ESCUELA
SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO
PROYECTO INTEGRADOR
DE SABERES
Elaboración
de celdas fotovoltaicas para impulsar un vehículo mediante reacciones químicas
y energía solar.
|
|
NOMBRES Y APELLIDOS:
·
Anthonny Walter
Rivilla Morales
·
Pamela Estefanía Páez Salas
·
Alexis Enrique Villavicencio Vera
·
Jason Fernando Tipas Corrales
CICLO DE NIVELACIÓN: 2015 – 1S
DOCENTE: ING.
NARCISA PORTALANZA MOLINA
TUTOR: ING.
XIMENA TAPIA
Riobamba – Ecuador
ÍNDICE GENERAL
INTRODUCCIÓN ……………………………………………………………………………….4
CAPÍTULO I
………………………………………………………………………………..5
1.6 HIPOTESIS ……………………………………………………………..…………………..7
CAPÍTULO II……………………………………………………………..…..…………..….….9
2.1 MARCO TEÓRICO…………….………………………………………………….........9
2.1.1 HISTORIA…....….……………………………...………................................................9
2.1.2 CONCEPTO………………………………………………………………………..……9
2.1.3 CLASIFICACION
DE LAS CELDAS FOTOVOLTAICAS…………………………..10
2.1.4
FUNCIONAMIENTO DE UNA CELDA FOTOVOLTAICA………………………....11
2.1.5 PRINCIPIOS TEORICOS DEL FUNCIONAMIENTO…………………….………….11
2.1.6 USOS DE
LOS PANELES FOTOVOLTAICOS………………………………………12
2.1.7 TEORIA
DE LOS MATERIALES………………………………………………..……13
2.1.7.1 ALAMBRE DE COBRE
ESMALTADO……………………………………………....13
2.1.7.2 VIRUTA DE ALUMINIO ……………………………………………………………..13
2.1.7.3 REACCION QUIMICA…………………………………………………….…………..13
2.1.7.4 CLORURO DE COBRE ………………………………………………….…………....13
2.1.7.5 DENTIFRICO……………………………………………………………….………….14
a las 2.1.7.6 PAPEL ALUMINIO ………………………………………………………………………………………………………….….14
2.1.7.7
LISTA DE APLICACIONES ……………………………………………………………………………………….….…………………14
2.3 MARCO
JURÍDICO……………………………….………………….………………….15
CAPÍTULO III……..……………………………………………………….………..………….16
3. MARCO
METODOLÓGICO…………………………………………..……………….16
3.1 ENFOQUE
METODOLÓGICO…..…………………………..……………..………..….16
3.1.1
TÉCNICAS E INSTRUMENTOS A EMLEAR…...…..………………..…………..….16
3.1.2 PLAN
DE ACCIÓN…………………………………..……………….……….………18
3.1.3 MATRIZ
DEL PLAN DE TRABAJO………………….……………………..………..19
3.1.4 TIEMPO
ESTIMADO EN EL PROYECTO……………………………….…….…….20
3.2 TECNICA
DE RECOLECCION DE DATOS………………………………..…………..22
3.3
TECNICA DE PROCESAMIENTO Y ANALISIS DE DATOS…………...……..…….23
CAPITULO IV…………………………………………...……………………………..….…...27
4 PROPUESTA DEL PROYECTO………………………………………………...……..27
4.1 ESTUDIO
DE DIANOSTICO…………………………………………………..….……..27
4.2
FACTIBILIDAD………………………………………………………………..….…..….27
4.3 DISEÑO DE LA PROPUESTA ……………………………………………...….…..….27
4.3.1 MATERIALES REALES………………………………………………………...….….....27
4.4 APLICACIÓN PRACTICA DE LA
PROPUESTA…………………………..…….…….28
4.4.1
PROCEDIMIENTO…………………………………………………………………...…..28
CAPÍTULO V…….………………………………………………………………….……....…..32
5.1
CONCLUSIONES………………………………………………………………...……32
5.2
RECOMENDACIONES………………………………………………….………….....32
5.3
BIBLIOGRAFÍA…………………....……………………………………….…............32
5.4 ANEXOS…………………………………………………………………….…......…..33
INTRODUCCIÓN
En la actualidad, nuestro planeta
se ha visto afectado en muchos aspectos provocados por la contaminación
ambiental que causa daños al entorno y a la naturaleza, entre lo más perjudicial
está el smok y la polución que da paso a la contaminación del aire que ha sido
afectada notablemente y con mucha fuerza en el paso del tiempo
gracias a los avances que el hombre busca para fomentar más desarrollo en lo
material, olvidando lo primordial que es la naturaleza y con ello el aire que
respiramos día a día, todo esto por un
causante muy importante y perjudicial a la vez; el combustible.
El combustible es un recurso de la naturaleza que ha sido manipulado por
el hombre para múltiples usos y uno de
ellos es el humo diésel, que es el
resultado de la combustión del combustible diésel. Esta combustión producida en
su mayoría por la industria automotriz tiene grandes problemas para la naturaleza y salud de los
seres humanos.
