PROYECTO TECNOLÓGICO

     

         El Proyecto Tecnológico es un conjunto de etapas, cuyo fin es al creación y/o innovación de un producto tecnológico, el cual tiene como objeto final satisfacer necesidades o solucionar problemas de la sociedad.

         

         En el siguiente práctico buscaremos realizar un proyecto tecnológico a partir de una necesidad social.

Identificación de la situación y análisis de la situación: 

         En la vida cotidiana y en las tareas que son realizadas en el hogar es necesario contar con agua templada. En el hogar es imprescindible tener agua caliente en el baño, la cocina y el lavadero. Sobre todo en épocas de otoño e invierno. 

         En la actualidad existen tecnologías las cuales fueron diseñadas para cubrir esta demanda. Muchas de ellas utilizan el consumo de electricidad para su funcionamiento. Otras emplean la energía solar o energía termica a través de la combustión. 

         Las tecnologías hoy existentes se encuentran fuera del alcance de muchas familias, pues el costo comercial de dichos productos no se encuentra a favor de su economía.         

         A través de este análisis decidimos enfocarnos en esta necesidad para poder encontrar alguna manera  de poder saciarla.

       En conclusión, la necesidad a satisfacer será: el suministro de agua caliente en el baño para llevar a cabo la higiene personal.

                La higiene es fundamental para el ser humano y para ello es necesaria la obtención de agua tanto fría como caliente. Por ello hemos detectado la necesidad de la obtención de agua caliente, principalmente en épocas de frio, tanto en otoño como en invierno.

                En fin la carencia de agua caliente en el baño es un problema.

Análisis de Antecedentes:

     
      Para la obtención del agua caliente es necesaria energía térmica.

   La energía térmica es una fuerza liberada en forma de calor. Puede ser obtenida de la naturaleza o del sol. Es decir, se puede obtener mediante la combustión, por una reacción nuclear de fisión o de fusión, mediante energía eléctrica, o por rozamiento.

       La energía térmica se transfiere de un cuerpo a otro debido a su diferencia de temperaturas.

      Cuando dos cuerpos se ponen en contacto térmico, fluye energía desde el que está a mayor temperatura hasta el que está a menor temperatura, hasta que ambas sean iguales.

               

Transmisión de calor:

Como ya dijimos, el calor se transmite del cuerpo más caliente al más frio. Existen  tres mecanismos distintos para la transmisión de calor, la conducción, la convección y la radiación.

                Transmisión por conducción: La transmisión por conducción tiene lugar mediante el suministro de energía cinética de una partícula a otra vecina, sin que las propias partículas se desplacen, lo que explica de que se trate de un proceso lento. La rapidez de la conducción depende del material utilizado, en términos precisos, su conductividad térmica.

                Transmisión por convección: A diferencia de lo que ocurre con los sólidos, en los fluidos solo una parte mínima del calor se transfiere por conducción. La mayor parte se transforma por convección.

                Convección es una transferencia de calor mediante el movimiento de partículas del propio fluido. La razón de este movimiento es simple; el fluido se dilata, su densidad disminuye y asciende, siendo reemplazado por fluido frio, más denso que desciende.

                Transmisión de radiación: La energía llega por radiación. La transmisión de energía por radiación tiene lugar a la velocidad de la luz (se trata de ondas electromagnéticas y, por lo tanto, de la misma naturaleza que la luz) y no precisa un medio material de soporte, pudiendo producirse a través del vacío.

La temperatura corporal normal del ser humano oscila entre los 35ºC y 37,5ºC. 


La tempetura del agua para realizar la higiene personal oscila entre los:
# Agua caliente: 29-38º C
# Agua templada: 24-29º C
# Agua fresca: 18-24º C



Antes para tener agua caliente y bañarse era necesario calentar agua en una cacerola sobre el fuego. Y luego, entibiar el agua en un balde.

















Actualmente existen muchos productos tecnológicos que son utilizados para tener agua caliente domiciliaria. Estos utilizan estos tres tipos de transformación de calor.




Entre ellas podemos nombrar: la ducha eléctrica, calefon eléctrico, calefon a gas, calefon a leña, canilla con grifon eléctrico, calefon solares, etc.


La ducha eléctrica:
     Para su funcionamiento no es necesario la instalacion de tuberias para agua caliente. Ya que al pasar el agua por el interior de la ducha esta se calienta de manera instantanea.
     Hoy en dia existen miles de diseños de duchas, todas con el fin de satisfacer distintos confort.
       En las siguientes imágenes veremos algunos de estos productos.

       

               Las duchas eléctricas funcionan a través de una resistencia que se encuentra dentro de su cavidad en donde calienta alli el agua acumulada. Cuando se habre la llave que controla el flujo de agua hacia la ducha, alli entra agua a presion lo que hace que un diafragma se mueva, que a su vez hacen accionar un soporte al que llegan un par de conductores que alimentan a la resistencia eléctrica, haciendo que las terminales de los alimentadores hagan contacto con las terminales de la resistencia eléctrica energizandola, produciendo calor.




