ELABORACION DE UNA HIDROELECTRICA A ESCALA Línea de Investigación Grupo Investigador Andrea Janet Conde Pardo Melba Susana Parada Rodríguez Sandra Patricia Aguilar Palomino Línea de Investigación Física – Electricidad y magnetismo 1

INTRODUCCIÓN El desarrollo de una región resulta valioso sólo en la medida en que permita un desarrollo sustentable de los recursos naturales y asentamientos humanos. Por esa razón, debemos tomar en consideración los impactos a mediano y largo plazo de un desarrollo en curso, porque es siempre más fácil y más barato prevenir la degradación ambiental que tratar de repararla. Las represas hidroeléctricas tienen un rol importante en el desarrollo de las cuencas hídricas, pero podrían impedir el desarrollo sustentable si sus impactos ambientales y sociales si no fueran controlados.

PROBLEMA DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA En una comunidad educativa no existen medios para que los alumnos puedan entender de forma practica el funcionamiento de maquinas existentes en el mundo para la generación de energía, ya que no tienen el material adecuado para demostrar la forma ni el procedimiento de como se realiza la transformación de energía.

PROBLEMA PREGUNTA PROBLEMA HIPÓTESIS ¿Cómo diseñar y elaborar una hidroeléctrica a escala para que sea implementada para la educación formal de los estudiantes de una escuela del sector rural de la Región? HIPÓTESIS Se va a elaborar una hidroeléctrica a escala que será entregada a una escuela del sector rural de la región para que puedan entender el funcionamiento de la generación de energía por medido de ésta.

JUSTIFICACIÓN PROPÓSITO E IMPORTANCIA DEL PROYECTO El propósito de este proyecto es generar una hidroeléctrica a escala con el fin de que la escuela la utilice como medio didáctico para que puedan aplicar y entender el funcionamiento de la transformación de energía. La importancia del proyecto es que se puede ver el funcionamiento de una hidroeléctrica a escala con fines educativos. INNOVACIÓN DEL PROYECTO Esta hidroeléctrica a escala va a ser utilizada en una escuela como medio didáctico y herramienta para que los estudiantes entiendan el funcionamiento y transformación de energía por medio de esta.

JUSTIFICACIÓN POBLACIÓN OBJETIVO MARCO NORMATIVO Este proyecto beneficia principalmente a los estudiantes de una escuela del sector rural de la región. MARCO NORMATIVO

ANTECEDENTES La primera central hidroeléctrica se construyó en 1880 en Northumberland, Gran Bretaña. En 1920 las centrales hidroeléctricas generaban ya una parte importante de la producción total de electricidad. A principios de la década de los noventa, las primeras potencias productoras de energía hidroeléctrica eran Canadá y Estados Unidos. Es de obligación mencionar la presa de Asuán (presa del río Nilo), situada al sur de Egipto, cerca de la ciudad de Asuán, en uno de los lagos más grandes del mundo. La presa original se terminó en 1902, aunque las últimas de las doce turbinas soviéticas se instalaron en 1970. Esta gran presa tiene 111m de altura y una anchura de un kilómetro.. La capacidad de producción eléctrica es de 2.100 megavatios.

ANTECEDENTES La central de Itaipú, en el río Paraná, está situada entre Brasil y Paraguay; se inauguró en 1982 y tiene la mayor capacidad generadora del mundo. Como referencia, la presa Grand Coulee, en Estados Unidos, genera unos 6500 MW y es una de las más grandes. Pero Colombia no podía quedarse atrás, nuestro país cuenta con numerosas instalaciones hidroeléctricas que generan el 69,70% de la producción eléctrica. En 1997 la producción anual fue de 44.345 millones de KWh. Los principales sistemas hidroeléctricos están localizados en Antioquia, Cundinamarca, Huila y Tolima. En el departamento de Boyacá destaca la central hidroeléctrica de Chivor y en Antioquia la de Guatapé, la más grande del país.

La tecnología de lasprincipales instalaciones se ha mantenido igual durante el siglo XX. El agua setransporta por unos conductos o tuberías forzadas, controlados con válvulas yturbinas para adecuar el flujo de agua con respecto a la demanda deelectricidad. En la figura se aprecia cómo el agua que llega a alta presión enla turbina, incide en sus álabes, haciendo girar su eje, el cual va conectado aun generador produciendo en éste energía eléctrica. Luego el agua sale por loscanales de descarga. Los generadores están situados justo encima de lasturbinas y van conectados con árboles verticales.

