Presión

La presión es el esfuerzo ejercido de un cuerpo sobre otro, ya sea por gravedad o por fuerza, podemos decir entonces que para calcular la presión necesitamos conocer la magnitud de fuerza sobre una unidad de area, por ej. N(newtons) divido cm2: P(presión) = fuerza/area.

¿Qué es un sensor?

Es un dispositivo capaz de transformar magnitudes Físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, en magnitudes eléctricas.

Características de un sensor:

- Rango de medida

- Precisión.

- Offset.

- Linearidad.

- Sensibilidad.

- Resolución.

- Rapidez de respuesta.

- Repetitividad.

Sensores de presión:

-MPX2200:

este sensor cuesta alrededor de $65.000 y cuenta con:

Compensación de temperatura entre 0°C a 85°C
linearidad ±0.25% (MPX2200D)
Fácil uso

Rango de presión.....................0 a 200kPa
Full Scale span (típico).....................40mV
Voltaje alimentación(típico).................10V
Sensitividad.............................0.2mV/kPa

-MPX2010DP:

este sensor cuesta alrededor de $65.000 y cuenta con:

Compensado y calibrado.
Compensación de temperatura entre 0°C a 85°C.
Fácil uso.

Rango de presión.......................0 a 10kPa
Full Scale span (típico).....................25mV
Voltaje alimentación(típico).................10V
Sensitividad (max)......................1mV/kPa

-MPX5700DP:

este sensor cuesta alrededor de $87.000 y cuenta con:

Compensado y calibrado en temperatura
2.5% máximo error de 0°C a 85°C
Ideal para sistemas microprocesados o microcontrolados
Elemento transductor único, patentado.

Rango de presión.....................0 a 700kPa
Full Scale span (típico).......................4.5V
Voltaje de salida.....................0.2V a 4.7V
Voltaje alimentación.............................5V
Sensitividad (típica)..................6.4mV/kPa

-MPX2100DP :

cuesta alrededor de $80.000 y cuenta con:

Compensado y calibrado en temperatura de 0°C a 85°C
Fácil uso

Rango de presión.....................0 a 100kPa
Full Scale span (típico).....................40mV
Voltaje alimentación(típico).................10V
Sensitividad (típica)..................0.4mV/kPa

-MPX2050DP :

cuesta alrededor de $65.000 y cuenta con:

Compensado y calibrado en temperatura de 0°C a 85°C
Fácil uso
Elemento transductor único, patentado.

Rango de presión.......................0 a 50kPa
Full Scale span (típico).....................40mV
Voltaje alimentación(típico).................10V
Sensitividad (típica)..................0.8mV/kPa

Energìa hidràulica

Energía Hidráulica

Desde la antigüedad, se reconoció que el agua que fluye desde un nivel superior a otro inferior posee una determinada energía cinética susceptible de ser convertida en trabajo, como demuestran los miles de molinos que a lo largo de la historia fueron construyéndose a orillas de los ríos. Más recientemente, hace más de un siglo, se aprovecha la energía hidráulica para generar electricidad, y de hecho fue una de las primeras formas que se emplearon para producirla.
El aprovechamiento de la energía potencial del agua para producir energía eléctrica utilizable, constituye en esencia la energía hidroeléctrica. Es por tanto, un recurso renovable y autóctono. El conjunto de instalaciones e infraestructura para aprovechar este potencial se denomina central hidroeléctrica. La función futura de la energía hidroeléctrica constantemente se evalúa conforme se elevan los precios de los energéticos, porque ésta no crea los pro­blemas de contaminación que generan las estaciones eléctricas de vapor que queman combustibles y debido también a que no requiere del consumo de los energéticos fósiles. Esto ha hecho que se vayan recuperando infraestructuras abandonadas dotándolas de nuevos equipos automatizados y turbinas de alto rendimiento. En consecuencia, el impacto ambiental no es más del que ya existía o por lo menos inferior al de una gran central. Las centrales hidroeléctricas pueden ser:

• Centrales de aguas fluyentes: Aquellas instalaciones que mediante una obra de toma, captan una parte del caudal del río y lo conducen hacia la central para su aprovechamiento, para después devolverlo al cauce del río.

