Hidráulica Solar

La hidráulica es la rama de la física que estudia la mecánica de los líquidos y se divide en hidrostática (líquidos en reposo) e hidrodinámica (líquidos en movimiento).

Se llama densidad d de un cuerpo al cociente entre su masa m y su volumen V:

d = m / V

El peso específico pe es el cociente entre el peso (= m . g) y el volumen:

pe = m . g / V

Los fluidos (líquidos y gases) ejercen siempre una presión pr en todas las direcciones.

La presión es el cociente entre una fuerza f (la ejercida por el fluido) y el área de la superficie sobre la que actúa esta fuerza S:

pr = f / S

La unidad de presión en el SI es el Newton dividido por el m2 (N / m2) y recibe el nombre de pascal.

La presión ejercida por la gravedad y las fuerzas que tienden a comprimir los fluidos se llama presión estática.

La presión derivada del movimiento de un fluido se llama presión dinámica.

Conociendo la densidad o el peso específico de un fluido podemos hallar la presión estática debida a la gravedad a cualquier profundidad h a partir de cualquiera de las siguientes 2 fórmulas:

pr = d . g . h

pr = pe . h

Resultado de imagen de presión estática en líquidos

La diferencia de presión será igual a la diferencia de profundidades h entre 2 puntos o distancia vertical entre ellos.

Una típica presión estática, es la presión atmosférica, producida en todas direcciones sobre los cuerpos colocados en la superficie de la tierra debido a la gran columna de aire sobre ellos. El resultado de esta acción en todas direcciones de la presión atmosférica no produce fuerza neta de empuje del cuerpo hacia algún lado, solo tiende a comprimirlo.

En el caso de un recipiente, la presión atmosférica actúa por dentro y por fuera y por lo tanto sus acciones se anulan entre sí.

A nosotros nos interesa conocer el exceso de presión sobre la presión atmosférica que pueda haber en el interior del recipiente (depósitos o tuberías) a través de aparatos de medición (manómetros).

Si en un recipiente el aire puede entrar y salir libremente a través del borde de la tapa, la superficie del líquido estará únicamente sometida a la presión atmosférica. Se trata de un depósito abierto o no presurizado.

Si midiéramos con un manómetro la presión a diferentes alturas en el depósito, será igual a cero en la superficie y máxima en el fondo.

Si ahora el recipiente está herméticamente cerrado y sometido a una presión adicional p, transmitida a través de las tuberías que lo comunican con la red de distribución; la medición será igual a la anterior pero incrementada en el valor de p. Generalmente la pequeña diferencia de presión originada en la diferencia de alturas es despreciable frente a la presión general del circuito p.

El teorema de Arquímedes permite conocer el peso de un cuerpo cuando se encuentra sumergido en un líquido.

Este teorema también puede aplicarse a una porción del mismo líquido.

Supongamos que una porción del líquido sufriera un ligero aumento de temperatura con respecto a otras partes del mismo.

Los cuerpos se dilatan al aumentar su temperatura y al aumentar de volumen su densidad disminuye ya que la masa permanece invariable.

Resultado de imagen de presión estática en líquidos

Si d1 es la nueva densidad de la porción considerada (d1 < d):

Peso de la porción de líquido: p = m . g = V1 . d1 . g

Empuje que actúa sobre la porción de líquido: E = V1 . d . g

Donde V1 es el volumen de la porción de líquido

Resultado de imagen de termosifón

Estas son las llamadas corrientes de convección naturales de los fluidos, en las que las partes calientes de los mismos tienden a ascender. En este fenómeno se basan los sistemas de circulación natural o termosifón para el aporte de agua caliente mediante colectores solares.

Este contenido forma parte del eBook “Introducción a la Energía Solar” y del e-learning solar de Sopelia.

Solar Térmica Ecuador

En la mayor parte del territorio ecuatoriano, en lo que a aplicaciones de agua caliente sanitaria se refiere, el tipo de colector solar recomendable es el plano.

Los niveles de radiación solar y las condiciones atmosféricas permiten a este tipo de colector brindar óptimos rendimientos y a la instalación minimizar el riesgo de sobrecalentamiento.

Solo en las zonas de montaña, donde las condiciones ambientales son más rigurosas, es recomendable la utilización de colectores de tubo de vacío evacuado, U-pipe o heat pipe.

Resultado de imagen de energía solar térmica en Ecuador

El país cuenta con atlas de recursos solar y eólico elaborados por el CONELEC y MEER respectivamente. Sin embargo ambos están basados en imágenes satelitales, no han podido ser validados con mediciones de campo y su resolución no es alta.

