Institución Educativa Parroquial “San Francisco de Asis” TERMA SOLAR ECOLÓGICA Presentado por: Fabiana Antonia Mamani Roque Grado : 3ero Profesor : Primaria Profesora: Cecilia Velez Velez Tacna – Perú 2023 TERMA SOLAR ECOLÓGICA INDICE RESUMEN ................................................................................................................................. 3 INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................... 4 CAPITULO I .............................................................................................................................. 5 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN ........................................................................ 5 1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................... 5 1.2 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA ............................................................................... 5 1.3 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN ................................................................... 5 1.3.1 OBJETIVO GENERAL ....................................................................................... 5 1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................... 5 1.4 JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA ......................................................................... 5 CAPITULO II ............................................................................................................................. 6 MARCO TEÓRICO ................................................................................................................... 6 2.1 CONCEPTOS BÁSICOS ............................................................................................ 6 2.2 HIPÓTESIS ................................................................................................................. 6 CAPÍTULO III ........................................................................................................................... 7 METODOLOGÍA....................................................................................................................... 7 3.1 METODOLOGÍA ........................................................................................................ 7 3.2 TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE DATOS .......................................................... 7 3.2 INSTRUMENTOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS ................................... 8 3.2.1 MATERIALES ..................................................................................................... 8 3.2.2 PROCEDIMIENTO ........................................................................................... 10 3.3 ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE DATOS ...................................................... 10 3.3.1 EL PROCESAMIENTO DE DATOS ................................................................ 10 3.3.2 ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN ................................................................... 10 3.4 VERIFICACIÓN DE LA HIPÓTESIS ...................................................................... 11 SUGERENCIAS Y RECOMENDACIONES .......................................................................... 12 Página | 2 TERMA SOLAR ECOLÓGICA RESUMEN Este modelo y la comprensión de los temas de termodinámica, impulsaron la investigación y experimentación en la elaboración de Termas Solares, Los docentes participantes consideraron que la construcción de estas termas permitiría solucionar el problema de la zona en cuanto a higiene y energía eléctrica se refiere, luego de definida la situación problemática, elaborar hipótesis y contrastar con la elaboración de modelos. La terma solar se ubica en el techo de la casa al igual que el tanque. Si la casa tiene techo a dos aguas el tanque puede estar debajo del techo siempre que esté unos 60 cm más altos que la terma o calentador. En la escuela y en el colegio la construcción de una terma solar es un ejercicio muy útil y su aprendizaje debería ser obligatorio en las zonas rurales y urbanas. Palabras Claves: terma, zona rural, zona urbana. Página | 3 TERMA SOLAR ECOLÓGICA INTRODUCCIÓN Soy la alumna Fabiana Antonia Mamani Roque en esta oportunidad presentaré mi proyecto de Ciencias titulado Terma Solar Ecológica, primeramente, debo decir que la idea fue que, por medio de interés en el uso técnico de las energías renovables, especialmente de la energía solar, comenzó en el Perú, como en muchos otros países, en los años setenta del siglo pasado, como consecuencia de la llamada crisis de petróleo. Se trabajó en diferentes instituciones del país (mayormente en universidades) en capacitación y desarrollo tecnológico, especialmente