Canillas eléctricas:


Las canillas electricas poseen un grifo. Un grifo es un sistema mecanico que se encuentra al final de la tuberia, en el cual nos permite tener un caudal de agua determinado. Su funcionamiento interior es el mismo al de la ducha electrica.

 
 

Termotanque:

 El termotanque funciona a través de una resistencia eléctrica. En el llena de agua y se lo conecta a la fuente eléctrica. Alli se espera hasta que este se encuentre a temperatura ideal, es decir, la deseada. 

 

Calefon eléctrico:

Calefon a gas:

Paneles térmicos: 
     Esta constituido por un panel o captador solar, este es exibido al sol para asi el calor que se produce en el panel es enviado al acumulador para que se caliente al agua.

Calefones a leña:   
      Estos funcionan con la combustión de la madera en su parte inferior. En la  parte superior se encuentra el tanque en donde se acumula el agua. El mismo posee una chimenea en donde se libera el humo.

Analizamos cada producto a través del enfoque Sistémico:

PRODUCTO	ENTRA			SALE
	ENERGIA	INFORMACION	MATERIA	ENERGIA	INFORMACION	MATERIA
DUCHA ELECTRICA	Eléctrica	_________	Agua	Térmica Mecánica	________	Agua
CALEFON ELECTRICO	Eléctrica	_________	Agua	Térmica Mecánica	________	Agua
CALEFON A GAS	Química	_________	Agua	Térmica	________	Agua
CANILLA ELECTRICA	Eléctrica	_________	Agua	Térmica	________	Agua
TERMOTANQUE	Eléctrica	_________	Agua	Térmica	________	Agua
PANEL SOLAR	Radiante	_________	Agua	Térmica	________	Agua
CALEFON A LEÑA	Química	_________	Agua Leña	Térmica	________	Agua Cenizas

FORMULACIÓN DE ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN:


     Existen muchas alternativas para solucionar esta necesidad, entre ellas las ya nombradas en el desarrollo anterior. 
       Sin embargo, hemos optado por tres productos para satisfacer esta necesidad:


1)- La DUCHA ELÉCTRICA:
La ducha eléctrica es el producto que se encuentra a nuestro mayor alcance.  
 Potencia: 1200 watt (W) Por cada hora de funcionamiento  consume: Wh: 1200 - kWh: 1,200

Para su funcionamiento no es necesario la instalacion de tuberías para agua caliente. Ya que al pasar el agua por el interior de la ducha esta se calienta de manera instantanea.

      Las duchas eléctricas funcionan a través de una resistencia que se encuentra dentro de su cavidad en donde calienta allí el agua acumulada. Cuando se habre la llave que controla el flujo de agua hacia la ducha, allí entra agua a presión lo que hace que un diafragma se mueva, que a su vez hacen accionar un soporte al que llegan un par de conductores que alimentan a la resistencia eléctrica, haciendo que las terminales de los alimentadores hagan contacto con las terminales de la resistencia eléctrica energizandola, produciendo calor.

2)- El CALEFON ELÉCTRICO: 
Es un dispositivo termodinámico utilizado para elevar la temperatura del agua utilizando la electricidad. La capacidad de su deposito es muy variable. 
Posee un deposito de agua, es allí donde se calienta. 


3)- CALEFON A CARBÓN/LEÑA: (Made in home)


SELECCION DE LA SOLUCION:
Como solucion hemos elegido el CALEFON A CARBON/LEÑA.

PRODUCTO 

TECNOLÓGICO

VISTA LATERAL

VISTA ANTERIOR

VISTA POSTERIOR

VISTA SUPERIOR

VISTA INFERIOR

Para describir este producto utilizaremos el análisis del objeto.
Análisis morfologico:
       Su cuerpo es un cilindro de acero inoxidable de 0,8 metros de diámetro por 1 metro de altura,  por el cual se encuentra dividido en dos partes en una misma pieza. 


Análisis funcional:
       Su funcion es elevar la temperatura del agua


Análisis estructural:
       El cilindro se divide en dos partes en una misma pieza: Superior e inferior. Su parte superior tiene una perforación de 0,7 metros de diametro y 0,6 metros de profundidad. En el interior de dicha perforación de encuentra una manguera enrollada en forma de espiral totalmente cubierta de arena. Por otro lado, en su parte inferior lateral existe otra perforación de 0,4 metros de diametro por  0,5 de profundidad. Es allí en donde se produce fuego para elevar la temperatura del agua. 
      La manguera que se encuentra en el interior proviene de una instalacion de agua. Esta manguera esta conectada a la instalacion de agua que va a la ducha. 
    


Analisis tecnologico:
        El cilindro esta hecho de acero inoxidable, como cada una de sus partes. Esto se debe a que las propiedades químicas de este material nos permite mantener el calor. 

     Por otro lado la utilizacion de la arena es debido a su propiedad quimica. La arena esta formada por el elemento mas abundante de la tierra que es el silicio (Dioxido de Silicio), cuyo punto de fucion es de 1411ºC. Esto nos ayuda a mantener la temperatura del agua por mas tiempo.

Analisis economico:
       Debido a su durabilidad, reduccion de los costos y facilidad de uso, podemos decir que su rendimiento es mas alto que su costo.