Energía solar proyecto

“EL SOL ES ENERGIA ELECTRICA”
INTEGRANTES:
Edwin Cardona
Michael Coronado
Vanessa Arias

I.E.T.I “Simona Duque”
Marinilla, Antioquia

INSTITUCION EDUCATIVA TECNICO INDUSTRIAL SIMONA DUQUE

2. TABLA DE CONTENIDO.

1. Portada……………………………………………….pág. 1
2. Contenido – tabla…………………………………pág. 2
3. Justificación………………………………………….pág. 3
4. Lluvia de ideas- L.U.P. – Listado Único de
Palabras(40) …………………………………………pág. 4-5
5. Banco de preguntas de Investigación (40)…pág. 6-7-8
6. Cuadro de valoración- costo, tiempo, factibilidad,
innovación, solución tecnológica……………pág. 9-10
7. Las 5 mejores preguntas de investigación –
estadísticas……………………………………………pág. 11-12
8. La pregunta de investigación – el problema…pág. 13
9. Antecedentes del problema…………………………pág. 14
10. La ruta de investigación…………………………….pág. 15
11. Objetivo general……………………………………….pág. 16
12. Objetivos específicos…………………………………pág. 17
13. Marco teórico – 10 conceptos o temas del
proyecto, para aprender …………………pág. 18-19-20-21
14. Las variables de la investigación……………pág. 22
15. Metodología – pasos y procedimientos de
lainvestigación…………………………pág. 23-24-25-26-27-28


16. Observaciones…………………………………pág. 29
17. Encuestas………………………………………..pág. 30-31-32
18. Posibles soluciones al problema………pág. 32
19. Selección de la mejor solución…………pág. 33
20. Presupuesto del proyecto de
investigación……………………………………….pág. 33-34
21. Diseños y planos de despiece y montaje del
artefacto…………………………………pág. 35
22. Procesos de fabricación en fotos y
videos……………………………………..pág. 37-38-39
23. Conclusiones…………………………………………pág. 40
24. Bibliografía……………………………………………pág. 41
25. Anexos en su portafolio………………………pág. 42-43-43


3. JUSTIFICACION.
Se dio este proyecto pensando en la necesidad
de crear una fuente de energía de bajo costo
para que toda la sociedad tenga acceso a ella.
Este proyecto será una muy buena opción para
crear energía en nuestros propios hogares y
obtener barios beneficios tales como tener una
forma de economía basada en el medio ambiente
ya que la radiación solar es emitida por el sol y
forma parte del ambiente, en este caso
estaríamos utilizando un recurso natural y al
utilizar este recurso natural no estaríamos
deteriorando el medio ambiente.


4. Lluvia de ideas- L.U.P. – Listado
Único de Palabras (40)

INVESTIGACION SERVICIOS
PUBLICOS
1. Salud
2. Biblioteca 1. Agua
3. Derecho 2. Internet
4. Limpiar 3. Luz
5. Escritorio 4. Alcantarillado
6. Reutilizar 5. Parabólica
7. Economía 6. Gas natural
8. Barrer 7. Teléfono
9. Calles 8. Alumbrado publico
9. Colegio
10. Comida
10. Bus


PRINCIPIOS DE INNOVACION Y
LA CIENCIA DESARROLLO
1. naturaleza
2. cuerpo humano
1. Fuentes de energía
3. microscopio 2. Eventos
4. ciencia 3. Encuentros
4. Edificio
5. investigación 5. Capacidad
6. proyecto 6. Precio
7. Maquinas
7. tecnología
8. Libros
8. exposición 9. Carros
9. científico 10. Reloj

10. experimento


5. BANCO DE PREGUNTAS

¿Cómo podemos mejorar el sistema de salud?
¿Cómo podemos mejorar la seguridad de las calles de
nuestra institución?
¿Qué promedio de alumnos de la institución les gusta
reciclar?
¿Cuál es el principal medio de economía de marinilla?

¿Qué número de personas les gusta mantener limpias las
calles?
¿Qué número de personas hacen valer sus derechos como
ciudadanos?
¿Qué promedio de alumnos de la institución les gusta usar
la biblioteca?
¿Qué comidas afectan nuestro organismo?
¿Qué porcentaje de niños no tienen recursos para ir a la
escuela?
¿Cuál es promedio de niños que practican deportes

¿Cómo afecta la contaminación los factores climáticos y a la
naturaleza?


