EQUIPO SOLAR TÉRMICO POR TERMOSIFÓN

Transcripción

1 Modalidad 4 Reglamento de la modalidad EQUIPO SOLAR TÉRMICO POR TERMOSIFÓN Consejería de Educación, COLABORAN:

2 MODALIDAD 4 Bases específicas de la modalidad «Equipo solar térmico por termosifón» Página web Correo-e: pea.ceucd@gobiernodecanarias.org. Estas bases son específicas para esta modalidad y deben ser siempre consideradas como complemento a las bases comunes de la 2.ª Olimpiada Solar Escolar. Edición En esta modalidad «Equipo Solar Térmico por Termosifón», dirigida al alumnado de Bachillerato y Formación Profesional, se propone una actividad de construcción de un prototipo de Sistema Solar Térmico, compuesto por un captador solar térmico y un depósito de almacenamiento para la producción de «agua caliente solar», sin recurrir, directa o indirectamente, a la quema de combustibles fósiles o a la emisión de gases susceptibles de aumentar el efecto invernadero, como el dióxido de carbono. Cada equipo participante constará de tres alumnos o alumnas y estará coordinado por un profesor o profesora. 1. Presentación de los trabajos Los trabajos presentados en la 2.ª Olimpiada Solar Escolar deberán ser prototipos o modelos que muestren la utilización de una de las diversas tecnologías de conversión de energía solar. Los equipos presentarán un «Sistema Solar Térmico por Termosifón», pudiendo elegir libremente los materiales, colores y accesorios utilizados en el diseño y construcción, sin perjuicio de las especificaciones obligatorias a cumplir, de acuerdo a las líneas siguientes: a) El captador solar tendrá un área de abertura máxima de 0,5 m 2 (área total del captador expuesta a la radiación, excluyendo la caja exterior), respetando las dimensiones exteriores los siguientes valores máximos: b) Los prototipos de captador solar térmico tendrán que estar unidos, obligatoriamente, a un depósito de almacenamiento de agua, que formará parte del sistema solar térmico y deberá ser traído por el equipo. c) El fluido térmico a utilizar será agua de abasto público. La circulación del fluido entre el captador y el depósito se realizará, obligatoriamente, por efecto termosifón, a través del circuito entre el captador solar y el depósito.

3 d) El depósito deberá tener en su interior un volumen útil de 5 litros de agua a temperatura ambiente (hay que tener en cuenta que el volumen de agua caliente aumenta con la temperatura). El depósito no podrá estar expuesto a la radiación solar, teniendo obligatoriamente que estar a la sombra o revestido por una superficie reflectora de radiación. e) El depósito dispondrá, obligatoriamente, de un orificio para el llenado en su parte superior. Este orificio podrá disponer de una tapa móvil. f) La elección de todos los materiales utilizados en la construcción del captador solar térmico y del depósito aislado es de responsabilidad exclusiva de los equipos, sobre todo de los materiales estructurales, aislamientos térmicos, revestimientos, tubos, superficies reflectoras u otros no específicos (colas, adhesivos, pinturas...). Todos los materiales utilizados deberán ser adecuados para las condiciones de funcionamiento del prototipo, sobre todo a temperaturas altas, pudiendo estimarse como temperatura de proyecto los 100º C.

4 g) El prototipo de «Sistema Solar Térmico» (captador solar y depósito) no podrá utilizar ningún dispositivo electrónico, ni ninguna fuente de energía eléctrica o basada en la quema de combustibles fósiles. 2. Puntuación La puntuación de los prototipos será realizada por el jurado, que valorará los trabajos presentados, basándose en los siguientes criterios: Adecuación al currículo Funcionamiento Motivación y trabajo en equipo Diseño y creatividad La utilización de materiales reciclados, reutilizados, ecológicos, de uso habitual o de fácil adquisición en el mercado Los prototipos serán valorados en condiciones de radiación solar natural, en las sesiones de competición que tendrá lugar el día 4 de junio de 2010, en el lugar que oportunamente se indicará. Los parámetros de puntuación seguirán los siguientes criterios: a) La adecuación a los currículos estará determinada por la adaptación del prototipo construido al contexto escolar (currículo) del alumnado al que está dirigida esta modalidad. b) El funcionamiento de los prototipos estará basado en el cálculo del rendimiento, a través de la comparación entre la radiación solar disponible en un período de tiempo y el aumento de la temperatura del agua en el interior del depósito. El rendimiento del sistema está dado por la relación: En la que: m c p ( T f Ti ) = I A dt g capt m representa la masa de agua en kg C p representa el calor específico a presión constante del agua, igual a 4185 (J/(kg ºC)) T f representa la temperatura final del agua, en ºC T i representa la temperatura inicial del agua, en ºC I g representa la radiación global en el plano del captador, en (W/m 2 ), que para un día con el cielo limpio, cerca del mediodía, presenta valores entre los 800 y los 1000 W/m 2 A capt representa el área del absorbedor, en m 2 c) La motivación y el trabajo en equipo de los alumnos y alumnas serán valorados teniendo en cuenta la forma en que se ha desempeñado y distribuido el trabajo realizado en la construcción del prototipo, basándose en