• Centrales de pie de presa: Son los aprovechamientos hidroeléctricos que tienen la opción de almacenar las aportaciones de un río mediante un embalse. En estas centrales se regulan los caudales de salida para utilizarlos cuando se precisen

• Centrales de canal de riego o abastecimiento

La distribución espacial de las plantas hidroeléctricas está relacionada con los costos de la producción de la energía y de la transmisión de ella ha­cia un mercado. Los costos de producción son la función de dos factores ambientales: la topografía y la hidrología. La generación hidroeléctrica está basada en el principio de que el agua bajo presión, una “cabeza”, impulsa­rá una rueda movida por agua o turbina, transformando la energía hidráu­lica en energia mecánica. La turbina está acoplada directamente a un gene­rador, que a su vez convierte la energía mecánica a energía eléctrica para su transmisión y distribución.Una región con una precipitación pluvial alta y con una topografía montañosa tiene una ventaja ambiental para la producción hidroeléctrica. Sin embargo, un sitio con características naturales su­periores puede ser de muy poco valor económico si se encuentra muy alejado del mercado. El equilibrio entre el costo de la producción y el costo de la transportación se aplica aquí como en otras formas de la actividad económica.

En muchos países la generación de energía hidroeléctrica se combina con otros beneficios en proyectos fluviales de propósito múltiple y a una gran escala.

Sin embargo, en años recientes, los precios crecientes de la energia han incrementado interés en el desarrollo de las plantas de almacenamiento por bombeo. Estas plantas diseñadas especialmente para operar dentro de grandes sistemas, generan energía para el sistema durante las horas pico pa­ra ayudar a cubrir las demandas pico. Luego, a horas de baja demanda, ta­les como en la noche o durante fines de semana, la energia eléctrica de la red regional se utiliza para operar las turbinas de la planta (que son reversibles) como bombas para invertir el flujo y bombear el agua de la cisterna debajo de la planta hacia la cisterna arriba de la planta para ser utilizada en la ge­neración eléctrica durante el siguiente periodo pico. Una ventaja de la plan­ta de almacenamiento por bombeo es que solamente requiere un pequeño embalse de agua, que se utiliza una y otra vez. Por supuesto, este no es el ca­so de obtener algo por nada. Las leyes de conservación de la energía aún se aplican en este caso, y existe una pérdida general de energía en el sistema. Sin embargo, desde el punto de vista económico, la operación resulta bené­fica al proporcionar energia de gran valor durante las horas pico dentro del sistema y consumiendo energia de bajo valor, fuera de las horas pico del sis­tema.

Desventajas de la energía Hidroeléctrica:

· Disconformidad en la población

• Cambio de clima
• Alteración de la fauna y la flora.
• Erosión en las orillas de los lagos produciendo gas del pantano (gas metano) con la descomposición de la biomasa.

Energìa Solar

Energia Solar

La energía solar es la energía obtenida directamente del Sol. La radiación solar incidente en la Tierra puede aprovecharse, por su capacidad para calentar, o directamente, a través del aprovechamiento de la radiación en dispositivos ópticos o de otro tipo. Es un tipo de energía renovable y limpia, lo que se conoce como energía verde.


Ser conscientes del consumo energético que hacemos las sociedades modernas y su dependencia actual de los combustibles fósiles o la energía nuclear, la importancia del ahorro y la eficiencia energética, hacer palpable y real las posibilidades de la energía solar son algunas de los aspectos interesantes de la educación en el campo de las energías.

A través de la Red se fomenta el intercambio de intercambio de experiencias entre centros educativos, puesta en marcha de actividades pedagógicas u otras interesantes iniciativas que parten en muchos casos de las propias escuelas (club solar, que recoge, estudia y elabora trabajos sobre temas relacionados con la energía solar, semana solar, concursos, etc).

· Ventajas y desventajas de la energía solar

La energía solar térmica tiene como gran ventaja la de reemplazar a otras fuentes de energía como combustibles fósiles o nucleares. También es una energía autónoma y descentralizada, que procede de una fuente gratuita e inagotable. Se trata de una energía limpia y segura, absolutamente inocua para el medio ambiente local y mundial.

Sin embargo, lo que verdaderamente frena el desarrollo de la energía solar es la técnica aún insuficiente (almacenamiento de la energía, calidad y eficiencia de materiales...). También los altos costes de instalación, la insuficiente financiación para la investigación, o los bajos precios del petróleo influyen en el hecho de que la energía solar no tenga más importancia de la que tiene.

· Actualidad sobre la energía solar térmica.

Actualmente ,y aunque ya se ha señalado que la investigación en este tipo de energías es escasa, se están obteniendo grandes avances en el campo. Los países punteros son: Estados Unidos, Israel, Francia, Alemania, Japón, Grecia, Suecia, Chipre. En España es interesante mencionar la Plataforma Solar de Almería,importante centro de investigación en energía solar.

Gran parte del territorio español tiene condiciones buenas para amortizar facilmente una planta solar térmica ya que las condiciones climáticas son idóneas: 4kWh/m2 de energía solar de media por año.