¿Cómo reacciona el cuerpo ante una situación de peligro?

¿Cómo cambio el microscopio el día a día del hombre?

¿Qué enfermedades la ciencia a previsto?
¿Qué investigaciones se están desarrollando para cambiar
nuestro futuro?
¿Cómo ayuda al medio ambiente un proyecto de reciclaje?
¿Qué sistemas tecnológicos están causando enfermedades
en las diferentes partes del cuerpo?

¿Qué materiales han inspirado al hombre para crear
objetos tecnológicos?
¿Cómo crear una lámpara que trabaje con energía
fotovoltaica?
¿Qué maquinas han facilitado el trabajo del hombre?
¿Cómo se puede mejorar?
¿Qué tan sana es nuestra agua?
¿Qué porcentaje de personas usan el servicio de bus
público?
¿Cómo afecta la luz artificial la piel?


¿Cómo ayuda a las poblaciones menos favorecidas el
servicio de alcantarillado?
¿Cómo ayuda al medio ambiente el servicio de metro
cable?
¿El gas natural contamina el medio ambiente?
¿Qué ocasiona la adicción al celular?
¿Cuál es la principal causa de haber luz pública en las
veredas?
¿Qué porcentaje de escuelas invierten bien sus recursos?
¿Qué numero taxis hay en marinilla?
¿Cómo contamina las industrias el aire?
¿Qué número de personas tienen casa propia?
¿Qué porcentaje de personas fuman?
¿Qué capacidad intelectual puede desarrollar el ser
humano?
¿Cuáles son las fuentes de energía que la naturaleza nos
brinda?
¿Qué promedio de alumnos de la institución leen libros?

¿Qué toxinas lanzan los carros a la atmosfera?
¿Cómo ha mejora la tecnología el desempeño de las
motos?


6. CUADRO DE VALORACION
¿Cómo integrarle un sistema de GPS a los relojes?

TECNOLOGICA
FACTIBILIDAD

INNOVACION

SOLUCION
TIEMPO

TOTAL
COSTO
Nº
PREGUNTAS

1 ¿Cómo podemos mejorar el sistema de salud? 15 6 12 10 17 50
¿Cómo podemos mejorar la seguridad de las calles de
10 5 9 15 14 43
2 nuestra institución?
¿Qué promedio de alumnos de la institución les gusta
13 8 19 12 19 71
3 reciclar?
4 ¿Cuál es el principal medio de economía de marinilla? 4 12 19 10 8 53
¿Qué número de personas les gusta mantener limpias las
6 10 15 13 11 55
5 calles?
¿Qué número
De 8 15 10 9 13 55
6 Personas hacen valer sus derechos como ciudadanos
¿Qué promedio de alumnos de la institución les gusta usar
18 7 5 18 19 67
7 la biblioteca?
8 ¿Qué comidas afectan nuestro organismo? 5 20 10 1 0 36
¿Qué porcentaje de niños tienen recursos para ir a la
7 10 9 1 1 28
9 escuela?
10 ¿Cuál es el porcentaje de niños que practican deporte? 9 9 8 1 1 28
¿Cómo afecta la contaminación los factores climáticos y la
20 20 13 19 10 62
11 naturaleza
12 ¿Cómo reacciona el cuerpo ante una situación de peligro? 13 10 9 1 1 34
13 ¿Cómo cambio el microscopio el día a día del hombre? 11 10 13 9 1 44
14 ¿Qué enfermedades la ciencia a previsto? 15 20 14 5 1 45
¿Qué investigación se están desarrollando para cambiar
5 2 10 7 2 26
15 nuestro futuro?
16 ¿Cómo ayuda el medio ambiente un proyecto de reciclaje? 10 10 12 15 10 57

17 ¿Qué sistemas tecnológicos están causando enfermedades 6 15 15 3 2 41
en las diferentes partes del cuerpo?
¿Qué materiales han inspirado al hombre para crear
7 8 10 2 1 28
18 objetos tecnológicos?
¿Cómo crear una lámpara que trabaje con energía
18 18 19 20 19 94
19 fotovoltaica?