El problema por la contaminación del combustible sigue avanzando y
causando daño a la tierra, sin embargo existen maneras de evitar el uso de
combustible con energía renovable, energía totalmente natural y libre de
contaminación como es la energía Solar.
Considerando la energía solar como un gran beneficio para disminuir la
contaminación producida por el combustible, damos a conocer el uso de un
mecanismo que proporciona energía eléctrica directamente de la luz solar y
energía lumínica llamada celdas fotovoltaicas que permite obtener energía
renovable directa del sol y libre de contaminación y de esta manera poder remplazarla por el combustible. Por lo
tanto este proyecto elaborado en la
ciudad de Riobamba va dirigido a las personas que hacen uso de cualquier tipo
de combustible en diferentes usos, para
demostrar una nueva forma de obtener
energía natural de forma eléctrica que puede remplazar al combustible
contaminante.
CAPÍTULO
I
1. EL PROBLEMA
1.1 TEMA:
Elaboración
de un prototipo de celdas fotovoltaicas para
impulsar un vehículo a velocidad constante con energía solar
1.2
OBJETIVOS
1.2.1
OBJETIVOS GENERAL:
Elaborar celdas fotovoltaicas para
impulsar un vehículo mediante reacciones químicas y energía solar.
1.2.2
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
·
Elaborar un prototipo celdas fotovoltaicas
·
Impulsar un vehículo a velocidad constante
por medio de celdas fotovoltaicas
·
Transformar la energía solar a energía
eléctrica por medio de la reacción química del Cloruro Cúprico y la pasta dental.
1.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:
El problema a resolver es la
reducción del uso de combustible que
principalmente produce el humo diésel,
que es el resultado de la combustión del
combustible diésel. Esta combustión produce problemas para la naturaleza y
salud de los seres humanos, entre lo más perjudicial:
Produce cantidades apreciables de carbono presentes en
las cenizas.
Emisiones de monóxido de carbono que
es un gas totalmente perjudicial en la naturaleza y en la Salud humana, que la
Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC), que forma parte
de la Organización Mundial de la Salud (OMS) clasificó el humo diésel como
cancerígeno para los humanos.
El problema de uso excesivo de
combustible se ha dado por el incremento de maquinaria que funcionan a base de
combustible, en su mayoría los automóviles que en la actualidad están un
constante crecimiento y a su vez siguen produciendo contaminación perjudicial
para el ambiente y salud humana.
Tomando en cuenta que es un problema
serio, y si no es controlado a tiempo, a futuro producirá una mayor
contaminación para el medio ambiente y para las personas ya que con el paso de
tiempo se implementaran nuevos equipos que funcionen a base de combustibles y
no con energía renovable.
Por ello, considerando todos los
factores de problemas mencionados, parte la idea de Elaboración de un modelo
casero de celdas fotovoltaicas, para impulsar un prototipo vehículo mediante
reacciones químicas y energía solar y de esta manera, comenzar a usar esta
energía en vez del combustible contaminante y mostrar a la gente que sí podemos
buscar fuentes alternativas para el uso del combustible.
1.4
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA:
¿Por qué la elaboración de las celdas fotovoltaicas
nos permitirá obtener energía?
1.5
JUSTIFICACIÓN:
En los últimos años, se ha
registrado en el país un renovado interés en el desarrollo de las denominadas
fuentes alternativas de generación de energía, como consecuencia del aumento de
los combustibles a base de petróleo, esto se debe a que los vehículos a motor
son fuente de mayor de contaminación ambiental y son los principales
generadores de monóxido de carbono (CO), y sobre todo los gases responsables
que producen el efecto invernadero (metano).
En los últimos tiempos se ha comenzado a dar una mayor
importancia a las Energías Limpias, siendo éstas obtenidas mediante la
utilización de Recursos Renovables, generalmente provenientes de la naturaleza,
para poder transformarlas en Energía Eléctrica que puede ser utilizada en el
hogar o en cualquier instalación de la Red Eléctrica de un edificio,
institución o entorno en particular.
La elaboración de las celdas fotovoltaicas:
·Requiere poco mantenimiento
·No producen dióxido de carbono durante su uso y la
contaminación de agua y aire durante su operación es baja y la contaminación de
aire durante su manufactura también.
·A pesar de que el
día esté nublado no dejaras de producir energía ya que las células generan
electricidad a partir de la radiación solar no la del calor.
·La energía solar fotovoltaica es completamente renovable.
·La energía fotovoltaica no genera contaminación.
Durante la producción de la energía solar no se liberan
gases dañinos, toxinas ni otros contaminantes.
Se implementa en la cuidad de
Riobamba provincia de Chimborazo en la Escuela Superior Politécnica de
Chimborazo.
