ENERGÍA solar: UNA ALTERNATIVA QUE REEMPLAZA LA GASOLINA.

AUTORES

Andrea Zuluaga Galvis

Andres Felipe Piedrahita Sánchez

Claudia Yanneth Castaño Noreña

Mateo Ríos Lara

Mauricio Gómez Cano

GRUPO

9°A

PROFESORES

JAIRO VICENTE MIRANDA GOMEZ

ALBA INES GIRALDO LOPEZ

1 DE ENERO 2015

IT EDUCATIVA TECNICO INDUSTRIAL SIMONA DUQUE

CONTENIDO

Pág.

1 Portada 2 Tabla de Contenido

3 Justificación

4 Lluvia de ideas - L.U.P. – Listado Único de Palabras (30)

5 Banco de preguntas de Investigación (36)

6Cuadro de valoración- costo, tiempo, factibilidad, innovación, solución tecnológica

7 Las 5 mejores preguntas de investigación – estadísticas

8 El cuento tecnológico

9 La pregunta de investigación – el problema

10 Antecedentes del problema

11 Ruta de investigación

12 Cronograma del proyecto de investigación

13 Objetivo general (1)

14 Objetivos específicos (5)

15 Marco teórico – 20 conceptos o temas del proyecto.

16 Variables de la investigación.

17 Metodología – pasos y procedimientos de la investigación

18 Observaciones

19 Encuestas

20 Entrevistas

21 Posibles soluciones al problema

22 Selección de la mejor solución

23 Presupuesto del proyecto de investigación

24 Diseños y planos de despiece y montaje del artefacto

25 Procesos de fabricación en fotos y videos

26 Conclusiones

27 Presentación del Blogger o Pagina Web

28 Glosario de términos en español e Inglés(30)

29 Bibliografía

30 Anexos en su portafolio

INTEGRANTES DIRECCION WEB ROLClaudia yanneth Cataño noreña http://yanethcast.blogspot.com/ monitoraAndrea Zuluaga galvis http://andreita20148a.blogspot.com/ secretariaAndres Felipe piedrahita http://piedrahitaelmejorarquero.blogspot.com/ tesoreroMauricio alexis http://magoc209.blogspot.com/Mateo ríos lara http://mateorios.jimdo.com/ investigadorhttp://loschicossun9a.blogspot.com/

logo

diseño

LUP Listado único de palabras 2015SSEGUN LOS RETOSMUNDIAles

5 MEJORES PREGUNTAS

COMUNICACIONES1. televisor

2. telefono

3. celular

4. radio

5. computador

6. tablet

AGUA 1. quebrada

2. energía

3. riqueza

4. potable

5. productiva

6. tomable

ENERGIA SOLAR1. impulso

2. carga

3. luz

4. energía

5. carro

6. encendedor

SALUD1. lavado

2. cita

3. sanar

4. curar

5. limpieza

6. deporte

TELETRANSPORTACION1. carro

2. moto

3. avión

4. bus

5. tren

6. bicicleta

ALIMENTOS1. papa

2. arroz

3. chorizo

4. arepa

5. pollo

6. leche

5 mejores preguntas

5. ¿Se puede construir un proyecto que realice sus movimientos con la necesidad solar?

4. ¿Cómo podemos cargar electrodomésticos sin la necesidad de electricidad?

3. ¿Cómo y con qué beneficios podemos reutilizar medicina?

2. ¿Cómo podemos dar animación de movimientos de un robot?

1. ¿Cómo hacer un móvil solar que nos de buena economía y rendimiento para el mejoramiento de nuestro hogar?

INTEGRANTES

PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN

JUSTIFICACIÓN

El carro solar es un proyecto cuya

LOGOEQUIPO N° 6° DE 9A

RESUMEN

Foto del gru

po

DISEÑO

¿Cómo hacer un móvil solar que nos de buena economía y rendimiento para el mejoramiento de nuestro hogar?

Por que queremos buscar la forma mas económica y funcional para nuestro hogar

Proyecto de investigación

http://loschicossun9a.blogspot.com/

Institución Educativa Técnica Industrial Simona Duque

2015

LOGO O ESCUDO DEL GRUPO

DISEÑO DEL ARTEF

Claudia castaño noreña - Andrea Zuluaga- Mauricio Alexis – Andrés Piedrahita-mateo Lara

PROFESORES ACOMPAÑANTES:

Alba Inés Giraldo López y Jairo Vicente Miranda G.