20 ¿Qué maquinas han facilitado el trabajo del hombre? 10 5 6 9 2 32
¿Cómo se puede mejorar?
21 ¿Qué tan sana es nuestra agua? 10 5 10 7 2 34
22 ¿Qué porcentaje de personas usan el bus público? 15 10 19 6 1 45

23 ¿Cómo afecta la luz artificial la piel? 10 16 20 5 1 52

24 ¿Cómo ayuda a las poblaciones menos favorecidas el 5 20 10 4 2 41
servicio de alcantarillado?

¿Cómo ayuda al medio ambiente el servicio de metro 6 7 13 2 1 29
25 cable?

5 8 15 8 2 38
26 ¿El gas natural contamina al medio ambiente?
27 ¿Qué ocasiona la adicción al celular? 18 10 18 15 10 76
¿Cuál es la principal causa de haber luz pública en las
15 20 15 7 5 62
28 veredas?
29 ¿Qué porcentaje de escuelas invierten bien sus recursos? 8 10 12 5 4 40
30 ¿Qué número de taxis hay en marinilla? 3 2 4 8 10 27
31 ¿Cómo contamina las industrias el aire? 4 1 9 10 3 27
32 ¿Qué número de personas tienen casa propia? 5 14 12 14 2 47
33 ¿Qué porcentaje de personas fuman? 6 11 5 4 5 31
¿Qué capacidad intelectual puede desarrollar el ser
8 9 2 3 4 26
34 humano?
¿Cuáles son las fuentes de energía que la naturaleza nos
7 8 4 5 3 27
35 brinda?
36 ¿Qué promedio de estudiantes leen libros? 6 3 6 8 2 25
37 ¿Qué toxinas lanzan los carros a la atmosfera? 5 10 20 5 1 44
¿Cómo ha mejorado la tecnología en el desempeño de las
7 12 18 6 10 53
38 motos?
39 ¿Cómo intégrale un sistema de GPS al reloj? 10 19 20 15 5 75
¿Cómo podemos aprovechar la luz solar y los vientos para
19 18 16 20 20 93
40 nuestro beneficio?


7. LAS 5 MEJORES PREGUNTAS DE
INVESTIGACIÓN – ESTADÍSTICAS.
1. ¿Cómo crear una lámpara que trabaje con energía
fotovoltaica?
2. ¿Cómo integrarle un sistema de GPS a los relojes?
3. ¿Cómo podemos aprovechar la luz solar y los vientos
para nuestro beneficio?
4. ¿Cómo afecta la luz artificial la piel?

5. ¿Qué capacidad intelectual puede desarrollar el ser
humano?


GRAFICAS.

¿Cómo crear una lámpara que trabaje con
100 energía fotovoltaica?
90
80
70
60
50 ¿Cómo integrarle un sistema de GPS a los
40
30 relojes?
20
10
0
Series1
¿Cómo podemos aprovechar la luz solar y
los vientos para nuestro beneficio?

¿Cómo afecta la luz artificial la piel?

¿Qué capacidad intelectual puede
desarrollar el ser humano?

8. La pregunta de investigación – el
problema

¿COMO TRANSFORMAR LA RADIACION SOLAR EN
ENERGIA ELECTRICA?


9. Antecedentes del problema

El excesivo consumo de electricidad unida a la
contaminación ambiental producida por la
utilización de combustibles fósiles tales como el
petróleo, el carbón, etc. Genera múltiples
cambios en el ambiente, en su mayoría nocivos,
entre ellos: La contaminación atmosférica, la
contaminación de suelos y agua, los cambios
climáticos, las enfermedades respiratorias,
enfermedades cancerígenas y el calentamiento
global. En los últimos años se han desarrollado
diferente dispositivo para la producción de
energía alterna, a través de diferentes recursos
naturales como: el viento, el sol, el agua, la
biomasa, ya que son energías limpias y que no
tiene efectos negativos en el planeta. Lo que
queremos es crear una celda solar con diferentes
materiales, para que sea barata y accesible para
la comunidad que pueda ayudar a nuestro
planeta.


10. La ruta de investigación


12. Objetivo general.

Transformar la radiación solar en energía
eléctrica utilizando una celda solar y utilizar
esta energía en un modelo de lámpara tipo
LED, construido por nosotros en la sala y con
materiales reciclables.


