sábado, 10 de diciembre de 2011

HISTORIA del DECRECIMIENTO

Salvemos el Rio Piedras (I y II)

 SALVEMOS EL RIO PIEDRAS (I)
Andalucía es la región con mayor número y variedad de Humedales, ecosistemas que tienden a
desaparecer por la colmatación natural de sus ríos, pero también a esta reducción en su
superficie ha contribuido una ordenación del territorio con una planificación poco integral.
Desde el S.XIX la extensión del Estuario del Rio Piedras se ha dividido y si no han desaparecido
ha sido por la concienciación de que hay otro capital además del dinero: el patrimonio natural
y las vivencias en contacto con él.
Abramos a los visitantes el tesoro biológico del Paraje Natural del Río Piedras, conservando a
ultranza su paisaje de un desarrollo cortoplacista basado en sol y playa que está arrinconando
este Lugar Único en España.
Históricamente las marismas, consideradas por la ley Cambó de 1919 charcas pestilentes,
fueron desecadas para que se edificasen e industrializasen en pos de una rentabilidad
inmediata. Tras la supresión de esta ley, mal llamada de salubridad, los humedales comienzan
a ser declarados espacios naturales tanto nacional como autonómicamente por la Ley 2/1989.
Ahora bien, el amparo de esta figura de protección era limitado. El paraje natural del Rio
Piedras nació sin venir dotado de Planes de Ordenación de Recursos Naturales, PORN, esto es,
vino al mundo sin un pan debajo del brazo.
-¿Como haremos para implicarnos con nuestros recursos hídricos si no hay cultura del agua
más que cuando llega la sequia?
En el contexto de la gestión de la cuenca hidrográfica de los humedales, aparece también el
desarrollo normativo del Plan Nacional de Regadíos, en cuyo art. 2, se señala: e) “Incorporar
criterios ambientales en la gestión de las zonas de regadíos a fin de evitar la degradación de las
tierras, favorecer la recuperación de acuíferos y espacios naturales valiosos, proteger la
biodiversidad y los paisajes….”
Las leyes y derechos no son letras muertas, sino que sirven para ir derechos por la vida. Luego,
cuando la marisma sea un secarral nos preguntemos:
¿Cómo conseguir un de turismo que aprecie las playas, los paisajes fluviales y las actividades al
aire libre y a la vez exige alojamientos masivos y baratos con actividades que dañan el medio
ambiente?
-¿Como quedaremos ante Europa sino incluimos a los humedales en la gestión de las cuencas
hidrográficas como nos indica la Directiva Marco del Agua?
- ¿Para qué queremos que el parlamento Andaluz apruebe una exigente Ley de agua que
articula como actuar administrativamente en los humedales si los organismos de medio
ambiente y el servicio de Costas se ven desbordados para hacerla cumplir?



Es, por tanto, posible aplicar todos los instrumentos de planificación, PORN y Planes Rectores
de Uso y Gestión (PRUG) relativos a espacios naturales protegidos. Si no lo hiciésemos daría la
impresión de que todas las leyes sobran y que falta debate sobre los objetivos de
conservación para este espacio. Unos objetivos que se resumen en un único principio: EL
AGUA DEL RÍO NO SE PIERDE EN EL MAR.
De la categoría y cantidad de aguas que el Río Piedras vierte al mar dependen:
-el Arroyo del Fraile y las marismas del Catalán. Fangos de materia orgánica fina espesada y
depositada de donde surgen variadísima flora pasando por la espartina, junco, barrón y zona
de cría de aves como correlimos y zarapitos.
-las pesquerías y crías de mariscos, despensa de la cocina tradicional lépera. Los alevines
sirven de alimento para los chorlitejos cuando quedan atrapados en las golitas, y para los
charrancitos que se lanzan en picado al mar a por ellos para asombro de turistas.
-la playa de La Antilla. La presencia y calidad de sus arenas, tan apetecida por los turistas, no
se deben tanto a la erosión costera de las olas como a la erosión fluvial de los continentes que
aportan estos sedimentos al litoral y allí las corrientes oceánicas los distribuyen. Durante el
invierno en un extremo, los pescadores y gaviotas se refugian de los temporales en la parte
alta de la playa. Y en la otra punta, en la Flecha del Rompido, el viajero caminante puede ver
como hacen lo mismo los negrones y alcas.
-la consolidación de los cordones dunares a lo largo y ancho de toda Nueva Umbría, hábitat
de reproducción de especies en extinción. Allí el tomillo endémico da cobijo al camaleón.
¡ Si las cosas de Lepe te importan, PARTICIPA ¡.El Foro de Punta Umbría ya tiene su plan de
acción en el Paraje Natural de Marismas del Odiel para optar a la candidatura de la Carta
Europa de Turismo Sostenible. En Punta, la gente no vive de espalda a su rio. ¿Y aquí?