BIBLIOGRAPHY

The solar car is a project whose function is to work with solar energy

LOGOTEAM N ° 6 of 9A

SUMMARY

DESIGN

How to make a solar cell that we good economy and improving performance for our home?

That we find the most economical and practical way to our home

Loschicossun9a.blospot.com

TEACHERS:Alba Inés Giraldo López y Jairo Vicente Miranda G.

El carro solar es un proyecto cuya Por que queremos buscar la forma mas económica y funcional para nuestro hogar

POSTER EN INGLÉS

MARCO TEORICO Introducción

Es te proyecto lo realizamos con el propósito de reutilizar positivamente la energía solar ya que mucha es desperdiciada y el planeta es contaminado y destruyendo con la tale de árboles y el consumo desenfrenado de agua y su desperdicio ya que los recursos naturales no son bien utilizados.

Se cree que nunca se agotaran pero con lo que se ve hoy en día todo se ha ido agotando ya sea el agua que es donde nos abastecemos de energía y ella se agota día a día

Los seres humanos no somos personas que en ocasiones nos medimos en nuestro consumo por esto es que ocurre tanta contaminación el planeta y nosotros nos vemos afectados por eso es el propósito de nuestro proyecto utilizar mejor la energía solar

20 conceptosCELDA SOLAR: También conocida como célula solar sensibilizada por colorante produce electricidad mediante un principio foto- eléctrico- químico, cambiando la (energía lumínica) en energía eléctrica. Se trata de una aplicación de la biónica, cuya función también se denomina celda electroquímica de color

¿QUE ES EL CARRO SOLAR?

El carro solar es un vehículo propulsado por un motor eléctrico alimentado por energía solar fotovoltaica obtenida de paneles solares en la superficie del automóvil, lo que los diferencia de los vehículos de carga solar, en los que se emplea electricidad renovable que obtenida fuera del vehículo

¿QUE BENEFICIOS NOS DA EL CARRO SOLAR?

Los autos de energía solar son alimentados por el sol, que convierte las células fotovoltaicas que recubren el exterior del auto, en electricidad. Se limitan a uno dos pasajeros y deben de ser muy aerodinámicos para manejarse solo con la energía solar

El carro solar es un vehículo cuya función es trabajar con energía solar sin la necesidad de baterías y electricidad

¿PARA QUE SIRVEN LOS PANELES SOLARES FOTOVOLTAICOS?

Los paneles solares son fotovoltaicos transforman la energía solar en energía eléctrica para ser reutilizados en tiempo real para alimentar el consumo eléctrico de una cosa (por ejemplo, iluminación, nevera, televisor, y cualquier otro aparato eléctrico). Las plantas pueden ser aisladas o estar conectadas a la fuente de alimentación normal. Si usted produce más energía de la que consume, la planta

de crédito a la energía de la red, de lo contrario se basa, en la red para satisfacer los requisitos

(feria de la ciencia, 2015)

Como Hacer una celda solar

Las celdas solares convierten la energía solar en electricidad, De manera similar a como las plantas convierten la luz del sol en alimento, a través de la fotosíntesis. Estas celdas funcionan permitiendo a los electrones presentes en materiales semiconductores, moverse, de orbitas cercanas al núcleo del átomo, a orbitas más alejadas, donde pueden conducir la electricidad. Las celdas solares comerciales utilizan silicio como material semiconductor.

(como hacer paneles solares, 2015)

Cuanta energía produce un panel solar de 1 mt2

Un panel de 1 mt2 de acuerdo a la constante Solar puede recoger un promedio de 1500 watts a pleno Sol en un día de verano y despejado, pero como debes saber el rendimiento de los paneles es bastante bajo, al menos los de bajo costo, no los que usa la NASA en sus satélites cosa hace que en realidad la potencia disponible

para esas dimensiones no pase de 300 watts máximos y como debes saber el consumo de un hogar o de todo un edificio es muchísimo mayor