13. Objetivos específicos.
*Diseñar la estructura básica necesaria para la
celda solar y la lámpara tipo LED, de tal forma
que produzcamos un artefacto eficiente,
sencillo, económico y de buena calidad.
*Utilizar diferentes materiales caseros para
identificar el de mejor rendimiento en la
fabricación de la celda solar y la lámpara tipo
LED.
*Proponer una manera fácil para construir una
celda solar fotoeléctrica y/o fotovoltaica con
materiales comunes y baratos.
*Construir nuestro proyecto de conformidad
con los mejores resultados obtenidos para que
sea llevado a la práctica en una maqueta
simulada de la foto-lámpara.
* Medir los parámetros eléctricos, el voltaje, la
corriente, potencia de cada una de las
diferentes opciones construidas en los
diferentes ensayos de prueba.


14. Marco teórico

Siclo de las baterías
Las baterías tienen un ciclo en las cuales tienen
un lado positivo y negativo en el positivo se
dice que es positivo porque tiene presencia de
electrones y el negativo se dice que es
negativo porque carece de electrones en este
ciclo lo que sucede es que los electrones del
lado positivo son atraídos por el polo negativo
en el cual el polo negativo comienza a
engrosarse por los electrones atraídos y el
polo positivo comienza a deformarse por la
pérdida de electrones; debido a la perdida de
electrones estos electrones viajan al polo


negativo lo cual causa una corriente a lo cual le
llamamos energía electroquímica.

Energía solar fotovoltaica y térmica a la vez
Un sistema híbrido que logra electricidad y
calor del Sol de forma más eficiente que por
separado, aunque su generalización todavía es
muy limitada.

La intensidad de la radiación depende de la
Longitud de onda


Un diagrama ilustrando la emisión de los
electrones de una placa metálica, requiriendo de
la energía que es absorbida de un fotón.
El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de
electrones por un metal o fibra de carbono
cuando se hace incidir sobre él una radiación (luz
visible o ultravioleta, en general). A veces se
incluyen en el término otros tipos de interacción
entre la luz y la materia:

Efecto fotovoltaico: transformación parcial de la
energía luminosa en energía eléctrica. La primera
célula solar fue fabricada parcharles en 1884.
Estaba formada por selenio recubierto de una
fina capa de oro
El efecto fotoeléctrico fue descubierto y descrito
por Huiriche Hertz en 1887, al observar que el
arco que salta entre dos electrodos conectados a
alta tensión alcanza distancias mayores cuando
se ilumina con luz ultravioleta que cuando se deja
en la oscuridad


El efecto fotoeléctrico es la base de la producción
de energía eléctrica por radiación solar y del
aprovechamiento energético de la energía solar

15. Las variables de la investigación.
Las variables fue un tema en el que tuvimos especial
cuidado ya que hicimos varias pruebas para verificar
el resultado y la eficiencia de cada en cada una de las
pruebas probando hacer celdas de 1.5cm cuadrados
de 4.5cm cuadrados entre otras pruebas las
pudimos observar que en la celda de 4.5cm
podíamos obtener por cada celda
aproximadamente 0.8 v a 1 v.
Después de estas pruebas seguimos trabajando con
las celdas de 4.5 cm ya que encontrábamos
beneficios al trabajar en ella. Uno de los beneficios
que encontramos es que podemos manejar más
fácil los materiales y soldar más fácil las conexiones


16. Metodología – pasos y
procedimientos de la investigación
Hemos tenido una larga investigación; comenzamos
con una lluvia de ideas, en la cual simplemente
decíamos palabras y las copiábamos de esas palabras
sacamos las importantes que lo llamamos el L.U.P
es decir el listado único de palabras y con estas
palabras hicimos el banco de preguntas ya que a
cada palabra le formulábamos una pregunta, en el
banco de preguntas lo que hacíamos era calificar
estas preguntas (40preguntas) según varios criterios;
de estas preguntas sacamos las dos con mayor
calificación y con ayuda del profesor seleccionamos
la pregunta reina que es ¿Cómo transformar la
radiación solar en energía eléctrica? Después de
tener la pregunta reina comenzamos a indagar sobre
este tema. Cuando sentimos que teníamos buena