5 la apreciación de la experiencia de los miembros del equipo en el transcurso de la entrevista con el jurado escolar. d) El diseño y la creatividad de los prototipos se valorarán en el concepto final (sobre todo en la escala adoptada), en el formato, en los colores utilizados, en el grafismo, en la relación forma/funcionalidad, en la seguridad para su utilización y en la elección de los materiales efectuados por el equipo, sobre todo la utilización de materiales reciclados o reutilizados, ecológicos, de uso habitual o de fácil adquisición en el mercado. La puntuación final de los prototipos resultará de la suma de las puntuaciones en cada uno de los parámetros evaluados, de acuerdo al siguiente esquema de puntuaciones: La puntuación de la adecuación de los currículos será obtenida a través del análisis del contexto escolar en que fueron construidos los prototipos, de acuerdo a las siguientes escalas: Grado Muy bueno Bueno Regular Puntuación 4 puntos 2 puntos 1 punto La puntuación final de este parámetro resultará de la media de las puntuaciones atribuidas por cada miembro del jurado La puntuación del funcionamiento está basada en la clasificación del prototipo en cuanto a su rendimiento, siendo atribuida una puntuación según se indica a continuación: Puesto Primer clasificado Segundo clasificado Tercer clasificado Cuarto clasificado Último clasificado Puntuación 10 puntos 8 puntos 6 puntos 5 puntos 1 punto La puntuación asignada del 5.º al penúltimo clasificado resultará de la aplicación de la expresión, redondeada a la segunda cifra decimal:

6 clasificación 5 4 n.º equipos La puntuación final de este parámetro resultará de la media de las puntuaciones atribuidas por cada miembro del jurado. La puntuación de la motivación y el trabajo en equipo estará basada en un cuestionario realizado a los miembros del equipo, por cada miembro del jurado, de acuerdo a las siguientes escalas: Grado Muy bueno Bueno Regular Puntuación 3 puntos 2 puntos 1 punto La puntuación del diseño y creatividad estará basada en la clasificación del prototipo, por cada miembro del jurado, de acuerdo a la siguiente escala: Grado Muy bueno Bueno Regular Puntuación 3 puntos 2 puntos 1 punto La puntuación final de este parámetro resulta de la media de las puntuaciones atribuidas por cada miembro del jurado, redondeada a la segunda cifra decimal. Cuando las puntuaciones sean iguales en la clasificación final de los prototipos, las fórmulas de desempate que se aplicarán son las siguientes: El equipo mejor clasificado será el que presente un menor resultado para la suma de los puestos clasificados en cada criterio, de acuerdo con: Criterio de adecuación a los currículos Clasificación Muy Bueno Bueno Regular Puesto clasificatorio Criterio de funcionamiento Clasificación 1.º 2.º... 9.º... Puesto clasificatorio

7 Criterio de motivación y trabajo en equipo Clasificación Muy bueno Bueno Regular Puesto clasificatorio Criterio de diseño y creatividad Clasificación Muy Bueno Bueno Regular Puesto clasificatorio Cuando después de la aplicación de la primera fórmula de desempate el empate continúe entre dos o más equipos, el equipo mejor clasificado será el que presente el mejor resultado en la puntuación del funcionamiento. La evaluación de los prototipos en cada uno de los parámetros es de exclusiva responsabilidad y competencia del jurado (ver bases comunes). 3. Desarrollo de la competición La competición tiene previstas las siguientes etapas: Etapa 1 (30 minutos). Colocación de los prototipos en la zona de concurso. La colocación de los prototipos (inclinación y orientación del captador solar) es responsabilidad exclusiva de los equipos. Los captadores permanecerán cubiertos durante este período. Etapa 2 (30 minutos). Llenado de los depósitos. Los depósitos serán llenados con cinco litros (5 litros) de agua (de abasto) proporcionados por la organización. Los captadores permanecerán cubiertos durante este período. Etapa 3 (2 horas). Calentamiento de los depósitos. Los captadores serán destapados y el prototipo estará en funcionamiento durante dos horas. Durante este período los prototipos permanecerán inmóviles. Etapa 4 (30 minutos). Registro de temperaturas finales. Medición de la temperatura en el interior de los depósitos por parte de la organización. La medición de temperatura será efectuada a tres profundidades distintas, tomándose la temperatura media en el depósito en relación a estos tres puntos. Los captadores solares permanecerán cubiertos en este período. 4. Premios Los premios de esta modalidad son los siguientes: 1. er premio: «Captador Solar de Oro» 2.º premio: «Captador Solar de Plata» 3. er premio: «Captador Solar de Bronce»

8 Se reserva a los miembros de la organización la atribución de asignar premios adicionales a los mencionados en estas bases, la alteración de los premios a otorgar así como la no adjudicación de los premios a los trabajos que no reúnan las condiciones mínimas exigidas en las diferentes disciplinas.