SALVEMOS EL RIO PIEDRAS (II)
En el comportamiento natural del Rio Piedras ha cambiado por:
- la construcción del embalse del Piedras en 1968 y la consiguiente regulación de la cuenca,
que redujo significativamente la incidencia de las avenidas fluviales en la desembocadura
- el proceso de urbanización de la costa, ocupándose en algunos sectores parte de la duna
litoral con la consiguiente eliminación de las reservas de arenas para su autoprotección en
períodos de temporales.
- la construcción del dique en el acceso del canal de Punta Umbría, el cual incrementó la
sedimentación en el extremo de la flecha.
La deriva litoral sigue y seguirá aportando sedimentos arenosos a la desembocadura del
Piedras (alrededor de 300.000 m3/año), debilitando su capacidad natural de autolimpieza al
reducir el calado de la bocana y al reducirse los caudales de las corrientes de marea que
entran en el estuario.
Por otro lado, el debilitamiento de las corrientes fluviales dificulta el establecimiento de un
canal de entrada navegable suficientemente estable, lo que hace necesario los dragados.
Según los modelos de estudio empleados para estimar la dinámica litoral, se predice que la
llegada de estos sedimentos hará que del crecimiento de los bajos arenosos en el fondo
marino surja un delta ,esto es, que emerja una Isla fuera del estuario, así como el delta del
Ebro.
La creciente preocupación en las sociedades desarrolladas por la conservación y revalorización
de los bienes de interés histórico-cultural heredados y el hecho de que éstos dotan de
identidad cultural, territorial y paisajística a un ámbito deben servir para configurar el
territorio, bien porque suponen recursos generadores de riqueza o presentan connotaciones
sociales.
Desde este punto de vista, la concepción de Patrimonio Histórico Cultural se hace más amplia
al considerar elementos representativos de la forma de vida y hábitats tradicionales arraigados
en una comunidad. Contando con una gran potencialidad como recurso alternativo al turismo
de sol y playa que limita a este territorio.



En La Antilla la elevación del terreno es escasa y el riesgo para las construcciones de la
primera línea de playa es mayor , a pesar de las regeneraciones llevadas a cabo, ya que si los
sedimentos aportados soportan bien durante los primeros años los temporales, tras ellos el
riesgo aumenta de nuevo.
Regenerar las playas es tirar el dinero público, año tras año .Hay que gestionar integralmente
la cuenca-demarcación hidrográfica del rio piedras, y en esta gestión hay que controlar los
impactos en las zonas colindantes y afectadas por las obras humanas como:
· el embalse del rio Piedras.
· ocupación del suelo por usos agrarios.
Esta agricultura que se ha desarrollado de forma poco ordenada ocupando todas las
zonas regables para la explotación de monocultivos en líneas de máxima pendiente ha
conseguido:
-esquilmar la fertilidad natural del terreno
-erosionar las capas superficiales del suelo y colmatar el Rio por el arrastre de
estas tierras hacia el cauce del R. Piedras, en consecuencia, el cabotaje es
prácticamente imposible sin las intervenciones continuas de dragado.
Frente al intervencionismo interesado y cortoplacista que se ha hecho de estos lugares
naturales, hay que rescatar estos espacios para:
· Recuperar los usos tradicionales de los recursos naturales que ya se practicaban ante.
· Revitalizar las actividades recreativas (náuticas) e interpretativas(jornadas educativas)
dando lugar a un discurso de su visión estética y científica que mantenga viva la
curiosidad y atractivo turístico por este lugar único en toda la geografía Española
En definitiva, la mejor manera de proteger estos espacios es que sean productivos y no
estropeándolos más. La Reciente promulgación del Decreto de Parque Naturales puede ser
una oportunidad para evitar la irremediable obstrucción de la desembocadura del Rio.
Pues con esta nueva ley se extiende la cobertura de su protección a los Lugares de Interés
Comunitario (LIC) y Zona Protección de Aves (ZEPA), como son los parajes Naturales del Rio
Piedras y de la Flecha de Nueva Umbría. Con esta Ley no se limitara los PGOU de los
municipios de Lepe y Cartaya, pero prevalecerán en la gestión de los Espacios naturales los
PORN y PRUG.



