MIRAI - El auto del Futuro

PILA DE HIDROGENO
Se trata de un dispositivo electroquímico de conversión de energía similar a una batería, pero se diferencia de esta última en que está diseñada para permitir el abastecimiento continuo de los reactivos consumidos; es decir, produce electricidad de una fuente externa de combustible y de oxígeno1 u otro agente oxidante en contraposición a la capacidad limitada de almacenamiento de energía que posee una batería. Además, los electrodos en una batería reaccionan y cambian según cómo esté de cargada o descargada; en cambio, en una celda de combustible los electrodos son catalíticos y relativamente estables.

El proceso electroquímico que tiene lugar es de alta eficiencia y mínimo impacto ambiental. En efecto, dado que la obtención de energía en las pilas de combustible está exenta de cualquier proceso térmico o mecánico intermedio, estos dispositivos alcanzan eficiencias mayores que las máquinas térmicas, las cuales están limitadas por la eficiencia del Ciclo de Carnot. La eficiencia energética de una pila de combustible está generalmente entre 40-60%, o puede llegar hasta un 85% en cogeneración si se captura el calor residual para su uso. Por otra parte, dado que el proceso no implica la combustión de los reactivos, las emisiones contaminantes son mínimas.

Es importante establecer las diferencias fundamentales entre las pilas convencionales y las pilas de combustible. Las baterías convencionales son dispositivos de almacenamiento de energía, es decir, el combustible está en su interior y producen energía hasta que éste se consume. Sin embargo, en la pila de combustible los reactivos se suministran como un flujo continuo desde el exterior, lo que permite generar energía de forma ininterrumpida.........

La primera celda de combustible fue construida en 1839 por Sir William Grove, un juez y científico galés que demostró que la combinación de hidrógeno y oxígeno

generaba electricidad además de agua y calor. El verdadero interés por la utilización de celdas de combustible como un generador práctico vino hacia comienzos de los años sesenta de nuestro siglo, cuando el programa espacial de los Estados Unidos seleccionó las celdas de combustible para proporcionar electricidad y agua a las naves espaciales Gemini y Apollo. Hoy en día, la aplicación espacial ya no es la única de tipo práctico, puesto que las celdas de combustible están atravesando por un gran momento, al haber alcanzado una etapa tecnológica que les permite estar en posición de competir cada día más con las tecnologías convencionales de generación eléctrica, ofreciendo enormes ventajas sobre ellas, sobre todo en el tema medioambiental.

Una celda de combustible es un dispositivo electroquímico que convierte la energía química de una reacción directamente en energía eléctrica. Por ejemplo, puede generar electricidad combinando hidrógeno y oxígeno electroquímicamente sin ninguna combustión. Estas celdas no se agotan como lo haría una batería, ni precisan recarga, ya que producirán energía en forma de electricidad y calor en tanto se les provea de combustible (hidrogeno). En la práctica, la corrosión y la degradación de materiales y componentes de la celda pueden limitar su vida útil. La manera en que operan es mediante una celda electroquímica consistente en dos electrodos, un ánodo y un cátodo, separados por un electrólito. El oxígeno proveniente del aire pasa sobre un electrodo y el hidrógeno gas pasa sobre el otro.
Cuando el hidrógeno es ionizado en el ánodo se oxida y pierde un electrón; al ocurrir esto, el hidrógeno oxidado (ahora en forma de protón) y el electrón toman diferentes caminos migrando hacia el segundo electrodo llamado cátodo. El hidrógeno lo hará a través del electrólito mientras que el electrón lo hace a través de un material conductor externo (carga). Al final de su camino ambos se vuelven a reunir en el cátodo donde ocurre la reacción de reducción o ganancia de electrones del oxígeno gas para formar agua junto con el hidrógeno oxidado. Así, este proceso produce agua 100% pura, corriente eléctrica y calor útil, por ejemplo, energía térmica.

MIRAI - AUTO DEL FUTURO

La introducción MIRAI 2000 GT fue anunciado recientemente en la WEB de MEGA!

MIRAI está saliendo al mercado para alimentar el prometedor futuro energético del hidrógeno a reacción química con el oxígeno del aire, con excelente desempeño ambiental y con el naciente interés del placer de conducción,

Fue exhibido el modelo conceptual de la WEB de MEGA MIRAI FCV concept.

"MIRAI" modelos de vehículos comerciales, FCV CONCEPT car es un modelo conceptual. En el concepto y los modelos de automóviles comerciales fue lanzados en 2013, casi indistinguible.

