UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN

EL AUTO SOLAR

GRUPO: “LOS GALACTICOS”

AUTORES:

ZEA PINTO ANTHONY QUISPE CALISAYA CHRISTHIAN DANY CONDORI RAMIREZ KEVIN

AREQUIPA –PERU

2012

INTRODUCCION

El presente proyecto de investigación es el Automóvil Solar, el cual muestra las cualidades y beneficios de la energía solar y su uso en el ámbito automotriz, viendo como el hombre se ha esforzado por tratar de aprovechar al máximo esta fuente de poder inagotable, que ayuda a la conservación del medio ambiente.

Cada día cae sobre la Tierra más energía proveniente de los rayos solares, que la cantidad total de energía, que los 5,9 mil millones de habitantes terrestres consumirían en 27 años.

Sólo en las últimas décadas cuando hay mayores demandas de energía, problemas ambientales crecientes y una disminución de las fuentes de combustibles fósiles, hemos volcado la atención hacia las opciones de energía alternativa y concentrado nuestra atención en explotar con seriedad estos tremendos recursos.

Como sabemos los medios de transportes utilizados en la actualidad emplean combustibles derivados del petróleo y gas, los cuales son recursos destinados a agotarse, además de ser altamente contaminantes para el medio ambiente.

El propósito de este proyecto, es demostrar al mundo tres cosas básicamente, que la energía solar es una fuente muy importante y suficientemente desarrollada para sustituir a los combustibles fósiles, que acaban con el medio ambiente; que el transporte terrestre tiene alternativas no contaminantes como el vehículo eléctrico, y crear el interés en el mundo científico por el desarrollo de ambas, evitando de alguna manera, la extinción de nuestro planeta.

JUSTIFICACION

JUSTIFICACION GRUPAL

La contaminación ambiental y la capa de OZONO hoy por hoy son los temas más tratados en la sociedad, uno de los principales destructores son los derivados del petróleo, las fuentes más consumidoras son los vehículos, las cuales emanan dióxido de carbono que destruyen la capa de OZONO, es esta la principal razón que nos motivó a investigar otra fuente de energía como reemplazo de los combustibles convencionales. La energía solar, sabiéndola aprovechar nos brinda grandes beneficios, ya que su uso no contamina nuestro medio ambiente ni perjudica la salud de los seres vivos, también cabe mencionar que la energía solar es renovable, es decir, inagotable.

JUSTIFICACIÓN SOCIAL

Un automóvil solar es un verdadero beneficio para la comunidad que está buscando acabar con la contaminación ambiental causada por el monóxido de carbono que expulsan los automóviles de combustión interna.

JUSTIFICACIÓN TECNO-CIENTÍFICA

Un automóvil solar, resalta los términos "eficiencia" y "energía solar" de una manera por demás atractiva, lo que ha provocado un efervescente interés por estos términos entre los ingenieros. La idea de realizar grandes cantidades de trabajo utilizando muy poca potencia, es exactamente lo que se entiende por eficiencia.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

¿Cómo y de qué manera beneficia la construcción y el empleo del auto solar en la conservación del medio ambiente?

El mundo y el país no escapan a la contaminación por el Dióxido de Carbono que emanan los vehículos que circulan por nuestras avenidas y calles, es entonces que el automóvil solar se convierte en otra alternativa de uso de energía renovable y no contaminante para nuestro medio ambiente.

OBJETIVOS DE ESTUDIO

OBJETIVO GENERAL

Entender el proceso de conversión de la energía solar para poder ser utilizada por el hombre.

Como puede ser utilizada en medios de transporte terrestre .Crear una cultura en contra de la contaminación ambiental.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Aprovechar la energía solar para utilizarla en el ámbito automotriz. Buscar maneras de ahorrar los combustibles fósiles como el petróleo. Reducir la contaminación ambiental causada por el monóxido de carbono que expulsan

los automóviles de combustión interna.

