XX CONGRESO “JOVENES INVESTIGADORES” 2007

1. El presente proyecto ha sido premiado con estancias para los miembros del equipo en un Centro Superior de Investigación Científica, relacionado con el estudio de las viviendas bioclimáticas, perteneciente al CSIC en el XX Certamen del Congreso de Jóvenes Investigadores de 2007. I.E.S.O. VÍA HERACLEA, BALAZOTE

2. CONSTRUCCIÓN DE LA MAQUETA DE UNA CASA AUTOSUFICIENTE Y ECOLÓGICA XX CONGRESO “JOVENES INVESTIGADORES” 2007 Realización: Yolanda Belmonte Parra Aurelio López García José Javier García Sánchez Anais Martínez Jimeno Coordinadoras: Pilar Mediano Serrano Consuelo Wic Baena I.E.S.O. VÍA HERACLEA, BALAZOTE

3. ÍNDICE • PROPÓSITO • HIPÓTESIS • PROCEDIMIENTO. • Teórica • Práctica -CONSTRUCCIÓN DE LA VIVIENDA -CONSTRUCCIÓN DEL AEROGENERADOR -CONSTRUCCIÓN DE LA PLACA SOLAR • RESULTADOS • CONCLUSIONES • NUESTRAS PERSPECTIVAS I.E.S.O. VÍA HERACLEA, BALAZOTE

4. La energía de una vivienda se puede obtener de forma renovable. PROPÓSITO Dado que nos preocupa el progresivo deterioro del medio ambiente, queríamos demostrar que: Existen unos principios básicos arquitectónicos que aprovechan la energía solar. I.E.S.O. VÍA HERACLEA, BALAZOTE

5. HIPÓTESIS La construcción de viviendas con una arquitectura de máximo aprovechamiento energético reduciría la cantidad de energía necesaria para la vivienda. Dadas las características climáticas de la zona centro-sur de España, la captación de energía solar y eólica, durante la mayor parte del año, hacen posible la existencia de viviendas sostenibles y de bajo impacto medioambiental. I.E.S.O. VÍA HERACLEA, BALAZOTE

6. PROCEDIMIENTO Nuestro procedimiento lo hemos realizado en dos fases: • Teórica, consistente en una búsqueda de información en revistas, internet, etc. • Práctica, consistente en la construcción de nuestra maqueta, que se divide en tres partes: • La casa. • La placa solar. • El aerogenerador. I.E.S.O. VÍA HERACLEA, BALAZOTE

7. Arquitectura basada en el proyecto de la Universidad Politécnica de Madrid para el concurso internacional de diseño, construcción y demostración de una vivienda autosuficiente “Solar Decathlon”. Búsqueda de información Arquitectos estadounidenses están estudiando la forma de construir una vivienda en un árbol. Conforme crece el árbol crece la casa. I.E.S.O. VÍA HERACLEA, BALAZOTE

8. CONSTRUCCIÓN DE NUESTRA MAQUETA MATERIAL • Madera. • Metacrilato. • Cables eléctricos. • Componentes electrónicos: diodos, transistores, zener, etc. • Seguetas, limas. • Corcho. • Para las uniones: Silicona, cola y acuaplast I.E.S.O. VÍA HERACLEA, BALAZOTE

9. CONSTRUCCIÓN DE LA VIVIENDA • En la construcción de la casa se ha empleado principalmente la madera forrada de corcho y acuaplast simulando la piedra, ya que este material sería el idóneo para una casa ecológica y autosuficiente. Para las ventanas de la vivienda se ha empleado metacrilato. En una casa real sería vidrio con elevado índice de aislamiento. I.E.S.O. VÍA HERACLEA, BALAZOTE