Es un auto verdaderamente futurista.Presentado por la Toyota en Japón. MIRAI para más información en la web: https://www.tokyo-toyopet.co.jp/car/new/mirai/

GRAFICO REFERENCIAL DEL MODELO

Fuentes: wikipedia, aficionados a la mecánica.

SUPER CARGADOR DE BATERIAS TESLA.

El cambio rápido de batería en los carros eléctricos ya es posible: más rápido que poner gasolina.

Los carros eléctricos, es un tipo más de carro de los varios que hay a la venta en el mundo, cuya singularidad radica en que en lugar de utilizar un combustible para moverse, normalmente gasolina, gas o diesel, emplea electricidad.

Como saben un carro eléctrico no necesita ir a un grifo, se recarga como cualquier otro dispositivo eléctrico o electrónico. Tiene una batería, incluye un cargador, se enchufa a una toma de corriente mediante un cable y después de un rato la batería estará recargada.

Se necesitan horas para recargar un carro eléctrico

La particularidad de un carro eléctrico es que esa batería es muy grande, tiene que acumular mucha energía eléctrica, del orden de varias decenas de kWh. Habitualmente en un carro eléctrico de tamaño medio alrededor de 20 o 25 kWh, y eso implica que no se recarga tan rápido como la batería de un celular o de una laptop.

Con una recarga normal, estándar o lenta, esa que tiene una potencia de recarga baja y que se puede hacer en nuestra casa, sea unifamiliar o un departamento (siempre que se tenga una plaza de estacionamiento y se coloque cerca un “enchufe”), recargar por completo la batería de un carro eléctrico puede llevar entre 6 y 10 horas, según el tamaño de la misma.

Estaríamos hablando de una recarga con una potencia de unos 3,3 a 3,7 kW, a 230 V de corriente monofásica y 16 A. Lo que vendría a ser una toma doméstica. Eso sí, para tener 16 A hay que disponer de una base mural de recarga con toma específica (las llamadas WallBox), pues con un enchufe normal y corriente, el conocido como enchufe barato (el de casa), la potencia baja a unos 2,2 kW y se limita a 10 A de intensidad de corriente, con lo que la recarga es todavía más lenta, de 10 a 12 horas.

En condiciones normales la recarga normal es suficiente para el día a día, uno llega a casa, estaciona el carro eléctrico en la cochera, lo enchufa y lo deja programado para que se recargue durante toda la noche, sin prisa, y con electricidad más barata (al contratar la tarifa nocturna). podría acumular energía para devolverla a casa en horas punta.

La recarga super-rápida: para poder viajar

Pero claro, si la batería del coche eléctrico es muy grande, y queremos recargarla todavía más rápido, no queda otra que aumentar todavía más la potencia de recarga.

Así Tesla Motors, fabricante de carros eléctricos de alto nivel (se puede decir también premium) como el Tesla Model S, presentó la recarga super-rápida de sus supercargadores. Pensemos que si un carro eléctrico de tamaño medio y precio “moderado” tiene una batería de unos 20 o 25 kWh de capacidad como habíamos dicho antes, el Tesla Model S tiene una batería de 60 o 85 kWh, según elija el cliente.

Eso es mucha más energía acumulada, y para recargar tanta energía más rápido, se necesita mucha potencia. Los supercargadores Tesla empezaron funcionando con 90 kW de potencia, pero ahora mismo ya los hay de 120 kW y se ha empezado a instalar en Europa una nueva generación de 135 kW. La potencia en una vivienda media en europa puede llegar hasta 5KW lo que es extraordinario esta cifra del supercargador.

De esta manera se puede recargar la mitad de la batería grande del Model S, la de 85 kWh, en menos de media hora, lo que viene a suponer recuperar unos 250 km de autonomía en unos 20 minutos, lo cual no está nada mal y permite hacer viajes largos de manera razonable. Por cierto, el uso de los supercargadores de Tesla es gratis, para siempre, para los clientes de la marca.

Con la gran ventaja que supone la recarga super-rápida, y su aumento implicaría reforzar la red de distribución de electricidad en estos puntos, si de pronto hubiera demasiadas estaciones de recarga super-rápida demandando electricidad al mismo tiempo. Por lo cual se estudian otras posibilidades de suministro eléctrico de tipo renovable.

La red de super cargadores de Tesla no existe solo en Estados Unidos, ya ha empezado a instalase en Europa, y los planes de crecimiento son buenos al resto del mundo en el futuro mas cercano. Y además más fabricantes de carros eléctricos están estudiando utilizar este tipo de recarga.

Fuente: web tecnologica xataca.

