Actividad Tecnológica Escolar. Generación de Energía a través de la Turbina Pelton
La siguiente Actividad Tecnológica Escolar (ATE) fue realizada por los estudiantes del programa Licenciatura en Electrónica de la Universidad Pedagógica Nacional, Ferney Alexánder Nava Trujillo y Cristhian Alexánder Pacheco, en el marco de la asignatura Pedagogía y Didáctica de la Tecnología que orienta la profesora Martha Cecilia Cedeño Pérez, PhD.
Planteamiento Del Problema
Según observaciones realizadas en el
Colegio Distrital Laureano Gómez, en la especialidad de electricidad, el
currículo del grado 6° comienza con la historia de la electricidad y los
diferentes tipos de generación de energía eléctrica. Lo anterior nos llevó a
evidenciar que los estudiantes de dicho
curso tienen un conocimiento superficial
acerca del tema anteriormente mencionado, ya que no desarrollan ninguna
actividad práctica que permita su comprensión.
Debido, entre otras cosas, a que
el profesor de esta asignatura solo se limita a la teoría y no se enfoca en el
desarrollo de algún tipo de ejercicio
que parta de una problemática contextual y posibilite diseñar y elaborar
artefactos. Teniendo en cuenta lo anterior, la pregunta
que engloba la actividad que aquí se plantea es la siguiente:
¿Cómo se evidencia la generación de energía eléctrica a través de
la construcción de una Turbina Pelton con estudiantes del grado 5 y 6 de
primaria del Colegio Técnico Distrital Laureano Gómez?
Objetivos
Objetivo general
Construir una Turbina Pelton con
estudiantes del grado 5 y 6 de primaria del Colegio Técnico Distrital Laureano
Gómez, utilizando material reciclado, que permita la comprensión del proceso de
generación de energía.
Objetivos específicos
·
Identificar los
diferentes tipos de generación de energía.
·
Construir un prototipo
de la Turbina Pelton usando materiales reciclables apropiados.
·
Elaborar una página web
explicando la generación de energía eléctrica a través de la Turbina Pelton.
Contexto - Escenario
El Colegio Técnico Distrital Laureano
Gómez está ubicado en el barrio Villa Cristina de la localidad de Engativá,
sector cuya población corresponde al estrato 3. Esta institución educativa fue
fundada el 20 de mayo de 1989 durante la presidencia del Doctor Virgilio
Vargas, siendo alcalde de Bogotá el Doctor Andrés pastrana Arango y Secretario
de Educación el Doctor Francisco Noguera Rocha.
En el colegio mencionado,
es de carácter oficial y se creó para satisfacer las necesidades educativas del
sector de Bachué, en vista de la emergencia educativa de 1988. Se encuentra en una zona con excelentes vías que además cuenta con una buena cobertura de
servicio de transporte público, lo cual beneficia el acceso de estudiantes. En
la Tabla 1. Se muestra las diferentes modalidades trabajadas en la institución
educativa.
Tabla 1: Modalidades Institución Educativa
CICLO
|
GRADOS
|
MODALIDAD
|
Primero
|
0,1 y 2
|
Ambientación
|
Segundo
|
3,4 y 5
|
Exploración
|
Tercero
|
6 y 7
|
Motivacional
|
Cuarto
|
8 y 9
|
Especialización
|
Quinto
|
10 y 11
|
Especialización
Para el grado 5 la modalidad es exploración y en el grado 6
Motivacional,estas modalidades son del Colegio Técnico Distrital Laureano Gómez.
|
En
el grado noveno el alumnado elije una de las siguientes especializaciones,
para lograr el título de bachillere técnico:
·
Mecánica Industrial.
·
Electricidad y
electrónica
·
Diseño arquitectónico
Las clases se
desarrollan mediante la metodología de la pedagogía activa con el modelo
constructivista. La institución educativa cuenta con las jornadas mañana y
tarde, y con una biblioteca, pero es muy poco es utilizada
por los estudiantes. Los talleres tienen computadores en aceptable estado.
Otros
recursos existentes en la institución son:
- Biblioteca
- Salas
de informática
- Laboratorios
- Campos
deportivos
- Suficientes
salones
- Zonas
verdes
Contenido Teórico
Energía
La energía es la capacidad que tiene un
cuerpo o un sistema para realizar un trabajo, está se puede transformar, según Muriel ( 2013) en:
· Energía
mecánica: es producida por el movimiento y la
interacción de dos cuerpos.
·
Energía
térmica: se da a través del movimiento de
partículas que constituyen la materia.
·
Energía
química: es producida a través de las reacciones
químicas.
·
Energía
nuclear: es la energía almacenada en los átomos.
·
Energía
radiante: son las ondas electromagnéticas,
como la luz visible.