10. En la parte norte tiene dos ventanas pequeñas y un jardín con árboles frondosos para evitar en invierno el viento frío del Norte. En la parte sur un gran ventanal realizado de metacrilato para aprovechar mas la luz solar, dotada de un voladizo entramado con alguna planta de hoja caduca para que en invierno deje pasar la luz y en verano tape la fachada del sol para evitar el calor. En el techo hay una pequeña ventana mirando también al sur. I.E.S.O. VÍA HERACLEA, BALAZOTE

11. CONSTRUCCIÓN DEL AEROGENERADOR Con el fin de aprovechar al máximo las vueltas de las aspas, se acopló un sistema de engranajes para que con cada vuelta de las aspas, la bobina del generador gire más rápido. Como esa corriente que se obtiene es alterna y necesitamos corriente continua para el circuito electrónico se colocó un rectificador. Se ha diseñado un circuito electrónico que almacena la energía desarrollada por el molino en una batería ,mediante un circuito “estabilizador y amplificador de corriente” compuesto por un puente de diodos, un transistor, un condensador y un diodo zener. I.E.S.O. VÍA HERACLEA, BALAZOTE

12. CONSTRUCCIÓN DE LA PLACA SOLAR Se ha realizado en el laboratorio la prueba de construcción de la placa solar siguiendo el siguiente proceso: Se lava un trozo de placa de metal y se calienta sobre el calentador al máximo, el cobre se oxida hasta que alcanza un color oscuro. Este oxido se descascara mostrando los colores rojo, naranja y púrpura del óxido cuproso que se encuentra debajo. Se sigue calentando y la lámina de cobre se cubre con una capa de óxido cúprico. A continuación se deja que se enfríe lentamente. Se corta otra lámina del mismo tamaño. Ambas se colocan dentro de un recipiente sin tocarse. La capa de óxido debe apuntar hacia el exterior de la botella. A continuación se vierte agua salada y se mide la corriente. I.E.S.O. VÍA HERACLEA, BALAZOTE

13. Aerogenerador Se realizaron distintos diseños de circuitos comprobando los componentes que nos hacía falta. Uno de los componentes básicos del circuito es el rectificador de corriente con puente de diodos, ya que la corriente producida era alterna y necesitábamos corriente continua. I.E.S.O. VÍA HERACLEA, BALAZOTE

14. Para amplificar la corriente se empleó un circuito básico constituido por un transistor. De ésta forma conseguimos que el alumbrado de la casa se encendiera pero sólo cuando giraban las aspas de generador. Nos planteamos que esto en la realidad no sería nada práctico así es que decidimos dirigir esa corriente a una pila recargable. Esta será de la que se alimentará al alumbrado. I.E.S.O. VÍA HERACLEA, BALAZOTE

15. Circuito del aerogenerador I.E.S.O. VÍA HERACLEA, BALAZOTE

16. CONCLUSIONES 1.- Es de suma importancia construir viviendas con una arquitectura de alta eficiencia energética. Para ello deberían implicarse las administraciones, creando una nueva normativa. 2.- Hemos comprendido que la tecnología para fabricar una placa solar es compleja, de ahí su elevado precio. 3.- Creemos que en el futuro cada casa tiene que tener su propia o propias fuentes de energías renovables. Estas deberían ser mas baratas ya que en la actualidad son muy costosas. I.E.S.O. VÍA HERACLEA, BALAZOTE

17. NUESTRAS PERSPECTIVAS: • Realizar un estudio, tomando datos de temperatura de una vivienda que cumpla con los principios arquitectónicos básicos y compararlos con los de una vivienda que no los cumpla, para sacar conclusiones de ahorro energético. • Estudiar de sistemas de climatización que utilicen energías limpias y renovables, además de proporcionar un sano confort. • Con esto completaríamos el estudio integral de una vivienda ecológica y autosuficiente. I.E.S.O. VÍA HERACLEA, BALAZOTE

18. Gracias por su atención • I.E.S.O. Vía Heraclea Balazote (Albacete) • Proyecto realizado durante el curso 2006/07 en el transcurso de 3º ESO I.E.S.O. VÍA HERACLEA, BALAZOTE