sábado, 26 de noviembre de 2011

Orla de Graduación en Especialidad de Explotaciones Agropecuarias

CAPTADORES SOLARES DE BAJO COSTE PARA USOS AGRICOLAS

 
Realizado por:
Jesús Yanes Figueroa
José Luis Vilches Rebalo
Ricardo Alés Novelles









1.       Introducción


          El proyecto que  hemos realizado tiene por objeto la búsqueda de métodos que nos permitan construir captadores solares capaces de calentar una cantidad considerable de agua para uso agronómico a un bajo coste.

            El proyecto tiene entonces dos objetivos principales


1.     Fomentar  promover e incentivar el uso de las energías renovables en aquellos lugares en los que existen pocos recursos y de esta manera insertar las nuevas tecnologías en el campo, de forma que se obtenga un mejor y mayor desarrollo rural en consonancia con el medio ambiente.


2.     Desarrollar sistemas que con muy poca inversión puedan tener una gran rentabilidad y rendimiento de manera que la retribución por incorporar estos sistemas sea positiva y con ello sea mayor su difusión.



2.      PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO DE UN CAPTADOR SOLAR PLANO.





 La energía solar térmica de baja temperatura consiste en el aprovechamiento de la radiación proveniente del sol para el calentamiento de fluidos a temperaturas normalmente inferiores a 80ºC. Se pretende de esta forma obtener a partir del sol una fuente de energía térmica utilizable en distintas aplicaciones. Esto se suele llevar a cabo con los llamados calentadores solares que se aprovechan de las cualidades de absorción de los materiales que los componen así como los fenómenos de convección e irradiación.

El principio básico de funcionamiento no es más que exponer una placa metálica al sol, que se calienta, pero si además esta placa es negra,  la energía radiante del sol absorbida aún es mayor. Se acentúa todavía más este fenómeno por medio del “efecto invernadero” que se produce cuando un vidrio transparente a la radiación de onda corta se coloca sobre la superficie de absorción, el cual impide que la radiación de onda larga (infrarroja) escape al medio exterior debido a la opacidad que presenta ante este tipo de radiación.

Un sistema de energía solar térmica  está compuesto por un conjunto de componentes que trabajan de forma aislada pero que en su conjunto determinan el sistema, digamos pues que se trata de sistemas interdependientes conectados entre sí. Los componentes son:
   
a)     El sistema de captación: El captador solar plano.
b)    El sistema de acumulación: Depósito donde se acumula  el agua caliente generada.
c)     El sistema hidráulico: Distintos elementos que relacionan o conectas los distintos componentes del sistema, como son bombas, tuberías etc. Y por donde circula el fluido de trabajo.
d)    El sistema de intercambio: En el caso en el que el fluido que se calienta en los paneles solares no sea el mismo que el que se utiliza. Se da en casos de riesgo de heladas o bien en caso de que el  fluido a utilizar pueda dañar la instalación.
e)     El sistema de control: En caso de utilización de mecanismos de bombeo para la impulsión del fluido, se requiere de un sistema de control que los regule.
f)     El sistema de energía auxiliar: Hay ocasiones en los que los requerimientos energéticos son mayores que los que nos puede suministrar la instalación, ya que se trata en todo momento de un sistema fuertemente dependiente de las condiciones climáticas del momento. Por ello, es necesario disponer  en la misma instalación de un sistema auxiliar de energía que nos proporcione los requerimientos energéticos.  