TECNOLOGIA HEAT PIPE - NOVEDAD EN PERU

Concepto

Un panel solar de tubos de vacío es un tipo de colector solar que aprovecha la energía solar térmica, formado por colectores lineales alojados en tubos de vidrio al vacío

La diferencia entre colectores planos y de tubos de vacío consiste fundamentalmente el aislamiento: en los colectores planos existen pérdidas por convección, mientras que en los tubos, al estar aislados al vacío, estas pérdidas se reducen a valores en torno a un 5%, que suponen hasta un 35% menos con respecto a los paneles planos, lo que permite incrementar el rendimiento de forma notable, anunciándose incluso aumentos de 196% frente a los colectores planos

os tubos son más eficientes en días fríos, ventosos o nubosos,³ donde la concentración y el aislamiento de la superficie captadora presenta ventajas sobre la mayor superficie captadora de los paneles planos.

Los tubos de vacío están compuestos por un doble tubo de vidrio, entre cuyas paredes se hace un vacío muy elevado (en torno a 0,005 pa),⁴ y el vidrio interior suele llevar un tratamiento a base de metal pulverizado para aumentar la absorción de radiación. Las dimensiones de los tubos son similares a las de un tubo fluorescente; en torno a los 60mm de diámetro y 180cm de largo

Ventajas 

Los tubos de vacío, en comparación con los colectores planos, suponen un avance en la captación de calor en condiciones desfavorables (precisamente cuando más se necesita el calor). Los costos de fabricación son mucho menores que las placas tradicionales planas, ya que son fabricados al 100% en cristal borosilicato, al contrario que los colectores planos que al ser fabricados en cobre, son más caros.

Desde otro punto de vista, una ventaja añadida de los tubos es su mayor versatilidad de colocación, tanto desde el punto de vista práctico como estético, pues al ser cilíndricos, toleran variaciones de hasta 25º sobre la inclinación idónea sin pérdida de rendimiento, lo que permite adaptarlos a la gran mayoría de las edificaciones existentes. A esto hay que añadir la menor superficie necesaria que precisan los tubos, además por su forma cilíndrica también son 196% más eficientes, ya que reciben los rayos solares perpendicularmente durante todo el día, al contrario que los colectores planos que sólo son efectivos cuando tienen el sol perpendicularmente o sea al medio día.
OBSERVAR A CONTINUACION PRUEBA TERMICA REALIZADA EN TRUJILLO - AGOSTO 2013

RADIACION SOLAR

El propósito de esta sección es familiarizar al lector con la terminología básica, conceptos y fórmulas necesarias para comprender y utilizar los datos de radiación solar. Esto se realiza en el contexto de la explicación de los parámetros necesarios para calcular la posición del sol en el cielo. Más adelante, la naturaleza espectral de la radiación solar se describirá brevemente.

La radiación extraterrestre 

Solar incidente radiación fuera de la atmósfera de la Tierra se llama radiación extraterrestre. En promedio, la irradiancia extraterrestre es 1367 Watts/meter2 (W/m2). Este valor varía en ± 3% mientras la tierra gira alrededor del sol. Acercamiento de la tierra al sol ocurre alrededor de 04 de enero y que está más alejado del sol alrededor de 5 de julio. La radiación extraterrestre es
                  I_o= 1367 * (R_av / R)² W/m²
donde R_av es la distancia media Tierra-Sol y R es la distancia real de sol-tierra en función del día del año. Una ecuación aproximada para el efecto de la distancia Tierra-Sol es:
                 (R_av / R)² = 1.00011
                                     + 0.034221 * cos(b)
              + 0.001280 * sin(b)
              + 0.000719 * cos(2b)
              + 0.000077 * sin(2b)
donde b = 2PN / 365 radianes y n es el día del año. Por ejemplo, 15 de enero es el día de año 15 y el 15 de febrero es el día del año 46. Hay 365 o ​​366 días en un año, dependiendo si el año es bisiesto.

El eje de la Tierra está inclinado aproximadamente 23,45 grados con respecto a la órbita de la Tierra alrededor del sol. Como la Tierra se mueve alrededor del Sol, el eje es fijo si se ve desde el espacio. En junio, la orientación del eje es tal que el hemisferio norte está apuntando hacia el sol. En diciembre, la tierra está en el otro lado del Sol y el eje de la Tierra en el hemisferio norte está apuntando lejos del sol. Durante los equinoccios de la primavera y el otoño, el  eje de la Tierra es perpendicular a una línea imaginaria trazada entre la tierra y el sol. 