Una visión realista del sector solar español nos llevaría a una efectiva utilización de este tipo de instalaciones, y en la actualidad ya hay 40000 m2 instalados.

Energia Nuclear

Se llama energía nuclear a aquella que se obtiene al aprovechar las reacciones nucleares espontáneas o provocadas por el ser humano. Estas reacciones se dan en algunos isótopos de ciertos elementos químicos, siendo el más conocido de este tipo de energía la fisión del uranio-235 (²³⁵U), con la que funcionan los reactores nucleares. Sin embargo, para producir este tipo de energía aprovechando reacciones nucleares pueden ser utilizados muchos otros isótopos de varios elementos químicos, como el torio, el plutonio, el estroncio o el polonio.

Desventajas

Sus dos principales problemas son:

-Desechos radioactivos de larga vida y el alto desarrollo demoledor en caso de accidente.

-El estudio de su impacto ambiental debe llevarse a cabo, analizando todo el proceso de producción de la energía nuclear.

Más adelante os explicaremos más exhaustivamente la energía nuclear.

Ventajas

Una ventaja muy importante de la energía nuclear es que evita un amplio espectro de problemas que aparecen cuando se quema los combustibles fósiles(carbón,petróleo o gas). Esos problemas probablemente exceden los que se originan por otra actividad humana. Uno de ellos y que ha recibido especial atención es el "calentamiento global", el cual es responsable del cambio del clima del planeta ;las llamadas lluvias ácidas, que destruyen bosques y matan a la fauna acuática; la contaminación del aire que matan a decenas de miles de americanos cada año degradando de varias formas nuestra calidad de vida ;el efecto destructivo de la extracción masiva del carbón y el derrame del petróleo la cual daña al sistema ecológico.

es una fuente de energia no renovable, pues afecta el medio ambiente dejando daños radioactivos de dificil soluciòn ambiental

Energia Termoelectrica

Una central termoeléctrica es una instalación empleada para la generación de energía eléctrica a partir de la energía liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión de algún combustible fósil como petróleo, gas natural o carbón. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica. Este tipo de generación eléctrica es contaminante pues libera dióxido de carbono.

Ventajas

Son las centrales más baratas de construir (teniendo en cuenta el precio por megavatio instalado), especialmente las de carbón, debido a la simplicidad (comparativamente hablando) de construcción y la energía generada de forma masiva.

Las centrales de ciclo combinado de gas natural son mucho más eficientes (alcanzan el 50%) que una termoeléctrica convencional, aumentado la electricidad generada (y por tanto, las ganancias) con la misma cantidad de combustible, y rebajando las emisiones citadas más arriba en un 20%, 0,35 kg de CO2, por kWh producido.

Desventajas

El uso de combustibles fósiles genera emisiones de gases de efecto invernadero y de lluvia ácida a la atmósfera, junto a partículas volantes (en el caso del carbón) que pueden contener metales pesados.

Al ser los combustibles fósiles una fuente de energía finita, su uso está limitado a la duración de las reservas y/o su rentabilidad económica.

Sus emisiones térmicas y de vapor pueden alterar el microclima local.

Afectan negativamente a los ecosistemas fluviales debido a los vertidos de agua caliente en estos.

Su rendimiento (en muchos casos) es bajo (comparado con el rendimiento ideal), a pesar de haberse realizado grandes mejoras en la eficiencia (un 30-40% de la energía liberada en la combustión se convierte en electricidad, de media).

Impacto ambiental

La emisión de residuos a la atmósfera y los propios procesos de combustión que se producen en las centrales térmicas tienen una incidencia importante sobre el medio ambiente. Para tratar de paliar, en la medida de lo posible, los daños que estas plantas provocan en el entorno natural, se incorporan a las instalaciones diversos elementos y sistemas.

energia geotèrmica

La energía geotérmica es aquella energía que puede ser obtenida por el hombre mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que caben destacar el gradiente geotérmico, el calor radiogénico, entre otros.

Ventajas

1. Es una fuente que evitaría la dependencia energética del exterior.
2. Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petróleo, carbón...

Desventajas

1. En ciertos casos emisión de ácido sulfhídrico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal.
2. En ciertos casos, emisión de CO₂, con aumento de efecto invernadero; es inferior al que se emitiría para obtener la misma energía por combustión.
3. Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, amoníaco, etc.
4. Contaminación térmica.
5. Deterioro del paisaje.
6. No se puede transportar (como energía primaria).
7. No está disponible más que en determinados lugares.

