuo apoyo con mis compañeros del servicio social.

CONCLUSIONES:Desde mi punto de vista quiero decir que el programa cubrió con mis expectativas ya que en el servicio se contó con todo el material a utilizar en mi proyecto así como también con las herramientas necesarias para la realización de este, cabe señalar que en el laboratorio se contó con el apoyo suficiente para la prestación del servicio así como también con la asesoría del proyecto y de las herramientas, además de que en el laboratorio se nos inculco el valor del compañerismo para así obtener mejores resultados.

BIBLIOGRAFIA:Ingeniería de la energía solar, Rafael Almanza Salgado, Felipe Muñoz Gutiérrez, CROMOCOLOR, 1994, 418 p., ISBN 968-7375.Energías renovables para el desarrollo, Adolfo de Francisco García, Jesús Fernández González, Miguel Ángel Herrero García, Juana Sardón José y Manuel Macías Miranda, Thompson paraninfo, 2001, 311 p., ISBN 84-283-2807-2.

Cuautitlán Izcalli, Edo. de Méx. a 15 de Octubre del 2012

__________________________Víctor Hugo Hernández Gómez

___________________________Vo. Bo. Servicio Social

________________________Romero Vega Alan Edmundo