A raíz de esto el INER elaboró un proyecto que consistió en la instalación de 17 estaciones meteorológicas en el cantón Cuenca y 10 estaciones meteorológicas en la provincia de Chimborazo, además de la colocación de sensores para repotenciar estaciones meteorológicas existentes en la provincia de Chimborazo.

Con los datos obtenidos se han aplicado métodos de estimación de radiación solar para completar series de datos históricos. Hasta el momento se han elaborado los mapas de recursos solares preliminares.

Este proyecto busca validar información acerca del recurso solar en el país y el adecuado aprovechamiento del sol como recurso para suministro de energía.

Un Programa de la Alianza en Energía y Ambiente con la Región Andina junto con el Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura llevó agua caliente solar al Páramo ecuatoriano.

El Páramo ecuatoriano comprende las comunidades de Cotopaxi, Chimborazo y Bolívar, ubicadas a más de 3.800 m sobre el nivel del mar.

El proyecto en principio se centró en escuelas y centros comunitarios para extender luego a todos los habitantes el uso del agua caliente sanitaria solar.

Se realizaron talleres relacionados con la instalación, uso y mantenimiento de sistemas solares térmicos a cargo del Fondo Ecuatoriano Populorum Progressio (FEPP).

El Programa también buscó que los participantes generen ingresos económicos por instalación, reparación y mantenimiento de equipos. Se logró capacitar a 54 personas, entre ellas 19 mujeres.

Se instalaron 44 sistemas en 42 centros educativos, beneficiando directamente a 2.186 niños y 2.206 niñas, además de a un centro al cual asisten 32 adultos mayores. En una planta agroindustrial comunitaria donde se procesan plantas medicinales pudo reducirse el consumo de gas licuado de petróleo (GLP).

Resultado de imagen de energía solar térmica en Ecuador

En otra iniciativa, el MEER y el MIDUVI entregaron colectores solares a la población.

A escala nacional son 2.632 las viviendas beneficiadas con la instalación de estos colectores otorgados a las viviendas financiadas por el bono de la vivienda a través del MIDUVI.

La adjudicación se realizó luego de un proceso de selección de las familias con vivienda idónea para la instalación de los colectores solares, que debían poseer conexión de agua potable y techo de losa.

En caso de que no exista la radiación solar necesaria para cubrir la demanda del tanque de agua, existe un sistema auxiliar a base a energía eléctrica.

El costo que tiene en el mercado un sistema de calentamiento de agua por colectores solares térmicos todavía es muy elevado en Ecuador en comparación con los sistemas que funcionan a partir de energías fósiles.

Teniendo en cuenta los niveles de radiación con los que cuenta el país, además de estas iniciativas aisladas, sería inteligente desarrollar políticas para la utilización masiva de sistemas solares térmicos.

Energía solar con Sopelia.

De Dónde Saca El Sol Su Energía ?

El Sol es una estrella de tipo medio, su radio es de unos 700.000 km y su masa equivale a la que se obtendría juntando unos 300.000 planetas iguales a la Tierra.

Hace tan solo un siglo, se desconocía de qué manera el Sol podía producir una cantidad tan grande de energía como la que irradia hacia el espacio.

Todas las teorías planteadas llevaban a una misma conclusión: el Sol no podía tener una edad mayor de unos 20 millones de años. Si el Sol tuviera más edad, tendría que haberse enfriado.

Resultado de imagen de energía del sol

Darwin planteó sus estudios sobre formación y erosión de rocas, y sobre la lentísima evolución de la vida. Para que sus teorías tuvieran sentido, necesitaba que la edad del Sol fuera mucho mayor; de al menos cientos de millones de años, o quizás de miles de millones de años.

Para poder dar una solución al problema, hubo que esperar hasta el descubrimiento de la radioactividad y la aceptación de la sorprendente idea de que la masa y la energía son en cierto modo intercambiables, de acuerdo con la ecuación de Einstein E=mc2

Sir Arthur Eddington fue el primero que evaluó todos los datos y se atrevió a conjeturar que la fusión nuclear, el proceso que crea elementos pesados a partir de la fusión de otros más ligeros, podría ser responsable de la gran producción de la energía del Sol.

Ahora sabemos que el Sol realmente quema hidrógeno, el gas más ligero del universo, y lo transforma en helio.

Un núcleo de hidrógeno (protón) del Sol debe esperar como promedio unos 5.000 millones de años para poder zambullirse en la fusión con otro núcleo de hidrógeno para formar deuterio. Si ocurriera más rápido, el Sol habría gastado todo su combustible hace mucho tiempo y nosotros no estaríamos aquí.