FUNDAMENTOS TEORICOS

ANTECEDENTES

La historia de los autos solares se remonta a 1982, cuando un visionario aventurero australiano, de origen danés, Hans Tholstrup, y el piloto de carreras Larry Perkins, construyeron y manejaron el primer auto solar, el "BP Quiet Achiever" desde Perth hasta Sídney. Cruzar Australia de oeste a este por un total de 4058 Km. tomó 20 días con un promedio de velocidad de 23 km/h.

El propósito de este primer auto, fue el de mostrar al mundo tres cosas básicamente, que la energía solar era una fuente muy importante y suficientemente desarrollada para sustituir a los combustibles fósiles, que el transporte terrestre tiene alternativas no contaminantes como el vehículo eléctrico, y crear el interés en el mundo científico por el desarrollo de ambas.

El primer fruto de este propósito se dio en 1985, cuando el suizo UrsMuntwyler creó la primera competencia mundial de autos solares el "Tour de Sol", misma que creó una gran expectación y atrajo la mirada del mundo. Desde entonces esta carrera se celebra anualmente en Europa.

La General Motors, después de haber ganado el World Solar Challenge en 1987 con su extraordinario automóvil solar, el "Sunraycer", decidió diseñar y construir con miras comerciales, uno de los autos eléctricos más prometedores; el "EV1". Este automóvil es capaz de desarrollar velocidades de 160 km/h y tiene una autonomía de 190 km a una velocidad de 90 km/h.

MARCO TEORICO

¿Cómo Funciona un Auto Solar?

1- La energía del Sol se convierte directamente en electricidad por las celdas solares.

2.- Esta electricidad es almacenada en baterías.

3.- Un controlador recibe la energía de las baterías y mueve un motor eléctrico que por consecuente mueve las ruedas. El piloto dentro de la cabina tiene los elementos básicos que hay en cualquier otro auto, como son, volante, acelerador y freno. Lo único que no tiene es un "clutch" o embrague, ya que un auto solar no necesita caja de velocidades.

¿Cómo Trabaja la Energía Solar?

Las celdas solares PV o fotovoltaicas funcionan bajo el principio de que la electricidad circulará entre dos semiconductores disímiles al ponerlos en contacto uno con el otro y ser expuestos a la luz. Conectando un número de estas celdas entre sí, se apreciará que se produce una útil y abundante circulación de corriente eléctrica. Un conjunto de dos o más unidades de celdas fotovoltaicas de iguales características constituyen un módulo fotovoltaico.

Auto Solar

Un vehículo solar es un vehículo propulsado por un motor eléctrico alimentado por energía solar 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. Las celdas fotovoltaicas convierten la energía del sol directamente a electricidad, que puede o bien ser almacenada en batería eléctrica o utilizada directamente por el motor.

Sistema eléctrico

El sistema eléctrico es el más importante de los sistemas del automóvil, porque controla toda la potencia que entra y sale del conjunto. Las baterías juegan el mismo papel que el depósito de combustible en un automóvil normal como almacenamiento de energía para uso futuro. Los automóviles solares usan diversos tipos de baterías, incluyendo plomo, níquel-cadmio, y litio. Las baterías de plomo son más económicas y más fáciles de operar, pero la relación potencia/peso es mala. Típicamente, los automóviles solares usan voltajes entre 84 y 170 V. La electrónica de

potencia regula la electricidad del automóvil. Los componentes de la electrónica de potencia incluyen los seguidores de potencia de pico, el control del motor y el sistema de adquisición de datos.

Lo seguidores de potencia de pico controlan la potencia que viene del dispositivo solar para maximizarla y suministrarla al motor. También protegen las baterías de sobrecargas. El controlador del motor maneja la electricidad que alimenta al motor de acuerdo a las señales que provienen del acelerador.

Tren de Transmisión

El conjunto del motor y la transmisión es singular en los automóviles solares. El motor eléctrico mueve normalmente una sola rueda (generalmente en la parte trasera) debido a la baja potencia necesaria; el tipo más común es un motor de corriente continua. Este motor se usa también como transmisión porque las cajas de cambio son raramente usadas.

Hay tres tipos básicos de transmisión usados en los automóviles solares:

Transmisión directa con una sola reducción

Transmisión por correa de relación variable

Transmisión directa

Existen variedades de cada transmisión. La más usada es la transmisión directa.

