K i t d e e x p e r i e n c i a s c o n energías ecológicas

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Fernando Carrasco Suárez
hace 7 años
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1 K i t d e e x p e r i e n c i a s c o n energías ecológicas NOTA Una vez terminadas, las maquetas de construcción de OPITEC no deberían ser consideradas como juguetes en el sentido comercial del termino. De hecho son medios didácticos adecuados para un trabajo pedagógico. 1

2 G e n e r a d o r e s d e electricidad Kit de construcción con el que se pueden adquirir nociones generales y prácticas sobre la energía. Construcción de un generador solar Construcción de un generador eólico Construcción de un generador térmico Otras experiencias Construcción de un ventilador: Tiempo de trabajo: Unos 15 minutos Preparación: Hacer una perforación en un disco de madera para pasa r una tuerca para encastar M6 Si no se dispone de broca, se puede pasar directamente el tornillo en la perforación existente. Herramientas: Martillo, tijeras Material suplem ntario: 2 cm de cinta adhesiva, 2 botes de vidrio Instrucciones: Conectar los cables con pinzas cocodrilo a los cables del motor: - Cortar el cable con pinzas cocodrilo en dos trozos iguales. - Quitar el aislamiento de los extremos con tijeras haciendo una incisión en la vaina de plástica a 1 cm del extremo y quitándola. - Torcer el cable con los dedos - Atar los dos cables cocodrilo con los cables del motor, torciendo los extremos dos a dos. - Enrollar los cables unidos con 1 cm de cinta adhesiva tensándola bien. Construcción del soporte del motor: 1. - Con el martillo, clava la tuerca para encastar en la perforación de la rueda grande de madera, tan profundo como se pueda. (1) 2.- Pasar el tornillo por arriba en el soporte del motor y fijarlo con una tuerca de palomilla. Apretar tan fuerte como se pueda la tuerca de palomilla (2) 3.- Atornilla la segunda tuerca de palomilla 1 cm sobre el tornillo con las palomillas hacia arriba. (3). 4.- Poner la rueda pequeña de madera como arandela de separación sobre el tornillo (3) y girar el soporte del motor sobre la base (1). 5.- Poner el punto de unión de los cables bajo la arandela de separación y girar la tuerca de palomilla fuerte hacia debajo de forma que los cables queden separados del centro. Ver figura (4). 6.- Colocar el motor en su soporte. Se enrolla la unión de los cables con cinta adhesiva Puesta en marcha del ventilador: - Montar la hélice del ventilador de forma que las palas d la hélice queden un poco inclinadas. - Colocar la hélice sobre el eje del motor - Probar el motor con una pila o una célula solar con luz solar o de una bombilla de incandescencia. 2

3 Generador solar Conectar el ventilador a la célula solar. Poner la célula solar a la luz del sol o de una bombilla. - Cómo se debe colocar la célula solar respecto a la luz para que el ventilador gire lo más rápidamente posible? - Cuál es la causa de que el ventilador gire más deprisa o menos?? Generador eólico I Conectar los conectores del LED con el ventilador de forma que la pata pequeña del LED quede unida al cable rojo del motor y la pata larga al cable negro. Colocar un secador de pelo potente delante del ventilador para que gire con potencia. - Por qué se puede decir que se ha montado un generador eólico? Generador eólico II Conectar conjuntamente los cables de dos ventiladores. Mover uno de los ventiladores con un secador de cabello. El primer ventilador funciona enseguida como un generador eólico, dado que el motor está funcionando como un generador o una dinamo. - Qué es lo que suministra el secador de cabello, que es decepcionado por el generador eólico, pasa por los cables para llegar hasta el ventilador y a continuación va al aire puesto en movimiento por el ventilador?. Explicarlo. Cómo se puede denominar el proceso? Por qué el secador de cabello tiene esta propiedad? Si se sopla con la boca con mucha fuerza, es posible que el ventilador también gire. Generador térmico: Material suplementario: Un frasco de vidrio (de mermelada) con agua caliente y un frasco con agua fría. Los dos frascos deben estar completamente rellenos de modo que no quede ninguna burbuja de aire. Colocar la pequeña lámina cuadrada blanca denominada célula Peltier (conectada al ventilador) primero sobre el frasco de agua fría, después sobre el de agua caliente y finalmente entre el frasco de agua fría y el de agua caliente - Cuándo gira el ventilador? Experiencia suplementaria: Poner un cubito de hielo sobre una cara de la célula Peltier y la otra cara sobre la palma de la mano. - Gira ahora el ventilador sólo por el frío del cubito de hielo? Generador térmico: Arriba el agua caliente y abajo el agua fría. A partir de una diferencia de temperatura de 15 grados el ventilador comienza a girar. 3

4 Introducción al término " Para que el ventilador gire y el LED se ilumine, necesitan de algo que se pueda obtener de la luz, del calor y del viento. Antiguamente se denominaba "fuerza y hoy se denomina ". La luz, el calor y el viento son fuentes de energía que proveen la energía necesaria para mover el ventilador y encender el LED. En la célula solar, la célula Peltier y en el motor cuando hace de generador, la energía se transforma en corriente eléctrica. A continuación la corriente eléctrica transporta la energía hacia el motor o hacia el LED. Allí la energía es transformada nuevamente en corriente de aire por el ventilador y en luz y calor por el LED. La energía siempre necesita una fuente y un transporte, siempre viene de alguna parte y va hacia alguna otra parte. Las bombillas, secadores de cabello, aspiradoras, dinamos, motores, etc. tienen una función de transformar la energía. Transportan la energía de una fuente a otra. Luz Electricidad Célula solar B o m b i l l a incandescencia Electricidad Luz 4

5 Construcción de una célula Peltier: En lugar de utilizar dos metales distintos soldados conjuntamente, se utilizan en la práctica materiales semi conductores. Por ejemplo elementos de bismuto y telurio polarizados en positivo y en negativo que inducen un rendimiento sensiblemente más alto que el de metales ordinarios. Placa cerámica caliente (100º por ejemplo) Placa de cobre Polarizado n Bi Te Polarizado p Bi Te Placa metálica a temperatura ambiente En lugar de soldar dos materiales semiconductores conjuntamente, la tensión térmica se toma a partir de dos conductores del mismo material. Los dos extremos inferiores de los semi conductores están a la temperatura más baja. En las células Peltier comerciales las piezas de base se conectan según necesidad en paralelo o en serie. Cara caliente Cerámica Tiras de cobre Cara fría Cerámica Tensión termo eléctrica Datos técnicos: Las células Peltier que puede encontrar en OPITEC tienen los siguientes datos técnicos: Rendimiento máximo 17 W Diferencial máximo de temperatura 67ºC Tensión máxima 8 V Corriente máxima 3,5 A Resistencia 1,8 Ohmios Conductividad del calor 140 mw/k Temperatura máxima: Continua70ºC Periodo corto: 110ºC Tensión térmica 27 mv/k 5

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