El segundo paso, en el que se produce helio-3 a partir de deuterio e hidrógeno, ocurre como promedio cada 1,4 segundos; y el último paso, la producción de helio, tarda 240.000 años. La energía liberada durante el proceso de fusión se convierte en fotones, es decir, en luz.

Resultado de imagen de energía del sol

Un fotón inicia su viaje hacia la Tierra a la velocidad de la luz, pero inmediatamente después se encuentra con un electrón, que desvía al fotón incidente en una dirección aleatoria. Esto ocurre una y otra vez.

Un fotón tarda como promedio más de 20.000 años en recorrer los 695.000 kilómetros que hay desde el centro del Sol hasta la superficie solar, lo cual representa una velocidad de 4 metros por hora.

Después de este largo y errático viaje, el fotón recorre los restantes 149 millones de kilómetros hasta la Tierra a la velocidad habitual de la luz, y 8 minutos después llega por fin a su destino final.

Actualmente, el Sol quema 600 millones de toneladas de hidrógeno cada segundo, convirtiéndolo en 596 millones de toneladas de helio.

Los 4 millones de toneladas restantes se convierten totalmente en energía.

Si aplicamos la fórmula E=mc2 (donde E es la energía, m la masa, y c la velocidad de la luz), vemos que 4 millones de toneladas de materia equivalen a 100.000.000.000.000.000.000 Kilovatios-hora de energía.

Aproximadamente un millón de veces la cantidad total de energía que el mundo entero utiliza en un año.

El Sol libera toda esa energía cada segundo.

Creo que sería inteligente aprovecharla.

A vos qué te parece ?

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El Aula Virtual es un entorno completamente interactivo a través del cual podrá:

* Acceder a los contenidos propios del curso

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El entorno del curso se divide en 3 áreas: Zona Central, Cabecera y Bloque Laterales.

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La Zona Central es el núcleo del curso y es donde se encuentra toda la información necesaria para el desarrollo del mismo, estando estructurada de la siguiente forma:

+ Zona de Información: contiene los documentos para organizar el estudio

+ Zona de Comunicación: incluye los foros de comunicación internos del curso

+ Zona de Contenido: contiene la información del curso sobre la que se deberá trabajar para la superación del mismo.

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En la parte lateral izquierda, están dispuestos los Bloques Laterales.

Los Bloques Laterales contienen la siguiente información:

– Tutorización: acceso la información del tutor con su dirección de correo electrónico

– Personas: donde se puede visualizar un listado de las personas que están realizando el curso

– Usuarios en línea: donde aparecerán las personas que en ese momento se encuentran conectadas a la plataforma. Si alguna persona está conectada, junto a su nombre aparecerá un icono y haciendo clic sobre él se le puede enviar un mensaje

– Navegación: permite moverse dentro del curso mediante una serie de hipervínculos de cada uno de los apartados, como sistema alternativo al uso del desplazamiento por la pantalla

– Administración: donde el participante podrá ver las calificaciones de las diferentes actividades y cuestionarios puntuables.

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En la parte superior se encuentra la Cabecera.

En la Cabecera están distribuidos y organizados los siguientes parámetros:

* Perfil: permite modificar la información básica del usuario, como es el nombre, la clave de acceso, incluir una imagen nuestra, el correo electrónico y algunos parámetros adicionales

* Calificaciones: permite acceder al mismo menú antes comentado en los bloques laterales

* Mensajes: similar al menú de mensajes antes comentado en los bloques laterales

* Preferencias: permite modificar la configuración de la plataforma que más nos interese para nuestro usuario.

En líneas generales durante el desarrollo de este curso se deberá:

1) Consultar el cronograma para organizar el estudio. La información que se facilita indica fechas recomendadas

2) Estudiar el contenido de cada tema

3) Consultar las dudas de cada uno de los temas en el foro de consultas

4) Realizar las pruebas de evaluación de cada uno de los temas.

Los test y pruebas prácticas deben realizarse antes de la fecha prevista de cierre del curso (28/11/2016).

El campus estará disponible las 24 horas del día y a través del mismo se podrá consultar a los tutores a través de los foros, recibiendo respuesta en no más de 48 horas.

La formación comienza el día 19 de septiembre próximo y la inscripción finaliza el día 16 de septiembre.

Puedes recibirla íntegramente desde tu PC, Tablet o Smartphone.

No más excusas, energía solar donde quiera que estés con Sopelia.

Country Manager Sopelia en Países de América Latina

Si deseas formar parte de la Red Sopelia en Latinoamérica para el periodo 2017 puedes enviarnos tu solicitud.

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Cuáles son los requisitos para ser Country Manager Sopelia ?

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