Reporte de Termica Final

8/18/2019 Reporte de Termica Final

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Carrera: Ing. Energías Renovables

Materia: Térmica

Profesora: Dra. Laura García ern!n"e#

$lumnos:

%uan Ro"olfo soto M!r&ue#' Miguel (ngel ern!n"e# Estra"a' %osé CarlosDelga"illo Ro)as' Pe"ro *rti# Ram+n' %orge Castro %iméne#' ,éstor %o-an

ega Mal"ona"o' Cecilia It#el Islas Terra#as.

Gru/o: ER 01

Tema: mantener el calentamiento en un bio"igestor "urante "ía 2 noc-e to"o

el a3o

4ec-a "e entrega: 15 "e abril "el 0617


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Intro"ucci+n

A lo largo del tiempo se ha notado que el gran uso de energía, está cada vez sevuelve más escasa, tras esto han surgido las energías renovables y una de ellases el biogás cuyo principal componente es el metano. Llevar a cabo un proyectopara la obtención de gas es una alternativa para controlar los problemas decontaminación y generar energía que no dañe el medio ambiente. Para lograr laobtención de este gas, se aprovecha el uso de residuos orgánicos, siendo en lagran mayoría aquellos que se encuentran en ganaderías o criaderos de animales,dichos residuos se someten a un proceso en el cual hay una gran actividadbacteriológica los cuales en el ambiente hmedo y con una temperaturaadecuada comienzan a descomponer la materia orgánica.

Para eso se pretende la construcción de un prototipo de un biodigestor en el cualnos en!ocarnos en mantener la cantidad de calor necesario para lograr lascondiciones adecuadas dentro de este para que las bacterias puedan realizar sumeta, así mismo se espera lograr un mayor desempeño de este el cual nos

permita un incremento en la obtención de gas, el cual puede ser realizado paraencender cocinas o usar el gas en cualquier otra actividad.

*b)etivo

"e llevara a cabo un proyecto en el cual los alumnos elaboran un biodigestor en elcual logre retener el calor necesario para producir gas, la temperatura debe estar día y noche #$% días aplicando los conocimientos adquiridos en clase para unme&or resultado de este.

Marco te+rico

8io"igestor: un biodigestor de desechos orgánicos en su!orma más simples es un contenedor cerrado, herm'tico eimpermeable, dentro del cual se deposita el material orgánico a!ermentar en determinada dilución de agua para que a trav'sde la !ermentación anaeróbica se produzca gas metano y!ertilizantes orgánicos ricos en nitrógeno, !ós!oro, potasio ydemás, se disminuya el potencial contaminantes de lose(crementos.)l biodigestor es un sistema sencillo de implementar conmateriales económicos y se está introduciendo en

comunidades rurales.

$islante térmico: )s un material utilizado en construcción, se caracteriza por sugran resistencia t'rmica.)stablece una barrera al paso del calor entre dos medios que naturalmentetendrían a igualarse en temperatura impidiendo que el calor traspase losseparadores del sistema que interesa con el ambiente que lo rodea.


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)n general todos los materiales o!recen resistenciaal paso del calor.

Presi+n: )s la unidad de !uerza que se e&erce sobreunidad de área.

Presi+n atmosférica: )s la !uerza que el aire e&erce sobre la atmos!era encualquiera de sus puntos. )l valor promedio de dicha presión terrestre es de

*+*#.% hectopascales sobre el nivel del mar.

Presi+n en un flui"o: La !uerza que e&erce un !luido sobre las paredes

del recipiente que lo contiene, siempre acta en !orma perpendicular aesas paredes.La presión del !luido en cualquier punto es directamente proporcional ala densidad del !luido y a la pro!undidad ba&o la super!icie del !luido.

Con"uctivi"a" térmica )s la medida de la capacidad para conducir en undeterminado tipo de material.


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olumen: )s la magnitud escalar de!inida como lae(tensión en # dimensiones de una región delespacio.

Calor: !orma de energía debido al movimiento bro-niano delos átomos.

Con"ucci+n trans!erencia de calor a trav's de los metales.ateriales cerámicos, porcelana, barro, arcilla, vidrio."e produce por la agitación molecular dentro de un materialen reposo. )s el proceso por el cual se trans!iere energíat'rmica mediante colisiones de mol'culas adyacentes, a

graves de un medio, el medio en si no se mueve.

Convecci+n: trans!erencia de calor a trav's de !luidos. La convección se mueve atrav's de las corrientes convectivas.

Ra"iaci+n: no necesita medio para trans!erirse, la mayor !uente es el sol.

