Refrigeració sostenible


El Ceip Frederic Godàs de Lleida manté l’Aula de Ciència com una oportunitat per estimular l’interès de les Ciències en els/les alumnes utilitzant una metodologia científica basada en l’observació, l’anàlisi, la formulació d’hipòtesis, la recerca de respostes a un tema i la comunicació dels resultats obtinguts.
El centre aquest curs escolar 2007-08 pretén una implicació activa per assolir una despesa energètica sostenible que es concreta en la participació en el Projecte Agenda 21 i el Projecte d’Innovació Educativa d’Educació Ambiental. Ambdós projectes deriven directament del Projecte d’Autonomia de Centre en el seu segon any d’aplicació.
Ens hem proposat analitzar l’ús que fem de l’energia i iniciar una auditoria. Constatem que, malgrat les campanyes institucionals i les campanyes d’organitzacions i persones amb un reconeixement mundial, la majoria de nosaltres fem un ús no sostenible de l’energia.

Es va plantejar a les classes de 6è de primària la possibilitat de participar al Concurs del Recorregut de l’Energia i la resposta va ser d'entusiasme unànime.

Fem algunes consideracions inicials generals:
El canvi climàtic és ja una realitat.
Tots hem d’adoptar una actitud respectuosa envers el nostre planeta.
Cal que tots ens impliquem en un ús sostenible de les energies
En l’actualitat fem un consum poc eficient i/o desmesurat d’energia en totes les èpoques de l’any i en la majoria de les nostres activitats.

Hipòtesi de treball

A Lleida tenim uns estius molt calorosos, patim onades de calor de 40ºC a l’ombra. La vida en els pisos sovint esdevé insuportable. Actualment els lleidatans lluiten contra l’intens calor bàsicament de tres maneres:

Instal·lant aire condicionat. Solució cara i insostenible ecològicament.
Instal·lant ventiladors. L’ús del ventilador aporta una sensació d’una certa disminució de calor ja que al remoure l’aire facilita l’evaporació del suor, però no rebaixa la temperatura ambient. Mentre dormim no és aconsellable estar exposat a l’aire provocat pel ventilador
Repetint les dutxes d’aigua freda. Aquesta tampoc és una solució sostenible

Sabem que durant la nit es produeix un descens de la temperatura ambient del carrer. Per això proposem un sistema que durant la nit potenciï l’entrada d’aire més fresc de l’exterior que rebaixi la temperatura assolida durant el dia a l’interior del pis.

La nostra proposta sostenible:  evitar la calor diürna / aprofitar la fresca nocturna.

En aquest projecte proposem una alternativa que és sostenible ecològicament, eficient energèticament, barata econòmicament i més saludable des del punt de vista sanitari:

Cal estar atents en les temperatures interior i exterior del pis:

  Durant el dia:
Instal·lar tendals de color clar en finestres i balcons i baixar-los per tal disminuir l’efecte tèrmic de la insolació durant les hores de sol
Baixar persianes i tancar finestres i balcons quan la temperatura exterior superi la temperatura interior per evitar que augmenti la temperatura interior amb l’intercanvi d’aire interior/exterior.
Hem comprovat que en el canvi d’estat d’aigua a vapor la temperatura es manté constant i que el calor que s’aplica és destina a convertir l’aigua en vapor. Si durant el dia remullem el terra amb aigua passant la baieta consumim calor de l’interior del pis i per tant ajudem a que la temperatura no pugi tant.
  Durant la nit:
Quan la temperatura exterior sigui inferior a la temperatura interior cal obrir les finestres. Es produeix un intercanvi natural d’aire interior/exterior en les estances que tenen finestra
Instal·lem un ventilador al’exterior, al balcó, per tal de potenciar l’entrada d’aire més fresc. El ventilador situat a l’exterior potencia l’entrada d’aire més fresc i a la vegada també l’intercanvi d’aire interior/exterior de cada habitació.
Deixem  finestres i balcons oberts durant la nit  i el ventilador en marxa al balcó fins que la temperatura exterior s’iguali a la temperatura interior.
  Al matí:
Quan la temperatura exterior comença a ser superior a la temperatura interior cal tancar finestres i balcons.
Abans no toqui el sol a la façana cal abaixar els tendals.