Para la elaboración de este proyecto
se implementará el objetivo 7 del plan nacional del buen vivir que trata de
garantizar los derechos de la naturaleza y promover la sostenibilidad
ambiental, territorial y global. Con la constitución del 2008, Ecuador asume el
liderazgo mundial en el reconocimiento de los derechos de la naturaleza, como
una respuesta contundente a su estado actual, orientando sus esfuerzos al
respecto integral de su existencia, a su mantenimiento y a la regeneración de
sus ciclos vitales y procesos evolutivos (arte.71-74). Está propuesta se
enmarca en el contexto en la que la gestión del gobierno se orienta al
cumplimiento de los principios y derechos del buen vivir (artículo 14). Dentro
de estos, son primordiales la interculturalidad y la convivencia armónica con
la naturaleza, con un giro en la visión predominante de la naturaleza,
entendida solo como proveedora de recursos anuncios enfoque más integral y
biocentrico, en el que la naturaleza es definida como "el espacio donde se
realiza la vida" (artículo.71)
1.6 HIPOTESIS
Las
celdas fotovoltaicas, es un dispositivo que permite transformar la energía
lumínica o energía solar (fotones) en
energía eléctrica (flujo de electrones libres) mediante el efecto
fotoeléctrico, generando energía solar, la cual permite obtener energía
renovable directa del sol y libre de contaminación y de esta manera poder remplazarla por el combustible. Por lo
tanto este proyecto va dirigido a las personas que hacen uso de cualquier tipo
de combustible en diferentes usos, para
demostrar una nueva forma de obtener
energía natural.
CAPITULO II
2.
MARCO REFERENCIAL
2.1 MARCO TEÓRICO
2.1.1
HISTORIA
La palabra fotovoltaica se compone de
dos términos: Foto = Luz, Voltaica = Electricidad. Es un dispositivo que
convierte directamente la luz solar en electricidad., en honor al físico
italiano Alejandro Volta. El término fotovoltaico se comenzó a usar en
Inglaterra desde el año 1849.
El efecto fotovoltaico fue reconocido
por primera vez en 1839 por el físico francés Becquerel, pero la primera celda
fotovoltaica no se construyó hasta 1883.
Su autor fue Charles Fritts, quien recubrió una muestra de selenio
semiconductor. Este primitivo dispositivo presentaba una eficiencia de sólo un
1%. En 1905 Albert Einstein dio la explicación teórica del efecto
fotoeléctrico. La era moderna de la tecnología de potencia solar no llegó hasta
el año 1954 cuando los Laboratorios Bell, descubrieron, de manera accidental,
que los semiconductores de silicio dopado con ciertas impurezas, eran muy
sensibles a la luz.
2.1.2 CONCEPTO
Las Celdas Fotovoltaicas, son
sistemas fotovoltaicos que convierten directamente parte de la luz solar en
electricidad. Algunos materiales presentan una propiedad conocida como efecto
fotoeléctrico en su forma más simple, estos materiales se compone de un ánodo y
un cátodo recubierto de un material fotosensible. La luz que incide sobre el
cátodo libera electrones que son atraídos hacia el ánodo, de carga positiva,
originando un flujo de corriente proporcional a la intensidad de la radiación,
que hace que absorban fotones de luz y emitan electrones. Cuando estos
electrones libres son capturados, el resultado es una corriente eléctrica que
puede ser utilizada como electricidad. Las celdas fotovoltaicas se fabrican
principalmente de silicio (el segundo elemento más abundante en la corteza
terrestre). Actualmente, existen celdas fotovoltaicas, por ejemplo, en nuestras
.Las celdas fotovoltaicas están hechas de materiales especiales llamados
semiconductores tales como el silicio, que es el material más usado. Cuando la
luz solar choca en la celda una cierta porción de ella es absorbida dentro del
material semiconductor. Esto significa que la energía de la luz absorbida es
transferida al semiconductor. La energía golpea los electrones libres
permitiéndoles fluir libremente.
Las predicciones antes de la llegada
de la tecnología de película delgada apuntaban a una considerable reducción de
costos para células solares de película delgada. Reducción que ya se ha
producido. Actualmente (2007) hay un gran número de tecnologías de materiales
semiconductores bajo investigación para la producción en masa. Se pueden
mencionar, entre estos materiales, al silicio amorfo, silicio monocristalino,
silicio policristalino, telururo de cadmio y sulfuros y seleniuros de indio.
Teóricamente, una ventaja de la tecnología de película delgada es su masa
reducida, muy apropiada para paneles sobre materiales muy ligeros o flexibles.
Incluso materiales de origen textil.
La llegada de películas delgadas de
Ga y As para aplicaciones espaciales (denominadas células delgadas) con
potenciales de eficiencia AM0 por encima del 37% están, actualmente, en estado
de desarrollo para aplicaciones de elevada potencia específica. La segunda
generación de células solares constituye un pequeño segmento del mercado fotovoltaico
terrestre, y aproximadamente el 90% del mercado espacial.
La tercera generación de células
fotovoltaicas que se están proponiendo en la actualidad (2007) son muy
diferentes de los dispositivos semiconductores de las generaciones anteriores,
ya que realmente no presentan la tradicional unión p-n para separar los
portadores de carga fotogenerados. Para aplicaciones espaciales, se están
estudiando dispositivos de huecos cuánticos (puntos cuánticos, cuerdas
cuánticas, etc.) y dispositivos que incorporan nanotubos de carbono, con un
potencial de más del 45% de eficiencia AM0.