El captador solar plano, o también los llamados paneles solares planos están constituidos por:

     1-. Cubierta: Se trata de un elemento transparente  a la radiación solar y opaco a la radiación infrarroja que emite el absorbedor favoreciendo con ello la aparición del efecto invernadero que hace aumentar de forma considerable el rendimiento del captador. La cubierta también nos permite reducir las pérdidas por conducción y convección con el medio exterior. Si colocamos varias cubiertas transparentes conseguimos reducir aún más las pérdidas pero con el enorme inconveniente que es el considerable aumento de  los costes económicos.
   2-. Absorbedor: Es el elemento donde se produce la transformación de la energía que llega por radiación del sol en energía térmica que absorbe el fluido. Generalmente el absorbedor está compuesto por unos tubos o placas de metal expuestos a la radiación solar por cuyo interior pasa el fluido. Éstos, suelen ser de materiales con una alta absorbancia, o bien son tratados con pinturas negras especiales que favorezcan la absorción de radiación de onda corta y una baja emisividad en longitudes de onda larga.
   3-. Aislamiento: Para reducir las pérdidas térmicas del captador es conveniente aislar las zonas del captador no expuestas al sol, como son los laterales o bien la parte posterior. Un buen aislamiento permite reducir considerablemente las pérdidas y así aumentar el rendimiento de transformación energética.
   4-. Junta de cubierta: Es un elemento de material elástico cuya función es asegurar la estanqueidad de la unión entre la cubierta y la carcasa. Servirá a su vez para absorber los movimientos de las dilataciones de los distintos elementos del panel y así evitar cualquier rotura.
   5-. Carcasa: Es el elemento que sirve para conformar el captador fijando las cubiertas a los otros componentes. Contiene y protege a los restantes elementos del captador, favoreciendo con ello el anclaje de todo el sistema.
El rendimiento de un captador solar plano no es más que la relación entre la energía útil que se obtiene de un captador y la radiación solar total ( I)  que incide sobre la superficie del mismo.

Rto =  Qutil / I*A

Qutil es la diferencia entre la energía absorbida por la placa y la energía perdida.

Qutil  = Qabs – Qper


Rto =  (Qabs – Qper)/ I*A = a – b ( Te – Ta).

     
4.        Equipos de medida utilizados en los ensayos.

a)     Registros de temperatura y humedad.
Los registros que se han tomado están comprendidos entre los días 16-21 de enero del 2004.



Viernes 16
Sábado 17
Domingo 18
Lunes 19
Martes 20
Miércoles 21
T máx.
16ºC
17 ºC
16 ºC
13 ºC
14 ºC
15 ºC
T min.
11ºC
9 ºC
5 ºC
3 ºC
- 1 ºC
0 ºC
Hr max.
95 %
100 %
100 %
100 %
100 %
100 %
Hr min.
85 %
65 %
30 %
35 %
33 %
45 %



i.               Descripción:

- Termógrafo: se utiliza para medir la evolución periódica de la temperatura y nos lo representa en una gráfica. Consta de un sensor que reconoce cambios de temperatura, esta conectado a un brazo que oscila de arriba hacia abajo. Dicho brazo finaliza en una plumilla. En el lado izquierdo tenemos un rodillo unido a este un papel tabulado (suele estarlo por semanas). Obtenemos valles (mínimos) y picos (máximos).
- Higrógrafo: se utiliza para medir la humedad relativa a lo largo de un periodo de tiempo. Aparece reflejada en una gráfica. Consta de un sensor (derecha), un brazo con una plumilla y sobre un eje rotatorio.
- Termo higrógrafo: (unión de termógrafo y higrógrafo)Las medidas del termógrafo se recogen en la parte superior del papel tabulado, mientras que las del higrógrafo se toman en la inferior. Ambas plumillas están protegidas por una casetilla, la cual va dentro del abrigo o garita situado a 15 metros del lugar donde se realiza el ensayo.

