Construya su propia manga de viento

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Lo que debe saber

La velocidad de los vientos (rapidez y dirección), es una de las magnitudes físicas que se encuentra para conocer las posibilidades de este recurso natural. El anemómetro suele registrarla a lo largo del tiempo, pero es un instrumento costoso. Para tener información sobre la dirección de los vientos desde hace bastante tiempo se emplea la veleta que, junto con la rosa de los vientos, permite definir la dirección desde donde estos soplan. 

 

 

 

 

¿Cómo construir una manga de viento?

Para los estudiantes más jóvenes, se propone acá la construcción de una manga de viento, de reducido tamaño, bajo costo y de rápida ejecución. Los pasos para la construcción de este dispositivo son:

1. Doblar una hoja de papel en tres partes iguales, para hacer el borde de la manga de viento.

2. Enrollar la hoja doblada a modo de tubo y unirla con cinta adhesiva, esta será la parte A.

 

Figura 1. Hoja doblada en forma cilíndrica [1]

 

3. En un rectángulo (30 cm x 50 cm) de papel de seda dibujar una línea de unos 4 cm del borde del lado de 30 cm, esta será la parte B.

 

Figura 2. Divisiones en la hoja seda de 3 cm aproximadamente [2]

 

4. En el otro borde del rectángulo hacer marcas aproximadamente cada 3cm, y dibujar líneas rectas hasta la línea trazada en la parte anterior (Figura 2.)

5. Cortar el papel seda haciendo tiras, siguiendo las líneas dibujadas anteriormente.

6. Unir con goma o algo similar el borde de la parte B con el interior de la parte A.

 

Figura 3. Unión de la parte A y B de la manga de viento [1]

 

7. Hacer tres agujeros simétricos y a la misma distancia en la parte A. Tomar una cuerda fina y cortar 3 partes iguales de 30 cm aproximadamente, atar cada una de ellas a los agujeros hechos, enlazar los extremos libres de las cuerdas a un clip.

Figura 4. Ubicación de la cuerda fina [1]

Figura 5. Ubicación de los agujeros hechos en la manga de viento [2]

8. En un disco de madera (o de cartón grueso) dibujar dos diámetros que se crucen 90°; después marcar en sus extremos las cuatro direcciones del viento (N, S, E, O)

 

Figura 6. Montaje final de la manga de viento [2]

 

 9. Para finalizar, atar la manga a un extremo de un palo de madera, el otro extremo se introducirá en un orificio en el centro del disco.

 

Referencias

• Arias, N. y Tricio, V. (2013). Cartilla para la enseñanza de las energías renovables. Burgos, España: Editorial Servicio de Publicaciones e Imagen Institucional. Universidad de Burgos. [Disponible en:https://e-libro.net/libros/libro.aspx?idlibro=12741]
• https://es.wikihow.com/hacer-una-manga-de-viento-para-ni%C3%B1os
• http://manualidades.facilisimo.com/como-hacer-una-manga-de-viento
• http://www.ircservices.com/como-hacer-un-pez-de-manga-de-viento_a35aGaN3/

Imágenes

[1] Tomadas de https://www.youtube.com/watch?v=n8gbCx_Ofgw

[2]Tomadas de http://www.solarizate.org/pdf/castellano/laboratorio/G_manga_v.pdf

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Construya su propio aerogenerador simple casero

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Lo que se debe saber

Entre las diferentes clases de rotores se encuentra el llamado Savonius, que es un tipo de turbina de eje vertical accionado por la energía del viento. En principio todos los modelos de aerogeneradores didácticos (escolares o caseros) tiene un diseño básico similar, sobre el cual se pueden realizar mejoras y variaciones. Los tipos Savonius se caracterizan porque mirados desde arriba, sus aspas tienen forma de “S”.

 

 

¿Cómo construir un aerogenerador simple casero?

 A continuación, se muestran los pasos para la construcción de este aerogenerador simple:

1. Hacer una base no muy alta de madera en la cual irá toda la estructura del aerogenerador. También puede usarse una caja de cartón gruesa y resistente.

2. Hacer cuatro bobinas pequeñas (acordes al tamaño del dispositivo) con alambre de cobre esmaltado; cada una debe tener del orden de 300 espiras.

 

Figura 1. Bobinas hechas de alambre de cobre esmaltado y unidas con cinta aislante [1]

 3. Colocar las bobinas en forma de signo más sobre una lámina cuadrada de madera, sujetándolas a esta. La lamina debe tener un orificio en el centro, por el cual se introducirá el eje vertical del aerogenerador.