Energía
eléctrica
La energía eléctrica es la
transformación de energía renovable, que se da a partir del movimiento de
cargas eléctricas (electrones positivos y negativos), a través de materiales
conductores entre los cuales están: (Roberto, 2012)
·
Cobre
·
Aluminio
·
Oro
·
Plata
·
Hierro
Generación de energía eléctrica
La
generación de energía se produce a través de:
Ø Termoeléctricas:
·
Vapor
·
Turbinas de Gas
·
Carboeléctricas
·
Máquinas de combustión
·
Geotérmica
·
Núcleo – Eléctrica
Ø Hidroeléctricas
·
Turbina Pelton
·
Turbinas Francis
·
Turbinas Kaplan
Ø Generación
Distribuida
·
Fuentes alternas
·
Eoloeléctricas
·
Biomasa
·
Fotovoltaica (Quiñones, 2009)
Turbina Pelton
La Turbina Pelton se debe al
ingeniero norteamericano Lester Allen Pelton (1829-1908), quien en busca de oro
en California concibió la idea de una rueda con cucharas periféricas que
aprovechara la energía cinética del agua o el aire que venía de una tubería y
actuaba tangencialmente sobre la rueda. En 1880 Lester patentó una turbina con
palas periféricas de muy particular diseño. La turbina mencionada anterior
mente también es llama turbina de presión.
Ø Componentes de una
Turbina Pelton
·
Distribuidor:
regula el caudal de aire o agua preciso, para que llegue hacia el rotor con una
velocidad constante.
·
Rotor:
pieza clave donde se trasforma la energía hidráulica suministrada por el agua o
el aire en energía mecánica.
·
Carcasa:
su principal objetivo es cubrir el roto y evitar pérdidas de aire.
·
Cámara
de descarga: es la zona por donde se libera el
aire o el agua.
·
Eje
de la turbina: barra cilíndrica que atraviesa el
rotor giratorio y sirve como centro para girar. (Marcos, 2009)
Desarrollo
actividad
Primera sesión
La actividad que se llevará a cabo en la
institución educativa, se desarrollará en dos sesiones, con una duración cada
una de dos horas. Se realizará en el aula de informática, donde cada estudiante
dispondrá de un ordenador que les permitirá realizar las actividades propuestas
en la página Web. Para ello se deben seguir los siguientes pasos:
1. El/la estudiante procederá a ingresar a la página Web, mediante el link dado por el
Docente (http://crimi-14.wixsite.com/ate-turbinapelton)
2. Una vez haya ingresado al sitio Web, se hará una breve
exploración del mismo para conocer los temas a tratar y las actividades
correspondientes.
(Duración 10 Min)
3. En
el menú de la página Web el estudiante ingresará
a la pestaña Actividad N°1, donde se encontrará la sopa de letras generación de
energía.
4. Una
vez se haya realizado la sopa de letras se procederá al desarrollo de la presentación del video Historia de la electricidad Parte 1, 2,
3 y 4, que da a conocer las diferentes definiciones y tipos de energía. En la página:
5. Una vez terminado el video los y las
estudiantes resolverán una serie de preguntas, a través de una herramienta
interactiva (PLICKERS) que los llevara a participar y evaluar los conocimientos
adquiridos. (Duración 40 Min). En la Figura 3. Se muestra las preguntas
formuladas para este ejercicio.
Segunda Sesión:
Elaboración de la turbina Pelton bajo la orientación del docente. Los materiales que se necesitan para su realización son los siguientes:
1.
Dos CDs
2.
Tabla de madera
(27x12cm)
3.
Tres palos de paleta
(grande)
4.
Banda elástica (caucho)
5.
Led 5V
6.
Palo de picho
7.
Cuadrado de cartón
(10x10cm)
8.
Silicona
9.
Tijeras
1-.
Motor de 5v a 12v,
preferiblemente motor paso a paso.
Una vez organizados los grupos de estudiantes deben ingresar a la pestaña Actividad N°3 en la cual se encuentra un video con los pasos para
su construcción. Vale aclarar que durante el desarrollo se realizará un
acompañamiento.
Evaluación
Las dos secciones serán evaluadas a partir de competencias, donde se incluye lo Cognitivo, Procedimental y actitudinal.
· A partir de los
resultados obtenidos en la aplicación PLICKERS, se evidenciará si el/a estudiante, tiene claro los conceptos acerca de la generación de energía
eléctrica.
a Por último se realizará una auto y coevaluación en la que se tengan en cuenta la
a Por último se realizará una auto y coevaluación en la que se tengan en cuenta la
participación y cumplimiento con las
actividades propuestas.
REFERENCIAS
REFERENCIAS
Marcos, P. G. (2009, 02). tema-6-turbinas-pelton. Retrieved from OpenCourseWare: ocw.ehu.eus/pluginfile.php/6771/mod_resource/content/1/maquinas_fluidos/tema-6-turbinas-pelton.pdf
Muriel, F. (2013, 11 21). La
Energia . Retrieved from Conselleria de cultura, educacion e ordenacion
universitaria: www.edu.xunta.gal/centros/iesfelixmuriel/system/files/La%20Energ%C3%ADa.pdf
Quiñones, J. G. (2009, 01 20). Produccion
y generacion de energia electrica. Retrieved from Tecnologia de monterrey:
www.mty.itesm.mx/etie/deptos/ie/profesores/jgomez/ie/prodgen.pdf
Roberto. (2012, 02 01). que-es-la-energia-electrica.
Retrieved from Twenergy-Una iniciativa de Endesa por la eficiencia y la
sostenibilidad: https://twenergy.com/a/que-es-la-energia-electrica-381
Página Correcta!!!
ResponderEliminarhttp://ferneyalexander12.wixsite.com/ate-turbinapeltoncf/galeria