El esquema general del Proyecto Hidroeléctrico El Diquís (PHED) tiene una serie de características más favorables en términos ambientales, sociales y económicos, por lo que el ICE se ha dado a la tarea de profundizar los estudios técnicos y de acuerdo con esa información determinar las implicaciones del PHED sobre la naturaleza, la infraestructura y la población. El sitio de presa del PHED está ubicado aproximadamente a 10.5 km de la ciudad de Buenos Aires de Puntarenas, entre las comunidades de Térraba y Paraíso, sobre el cauce del río General Superior. El embalse cubrirá un área cercana a 6 815 hectáreas y permitirá la producción de alrededor de 631 megawatts (MW). La zona del embalse se determinó hasta los 310 msnm considerando el área de contención para eventuales crecidas extraordinarias del río General aunque el nivel normal de operación será entre los 300 y 260 metros sobre el nivel del mar (msnm.). .

OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL OBJETIVOS ESPECÍFICOS Diseñar construir y cuantificar a escala una hidroelectrica para una comunidad eduactiva rural de la region. . OBJETIVOS ESPECÍFICOS Diseñar una maqueta de una hidroeléctrica a escala. Construir una hidroeléctrica e escala Cuantificar los factores que intervienen en su funcinamiento.

METODOLOGÍA TIPO DE INVESTIGACIÓN Investigación exploratoria ya que permitirá obtener nuevos datos y elementos que pueden conducir a formular con mayor precisión las preguntas de investigación. Investigación cualitativa y cuantitativa ya que podremos determinar factores tanto numéricos como físicos.

METODOLOGÍA VARIABLES Y SU CLASIFICACIÓN Tipo de variable Variable Unidad Dependientes caudal cm^3/ seg Independiente Energía J

METODOLOGÍA TÉCNICAS E INSTRUMENTOS Recopilación de los datos Realizar la hidroeléctrica a escala y registrar los datos obtenidos de la energía eléctrica y datos del caudal. Manejo de los datos Con los datos obtenidos se va a calcular la energía producida Productos esperados Plano de la i hidroeléctrica a escala Maqueta de la hidroeléctrica a escala Artículo científico.

METODOLOGÍA PROCEDIMIENTO Elaborar constructo. Consulta de los temas a tratar. Escoger los materiales reutilizables más resistentes. Seleccionar el diseño adecuado. Elaborar constructo.

Analizar los resultados de la generación de energía de la hidroeléctrica a escala, y el caudal que tiene la represa a escala Entregarla a al escuela

METODOLOGÍA MATERIALES. Cartón cartulina Marcadores Papel celofán Papel corrugado Colbón mr-60 Pinturas en base de agua Anilina verde Aserrín Lija de trapo Mdf de 4 mm 1caja reductora 1 llave briston 3/16 motores de 3v leds de 5v alambre estaño pomada para soldar, angeo

FOTOS MAQUETA

FOTOS SOLID PIEZA 1 PIEZA 2 PIEZA 3 PIEZA 4

EMBALAJE 1 EMBALAJE 2 EMBALAJE 3

METODOLOGÍA POBLACIÓN Y MUESTRA Información a Recopilar (Datos) 1 maquina Información a Recopilar (Datos) Información a recopilar en las pruebas Cantidad de energía producida. Caudal

PRESUPUESTO PRESUPUESTO Fuentes de financiación ÍTEMS Valor Parcial Materiales $100000 Equipos Personal $150.000 Trasporte Otros Imprevistos (5%) $12500 Total $262500 Fuentes de financiación Los estudiantes de investigación que realizan el proyecto

RESULTADOS ESPERADOS RESULTADOS ESPERADOS Que los estudiantes entiendan el funcionamiento de la generación de energía por medio de una hidroeléctrica a escala.

BIBLIOGRAFÍA REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS   http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/10916625/Como-crear-una-mini-hidroel-ctrica.html http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/12230358/Un-poco-de-Historia-Hidroelectrica.html

GRACIAS POR LA ATENCIÓN PRESTADA 26