4lui"o material que se desplaza libremente, puede ser gas o líquido.

Proceso a"iab!tico no permite el !lu&o de calor.

Diatérmica: permite el !lu&o de calor.

Proceso isotérmico temperatura constante.

Proceso isocorico volumen debe ser constante.

Proceso a"iab!tico calor es constante.

El Polietileno e9/an"i"o


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/ambi'n llamada espuma de polietileno es

una poliole!ina de base polietileno.

Para obtener este tipo de espumas, se utiliza un gas

para su hinchado, usualmente isobutano. 0e esta

!orma se obtiene un polietileno e(pandido sintrans!ormar la estructura química del polietileno y esto

!acilita su reciclabilidad.

"e !abrica con densidades que van desde *% 1g2m# hasta *3+ 1g2m#. "u

conductividad t'rmica es de +.%4 m4.125.

Pl!stico

Los plásticos son sustancias químicas sint'ticas denominadas polímeros, de

estructura macromolecular que puede ser moldeada mediante calor o presión y

cuyo componente principal es el carbono. )stos polímeros son grandes

agrupaciones de monómeros unidos mediante un proceso químico llamado

polimerización. Los plásticos proporcionan el balance necesario de propiedades

que no pueden lograrse con otros materiales, por e&emplo color, poco peso, tacto

agradable y resistencia a la degradación ambiental y biológica.

Las propiedades y características de la mayoría de los plásticos 6aunque no

siempre se cumplen en determinados plásticos especiales7 son estas

• !áciles de traba&ar y moldear ,

• tienen un ba&o costo de producción,

• poseen ba&a densidad,

• suelen ser impermeables,

• buenos aislantes el'ctricos,

• aceptables aislantes acsticos,

• buenos aislantes t'rmicos, aunque la mayoría no resisten temperaturas

muy elevadas,

http://es.wikipedia.org/wiki/Poliolefinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Polietilenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Isobutanohttp://es.wikipedia.org/wiki/Recicladohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sustancias_qu%C3%ADmicashttp://es.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Macromol%C3%A9culahttp://es.wikipedia.org/wiki/Macromol%C3%A9culahttp://es.wikipedia.org/wiki/Carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3merohttp://es.wikipedia.org/wiki/Moldehttp://es.wikipedia.org/wiki/Densidad_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Permeabilidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Permeabilidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Aislante_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aislante_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aislante_ac%C3%BAsticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aislante_ac%C3%BAsticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aislante_t%C3%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Polietilenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Isobutanohttp://es.wikipedia.org/wiki/Recicladohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sustancias_qu%C3%ADmicashttp://es.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Macromol%C3%A9culahttp://es.wikipedia.org/wiki/Carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3merohttp://es.wikipedia.org/wiki/Moldehttp://es.wikipedia.org/wiki/Densidad_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Permeabilidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Aislante_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aislante_ac%C3%BAsticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aislante_t%C3%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Poliolefina


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• resistentes a la corrosión y a muchos !actores químicos8

• algunos no son biodegradables ni !áciles de reciclar , y si se queman, son

muy contaminantes.

"u conductividad t'rmica es de +.*4 m4.125.

$gua

)s una sustancia cuya mol'cula está !ormada por dos átomos de hidrógeno y uno

de o(ígeno )l punto de ebullición del agua 6y de cualquier otro líquido7 está

directamente relacionado con la presión atmos!'rica. Por e&emplo, en la cima

del )verest, el agua hierve a unos $9 :;, mientras que al nivel del mar este valor

sube hasta *++ :;. 0el mismo modo, el agua cercana a

!uentes geot'rmicas puede alcanzar

temperaturas de cientos de grados

centígrados y seguir siendo

líquida.*3 "u temperatura crítica es de

#2g.*%

• )l agua es un disolvente muy potente, al que se ha catalogado como

el disolvente universal, y a!ecta a muchos tipos de sustancias distintas.

"u conductividad t'rmica es de +,%9 m4.125.