Cuánto cuesta un panel solar de 1 mt2

El costo real y tamaño del panel necesitarías hace inviable su aplicación por los elevados costos del sistema pues no solo necesitas un panel, el panel solar entrega voltaje y corriente continua, para usar electricidad en una casa o edificio necesitamos de corriente alterna hace necesario tener algo más costoso aún es un inversor y tener luego, un sistema de respaldo sea capaz de entregar la potencia cuando el panel no recibe luz solar, o sea días nublados o de noche necesita de un muy buen banco de baterías tan grande que necesitas una casa especial para acumular las baterías e inversores, el costo de todo eso no es fijo porque el panel necesita limpieza, mantención, las baterías hay que cambiarlas por nuevas cada cierto tiempo, etc.,.... sale más barato pagues electricidad común que un sistema de esos, en ciudad no sirve, pero en lugares muy apartados donde la electricidad común no llega allí sí se justifica el gasto 

En que otros países se producen celdas solares

Alemania

El uso total: 10.000 megavatios

Alemania es el líder mundial en energía solar y su objetivo es ser totalmente 100% renovable

para el año 2050

Sólo en 2009, Alemania instaló 3.806 megavatios de capacidad de energía solar, que es más que

la capacidad total de España y casi ocho veces más de lo que los EE.UU. han instalado

recientemente.

España

El uso total: 3.500 MW

España ha sido el líder mundial de energía solar fotovoltaica (2.605 MW) en 2008, pero se ha

visto superado por Alemania.

Las razones de este descenso se atribuyen a la demora y la complejidad de un programa de

gobierno del nuevo subsidio y una disminución en la demanda de energía debido a la crisis

económica.

Japón

El uso total: 2.700 MW

Japón ha invertido más de 9 mil millones de dólares en programas de energía solar, este año

tienen un plan para instalar energía solar en más de 32 mil escuelas

.

Cómo funcionan las celdas solares

Los paneles solares funcionan de la siguiente manera: los rayos solares impactan sobre la superficie del panel, penetrando es este y siendo absorbidos por materiales semiconductores, como el Silicio o el arseniuro de galio. 

Dichos paneles son módulos que aprovechan la energía de los rayos solares. Estos módulos comprenden a los colectores solares, utilizados para producir agua caliente y a los paneles fotovoltaicos usados para generar energía. Los fotovoltaicos están compuestos por numerosas celdas que transforman la luz en electricidad, dichas celdas a veces son llamadas células fotovoltaicas, lo que significa “luz-electricidad” y dependen del efecto fotovoltaico para poder transformar la energía del sol y hacer que una corriente pase por dos placas con cargas eléctricas opuestas. El parámetro estándar para medir su potencia se denomina potencia pico. Cuando son expuestos a la luz solar una celda de Silicio de 6 centímetros de diámetro puede producir una corriente de alrededor 0,5 amperios a 0,5 voltios. 

CUÁL SERIA LA EFECTIVIDAD DE LAS CELDAS SOLARES EN RELACION A SU COSTO Y BENEFICIO?

El rendimiento de celdas solares de más reciente desarrollo, supera el 30%, comparado con el 15% de muchos generadores eléctricos. Es la relación costo/beneficio lo que mantiene el uso de paneles solares como una solución que es considerada sólo cuando resulta más barata que el uso de otras formas de energía. Sin embargo, aquellos lugares en los cuales no hay acceso al uso de otras energías, el uso de energía solar es una excelente alternativa.

Ventajas de la energía renovable y la generación de energía eléctrica gratuita.

Estoy seguro de que todos estamos conscientes de las ventajas de la energía renovable, la cual es

una gran opción para la conservación del medio ambiente. Ahora, esta posibilidad esta a tu alcance

con la oportunidad de construir paneles solares a bajo costo.

Con los paneles solares comerciales el problema por supuesto es el precio. Para la mayoría, el

costo supera a los beneficios creados por la energía solar.

Inversores solares y su integración a sistemas de paneles fotovoltaicos

Todos sabemos que es posible convertir la energía solar en energía eléctrica mediante el uso

de celdas solares agrupadas en paneles solares. Pero, hablando de consumo de energía eléctrica

en casa, que tan económicamente factible es el uso de paneles solares e inversores solares? Bien,

la respuesta depende de varios factores, entre los cuales se encuentran tus hábitos de uso de la

energía eléctrica, las horas diarias de sol que recibes en tu zona y el área disponible para la

colocación de paneles fotovoltaicos.