ii.             Ejercicio de calibración

Para la calibración del termo higrógrafo se anularon las plumillas, se cambió el papel, colocando uno nuevo y poniendo dichas plumillas en el día y hora correspondiente que comenzaba la medición.

b)    Piro heliógrafo.

i.               Descripción.

Medimos la insolación que es el número de horas de un día. Se mide con el heliógrafo ( Cambell-Stok). Este consta de una esfera transparente ( de diámetro 10-20 cm) que actúa como una lupa concentrando los rayos del sol y quemando una cartulina tabulada, como adjuntaremos en el anexo.

ii.             Emplazamiento.

La insolación la medimos fuera de la garita o abrigo. Nuestro aparato esta situado en la azotea de la EUITA.

iii.            Determinación del cociente n/N.

Este cociente es la fracción de insolación. (n: número de horas reales de sol, N: número de horas teóricas de sol). De los días 16,17,18 no tenemos medidas.

      - 19 Enero 2004

N = 2* Wo = 2 * 73.77 = 147.55, N = 9.84 horas
Cos Wo = - tag l * tag ds = 0.28, Wo = 73.77
ds = 23.45 sen (360 * (284 + n / 365)) = - 20.34
n = 9 horas,  n/N = 0.91

-       20 Enero 2004

N = 2* Wo = 2 * 73.77 = 147.55, N = 9.84 horas
Cos Wo = - tag l * tag ds = 0.28, Wo = 73.77
ds = 23.45 sen (360 * (284 + n / 365)) = - 20.34
n = 8.5 horas,  n/N = 0.86

-       21 Enero 2004

N = 2* Wo = 2 * 73.77 = 147.55, N = 9.84 horas
Cos Wo = - tag l * tag ds = 0.28, Wo = 73.77
ds = 23.45 sen (360 * (284 + n / 365)) = - 20.34
n = 8 horas,  n/N = 0.81

c)     Registro de la radiación solar.

Los datos han sido tomados de las estaciones que tiene situado el INM en La Rinconada y Los Palacios y Villafranca. Debido a la diferencia entre ambas, hacemos la media de los datos:



Viernes 16
Sábado 17
Domingo 18
Lunes 19
Martes 20
Miércoles 21
La Rinconada
5.2
10.6
11.4
11.5
10.6
10.8
Los Palacios
4.3
10
12.1
12.3
11.8
11.7
Media (MJ/m2)
4.8
10.3
11.8
11.9
11.2
11.3




d)    Banco hidráulico para ensayos de mangas.

Es donde se hacían los ensayos de las mangas, que consistían en determinar el caudal que estas soportaban a una cierta presión. Comprobando la resistencia de los plásticos, el caudal que entraba en la manga.... las mangas se llenaban con un bidón  situado en el banco 1 m de altura. Las dimensiones de este son: 1,10 x 2.5 x 0,01m.


  Temperatura-Humedad (ºC-%). Datos del termo-higrógrafo.




5.         Captador de balsa.

a)     Descripción del sistema.

El sistema usado para este ensayo ha sido la construcción de dos balsas (prototipo A y prototipo B). Estas balsas están a nivel del suelo y cuyas dimensiones son:
2 x 2 x 0.15 m.
Ambas balsas están aisladas del suelo por un plástico de uso agrícola de color negro (ver punto 3), para evitar la transferencia de frío-calor del suelo al agua o viceversa. Además, para optimizar la captación de energía solar, están recubiertas por dos estructuras formadas por un esqueleto metálico y  plástico traslucido. Estas cubiertas se diferencian en su disposición; una interior de forma llana y otra exterior en forma de bóveda. La disposición de estas dos cubiertas hace que obtengamos una cámara de aire que nos aísla el agua del exterior y minimiza las pérdidas de energía. 
La única diferencia entre el prototipo A y B en que el primero además del plástico negro lleva un aislante de construcción como es el poliestileno expandido ( placas de corcho blanco) lo que nos permite mayor aislamiento suelo-agua.

b)    Principales problemas encontrados y soluciones aportadas.