 

Figura 2. Disposición de las bobinas sobre la lámina de madera [1]

 

 4. Conectar las bobinas uniendo el extremo interior del alambre de cada una con el extremo exterior de la bobina aledaña. Los extremos de dos de las bobinas cercanas se conectarán a un diodo luminoso (led, por sus siglas en inglés)

 5. Tomar cuatro imanes de tamaños proporcionales (similares) a las bobinas y pegarlos en forma de signo más a una lámina circular (puede ser de cartón o plástico). El disco debe tener un orificio en el centro similar al mencionado en el numeral 3, por allí también pasará el eje del dispositivo.

 

Figura 3.  De derecha a izquierda: Bobinas colocadas en la lámina de madera y disco de cartón con los cuatro imanes [1]

 

6. Hacer las aspas (o paletas) características de este modelo, para lo cual se requiere recortar de dos rectángulos del material elegido (cartón o plástico) dos contornos idénticos, que serán la base y la tapa de aquellas. Los contornos encierran dos mitades semicirculares unidas; debe tenerse en cuenta el orificio por el cual pasará el ya mencionado eje del aerogenerador. La tapa y la base se unirán con cartulinas (o papel grueso) formando dos semicilindros; se debe pegar bien las cartulinas a la base y la tapa, y encolarlas para mayor consistencia.

7. Introducir por los orificios de la base y la tapa de las aspas el eje que puede ser una vara cilíndrica de madera, asegurándose el conjunto con silicona. Parte del eje debe quedar tanto encima de la tapa como debajo de la base. Otra sugerencia para la construcción de la base del dispositivo, en con ayuda de palos de madera que se pueden ajustar al modelo que se muestra a continuación:

 

Figura 4.  Unión de las aspas plásticas con la base del aerogenerador [1]

 

8. Proceder al ensamblaje final de las partes así: Sobre la base general se coloca la lámina con las bobinas, luego el disco con los imanes mirando a las bobinas y separado de estas por un cartón a manera de “espaciador”, ya que imanes y bobinas no deben estar en contacto directo. Una vez hecho esto se introduce el eje (con las aspas) en los orificios previamente hechos en los elementos anteriores, comprobando que el eje y en general todo el conjunto quede completamente vertical; debe quedar un espacio entre la base de las aspas y el disco de los imanes.

 

 Figura 5.  Montaje final del aerogenerador [1]

 

9. Una vez compruebe que las aspas giran libremente, el aerogenerador se encuentra listo para su funcionamiento colocándolo en una corriente de aire. Al girar las aspas se observará que el diodo se encenderá. En lugar del diodo también puede colocar un multímetro.

Referencias

• Arias, N. y Tricio, V. (2013). Cartilla para la enseñanza de las energías renovables. Burgos, España: Editorial Servicio de Publicaciones e Imagen Institucional. Universidad de Burgos. [Disponible en: https://e-libro.net/libros/libro.aspx?idlibro=12741]
• http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/10538/1/CD-6238.pdf
• http://repository.unimilitar.edu.co/bitstream/10654/13797/2/Libro.pdf

Imágenes

[1] Tomadas de https://www.youtube.com/watch?v=r35ZKZzdyVk

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EJERCICIOS PARA EL AULA

Energías renovables

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Durante la enseñanza y aprendizaje de las temáticas relacionadas con las energías renovables es importante que, desde el enfoque de cada asignatura, se planteen ejercicios (situaciones problema) en clase que pueden ser de carácter abierto o que implique analizar un contexto puntual de forma cuantitativa con ayuda de algunas ecuaciones o fórmulas matemáticas. A continuación, se presentan algunos tipos de ejercicios que podrían abordarse en clase, teniendo en cuenta que pueden realizarse cambios o variaciones en los mismos dependiendo del nivel de desarrollo y preparación de los estudiantes.

• Cálculo de la huella de carbono: Existen en la web diversos programas o plataformas en línea que cuentan con una calculadora de huella de carbono personal, donde los estudiantes pueden realizar su cálculo para compararlo con algunos compañeros y familiares. Con este ejercicio, es importante que los estudiantes planteen soluciones viables que permitan reducir el consumo energético promedio que generan anualmente. En el siguiente enlace está uno de los programas disponibles para desarrollar dicho ejercicio:

 https://www.ecopetrol.com.co/especiales/calculadoraAmbiental/co2.html