2.1.3 CLASIFICACION DE CELDAS FOTOVOLTAICAS
Los
paneles fotovoltaicos, en función del tipo de célula que los forman, se dividen
en:
Mono cristalinas: se componen de secciones de un
único cristal de silicio (Si) (reconocibles por su forma circular u octogonal,
donde los 4 lados cortos, si se puede apreciar en la imagen, se aprecia que son
curvos, debido a que es una célula circular recortada).
Poli cristalinas: cuando están formadas por
pequeñas partículas cristalizadas.
Amorfas:
cuando el silicio no se ha cristalizado.
Su
efectividad es mayor cuanto mayor son los cristales, pero también su peso,
grosor y costo. El rendimiento de las primeras puede alcanzar el 20% mientras
que el de las últimas puede no llegar al 10%, sin embargo su costo y peso es
muy inferior.
El costo
de los paneles fotovoltaicos se ha reducido de forma constante desde que se
fabricaron las primeras células solares comerciales y su coste medio de
generación eléctrica ya es competitivo con las fuentes de energía
convencionales en un creciente número de regiones geográficas, alcanzando la
paridad de red.
2.1.4 COMO FUNCIONA UNA CELDA FOTOVOLTAICA
Cómo
funciona una celda fotovoltaica? Energía
fotovoltaica: tecnología de vanguardia. Las células fotovoltaicas funcionan
según un fenómeno físico básico denominado “efecto fotoeléctrico”. Cuando un
número suficiente de fotones impacta en una placa semiconductora, como el
silicio, pueden ser absorbidos por los electrones que se encuentran en la
superficie de ésta. La absorción de energía adicional permite a los electrones
(cargados negativamente) liberarse de sus átomos. Los electrones se empiezan a
mover y el espacio que dejan libre lo ocupa otro electrón de una parte más
profunda del semiconductor. Como resultado, una parte de la lámina tiene una
mayor concentración de electrones que la otra, lo que origina voltaje entre
ambos lados. Al unir ambos lados con un cable eléctrico se permite que los electrones
fluyan de un lado al otro de la lámina, lo que se conoce como corriente
eléctrica. Glenis
Moreno y Fernando Martínez (2014)
2.1.5 PRINCIPIOS TEÓRICOS DE FUNCIONAMIENTO.
Algunos
de los fotones, que provienen de la radiación solar, impactan sobre la primera
superficie del panel, penetrando en este y siendo absorbidos por materiales
semiconductores, tales como el silicio o el arseniuro de galio.
Los
electrones, partículas subatómicas atómicas que forman parte del exterior de
los átomos, y que se alojan en orbitales de energía cuantiada, son golpeados
por los fotones (interaccionan) liberándose de los átomos a los que estaban
originalmente confinados.
Esto les
permite, posteriormente, circular a través del material y producir
electricidad. Las cargas positivas complementarias que se crean en los átomos
que pierden los electrones, (parecidas a burbujas de carga positiva) se
denominan huecos y fluyen en el sentido opuesto al de los electrones, en el
panel solar.
Se ha de
comentar que, así como el flujo de electrones corresponde a cargas reales, es
decir, cargas que están asociadas a desplazamiento real de masa, los huecos, en
realidad, son cargas que se pueden considerar virtuales puesto que no implican
desplazamiento de masa real.
Representación
de la diferencia de potencial, o voltaje de corriente con respecto al tiempo en
corriente continua.
La idea
de elaborar la celda fotovoltaica, nace por parte de nuestra compañera de grupo
Lizbeth Torres, y tras proponerlo al resto del grupo y analizarlo se consideró
como una idea ingeniosa; buscar energía
alternativa para remplazarla por combustible es una estrategia ambiental de
mucho beneficio en la actualidad.
2.1.6 USOS DE LOS PANELES FOTOVOLTAICOS
Deben su aparición a la industria aeroespacial, y se han convertido en
el medio más fiable de suministrar energía eléctrica a un satélite o a una
sonda en las órbitas interiores del Sistema Solar, gracias a la mayor
irradiación solar sin el impedimento de la atmósfera y a su alta relación
potencia a peso.
En el ámbito terrestre, este tipo de energía se usa para alimentar
innumerables aparatos autónomos, para abastecer refugios o casas aisladas de la
red eléctrica y para producir electricidad a gran escala a través de redes de
distribución. Debido a la creciente demanda de energías renovables, la
fabricación de células solares e instalaciones fotovoltaicas ha avanzado
considerablemente en los últimos años.16 17 Experimentalmente también han sido
usados para dar energía a vehículos solares, por ejemplo en el World Solar
Challenge a través de Australia. Muchos yates y vehículos terrestres los usan
para cargar sus baterías de forma autónoma, lejos de la red eléctrica. Glenis Moreno y Fernando Martínez- Articulo 3
(2015)
Programas de incentivos económicos, primero, y posteriormente sistemas
de autoconsumo fotovoltaico y balance neto sin subsidios, han apoyado la
instalación de la fotovoltaica en un gran número de países, contribuyendo a
evitar la emisión de una mayor cantidad de gases de efecto invernadero.