en bombeo de agua con molinos de viento, calentadores solares de agua y secadores solares de productos agrícolas. Estas experiencias fueron puntualmente exitosas; por ejemplo, la tecnología de los calentadores solares de agua, hoy bien asentada en diferentes lugares de nuestro entorno nacional e internacional, para estos millones de peruanos la única posibilidad económicamente viable a corto y mediano plazo es la generación local de electricidad, y el uso de recursos naturales renovables, como la elaboración casera de termas solares el que ponemos a consideración y discusión en el presente trabajo. El presente trabajo trata de dar una alternativa sencilla de calentamiento del agua con el uso de la energía solar que tiene particular importancia para los hogares de zonas rurales apartadas. Página | 4 TERMA SOLAR ECOLÓGICA CAPITULO I ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN 1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Las Termas solares (o calentadores solares) son la solución más económica para calentar el agua y ayuda significativamente ahorrar sus gastos en energía. 1.2 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA ¿De qué forma ayuda nuestra Terma Solar ecológica en nuestra vida diaria? 1.3 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN 1.3.1 OBJETIVO GENERAL Proveer un sistema de agua caliente a bajo costo y de fácil acceso. 1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS a) Hacer una comparación del costo incurrido en una terma gigante y con nuestro prototipo de terma solar casera. b) Contribuir a proteger el medio ambiente por medio de la utilización de materiales reciclables. c) Hacer lo posible para lograr que todos utilicemos el recurso natural del Sol. 1.4 JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA La terma solar es un aparato que utiliza el sol para calentar alguna sustancia. Su uso más común es para calentar agua para uso sanitario (duchas, lavado de ropa, cocina, etc) tanto de uso doméstico, como comercial o industrial (hoteles, restaurantes, fábricas, etc.). Al tener una operación muy sencilla y sin partes móviles, su mantenimiento es casi nulo y su vida útil se calcula, en algunos casos, en más de 25 años. ¿Cómo funcionan las termas solares en diferentes lugares de nuestro país? Página | 5 TERMA SOLAR ECOLÓGICA CAPITULO II MARCO TEÓRICO 2.1 CONCEPTOS BÁSICOS Se basa en aprovechar la construcción de un calentador solar de bajo costo con material reciclado es algo muy simple y útil. Es un recurso natura indisponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de agua una vez utilizada, es devuelta río abajo. Su desarrollo requiere construir pantanos. La electricidad se genera a partir de otras fuentes de energía, principalmente en: centrales hidroeléctricas donde se usa la fuerza mecánica de agua o en centrales termoeléctricas donde se produce electricidad a partir del carbón, petróleo y otros combustibles. El objetivo de este trabajo ha sido construido con la finalidad de aprovechar el calentamiento del sol en la terma solar creada. 2.2 HIPÓTESIS El proceso de calentamiento del agua se inicia cuando los rayos solares inciden sobre la superficie del colector y elevan la temperatura del agua que circulan por los conductos. Durante las horas de sol la temperatura del agua puede llegar hasta los 85 grados centígrados gracias a nuestra tecnología de alta eficiencia. Tenga en cuenta que la temperatura para una ducha generalmente no supera los 40 grados centígrados. El agua caliente se almacena en el termo tanque sellado que viene incluido con el calentador. Página | 6 TERMA SOLAR ECOLÓGICA CAPÍTULO III METODOLOGÍA 3.1 METODOLOGÍA El agua fría ingresa por la parte inferior al colector y se calienta por el efecto de la radiación solar a medida que asciende por la placa absorbente. El agua caliente, que sale del colector, ingresa al tanque por la parte superior, mientras por la parte inferior sale el agua más fría hacia el colector, para circular continuamente durante las horas de sol. La construcción de la terma solar es bastante sencilla y se presta a adaptaciones según los materiales disponibles. Variables controlables y no controlables No controlables: - temperatura – clima - tiempo Controlables: - tiempo de elaboración del proyecto – costo Criterio de selección de alternativas - la ubicación - el costo - el tamaño 3.2 TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE DATOS Se presentan los datos de la temperatura del agua de entrada y salida registrados en los dos calentadores durante los siete días hábiles que se someterán a prueba. La técnica de recolección de datos se realizará mediante los valores de temperatura de entrada y salida de agua, medidos de nueve de la mañana a tres de la tarde durante los siete días de pruebas. La medición para la obtención