Visto desde la Tierra, el sol está alto en el cielo durante el verano y más bajos en el cielo al acercarse el invierno. (Tenga en cuenta que el verano en el hemisferio norte es invierno en el hemisferio sur y viceversa.) La declinación del sol es el ángulo entre un plano perpendicular a la línea entre la tierra y el sol y el eje de la tierra. Una fórmula aproximada para la declinación del sol es:
       d = 23.45p / 180 * sin(2p * (284 + n) / 365)

Zenit, azimutales, y horas ángulos


Para describir la trayectoria del sol a través del cielo se necesita conocer el ángulo del sol respecto a una línea perpendicular a la superficie terrestre, esto se llama el ángulo cenital (q) y la posición del sol en relación con el eje norte-sur, el ángulo azimutal (a). El ángulo horario (w) es más fácil de utilizar que el ángulo de orientación debido a que el ángulo de hora se mide en el plano de la órbita "aparente" del sol mientras se mueve a través del cielo. Dado que la Tierra rota aproximadamente una vez cada 24 horas, el ángulo horario cambia en 15 grados por hora y se mueve a través de 360 grados sobre el día. Típicamente, el ángulo horario se define como cero en el mediodía solar, cuando el sol está alto en el cielo.

Solar y hora estándar local 


Para describir la posición del sol en el tiempo, típico del país, es necesario conocer la relación entre el tiempo solar y la hora estándar local. La hora local es la misma en toda la zona horaria mientras que la hora solar se refiere a la posición del sol con respecto al observador, y que es diferente en función de la longitud exacta en la que se calcula la hora solar. Para ajustar la hora solar para la longitud hay que restar ( Long_local - Long_sm/ 15 (las unidades son horas) de la hora local. Long_local es la longitud del observador en grados y Long_smes la longitud del meridiano estándar para la zona horaria del observador.

Ecuación del Tiempo 


Como la tierra gira alrededor del sol, hora solar cambia ligeramente con respecto a la hora estándar local. (Esto se debe principalmente a la conservación del momento angular que la Tierra se mueve alrededor del sol.) Esta diferencia de tiempo se llama la ecuación de tiempo y puede ser un factor importante cuando uno está en el mar, navegando por el sol o las estrellas. También es importante al determinar la posición del sol para los cálculos de energía solar. Una fórmula aproximada para la ecuación del tiempo (E_qt) en cuestión de minutos es:
E_qt = -14.2 sin(p(n + 7) / 111)
para el día de año n entre 1 y 106
E_qt = 4.0 sin(p(n - 106) / 59)
para el día de año n entre 107 y 166
E_qt = -6.5 sin(p(n - 166) / 80)
para el día de año n entre 167 y 246
E_qt = 16.4 sin(p(n - 247) / 113)
para el día de año n entre 247 y 365

Uso de la corrección de longitud y la ecuación del tiempo, la relación entre el tiempo solar y la hora estándar local es
T_solar = T_local
+ E_qt / 60
+ (Long_sm - Long_local) / 15

Los valores están en horas. Como las ecuaciones usan funciones seno y coseno es conceptualmente más fácil de calcular usando el ángulo horas (W) en lugar de tiempo. La relación entre el ángulo y el tiempo de hora esç
w = p * (12 - T_solar) / 12
El ángulo de hora está en unidades de radianes. 


Con la información anterior, ahora se puede calcular el coseno del ángulo cenital:
cos(Z) = sin(l)sin(d)
+ cos(l)cos(d)cos(w)
donde l es la latitud del lugar de interés.

Salida y puesta del sol 


El cálculo de la salida del sol y puesta del sol ofrece un ejercicio fácil para poner a prueba nuestra comprensión de la información presentada hasta el momento. Salida y puesta del sol se producen cuando el sol está en el horizonte y, por tanto, el coseno del ángulo cenital es cero.
w_sr,ss = arccos(-tan(l)tan(d))
donde w_sr es el ángulo horario del amanecer y w_ss es el ángulo horario del atardecer.
Los ángulos de salida y puesta de sol horas no son exactamente el mismo valor que la salida del sol y puesta del sol que aparece en el periódico local. El amanecer se informa en el documento será más temprano y las puesta del sol será más adelante. La razón de esta diferencia es que la luz solar se refracta al pasar por la atmósfera de la Tierra y el Sol aparece ligeramente más alto en el cielo que los cálculos geométricos simples indican. Este es el mismo efecto que hace que un palo parece doblarse cuando se lo coloca en agua. Durante la mitad del día, el efecto es pequeño, pero durante los períodos amanecer o al atardecer, el efecto puede cambiar el tiempo solar aparente por unos 5 minutos.