2.1.7 TEORIA DE LOS MATERIALES
2.1.7.1 ALAMBRE DE COBRE ESMALTADO
En el alambre de hilo de cobre esmaltado, el cobre es trefilado en frío
y tiene una pureza del 99% y el esmalte es resinoso (poliuretano modificado con
poliéster, poliuretano, poliesteramida-theic, poliesteremida-theic Amida-Imida)
lo que le da al aislami ento eléctrico
posibilidades de mejorar algunas características.
2.1.7.2 VIRUTA DE ALUMINIO
Las virutas de
aluminio son estabilizadores que ayudan a controlar la reacción de hidróxido de
sodio y agua
2.1.7.3 REACCIÓN QUÍMICA
Una reacción química, cambio químico o fenómeno químico, es todo proceso
termodinámico en el cual una o más sustancias (llamadas reactantes), por efecto
de un factor energético, se transforman, cambiando su estructura molecular y
sus enlaces, en otras sustancias llamadas productos. Los reactantes pueden ser
elementos o compuestos.
2.1.7.4. CLORURO DE COBRE (II)
El cloruro de cobre (II), también llamado cloruro cúprico, es un
compuesto químico con fórmula CuCl2. Un sólido de color verde amarillento que
absorbe lentamente la humedad para formar un dihidrato de color azul verdoso.
Compuesto natural encontrado en la eriocalcita, un mineral muy raro.
2.1.7.5. DENTÍFRICO (GEL DENTAL)
El dentífrico o pasta de dientes se usa para la limpieza dental, casi
siempre con un cepillo de dientes. Suelen contener flúor como monofluorfosfato
de sodio (Na2PO3F), arcilla, un poco de cuarzo, fluoruro de sodio (NaF) y el
mineral más importante, calcita.
La primera pasta dentífrica fue creada por los egipcios hace 4000 años y
era llamada clisterate.
2.1.7.6 PAPEL ALUMINIO
El papel aluminio, (también conocido como papel de plata o platita por
su semejanza al brillo cromado que refleja la alúmina o papel de orillo en
algunos pueblos de España), son hojas delgadas de aluminio de un grosor
inferior a 0,2 mm, habiendo medidas tan finas como las que están por debajo de
los 0,006 mm. Así, la hoja de metal es sumamente flexible y puede ser doblada o
cubrir objetos con mucha facilidad. Sin embargo, este producto es frágil,
fácilmente se daña, siendo comúnmente laminado en combinación con otros
materiales como plástico o papel para hacerlo más útil.
2.1.7.7. LISTA DE APLICACIONES
Paneles solares
formados con módulos fotovoltaicos, Expo 2005 Aichi Japan, Japón.
·
Centrales conectadas a red para suministro eléctrico.
·
Sistemas de autoconsumo fotovoltaico.
·
Electrificación de pueblos en áreas remotas (electrificación rural).
·
Suministro eléctrico de instalaciones médicas en áreas rurales.
·
Corriente eléctrica para viviendas aisladas de la red eléctrica.
·
Sistemas de comunicaciones de emergencia.
·
Estaciones repetidoras de microondas y de radio.
·
Sistemas de vigilancia de datos ambientales y de calidad del agua.
·
Faros, boyas y balizas de navegación marítima.
·
Bombeo para sistemas de riego, agua potable en áreas rurales y
abrevaderos para el ganado.
·
Balizamiento para protección aeronáutica.
·
Sistemas de protección catódica.
·
Sistemas de desalinización.
·
Vehículos de recreo.
·
Señalización ferroviaria.
·
Sistemas de carga para los acumuladores de barcos.
·
Postes de SOS (Teléfonos de emergencia en carretera).
·
Parquímetros.
·
Vehículos eléctricos:
·
Aire acondicionado.
·
Recargas de las baterías, tanto en las estaciones de recarga, como
abordo.
2.2 MARCO JURICICO
El objetivo 7 del plan nacional del buen
vivir que “garantiza derechos de la naturaleza y promover la sostenibilidad
ambiental y vida”
Tomado del artículo del
Buen vivir (parte ecológica ambiental (Artículo.71)
Con relación a la reforma de la constitución en la sección segunda que
habla del ambiente sano.
Art. 14.- Se reconoce el derecho de la población a vivir en un ambiente
sano y ecológicamente equilibrado, que garantice la sostenibilidad y el buen
vivir, sumak kawsay.
CAPITULO III
3. MARCO METODOLOGICO:
3.1. ENFOQUE METODOLOGICO
3.1.1. Técnicas e instrumentos a emplear
|
Fase
|
Técnica
|
Instrumento
|
Producto
|
Tiempo
|
|||||
|
DIAGNOSTICO
|
·
Reunión del grupo de trabajo para investigación
del tema
|
|
|
1 hora
|
|||||
|
DIAGNOSTICO
|
·
Elección del tema a realizar
|
·
Videos Tutoriales
|
|
3 horas
|
|||||
|
DIAGNOSTICO
|
|
|
|
4 horas
|
|||||
|
DIAGNOSTICO
|
|
|
|
3 horas
|
|||||
|
DIAGNOSTICO
|
|
|
|
4 Horas
|
|||||
|
PLAN DE
PROYECTO
|
|
|
|
0:30 Min.