información, comenzamos a construir diseños y
hacer pruebas. Comenzamos con algo simple; fue
una celda de 5 cm cuadrados en la cual probamos
diferentes materiales tales como: hierro, cobre, zinc,
aluminio; y por otra parte utilizamos gelatina con
sabor y sin sabor, la gelatina preparada con agua y
con zumo de limón y sal. En estas pruebas
identificamos los materiales que mejor funcionaban
y seguimos trabajando con zinc y cobre y por otro
lado con gelatina sin sabor preparada en agua y
probamos un nuevo material en el cual no
construíamos una sola celda sino un panel completo
y cada celda con un tamaño de 4.5 cm cuadrados.


El resultado obtenido fue:

Esta imagen fue en la primera versión en la cual era
cada celda individual conectadas en serie y
encendiendo un diodo LED


En esta imagen se ve la versión del panel mejorada
pues ya va las celdas interconectadas y se cómo tal
como un panel


17. Observaciones
*Al iniciar la investigación se hicieron varios ensayos
en los cuales se pudieron notar que al utilizar gelatina
y como polos cobre y zinc se producía electricidad
pero al mezclarle limón y sal al ensayo obtuvo mayor
cantidad de energía pero hubo una reacción en la
gelatina la cual estaba en forma concentrada y al
añadirle esta mezcla paso a estado liquido y no había
el mismo efecto con la radiación solar.
*En otros ensayos lo que pudimos observar fue que al
utilizar el hierro como polo positivo no se producía la
misma cantidad de energía
*Al intentar remplazar la gelatina sin sabor por
gelatina con sabor no obtuvimos la misma
concentración de esta.


18. Encuestas
PROYECTO “EL SOL TAMBIEN ES ENERGIA GRATIS”

Objetivo.Determinar las opiniones y preferencias de las personas con respecto a la
utilización de sistemas hibrido o unos de sus componentes como medio de energía
alternativa.

Edad: Menor de 24 años. De 25 a 31 años: 32 a 40 años Mayor
de 40 años

Ubicar con una x en la opción que usted escoja:

1. ¿Utiliza algún sistema de energía alternativa como medio de abastecimiento de
energía?

SI NO Cual: _______________________________
2. Habitualmente ¿cuál es el valor en pagado en pesos por consumo de energía?
$20.000 - $50.000 $51.000- $110.000 $111.000- $150.000

$151.000- 210.000 Más de 211.000
3. ¿Le incomodan los cortes de energía?

SI NO

4. ¿Considera importante el ahorro de energía eléctrica?

SI NO
5. ¿Ha escuchado hablar de energías alternativas?

SINO
6. ¿Consideras importante el uso de energía alternativa?

SI NO


7. ¿Estaría usted dispuesto a adquirir una lámpara que trabaje con energía solar como
medio de alumbrado público?

SINO

Por su colaboración, muchas gracias.

Equipo Tecno-Inventores 9A y 9B
Institución Educativa Técnico Industrial “Simona Duque”. Marinilla


20. Posibles soluciones al problema
*Utilizar un vidrio conductor para transportar los
electrones obtenidos de tintas naturales.
*Transformar la radiación solar haciendo uso de los
electrolitos encontrados en la gelatina
*Utilizar diferentes ácidos para obtener reacciones
químicas


21. Selección de la mejor solución
*Transformar la radiación solar haciendo uso de los
electrolitos encontrados en la gelatina

22. Presupuesto del proyecto de
investigación
Justificación
(de acuerdo con las
actividades del Valor Valor
Rubro cronograma) Cantidad unitario total
Regulador Para evitar sobre 1 30000 30000
cargas de la batería
Batería de moto Para el 1 30000 30000
almacenamiento de
la energía
Mazo de Para conducir la 4 metros 500 2000
Cables energía y resista la
radiación solar
Inversor 1 30000 30000
Tubo de Para elevar la foto- 1 metro 4000 4000
aluminio lámpara
Gelatina Base o substratos 12 cajas 900 10800
Cobre Se utiliza como 50x50 cm 25000 25000
electrodo
Zinc Se utiliza como 50x50 cm 10000 10000
electrodo
Estaño 70/30 Para soldar ½ libra 12000 12000
empalmes
Cautín Para derretir el 1 6000 6000
estaño


