WebQuest Matemáticas Aritmética Armando El Rompecabezas: Modelo Simulink Del Sistema Colector-Termotanque
Armando El Rompecabezas: Modelo Simulink Del Sistema Colector-Termotanque
Publicado el 30 Julio de 2016
Autor: Alfredo Flores Irigollen
Introducción
Introducción:
En esta WebQuest los estudiantes completarán un modelo SIMULINK que les permitirá modelar el comportamiento dinámico de un sistema de aprovechamiento térmico de la energía solar: Sistema Colector-Termotanque.
Este modelo será crucial en el proceso de diseño del sistema de calentamiento porque les permitirá afinar y precisar las características de diseño del sistema en diversos aspectos incluyendo el dimensionamiento. Asimismo, podrán confirmar si con las estimaciones previas (Area efectiva de captación) el agua en el termotanque alcanza la temperatura de diseño a la cual se pretende operar el sistema. Podrán determinar el tiempo en que se alcanza la temperatura máxima en el termotanque.
En esta WebQuest los estudiantes completarán un modelo SIMULINK que les permitirá modelar el comportamiento dinámico de un sistema de aprovechamiento térmico de la energía solar: Sistema Colector-Termotanque.
Este modelo será crucial en el proceso de diseño del sistema de calentamiento porque les permitirá afinar y precisar las características de diseño del sistema en diversos aspectos incluyendo el dimensionamiento. Asimismo, podrán confirmar si con las estimaciones previas (Area efectiva de captación) el agua en el termotanque alcanza la temperatura de diseño a la cual se pretende operar el sistema. Podrán determinar el tiempo en que se alcanza la temperatura máxima en el termotanque.
Ficha técnica
Área:Matemáticas
Asignatura:Aritmética
Edad: No hay restriccion de edad
Herramientas:
Auto Aplicaciones
Blogs
Calendarios
Diagramas causa efecto
Encuestas
Escritura colaborativa
Tarea
Procesos
Los estudiantes organizados en equipos de TRES PERSONAS:
- Revisarán cuidadosamente el siguiente documento PDF:
MODELO SIMULINK COLECTOR-TERMOTANQUE. Partiendo de las ecuaciones de balance térmico del sistema de calentamiento, se inicia el proceso de construcción del modelo SIMULINK que las resuelve. Sin embargo, el modelo simulink se deja incompleto a propósito. 
- Acomodarán las piezas del rompecabezas (BLOQUES) que hacen falta y que se proporcionan al final del documento PDF. Si se fijan bien, falta incorporar al MODELO Simulink sólo DOS TÉRMINOS de las ecuaciones de balance: El término de pérdidas termicas del captador hacia el ambiente, resaltado en color verde , y el término de pérdidas térmicas del termotanque hacia el ambiente, resaltado en color magenta.
- Añadirán las LINEAS DE FLUJO DE SEÑALES pertinentes para conectar los BLOQUES que acomodaron con la finalidad de completar el MODELO que quedo inconcluso en el documento PDF.
Recursos
Para realizar las actividades listadas en el apartado PROCESO, los equipos podrán apoyarse en los siguientes recursos:
- PROCESO DE CONSTRUCCIÓN DEL MODELO SIMULINK COLECTOR-TERMOTANQUE
- INTRODUCCIÓN A SIMULINK
- MANUAL DE SIMULINK
- MANUAL DE MATLAB Y SIMULINK
- BLOQUES PRINCIPALES
Evaluación
Los aspectos que se evaluarán serán los siguientes:
- Congruencia en el acomodo de los bloques dentro del modelo SIMULINK
- Uso apropiado de las lineas de flujo de señales para conectar correctamente los bloques que hacen falta.
- Trabajo colaborativo
Notas
El modelo matemático que se presenta en esta actividad es, en esencia, similar al propuesto por el Dr. Jose Luis Fernández Zayas en sus notas:
- Fernández-zayas, J. L. (1985), Introducción al estudio de los sistemas solares activos. Notas del curso "Aprovechamiento térmico de la energía solar" impartido a los alumnos de Ingeniería Mecánica del Instituto de Ingeniería de la UNAM.
La única variante es que en el modelo de esta WebQuest si se considera el término de inercia térmica en la ecuación de balance del captador.
Las actividades de esta WebQuest serán desarrolladas por los alumnos de la carrera de Ingeniería en Fuentes de Energía Renovable (IFER) de la Universidad Autónoma de Baja California Sur.
*Nota: toda la información que aparece en los Proyectos de Clase y WebQuest del portal educativo Eduteka es creada por los usuarios del portal.