|
|||||
|
PLAN DE
PROYECTO
|
|
|
|
2 Horas
|
|||||
|
PLAN DE PROYECTO
|
|
|
|
5 horas
|
|||||
|
Plan de proyecto
|
|
|
|
Siempre
|
|||||
|
Resultados
|
|
|
|
2 semanas
|
|||||
|
Resultados
|
|
|
·
Obtener una reacción química favorable para la
maqueta.
|
2 semanas
|
|||||
|
Resultados
|
|
|
|
3 semanas
|
|||||
|
Resultados
|
|
|
|
2 meses
|
|||||
|
Resultados
|
|
|
|
25 días
|
|||||
|
|
|
|
|||||||
3.1.2. Plan de Acción
|
Actividades a realizar |
Información a obtener
|
Medios de registro de información
|
Recursos
|
Fecha de inicio y culminación
|
|
|
|
|
10/04/2015
|
|
|
|
|
23/04/2015
|
|
|
|
|
05/05/2015
|
|
|
|
|
13/06/2015
|
|
|
|
|
23/04/2015
|
|
|
|
·
Cuaderno de apuntes
|
23/06/2015
|
|
·
Verificar la validez de los materiales
|
·
Dinero
|
|
10/06/2015
|
|
·
Comprobar el funcionamiento de la maqueta
|
·
Todos los materiales necesarios
|
|
13/06/2015
|
|
|
|
|
21/06/2015
|
|
|
|
|
|
|
3.1.3. Matriz del Plan de trabajo
|
Fase /Actividad 1: Diagnostico:
|
|||||
|
Competencia a desarrollar: Preparación
de todo tipo de medios y recursos previos a la realización del proyecto.
|
|||||
|
Estrategia de aprendizaje
|
Actividad/ tarea
|
Ejes trasversales
|
Recursos
|
Responsables
|
Tiempo y Fechas
|
|
Investigación
y debate
|
Recopilación
de temas
|
Org. Del
Aprendizaje
|
Apuntes
sueltos
|
Todos
|
10/04/2015 de
1:30 Pm – 3:00 Pm
|
|
Lectura,
investigación
|
Elegir el
tema definitivo
|
Lectura
comprensiva
|
Internet, y
apuntes
|
Todos
|
23/04/2015 de
3:00Pm -6:00 Pm
|
|
Estadística y
porcentajes
|
Aplicación de
encuestas y elaboración de resultados
|
Matemáticas
|
Hojas de
encuesta, computador
|
Anthony
Rivilla
|
13/06/2015 de 8:00 Am. 11:00 am
y 3:00 a 6:00 pm
|
|
Técnicas de
estudio
|
Distribución
de tareas y obligaciones
|
Org. Del
Aprendizaje
|
Computador
|
Todos
|
05/05/2015
De 3 :00 a
5:30 pm
|
3.1.4. Tiempo estimado del proyecto
|
Matriz de control del Proyecto:
_________________________________________
|
|||||||||||||
|
Fase/ Act.
|
Descripción
|
Programación Semanal
|
Responsable
|
Tiempo y fecha
|
|||||||||
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
|
|
||
|
Diagnostico
|
Selección del tema
|
X
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Lizbeth Torrez
|
8 días
|
|
Diagnostico
|
Búsqueda de información referente al tema del
proyecto
|
|
x
|
x
|
|
|
|
|
|
|
|
·
Lizbeth Torrez
·
Alexis Villavicencio
·
Pamela Páez
|
14días
|
|
Diagnostico
|
Distribución igualitaria de tareas y
responsabilidades
|
|
|
|
x
|
|
|
|
|
|
|
Todo el Grupo
|
8 días
|
|
Plan de proyecto
|
Elaboración y aplicación de las encuestas
|
|
|
|
x
|
x
|
|
|
|
|
|
Anthony Rivilla
|
3 días
|
|
Plan de proyecto
|
Observación de un video tutorial
|
|
|
|
x
|
|
|
|
|
|
|
Todos los Integrantes
|
1 días
|
|
Plan de proyecto
|
Primeras conversaciones con una persona afín al
tema
|
|
|
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x
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Todo los integrantes
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3 días
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Plan de proyecto
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Visita y entrevista
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X
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Todos los Integrantes
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2 días
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Plan de proyecto
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Compra de materiales
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x
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x
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Todos los integrantes
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5 días
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Plan de proyecto
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Construcción de la maqueta
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x
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x
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Equipo de trabajo
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15 días
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Plan de proyecto
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Tabulación de resultados de la encuesta
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x
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Anthony Rivilla
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2 días
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Elaborado por :
INTEGRANTE 1
INTEGRANTE
2
INTEGRANTE 3
INTEGRANTE 4
|
Firma:
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Fecha: 16/07/2015
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Fase
/Actividad 1: Plan de proyecto
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Competencia a
desarrollar: Adquirir
los recursos para obtener los resultados esperados.