de datos se necesitará los materiales como el termómetro ambiental (termómetro de ambiente analógico para pared con un rango de -30 a +50 ºC) También para obtención de datos se necesitará los materiales como el termómetro para el agua. También se utilizará los datos obtenidos de la radiación solar en la ciudad de Tacna. Página | 7 TERMA SOLAR ECOLÓGICA 3.2 INSTRUMENTOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS 3.2.1 MATERIALES Vidrio Manguera transparente Sellador metálico. Plástico. Madera. Pegamento de madera. Clavos, tornillos. Martillo, serrucho. Pintura negra 01 botella descartable Dispositivo de venoclisis (paso de agua) Página | 8 TERMA SOLAR ECOLÓGICA MADERA VIDRIO COLA SINTETICA VENOCLISIS ALAMBRE TECNOPOR MANGUERA TRANSPARENTE SELLADOR METÁLICO TEMPERAS PISTOLA SILICONA BARRAS DE SILICONA BOTELLA CERÁMICA CLAVOS Y TORNILLOS CARTULINA Página | 9 TERMA SOLAR ECOLÓGICA 3.2.2 PROCEDIMIENTO 1. Se arma la base de un cuadrado de cartón prensado 2. Se hace un calado a la base 3. Se pega el tecnopor a la base de madera 4. En la caja debemos abrir dos agujeros, tanto para la parte inicial y otro para la parte final. 5. Pegar la manguera transparente por la parte inicial una botella de plástico 6. Ingresar la manguera transparente por la parte inicial, mientras se va pegando la manguera por dentro en forma de ondas hasta el final de la cajita y que salga por otro orificio final. 7. Hacer salir el sobrante de la manguera fuera de la caja y colocarle el sujetador de venoclisis con la rueda. 8. Se pinta por dentro toda la caja, la parte inferior encima de la manguera también. 9. Colocar agua en la botella de plástico. 10. Llenar de agua nuestro envase y exponerlo al sol nuestra terma solar y esperar. Y listo tenemos agua caliente al abrir el paso del sujetador de venoclisis. 3.3 ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE DATOS 3.3.1 EL PROCESAMIENTO DE DATOS Fue correcta la información 3.3.2 ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN PRODUCTO UNIDAD COSTO vidrio 01 2.00 manguera 02 0.50 Botella de agua 02 1.00 pintura 01 3.00 Cuter 01 1.0 2 barritas 3.00 01 2.0 TOTAL S/. 12.50 Silicona caliente otros Página | 10 TERMA SOLAR ECOLÓGICA PERSONAS LES GUSTA USAR PROYECTO DE LA TERMA SOLAR PREFIEREN COMPRAR PARLANTE ELECTRICO PROMEDIO Persona 1 Si No 20 Persona 2 Si No 20 Persona 3 No Si 20 Persona 4 Si No 20 Persona 5 Si No 20 Interpretación: El 80% aprueban utilizar la construcción de la terma solar ecológica para la ciudad de Tacna, porque es útil, y ayudaría en casos de no haber electricidad. ENCUESTA A PERSONAS SI APRUEBAN LA TERMA SOLAR persona 1 3.4 persona 2 persona 3 persona 4 persona 5 VERIFICACIÓN DE LA HIPÓTESIS Muchos hogares en el Perú no tienen acceso a una terma de agua, por dos causas específicas; el primero, por el alto costo de adquisición y mantenimiento, y el segundo por la falta de red eléctrica en determinadas zonas rurales y urbano-marginales de nuestro país. Razón por la cual, nuestro grupo de trabajo ha determinado la elaboración casera de una terma solar, cuya disponibilidad estará al alcance de la economía de la mayoría de los pobladores. Se comprobó que nuestra terma solar resulto óptimo ya que calentó el agua que se colocó en el envase. Página | 11 TERMA SOLAR ECOLÓGICA CONCLUSIONES Termas solares (o calentadores solares) son la solución más económica para calentar el agua y ayuda significativamente ahorrar sus gastos en energía. Las termas vienen con una resistencia eléctrica para cubrir tiempos prolongados de una radiación insuficiente o una demanda fuera de la común. Otras formas de apoyo, por ejemplo, vía quemadores de gas, son posibles. El Sol es recurso renovable, lo estamos desperdiciando y tarde que temprano se nos acabara, junto con nosotros. Cuida el agua, recicla, ahorra energía, haz todo lo que puedas para ayudar este planeta que tanto lo necesita. Al igual que nosotros. Recuerda que cuidar el agua y la energía, es salvar muchas vidas el día de mañana. SUGERENCIAS Y RECOMENDACIONES Dar capacitación constante a la población para explicar los nuevos avances tecnológicos en bien de la no contaminación ambiental, esto se viene observando un interés creciente en el uso de energías renovables para los poblados más aislados de nuestro territorio, y considerando que es una obligación de la sociedad peruana en su conjunto, promocionar el uso de estas energías; se recomienda diseñar pequeños proyectos con tecnología solar, y presentarlos en las municipalidades locales o en empresas afines y solidificar la exigencia al Gobierno del Perú, para que establezca una política clara de fomento del uso de energías renovables. Página | 12 TERMA SOLAR ECOLÓGICA BIBLIOGRAFÍA 1) Manual de Proyectos (2017) Editorial KIKO 2) Manual de Experimentos 3) Atlas de Agua hidroeléctrica Página | 13