Cuantos inversores solares necesito para mi casa

Ya que hayas calculado la potencia en watts que debe convertir el total de tus solares solamente

divide el numero en watts obtenido entre la potencia máxima que soporta el inversor, ejemplo:

913 watts / 250 w (por inversor) = 3.62. Esto es 4 inversores solares de 250 watts o

913 watts / 600 w (por inversor) = 1.52. Esto es 2 inversores solares de 600 watts

 

Funcionamiento y especificaciones por inversor solar

Estos inversores solares pueden ser conectados directamente a la línea eléctrica casera (CFE). El

inversor monitorea el volumen, frecuencia y fase de la línea casera y entonces produce una onda

sinodal pura cuya frecuencia y fase iguala a la de la CFE pero con mayor volumen. El inversor

suministrara energía a la línea CFE cuando este encendido.

Cuando los paneles solares están conectados a este tipo de inversor, tu medidor de luz casero

reducirá su velocidad de giro (si estas usando algún aparato eléctrico), o girara en sentido contrario (

si no estas usando aparatos eléctricos).

Estos inversores usan paneles solares conectados en paralelo, maximizando así la salida de

corriente directa del sistema de energía solar. Si un panel solar esta defectos o no recibe luz solar la

salida en la corriente directa solo se vera afectada al mínimo, resultando todo lo opuesto cuando los

paneles solares están conectados en serie.

Inversor solar de 250 Watts de conexión a red eléctrica casera.

1. Este inversor solar de conexión a CFE está diseñado especialmente para sistemas de energía

solar y eólica.

2. Los paneles solares pueden ser conectados directamente a la línea ya existente de la CFE a

través de este inversor.

3. Fácil instalación. Solo se necesitan paneles solares e inversor el cual se conecta directamente a

la línea de la CFE.

Nota: Este inversor solo puede ser conectado a la línea de la CFE y no debe conectarse a ninguna

batería. El inversor solar cuenta con la característica MPPT (Máximum Power Point Tracking)

permitiendo a cada panel solar o turbina eólica trabajar a su salida óptima.

Especificaciones:

Modelo LT-Sun-250G

Potencia AC salida 200W

Potencia Máxima AC Salida 250W

Rango de voltaje AC salida

Switch en posición de 230V 190V ~ 250V

Switch en posición de 115V 90V ~ 130V

Rango frecuencia AC salida 46Hz ~ 65Hz

Distorsión harmónica total (THD) <5%

Factor de Potencia 0.99

Rango Voltaje DC entrada 14V ~ 28V

Eficiencia pico del inversor 92%

Standby Power consumption <0.5W

Forma de la onda de salida Sine-wave pura

Función MPPT Si

Protección de sobre voltaje Si

Protección de

sobrecalentamiento Si

Protección de polaridad inversa Si

Protección de isla Si

Escalable Si

Especificaciones mecánicas:

Rango de temperatura de operación -10 C ~ 45 C

Peso 1.5Kg

Dimensión 220mm * 170mm * 60mm

Incluye el cable de corriente alterna AC.

Operación:

1. Conecte los cables de corriente directa de los paneles solares o generador eólica al inversor,

asegurándose que la polaridad sea la correcta. El cable recomendado para la máxima salida es

8AWG o cables que puedan conducir más de 30 amperes. La longitud óptima del cable debe ser

menor a 8 metros. Cables de mayor longitud experimentan caídas de voltaje significativas. El rango

de salida de potencia de los paneles solares o turbina eólica es de 20 w – 250 w.

2. Coloque el switch de voltaje del inversor en la posición correcta (115V o 230V) de acuerdo al

voltaje de la línea eléctrica casera.

3. Conecte el cable de corriente alterna al inversor y conecte al enchufe de pared.

4. Los 3 indicadores LED verdes comenzaran a parpadear de izquierda a derecha cuando sea

detectada la corriente de la línea eléctrica y de la Lina de corriente directa. Esto indica que el

Instalación:

Los paneles fotovoltaicos deben estar instalados en un lugar adecuado en donde la luz solar pueda

irradiarlos. Conecte los cables de los paneles solares (conexión en paralelo) a una caja de

conexiones y de esta caja saque un cable único que llegue a las terminales del inversor solar.

Conecte el inversor al enchufe electico dentro de la casa. Después de realizadas estas acciones,

cuando los paneles solares reciban la luz directa del sol, el sistema fotovoltaico convertirá la energía

solar a energía eléctrica utilizable en la casa.

Este sistema de energía solar es escalable y cada sistema es independiente. La potencia total del

sistema será la suma de todos los sistemas fotovoltaicos instalados. La instalación de cada sistema

es idéntica.

