Marco Referencial

 Impacto Físico y Tecnología:

Física: Se entiende en este proyecto el uso de la termodinámica por el segundo principio de la termodinámica. Usando la energía solar por la transmisión por radiación al dispositivo para evaporar.

Tecnología: Se presenta en la antigüedad en el año 10.000 a.C donde se usaba la técnica de fabricación alfarera para las vasijas de arcilla.

Impacto Social:

Este dispositivo permite ayudar a las comunidades que no tengan electricidad.

Impacto Ambiental:

Este permite refrigerar alimentos si la necesidad de muchos materiales y a bajo costo. Además ayuda a reducir los gases contaminantes en el aire que son producidos en una parte por los refrigerados que están a la venta en tiendas y sus compuestos químicos.

Estado de la Cuestión

El problema que se investiga se relaciona con la falta de refrigeración de alimentos en zonas cálidas, frías y templadas, en lugares de comunidades alejadas de la ciudad “Áreas rurales” sin electricidad. La máquina o dispositivo busca solucionar el problema de las personas que no tienen recursos para comprar una nevera o mantener el servicio eléctrico.

Para solucionar el problema de refrigeración de alimentos, se buscarán alternativas de neveras que no requieran un factor económico alto o electricidad. Después de revisar las posibles soluciones se llega a la nevera o refrigerador definitivo que lo solucionara, la pot-in-pot “refrigerador de dos vasijas”, esta fue creada en el Congo de África para solucionar el gran problema del bajo nivel de ingresos, la  poca tecnología en neveras y la falta de energía para refrigerar, la mejora que realizaré en este proyecto, será el aumento de tiempo de refrigeración con materiales térmicos a bajo costo.

Durante los últimos años se han hecho algunas investigaciones sobre la refrigeración de alimentos sin electricidad y esto permite entender cómo funcionan los refrigerados para preservar alimentos.

1. Título: Materiales termoeléctricos. Aplicaciones para la refrigeración y la generación de electricidad.

Autor: Catalán Solsona Juan Antonio

Edición: 1

Fecha: 2014

Descripción: Trabajo de fin de grado (Universidad de Zaragoza)

Fuente de información: 35

Contenidos: “Se realiza una revisión de las aplicaciones de materiales termoeléctricos y un análisis detallado de dos ejemplos de aplicación, con el objetivo de estudiar la viabilidad de esta tecnología en la actualidad. En primer lugar, se realiza una revisión de las generalidades de los materiales termoeléctricos. A continuación, se realiza una revisión de las aplicaciones actuales de mayor relevancia que funcionan a partir de la termoelectricidad, tanto para sistemas de refrigeración como para producción de electricidad a partir de calor residual. Posteriormente, se realiza el diseño y análisis de una aplicación para sistema de refrigeración. A tal fin, se ha elegido diseñar una nevera termoeléctrica, para uso doméstico o en automóvil, mediante una toma de corriente. Primero se muestra el procedimiento y cálculo que se lleva a cabo para elegir los diferentes materiales y componentes de la nevera. Acto seguido se muestran los resultados obtenidos para el funcionamiento de varias temperaturas y se comparan con los de una nevera convencional por compresión, mostrándose las ventajas e inconvenientes de estas neveras termoeléctricas. Finalmente, se realiza el análisis de una aplicación para producción de electricidad a partir de calor residual. Se ha elegido modelizar un generador termoeléctrico capaz de aprovechar el calor residual de los gases de escape de un automóvil para generar electricidad sin costes adicionales. También, se muestran y verifican los resultados obtenidos comparándolos con algunos modelos realizados con anterioridad en artículos científicos. La simulación de los dos modelos se efectúa mediante el programa Engineering Equation Solver (EES). Esta simulación se centra en la parte térmica, mientras que el comportamiento de los materiales termoeléctricos se obtiene de la información de hojas de datos de fabricantes.”

Metodología: Investigación científica

Conclusiones:

-   Seleccionar los materiales y componentes de la nevera idóneos. Se han calculado los materiales y componentes de la caja para un correcto funcionamiento de la nevera. Posteriormente se han consultado catálogos e información técnica de fabricantes para así, poder adecuarnos a los materiales y componentes existentes en el mercado.

-      Realizar una simulación del modelo mediante el programa informático EES. Se ha realizado una simulación del modelo que se centra principalmente en la parte térmica.

-       Mostrar resultados del funcionamiento de la nevera diseñada. Se han mostrado los resultados del funcionamiento en condiciones habituales y extremas de la nevera llegando a la conclusión de que este tipo de nevera tiene unas características técnicas inferiores a las neveras convencionales. En cambio, tiene la ventaja del confort que supone una nevera que no produce prácticamente ruido y puede enfriar o calentar con reducido tamaño y peso, lo cual obedece a que no posee partes móviles.

-          Diseñar el acoplamiento de las células al tubo de escape. En este análisis se han elegido un conjunto de células Seebeck ya diseñadas y se ha propuesto una primera integración de las mismas en el tubo de escape de un automóvil.

-          Calcular los parámetros característicos. Se ha realizado una primera simulación con la ayuda del programa EES que nos permite calcular los parámetros característicos del modelo para obtener unos resultados fiables.

-     Mostrar resultados prácticos del funcionamiento del generador Seebeck. Se han mostrado resultados tanto de la potencia eléctrica que produce el generador termoeléctrico como el rendimiento que posee el mismo para una primera integración en el tubo de escape. Los resultados obtenidos han sido ratificados mediante una revista realizada el año 2013, donde se pueden observar unos resultados similares.

 -          Proponer una serie de mejoras en el modelo. Finalmente, se han propuesto una serie de soluciones para mejorar la eficiencia del modelo realizado, el cual es el primer paso. 

2. Título: Evaluación de los impactos en el consumo de energía eléctrica asociados al uso de refrigeradores eficientes en el Ecuador: Programa Renova Refrigerador.

Autor: Álvarez Abad, Diego Mauricio

Fecha: Marzo-2015

Palabras Clave: refrigeración, investigaciones, refrigeradores - consumo de energía eléctrica, energía eléctrica, conservación, termodinámica

Descripción: Tesis de grado

Contenidos: El documento consiste en un análisis del ahorro energético fundamentado en la sustitución de equipos ineficientes de refrigeración doméstica del Programa "Renova Refrigerador en el Ecuador" que se encuentra en ejecución desde abril de 2012. Este proyecto tiene el fin de determinar el avance del programa y el ahorro efectivo de energía eléctrica logrado.

Metodología: Investigación científica

Conclusiones:

-          El estudio de la termodinámica, facilita la comprensión de las perdidas energéticas que se generan en el sistema de refrigeración, y sirven de base para fundamentar y desarrollar evoluciones en los componentes del equipo de refrigeración

 

-          La profunda crisis eléctrica que afronto el Ecuador en el periodo de los años 1990 a 2009 incluido, se debió fundamentalmente a falta de decisiones políticas en implementación de obras que ya se encontraban estudiadas por el extinto INECEL. Hoy se presenta una buena estructura con el MEER para desarrollo de políticas, planes y programas de eficiencia energética. 

Con las investigaciones realizadas se puede deducir y entender el funcionamiento de los sistemas de refrigeración para construir el pot-in-pot basándose en texto investigativos que permitan generar un entendimiento a la población sobre estos dispositivos.