Fonament bàsic per la nostra proposta

La proposta d'instal.lar un ventilador exterior es basa en dos principis fàcilment comprovables:
.- L’equilibri tèrmic: les masses d’aire tendeixen a igualar la seva temperatura.
.- L’intercanvi d’aire dins / fora a través d’una finestra sempre es produeix de la mateixa manera: Hem observat com es produeix la ventilació a través de les finestres. Quan obrim una finestra o porta de balcó l’intercanvi d’aire interior/exterior no és arbitrari, sempre es compleixen aquests corrents:  l’aire calent entra o surt per la part superior, l’aire més fresc entra o surt per la part superior. Aquesta observació serà fonamental per la nostra proposta.

En base als fets anteriors el ventilador col·locat a l’exterior durant la nit ens potenciarà l’entrada d’aire més fresc i per tant ens rebaixarà la temperatura interior.
Podem instal·lar als balcons unes cèl·lules fotovoltaiques que generin electricitat durant les hores d’insolació, guardem aquesta electricitat en un acumulador i durant la nit aquesta electricitat farà funcionar el/els ventiladors.

Construcció d'una maqueta

Per poder explicar el nostre projecte hem fet una maqueta aprofitat capses ja utilitzades i un kid d’energia solar. Amb capses d’igual forma i grandària han construït una maqueta d’un pis en grups petits.
Això ha comportat per als alumnes:

Un treball interdisciplinar de dibuix tècnic, disseny, aplicació de mesures de longitud, ...
Amb les cèl·lules fotovoltaiques i els ventiladors de l’Aula de Ciència han muntat circuits que fan  funcionar els petits ventiladors de l’Aula de Ciència.
Han comprovat  que aquesta electricitat generada cal guardar-la per la nit i això es fa per mitjà d’uns acumuladors.
Han comprovat com es produeix l’intercanvi d’aire fred/calent – ventilació d’una habitació – per una finestra.

Superposant els pisos hem construït dos blocs de pisos, un per presentar-lo a l’ICAEN i l’altre per ús intern del col·legi i exposició a altres centres, pares o companys.
 

Construint el circuit elèctric:
     .- Aprenem a interpretar plànols.
     .- Aprenem a interpretar textos instructius complexos i tècnics.
     .- Aprenem conceptes pràctics d’electricitat.
     .- El que fem té sentit per nosaltres

Circuit elèctric format per:

.- Cèl·lules fotovoltaiques.
.- Acumuladors, piles recarregables.
.- Testimonis, bombetes verdes, per visualitzar d’on ve l’energia que fa funcionar el ventilador.
.- Interruptors per alternar l’origen de l’energia (cèl·lules fotovoltaiques / acumulador)
.- Ventilador

Control de la despesa elèctrica del ventilador:
Podem endollar el ventilador al corrent elèctric, hi ha poc consum energètic, però encara el podem evitar instal·lant una cèl·lula fotovoltaica al balcó que guardi l’electricitat generada durant el dia en un acumulador. Així, durant la nit podem fer funcionar el ventilador amb l’electricitat acumulada durant el dia. 
En la maqueta l’acumulador l’hem construït amb unes piles  recarregables.

Conclusions

 
Aquesta experiència ens ha permès realitzar un treball interdisciplinar molt significatiu. 
És possible aconseguir una refrigeració que faci més agradable la nostra estància a Lleida els dies calorosos d’estiu d’una manera més econòmica i sostenible: 
.- L’estada en un pis a uns 30ºC és força difícil, si aconseguim rebaixar-la a 25º/26ºC l’habitabilitat serà més agradable i saludable. Recordem que l’estiu passat l’Icaen endegà una campanya informativa per tal de mantenir l’aire condicionat a 25ºC. 
.- Si això ho aconseguim de manera sostenible ecològicament contribuirem a mantenir la salut del nostre planeta. 
Aquesta experiència la podem aplicar amb facilitat a casa nostra, ens estalviem diners i podem viure  l’agradable sensació de col·laborar en el respecte a la Natura. Si l’experiència és coneguda i divulgada institucionalment, l’efecte multiplicador serà superior i reportarà un estalvi més gran d’energia i per tant la salut del nostre planeta se’n ressentirà positivament.
Amb la realització d’aquesta experiència hem aconseguit una cosa molt important en la tasca escolar “ comunicar el treball realitzat “:
.- Als nostres companys de centre.
.- A la Comunitat educativa i societat en general gràcies a la possibilitat que ofereix  l’ICAEN

Alumnes de 6è A i 6è B
CEIP Frederic Godàs ( Lleida )
 Miquel Benet

 Experiència guanyadora de la VI Edició Concurs El Recorregut de l'Energia (2007-2008)  
Tornar