(inversores solares, 2015)

Paneles solares híbridos

Hasta ahora conocíamos dos t ipos de paneles solares para el aprovechamiento de la energía solar,

los módulos fotovol taicos para generar electr ic idad y los colectores térmicos para calentar agua.

Ambos sistemas son totalmente di ferentes e independientes.

El rendimiento de los módulos fotovol taicos está estrechamente l igado a la luz que incide sobre el los

y a la temperatura existente en las células que lo componen. Como bien se conoce, en las

característ icas de dichos paneles, la potencia del panel está especi f icada en base a unas condiciones

de prueba estándar: I r radiancia 1000 W/m2, temperatura de la célula 25 ºC, AM 1.5, etc.

Estas condiciones de medida son en el laborator io, pero en condiciones de uso real , la temperatura

en las células es muchísimo más elevada (>50º C), con lo cual , la ef ic iencia de las mismas cae en

una proporción aproximada de TK=-0.44% ºC, reduciendo la potencia del panel s igni f icat ivamente

(aprox. 15%).

Con el Panel Solar Híbr ido, el calor existente en las células fotovol taicas, que era un problema, es

aprovechado y t ransfer ido mediante un f lu ido calorportador a un acumulador solar. La electr ic idad

generada se almacena en baterías.

Para que sirve un panel solar hibrido

El Panel Solar Híbr ido t iene dos apl icaciones fundamentales que son:

1.- Instalado en edi f icaciones ya sea sobre cubiertas de naves industr ia les, cubiertas de edi f ic ios o

sobre el suelo, es capaz de producir energía eléctr ica de una forma más ef ic iente que los módulos

convencionales, incrementando su ef ic iencia .  Además, al mismo t iempo y en el mismo espacio, se

produce calor para usos industr ia les, sani tar ios, piscinas, calefacción, etc. . . es un panel solar con

cogeneración. http://panelsolarhibrido.es/

Panel Solar Híbrido (térmico y fotovoltaico)

La tecnología que une la solar fotovoltaica y la térmica en un solo captadorHasta este momento existía una barrera que separaba las dos grandes tecnologías de aprovechamiento solar a nivel doméstico que existen; la energía solar térmica y la energía solar fotovoltaica. Ambas tecnologías eran dos mundos separados, podían convivir en un mismo tejado, pero la gran mayoría de las veces se hacia necesario elegir entre una de ellas.

Sin embargo una patente concedida en España y Galardonada con el Premio Nacional de Energías Renovables permite borrar la

hasta ahora insalvable frontera entre ambas tecnologías. Se trata del panel solar híbrido, capaz de proporcionar agua caliente y energía eléctrica ( esta además con un rendimiento mejorado) en una sola instalación y en un mismo espacio.

Aún, en la fecha en que este artículo se escribe, se están estudiando las concesiones a fabricantes para comenzar con su producción a gran escala. La patente, que se basa en tecnologías ya existentes, podría revolucionar la manera de ver la tecnología solar eléctrica y térmica de baja temperatura en los próximos años.

http://www.sitiosolar.com/panel-solar-hibrido-termico-y-fotovoltaico/

PANELES HÍBRIDOS DE SEGUNDA GENERACIÓN ECOMESH

Los paneles de segunda generación ECOMESH incorporan la tecnología CTA

(Cubierta Transparente Aislante). Esta cubierta consigue recuperar el calor que

se pierde por la parte frontal de los paneles híbridos convencionales, mejorando

su eficiencia.

Utilizando una menor superficie de captación, se producen simultáneamente

electricidad y calor. Con su instalación los gastos de agua caliente, calefacción y

luz se convierten en ahorros en sus facturas de electricidad y gas.

Los paneles ECOMESH son óptimos para edificios con poco espacio e industrias

con altas demandas energéticas debido a su fácil instalación y su alta

rentabilidad.

TECNOLOGÍA CTA

El nombre de 2ª generación viene de la incorporación de una cubierta

transparente y aislante (CTA) que alberga un gas inerte que mejora la eficiencia

térmica del panel. Esta mejora se consigue gracias a la adecuada combinación

de las propiedades físicas (viscosidad dinámica, conductividad, densidad, etc.)

que minimizan las pérdidas por convección natural.

La cubierta de vidrio superior, está completamente sellada al modulo

fotovoltaico mediante adhesivos resistentes a la radiación solar y a los cambios

de temperatura.