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Estrategia de
aprendizaje
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Actividad/
tarea
|
Ejes
trasversales
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Recursos
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Responsables
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Tiempo y
Fechas
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TICs
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Observar videos tutoriales acerca del tema
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Organización del aprendizaje
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Computador, Internet
|
Todos los integrantes
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23/04/2015
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Recolección de datos
|
Planificar una visita y hacer una entrevista
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Estadística
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Libreta de apuntes
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Todos los integrantes
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23/06/2015
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Planteamiento
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Búsqueda de apuntes alusivos al tema
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Investigación
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Computador
Equipo de
trabajo
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Todos los integrantes
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05/05/2015
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Planificación
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Comprar los materiales para la maqueta
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Organización
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Presupuesto
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Todos los integrantes
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20/05/2015
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Ejecución
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Realizar una maqueta
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Elaboración
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Recursos monetarios
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Todos los integrantes
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13/06/2015
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3.2. TECNICA DE RECOLECCION DE DATOS:
1.- ¿Qué tipos de energía renovable conoce?*Obligatorio
·
Energía
solar
·
Energía
eólica
·
Energía
hidroeléctrica
2.- ¿Utilizaría la energía solar como fuente de
energía? *Obligatorio
·
Si
·
No
3.- ¿Conoce las celdas fotovoltaicas? *Obligatorio
·
Si
·
No
4.- ¿Sabe cómo funciona una celda fotovoltaica?*Obligatorio
·
Si
·
No
5.- ¿Sabe usted que las celdas fotovoltaicas
general electricidad en días nublados? *Obligatorio
·
Si
·
No
6.- ¿Instalaría celdas fotovoltaicas en su
hogar?*Obligatorio
·
Si
·
No
7.- ¿El uso de celdas fotovoltaicas ayuda a la
conservación del medio ambiente? *Obligatorio
·
Si
·
No
8.- ¿Utilizaría celdas fotovoltaicas caseras?*Obligatorio
·
Si
·
No
9.- ¿Se reducirá los costos de energía con la
utilización de energía renovable?*Obligatorio
·
Si
·
No
10.- ¿En qué tipo de elementos se podría
utilizar celdas fotovoltaicas para generar energía?*Obligatorio
·
Electrodomésticos Carros Focos Todas las
anteriores
3.3 TECNICA DE PROCESAMIENTO Y ANALISIS DE DATOS
|
Análisis: De
las 30 personas encuestadas, el 60% que corresponde a un total de 18
personas conoce sobre energía renovable solar; mientras que el 16% que
equivale a 5 personas conocen de energía eólica y el otro 23.3% que
representa a un total de 7 personas hablaron sobre la energía
hidroeléctrica.
|
|
Análisis: De
las 30 personas encuestadas el 90% que corresponde a un total de 27
personas si utilización la energía solar como fuente de energía, mientras
que el otra 10% que equivale a 3 personas no usarían la energía solar como
una fuente de energía.
|
|
Análisis:
De las 30 personas encuestadas 73.3% que representa a un total de 22
personas conocen acerca de las celdas fotovoltaicas, mientras tanto que el
otro 26.7% que equivale a 8 personas
no conocen acerca de las celdas fotovoltaicas.
|
|
Análisis:
De las 30 personas encuestadas el 50 % que representa a un total de 15
personas sabe cómo es el funcionamiento de una celda fotovoltaica, mientras
que el otro 50% que equivale a las 15 personas restantes desconocen el funcionamiento
de una celda solar.
|
|
Análisis:
De las 30 personas encuestadas un 93.3% que representa un total de 28
personas opinan que las celdas fotovoltaicas ayudan a una mejor
conservación del media ambiente, mientras que el otro 6.7% restante que equivale a un total de 2 personas no
sabe acerca de la conservación ambiental por medio de celdas fotovoltaicas.
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|
Análisis:
De las 30 personas encuestadas el 56.7% que representa a un total de 13
instalarían celdas fotovoltaicas en su hogar, mientras que el otro 56,7%
restante que equivale a un total de 17 personas no instalarían celdas en
sus hogares.
|
|
Análisis:
De 30 personas encuestadas un 43.3% que representa a un total de 13
personas saben que una celda genera energía aun en los días nublados,
mientras que el otro 56.7% que equivale a 17 personas no sabían que una
celda genera energía en días nublados.
|
|
Análisis:
De un total de 30 personas encuestadas el 86.7% que corresponde a un total
de 26 personas creen que los costos se reducirán gracias a la utilización
de energía renovable, mientras que el otro 13.3% que equivale a un total de
tan solo 4 personas creen que los costos no reducirán con algún tipo de
energía renovable.
|
|
Análisis:
De un total de 30 personas encuestadas un 56.7% que corresponde un total de 17 personas utilizarían
celdas fotovoltaicas caseras como una forma de energía, mientras que el
otro 43.3% que pertenece a un total de 13 personas no utilizarían celdas
fotovoltaicas.
|
|
Análisis:
De las 30 personas encuestadas el 13.3% que representan a un total de 4
personas utilizarían las celdas fotovoltaicas en electrodomésticos, otro
10% que representa a un número de 3 personas utilizarían en carros, otro
16.7% que equivale a un total de 5 personas utilizaría cedas en focos y el
otro 60% que corresponde a un total de 18 personas utilizaría las celdas en
todos los elementos mencionados anteriormente.
|
CAPITULO IV
4. Propuesta del proyecto
4.1 Estudio de Diagnostico
En el análisis realizado se encontró
que la elaboración de celdas fotovoltaicas para obtener energía eléctrica,
funciona y lo comprobamos con un pequeño vehículo impulsado por energía solar,
la cual, para su funcionamiento requiere de reacciones químicas de elementos
como el cloruro de cobre junto con más componentes y esto provocó obtener
energía eléctrica para poder sustituirlo por
el combustible contaminante y plantear una nueva alternativa de energía
renovable.