Las plantas geotérmicas aprovechan el calor generado por la tierra. A varios kilómetros de profundidad en tierras volcánicas los geólogos han encontrado cámaras magmáticas, con roca a varios cientos de grados centígrados. Además en algunos lugares se dan otras condiciones especiales como son capas rocosas porosas y capas rocosas impermeables que atrapan agua y vapor de agua a altas temperaturas y presión y que impiden que éstos salgan a la superficie. Si se combinan estas condiciones se produce un yacimiento geotérmico.
Una vez que se dispone de pozos de explotación se extrae el fluido geotérmico que consiste en una combinación de vapor, agua y otros materiales.

Energia Eòlica

La Energía Eólica es la energía que se produce a partir del viento. Como la energía solar, es una fuente alterna de energía para lugares remotos.

Ventajas De La Energia Eòlica

no contamina, es inagotable y frena el agotamiento de combustibles fósiles contribuyendo a evitar el cambio climático. El uso de la energía eólica es una tecnología de aprovechamiento totalmente madura y puesta a punto. Es una de las fuentes más baratas, puede competir e rentabilidad con otras fuentes energéticas tradicionales como las centrales térmicas de carbón (considerado tradicionalmente como el combustible más barato), las centrales de combustible e incluso con la energía nuclear, si se consideran los costes de reparar los daños medioambientales.

Desventajas de la energía eólica

El aire al ser un fluido de pequeño peso específico, implica fabricar máquinas grandes y en consecuencia caras. Su altura puede igualar a la de un edificio de diez o más plantas, en tanto que la envergadura total de sus aspas alcanza la veintena de metros, lo cual encarece su producción.

Desde el punto de vista estético, la energía eólica produce un impacto visual inevitable, ya que por sus características precisa unos emplazamientos que normalmente resultan ser los que más evidencian la presencia de las máquinas (cerros, colinas, litoral). En este sentido, la implantación de la energía eólica a gran escala, puede producir una alteración clara sobre el paisaje, que deberá ser evaluada en función de la situación previa existente en cada localización.

Un impacto negativo es el ruido producido por el giro del rotor, pero su efecto no es más acusado que el generado por una instalación de tipo industrial de similar entidad, y siempre que estemos muy próximos a los molinos.

También ha de tenerse especial cuidado a la hora de seleccionar un parque si en las inmediaciones habitan aves, por el riesgo mortandad al impactar con las palas, aunque existen soluciones al respecto como pintar en colores llamativos las palas, situar los molinos adecuadamente dejando "pasillos" a las aves, e, incluso en casos extremos hacer un seguimiento de las aves por radar llegando a parar las turbinas para evitar las colisiones.

La energía eólica mundial parece estar creciendo de manera increíble, es por eso que vale la pena hacer incapié en como los distintos países o continentes han introducido este concepto de energías de manera notable y con crecimientos que en ocasiones superan hasta el 100% respecto del año anterior.

turbina kaplan

Entre 1910 y 1918 el ingeniero austríaco Kaplan desarrolla una turbina hélice con los álabes de rodete orientables, y que lleva su nombre. Al poder variar la posición de los álabes, puede buscarse que su inclinación coincida en cualquier punto de funcionamiento con la dirección del flujo a la entrada del rodete, por lo que se adapta bien a cualquier carga.

Turbina Francis

La turbina Francis, como todas las turbinas de reacción, es de admisión total, el agua entra por toda la periferia del rodete. En consecuencia, un mismo caudal así repartido requiere un rodete que puede resultar mucho menor que el de una rueda Pelton equivalente.

Turbina Pelton

Una turbina Pelton es uno de los tipos más eficientes de turbina hidráulica. Es una turbomáquina motora, de flujo trasversal, admisión parcial y de acción. Consiste en una rueda (rodete o rotor) dotada de cucharas en su periferia, las cuales están especialmente realizadas para convertir la energía de un chorro de agua que incide sobre las cucharas.

Represa

Actualmente el hombre ha tratado de mejorar su calidad de vida cuidando el ambiente que lo rodea, y una forma de hacerlo es recurriendo al uso de energías limpias.La Energía hidráulica es una de ellas, por lo cual mecere que la estudiemos, La analicemos y Aprendamos.

Ruedas Hidraùlicas

La energia hidroelectrica es un ejemplo a seguir en cuanto

a generaciòn de energia, puesto que es benefica con el medio

ambiente a diferencia de sus compañeras que por lo general

van contra toda ley ambiental. La desventaja de esta energia

es que no es renovable puesto que se genera a partir del agua

siendo esta un recurso limitado y haciendola poco eficaz para el

futuro.