El primer problema fue la limpieza del lugar (retirada de plásticos). Posteriormente procedimos a la apertura del hoyo, con el problema del material (pala oxidada, azadas en muy mal estado...lo que nos encontramos). Una vez abierto el hoyo se añadió el problema de la lluvia y la caída de tierra de los bordes, para lo cual cubrimos el hoyo con plásticos y colocamos azulejos en dichos bordes. Los días soleados dejábamos el hoyo descubierto para que se secase debido a la pequeña infiltración del agua. Otra solución a esta infiltración fue el sellado de los plásticos añadiendo tierra, losetas....


c)     Discusión de la ratio Volumen/Superficie.
Nuestra balsa tiene una superficie de 4m2 conteniendo un volumen de 200 l, se ha elegido estas dimensiones queriendo maximizar el volumen de agua pero teniendo en cuenta las limitaciones de la zona elegida (una esquina del campo de prácticas), y que un incremento de volumen en estas condiciones supondría una mayor altura del hueco, que a su vez supondría mayor perdida de calor por irradiación.

d)    Registros de temperatura en captador y exterior.

-  Temperatura en captador:


Viernes 16
Sábado 17
Domingo 18
Lunes 19
Martes 20
Miércoles 21
Captador A
Tªmáx.
27
27
26
26
26
27
(aislado)
Tª min.
19
19
18
18
17
17
Captador B
Tªmáx.
26
29
28
27
26
27
(no aislado)
Tª min.
15
15
14
14
14
14


- Temperatura en exterior: mirar punto 4.


e)     Conclusiones de los ensayos.

Hemos observado en el ensayo que la temperatura que se alcaza en los dos captadores tiene valores semejantes, alrededor de los 27 ºC como máxima. Sin embargo en las temperaturas mínimas que se han registrado en los captadores si hemos notado diferencia concluyendo que en el captador aislado las pérdidas de energía son menores.




7.             análisis de resultados y conclusiones

a)  El estudio comparativo de los dos prototipos no se puede realizar debido a que el proyecto del captador de mangas de P.E.(polietileno) no se llegó a terminar.

b)  Unos 420 W por metro cuadrado en invierno con una capacidad de fluido de 5 litros (cifra aproximada, ya que no hemos encontrado pocos datos de catálogos comerciales).

c)  La estimación de coste en la fase de la implantación de la tecnología en cuestión de materiales es puramente simbólica ya que sería de unos 10 euros, incluyendo plástico negro impermeable, aislante poliespan y puntos de fijación(losetas). Lo que realmente supondría un coste sería la mano de obra para la construcción del captador.

d)  Como principales problemas ante la ejecución del proyecto  podemos destacar:
            -debido al espacio disponible en el campo de prácticas tuvimos  dificultades a la hora de su orientación al sur.
            -la impermeabilización del espacio objeto del experimento, ya que al principio se producían derrumbamientos en las tierras circundantes.
            -el sellado del espacio objeto del experimento, ya que durante el transcurso de su construcción entraba agua de lluvia.
            -las malas condiciones climatológicas. Las constantes lluvias, el fango y las bajas temperaturas resultaron incomodas para el trabajo (difícil movimiento de tierras, limpieza de plásticos ensuciados, etc...)

e)  La conclusión que finalmente podemos destacar es que los objetivos mencionados en la introducción se han cumplido. Teniendo en cuenta los medios y la nula inversión, hemos conseguido alcanzar unos resultados más que aceptables con diferencias de 20 grados, en las temperaturas mínimas, entre el interior y el exterior del captador en días nublados.