Tubo PC:

)l policloruro de vinilo 6P?;7 6;4@#;l7n* es el producto de

la polimerización del monómero de cloruro de vinilo. )s el derivado del plástico

http://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Biodegradablehttp://es.wikipedia.org/wiki/Reciclarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Reciclarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Contaminaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sustancia_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula_de_aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3genohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ebullici%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_atmosf%C3%A9ricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Everesthttp://es.wikipedia.org/wiki/Nivel_del_marhttp://es.wikipedia.org/wiki/Geotermiahttp://es.wikipedia.org/wiki/Geotermiahttp://es.wikipedia.org/wiki/Agua#cite_note-14http://es.wikipedia.org/wiki/Agua#cite_note-15http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Disolvente_universal&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3genohttp://es.wikipedia.org/wiki/Clorohttp://es.wikipedia.org/wiki/Policloruro_de_vinilo#cite_note-1http://es.wikipedia.org/wiki/Polimerizaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3merohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro_de_vinilohttp://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Biodegradablehttp://es.wikipedia.org/wiki/Reciclarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Contaminaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sustancia_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula_de_aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3genohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ebullici%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_atmosf%C3%A9ricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Everesthttp://es.wikipedia.org/wiki/Nivel_del_marhttp://es.wikipedia.org/wiki/Geotermiahttp://es.wikipedia.org/wiki/Agua#cite_note-14http://es.wikipedia.org/wiki/Agua#cite_note-15http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Disolvente_universal&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3genohttp://es.wikipedia.org/wiki/Clorohttp://es.wikipedia.org/wiki/Policloruro_de_vinilo#cite_note-1http://es.wikipedia.org/wiki/Polimerizaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3merohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro_de_vinilo


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más versátil. )ste se puede producir mediante cuatro procesos di!erentes"uspensión, emulsión, masa y solución.

• /iene una elevada resistencia a la abrasión, &unto con una ba&a densidad

6*,3 g2cm#7, buena resistencia mecánica y al impacto, lo que lo hace comn e

ideal para la edi!icación y construcción.

• Al utilizar aditivos tales como

estabilizantes, plasti!icantes entre

otros, el P?; puede trans!ormarse en

un material rígido o !le(ible,

característica que le permite ser usado

en un gran nmero de aplicaciones.

• )s estable e inerte por lo que se emplea e(tensivamente donde la higiene

es una prioridad, por e&emplo los cat'teres y las bolsas para sangre y

hemoderivados están !abricadas con P?;, así como muchas tuberías de agua

potable.

Lista "e materiales

,o.Parti"a

Canti"a"Descri/ci+n

1 6 cm Tubo PC "e me"ia

0 1m ;nicel

5 0 !lvulas "e /aso "e me"ia /ara PC

< 1 8ote con ta/a

7 0 Conectores mac-o

5 Contra tuercas

= 1 Pegamento /ara PC


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> = Resistencias "e 5?6

? 1 Resistencia "e


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7 1 Resistol B>=6

5 com/uta"ora

= 0 celular

> 7 ilic+n B frio 2 caliente

Desarrollo

*. "e investigó todo el proceso del prototipo para poder llevarlo a cabo sin

errores4. "e hizo una lista de materiales para su realización#. "e consiguió material en casa de cada uno de los compañeros del equipo3. )l material !altante se adquirió en tiendas%. ueron cortados los tubos pvc a la medida y luego se colocaron dentro del

bote y !ueron pegados los tubos con pegamento especial para ;P?;.$. ;ortamos el poliestireno e(pandido 6unicel7 a la medida de las caras y los

lados del bote de plástico.


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Evi"encias fotogr!ficas


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Circuitos 2o "iagramas

)ste es el diagrama que se elaboró para el termómetro que se utilizara en lamedición de la temperatura del biodigestor.

Discusi+n

"e observaron algunos problemas como saber que material era el adecuado parael aislamiento t'rmico, los componentes del termómetro !ueron poco di!íciles de


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conseguir. ;onseguimos una diversa in!ormación sobre los biodogestores ytuvimos que elegir la in!ormación más adecuada para la construcción del mismo.Etro problema que observamos !ue que el unicel es muy !ácil de dañarse por agentes e(ternos y para ello la solución !ue buscar otro material que a la vez noa!ecte la temperatura interna del biodigestor y que sea resistente a condiciones

climáticas e(tremas, el suelo, la !auna.

Conclusiones

Aprendimos sobre el !uncionamiento de un biodigestor así como a construir uno,todo esto con la !inalidad de obtener biogás de la manera más e!iciente, paralograrlo nos en!ocamos en el manteniendo de la temperatura constante durantedía y noche durante los #$% días, pues esto ayuda a las bacterias que tiene la!unción de descomponer la materia dentro de este. Para esto se analizaron todoslos conceptos obtenidos en clase y se buscó la in!ormación restante la cual seaplicó en la construcción del biodigestor. Para esto igual analizamos los materialesque podíamos utilizar a trav's de la resistencia t'rmica que cada uno de estosposee, utilizando aquellos con una mayor resistencia lo que contribuyo mucho almodelo de nuestro proyecto.

Referencias bibliogr!ficasBMínimo 0 referencias "iferentes

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