Vidrio plano de Para que el panel 1metros2 10000 10000
3 mm quede hermético
Lámparas tipo Para utilizar la 10 200 2000
LED energía obtenida
cianocrilato o Para sellar el panel 4 tubos 700 2800
pega loca de tal forma que
quede hermético
Componentes Para las pruebas de 40 diversos 20000 20000
electrónicos la construcción del componentes
diversos inversor

materiales de materiales para varios 30000 30000
oficina presentación teórica
del proyecto
transporte para la movilización 6 sábados 3000 ida 54000
del equipo y vuelta
por 3
personas
Lamina de MDF Base del prototipo 40x50 cm 5000 5000
Total financiado por la Feria CT+I 283600
Total financiado por la institución educativa
Total financiado por otras entidades
Total 283600

23. Diseños y planos de despiece y
montaje del artefacto


Lamina de cobre Lamina de zinc

Este diseño explica la forma como va interconectada
las celdas para constituir el panel; como se puede
observar van interconectadas dos laminas una de zinc
y una de cobre

24. Procesos de fabricación en fotos y
videos


25. Conclusiones
Después de hacer los diferentes ensayos llegamos a
la conclusión de que si es posible construir un panel
solar a base de gelatina pues ya conocíamos paneles
en estado sólido y líquido pero no en estado
gelatinoso.

26. Bibliografía
http://www.gstriatum.com/energiasolar/blog/2008/12/09/que-
es-un-panel-solar/

En este sitio web encontramos información sobre ¿Qué es un
panel solar?

http://www.youtube.com/watch?v=ikp0gzeX95I

En este sitio web encontramos los materiales para construir
un panel solar

http://www.taringa.net/posts/hazlo-tu-
mismo/6806554/_MegaPost_-Como-hacer-un-Panel-Solar-
Casero_-Entra-ya-xD.html
En este sitio encontramos información de cómo construir un panel
solar.


27. Anexos en su portafolio

Efecto fotoeléctrico

Un diagrama ilustrando la emisión de los
electrones de una placa metálica, requiriendo de
la energía que es absorbida de un fotón.
El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de
electrones por un metal o fibra de carbono
cuando se hace incidir sobre él una radiación
electromagnética (luz visible o ultravioleta,


engeneral). A veces se incluyen en el término
otros tipos de interacción entre la luz y la materia:
Fotoconductividad: es el


aumento de la conductividad
eléctrica de la materia o en
diodos provocada por la luz.
Descubierta porWilloughby
Smith en el selenio hacia la
mitad del siglo XIX.
 Efecto fotovoltaico:

transformación parcial de la
energía luminosa en energía
eléctrica. La primera célula solar
fue fabricada porCharles
Fritts en 1884. Estaba formada
por selenio recubierto de una
fina capa de oro.
El efecto fotoeléctrico fue descubierto y descrito
por Heinrich Hertz en 1887, al observar que el
arco que salta entre dos electrodos conectados a
alta tensión alcanza distancias mayores cuando
se ilumina con luz ultravioleta que cuando se deja
en la oscuridad. La explicación teórica fue hecha
por Albert Einstein, quien publicó en 1905 el
revolucionario artículo “Heurística de la
generación y conversión de la luz”, basando su
formulación de la fotoelectricidad en una


extensión del trabajo sobre los cuantos de Max
Planck. Más tarde Robert Andrews Millikan pasó
diez años experimentando para demostrar que la
teoría de Einstein no era correcta, para
finalmente concluir que sí lo era. Eso permitió
que Einstein y Millikan fueran condecorados
con premios Nobel en 1921 y 1923,
respectivamente.
Se podría decir que el efecto fotoeléctrico es lo
opuesto a los rayos X, ya que el efecto
fotoeléctrico indica que los fotones luminosos
pueden transferir energía a los electrones. Los
rayos X (no se sabía la naturaleza de su
radiación, de ahí la incógnita "X") son la
transformación en un fotón de toda o parte de la
energía cinética de un electrón en movimiento.
Esto se descubrió casualmente antes de que se
dieran a conocer los trabajos de Planck y
Einstein (aunque no se comprendió entonces).


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