Global, directa, y difusa Irradiancia 

Cerca de mediodía en un día sin nubes, aproximadamente el 25% de la radiación solar es dispersada y absorbida a medida que pasa a través de la atmósfera. Por lo tanto acerca de 1000 W/m2 de la radiación solar incidente alcanza la superficie de la tierra sin que se dispersa de manera significativa. Esta radiación, que viene de la dirección del sol, se llama la irradiancia directa normal (o irradiancia del haz). 


Parte de la luz solar dispersada es dispersada de vuelta al espacio y algo de él también llega a la superficie de la tierra. La radiación dispersa que alcanza la superficie de la Tierra se llama radiación difusa. Parte de la radiación también está dispersada por la superficie de la tierra y volver a dispersada por la atmósfera para el observador. Esto también es parte de la radiación difusa el observador ve. Esta cantidad puede ser significativa en las áreas en las que el suelo está cubierto de nieve.

La radiación solar total en una superficie horizontal se llama irradiancia global y es la suma de la radiación incidente difusa más la irradiancia directa normal proyecta sobre la superficie horizontal. Si la superficie objeto de estudio está inclinado con respecto a la horizontal, la irradiancia total es la radiación difusa incidente más la irradiancia directa normal proyecta sobre la superficie inclinada más de tierra se refleja la radiación que incide sobre la superficie inclinada.

La radiación solar en superficies inclinadas 


La cantidad de radiación directa sobre una superficie horizontal se puede calcular multiplicando la irradiancia directos normales el coseno del ángulo cenital. En una superficie inclinada T grados respecto a la horizontal y girado g grados desde el eje norte-sur, el componente directo sobre la superficie inclinada se determina multiplicando la irradiancia directa normal por:
cos(q) = sin(d)sin(l)cos(T)
- sin(d)cos(l)sin(T)cos(g)
+ cos(d)cos(l)cos(T)cos(w)
+ cos(d)sin(l)sin(T)cos(g)cos(w)
+ cos(d)sin(T)sin(g)sin(w)

La radiación solar es el resultado de la fusión de los átomos en el interior del sol. Parte de la energía a partir de este proceso de fusión se calienta la cromosfera , la capa exterior del sol que es mucho más frío que el interior del sol, y la radiación de la cromosfera se convierte en la radiación solar incidente sobre la tierra. La radiación solar no es muy diferente de la radiación de cualquier objeto que se calienta a unos 5800 grados Kelvin , excepto que la "superficie" del Sol es calentado por el proceso de fusión . La radiación se extiende por una amplia gama de longitudes de onda de 200 nm a más que 50.000 nm con el pico alrededor de 500 nm. Aproximadamente el 47 % de la radiación solar incidente es extraterrestre en las longitudes de onda visibles de 380 nm a 780 nm . La porción infrarroja del espectro con longitudes de onda superiores a 780 nm para la cuenta de otro 46 % de la energía incidente y la porción ultravioleta del espectro es con longitudes de onda inferiores a 380 nm representa el 7 % de la radiación solar extraterrestre .


Como la luz del sol pasa a través de la atmósfera , una gran parte de la radiación UV es absorbida y dispersada . Las moléculas de aire dispersan las longitudes de onda más cortas con más fuerza que las longitudes de onda más largas. Esto dispersa la luz más azul y es la razón por la que el cielo se ve azul . Vapor de agua y polvo atmosférico reducen aún más la cantidad de luz solar que pasa directo a través de la atmósfera. En un día claro , aproximadamente 75 % de la irradiancia directa normal extraterrestre pasa a través de la atmósfera sin ser dispersada o absorbida.

Absorcion Y Dispersión bajo condiciones tipicas cielo despejado
Factor	Percentaje absorbido	Percent scattered	Percentaje del total que atravieza la atmosfera
Ozone	2%	0%
Vapor de agua	8%	4%
Aire seco	2%	7%
Polvo superior	2%	3%
Polvo Inferior	0%	0%
Total absorbido y disperso	87%	87%	76%

Muchas aplicaciones se refieren a regiones específicas del espectro solar. Por ejemplo, los diseñadores de construcción están interesados ​​en la iluminación para el ojo humano, que es sensible sólo a la parte visible del espectro. La respuesta del ojo a diferentes longitudes de onda se llama una curva fotópica. Iluminancia de iluminación natural es la suma, sobre todas las longitudes de onda, del producto de la irradiancia solar a una longitud de onda dada veces la respuesta fotópica en esa longitud de onda. La unidad del SI para la iluminancia es el lux (lumen/m2).

Fuente: Universidad de Oregon