4.2 Factibilidad
En el Ecuador sería factible la implementación
de un nuevo tipo de energía renovable duradero, económico y ecológico. La
importancia que esto representaría para nuestro país al poner como una opción
la energía producida por una celda fotovoltaica, traería beneficios para el
país por que podríamos ser modelo de cambio de la matriz energética para otros
países.
Las ventajas en la fabricación de la celda
fotovoltaica son sus bajos costos y los materiales son factibles de adquirir en
el mercado.
Los problemas imprevistos podrían ser un mal uso de
las sustancias químicas en la elaboración de la celda, provocado así daños
materiales y daños irreversibles para la salud.
4.3 DISEÑO DE LA PROPUESTA
4.3.1
MATERIALES
REALES:
·
Alambre de cobre
·
Cloruro de cobre
·
Mono fluoruro fosfato de sodio
·
Ácido Acético
·
Cloruro de sodio + Agua
COSTOS
Él
costo aproximado de este sistema es de $15.00 usd, tomando en cuenta que el
precio de los compuestos químicos varían según su pureza y a su vez este factor
entre más alto sea, la durabilidad y reactividad generada por la celda
fotovoltaica será mayor.
MATERIALES
PARA LA MAQUETA
·
Caja de madera
·
Papel aluminio
·
Carro de juguete
·
Cartulina
·
Spray negro
·
Cola Blanca
·
Cautín
COSTOS
El costo aproximado de esta
demostración fue de $15.00 dólares, considerando que la durabilidad de los
materiales depende del correcto mantenimiento y uso que se le dé a la celda
fotovoltaica y que adjunto a los materiales adicionales alcanzaron un equivalente a $20 dólares.
4.4 APLICACIÓN PRÁCTICA DE LA PROPUESTA:
4.4.1
PROCEDIMIENTO
Para la construcción de esta celda fotovoltaica se
deben tomar en cuenta los siguientes pasos
|
|
Paso1- Forrado de aluminio
La caja se cubrió con goma para luego
revestirla con aluminio
|
IMAGEN
|
Paso 2 – Aplicación del Spray
Paso N.3 – Elaboración de la resistencia de cobre
Para la elaboración de la resistencia de cobre se utilizó una tabla la
cual nos sirvió de base para los clavos los cuales sirvieron para dar forma a
la resistencia de cobre, los clavos están ubicados a una distancia de 0,8 mm
uno del otro.
|
IMA GEN
|
Pasó
N.4 Soldadura
Luego de haber elaborado la
resistencia de cobre se procede a colocar sobre la base de madera, una vez
colocada la resistencia se procedió a soldar los extremos que se dejaron libres
en la caja.
Paso
N.5 Elaboración de reacciones químicas
CAPITULO V
5.1
Conclusiones
·
Gracias a las distintas reacciones químicas y exotérmicas solares se
logró convertir de energía química a energía eléctrica, permitiendo así el
movimiento del vehículo.
·
Se concluyó que el aluminio es un buen
conductor de energía y sobre todo muy resistente a la oxidación y junto al
alambre de cobre son encargados de transportar la energía por toda la celda
fotovoltaica de una manera equilibrada.
·
Se llegó a la conclusión de que las celdas
fotovoltaicas es una alternativa para obtener energía renovable.
5.2
Recomendaciones
·
Se debe tener mucho cuidado al momento de realizar la reacción química,
ya que se debe colocar la cantidad adecuada de cloruro de cobre para así poder
evitar cualquier tipo de daño por quemadura, sea cutáneo o en la elaboración de
la celda.
·
Se recomienda utilizar sustancias más puras ya que de esta manera se
lograra obtener mayor voltaje.
·
Se aconseja el uso de material de
seguridad apropiado al momento de manipular toda sustancia química.
·
Se recomienda poner una base de madera bajo la celda fotovoltaica para
impedir a la electrificación de toda la celda ya que la madera sirve como
aislante entre el papel aluminio que es un conductor de energía y nosotros.
5.3 Bibliografía
«Vanguard I - the World's Oldest Satellite Still in
Orbit» (en inglés). Consultado el 12 de
agosto de 2008.
Sunny Uplands: Alternative energy will no longer be
alternative». The
Economist. 2012. Consultado el 28 de
diciembre de 2012.
Bullis, Kevin (23 de junio de 2006). «Large-Scale, Cheap Solar Electricity» (en inglés). Technologyreview.com.
5.4 Anexos