Se denomina energía hidráulica o energía hídrica a aquella que

se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial

de la corriente de ríos, saltos de agua o mareas. Es un tipo de energía

verde cuando su impacto ambiental es mínimo y usa la fuerza hídrica

sin represarla, en caso contrario es considerada sólo una forma

de energía renovable.

Que es energía?
El término energía tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas con la idea de una capacidad para obrar, transformar, poner en movimiento. En física, «energía» se define como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología y economía, «energía» se refiere a un recurso natural y la tecnología asociada para explotarla y hacer un uso industrial o económico del mismo.
Que es energía renovable?
Se denomina energía renovable a la energía que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, unas por la inmensa cantidad de energía que contienen, y otras porque son capaces de regenerarse por medios naturales.
Ej.:
Energía Eólica= se obtiene a partir del aire.
Energía Solar= se obtiene a partir del sol.
Energía Geotérmica= se obtiene a partir del calor que produce el centro terrestre.

Cómo fue el desarrollo tecnológico antes y después de la electricidad?
antes de la invención de esta el desarrollo tecnológico era bastante lento, debido a que no se contaban con dispositivos que pudieran agilizar el trabajo del hombre, por ej. el desarrollo de una herramienta de trabajo se demoraba mucho tiempo, su manufactura era totalmente humana estos dos factores influían en el precio que era muy elevado y al ser así la mayoría de la gente no podía acceder a las herramientas, pero a finales del siglo XIX se encontro la forma de utilizar la electricidad para hacer trabajos humanos, es necesario aclarar que la electricidad ha existido siempre lo que se logró fue maniobrar la electricidad para servicio humano, esto trajo como efecto la mejoría en la calidad de vida, esto hizo que el número de habitantes de la tierra aumentará en el siglo XX mas que en cualquier otro siglo, se pudieron evitar mas muertes, pero también vino más consumo y por tanto un agotamiento de las tierras, hoy a pesar de tantas cosas buenas que nos brinda la electricidad buscamos revertir el efecto del consumo y aprovechar mas esta energía

Cuál es la diferencia entre ciencia y tecnología?
La ciencia y la tecnología tienen propósitos diferentes: la primera trata de ampliar y profundizar el conocimiento de la realidad; la segunda de proporcionar medios y procedimientos para satisfacer necesidades. Pero ambas son interdependientes y se potencian mutuamente. Los conocimientos de la ciencia se aplican en desarrollos tecnológicos; determinados objetos o sistemas creados por aplicación de la tecnología son imprescindibles para avanzar en el trabajo científico; las nuevas necesidades que surgen al tratar de realizar los programas de investigación científica plantean retos renovados a la tecnología.

eaorozco@misena.edu.co

¿Qué es ciencia?
es el conocimiento sistematizado elaborado mediante observaciones y razonamientos metódicamente organizados. La ciencia utiliza diferentes métodos y técnicas para la adquisición y organización de conocimientos sobre la estructura de un conjunto de hechos objetivos y accesibles a varios observadores. La aplicación de esos métodos y conocimientos conduce a la generación de más conocimiento objetivo en forma de predicciones concretas, cuantitativas y comprobables referidas a hechos observables pasados, presentes y futuros. Con frecuencia esas predicciones pueden formularse mediante razonamientos y estructurarse como reglas o leyes universales, que dan cuenta del comportamiento de un sistema y predicen cómo actuará dicho sistema en determinadas circunstancias.

Que es automatización?
es el uso de sistemas o elementos computarizados para controlar maquinarias y/o procesos industriales substituyendo a operadores humanos.
El alcance va más allá que la simple mecanización de los procesos ya que ésta provee a operadores humanos mecanismos para asistirlos en los esfuerzos físicos del trabajo, la automatización reduce ampliamente la necesidad sensorial y mental del humano. La automatización como una disciplina de la ingeniería es más amplia que un mero sistema de control, abarca la instrumentación industrial, que incluye los sensores y transmisores de campo, los sistemas de control y supervisión, los sistema de transmisión y recolección de datos y las aplicaciones de software en tiempo real para supervisar y controlar las operaciones de plantas o procesos industriales.

Cuáles son los primeros avances tecnológicos más importantes?
R=/ la utilizaciòn del fuego fue uno de los primeros avances tecnològicos, la necesidad del hombre por encontrar la forma de cocer sus alimentos, calentarse y sobre todo la necesidad de luz como un medio de protección hicieron que el hombre de las cavernas lo utilizara.
Luego la talla de madera y piedra, hacen para los humanos la vida más comoda y práctica, con la invención de la rueda, las armas, y el desarrollo de ciencias como la metalurgia, la agricultura, la domesticación.