Sistemas Mecánicos

Los sistemas mecánicos se diseñan para obtener el peso y la fricción al mínimo, pero manteniendo la rigidez. Se usan titanio y compuestos para asegurar una buena relación rigidez/peso.

Los automóviles solares tienen generalmente tres ruedas, pero algunos tienen cuatro. Los de tres ruedas tienen dos ruedas frontales y una trasera. Las frontales proveen la dirección y la trasera la sigue. Los de cuatro ruedas se disponen como en un automóvil normal o, similarmente a los de tres ruedas, las dos ruedas traseras se juntan.

Los automóviles solares poseen un amplio rango de suspensiones debido a la variedad de carrocerías y chassis. La suspensión delantera más usada es la de doble brazo articulado, mientras la trasera es del tipo de brazo articulado usado en motos.

Los frenos más usados son los de disco debido a buena capacidad de frenado y ajuste. Se usan tanto frenos mecánicos como hidráulicos y se diseñan para moverse libremente.

Los sistemas de dirección son muy variables. Los factores básicos de diseño de los sistemas de dirección son eficiencia, fiabilidad y alineamiento preciso para minimizar el desgaste de neumáticos y pérdida de potencia

Placas Solares

Las placas solares constan de cientos de células fotovoltaicas que convierten la luz solar en electricidad. Los automóviles pueden usar una variedad de tecnologías de células, frecuentemente desilicio . Las células se conectan en cadena que luego se conectan entre sí

para formar un panel. Estos paneles tienen normalmente voltajes próximos a los nominales de la batería. El propósito principal es tener muchas células en un espacio pequeño. Las células se encapsulan para protegerlas del clima y la rotura.

El diseño de una placa solar es algo más que juntar cadenas de células. La placa solar actúa como una cantidad de pequeñas pilas conectadas en serie. El voltaje producido es la suma de los voltajes de cada pila. El problema es que si una sola célula está en sombra actúa como un diodo, bloqueando la corriente de toda la cadena. Para evitarlo, los diseñadores usan diodos de desvío en paralelo con pequeños segmentos de la cadena, permitiendo que la corriente fluya por fuera de las células inactivas. Otra consideración es que la batería puede forzar una corriente contraria por la placa a menos que haya diodos de bloqueo puestos al final de cada panel.

La potencia producida por la placa solar depende de las condiciones meteorológicas, la posición del sol y la capacidad de la placa. Al mediodía de un día claro, una buena placa puede producir más de 2 kW (2,6 hp).

*Células fotovoltaicas

Una célula fotovoltaica, también llamada célula eléctrica, es un dispositivo electrónico que permite transformar la energía luminosa (fotones) en energía eléctrica (flujo de electrones libres) mediante el efecto fotovoltaico.

Compuestos de un material que presenta efecto fotoeléctrico: absorben fotones de luz y emiten electrones. Cuando estos electrones libres son capturados, el resultado es una corriente eléctrica que puede ser utilizada como electricidad.

La eficiencia de conversión media obtenida por las células disponibles comercialmente (producidas a partir de silicio monocristalino) está alrededor del 11-12%, pero según la tecnología utilizada varía desde el 6% de las células de silicio amorfo hasta el 14-19% de las células de silicio monocristalino.

METODOLOGIA

Dado que el objeto de estudio es el auto solar, con el objetivo de reducir la contaminación causada por los combustibles convencionales, en la cual se trabajó el enfoque de sus beneficios; para lo cual nosotros usamos el método no experimental ya que este proyecto resultaría demasiado costoso realizarlo , para lo cual decidimos investigar sobre una fuente de energía renovable que en cierta forma seria una buena solución a la gran contaminación de nuestros días con el masivo uso de los derivados del petróleo. También hicimos uso del análisis de contenido para lo cual refutamos información y sacamos nuestras conclusiones.

CONCLUSION

En el presente trabajo informativo hemos podido apreciar las diferentes virtudes de la energía solar, en forma especial en lo relacionado con el mundo automotriz y a su vez como el hombre ha ido innovando día a día para su mejor aprovechamiento, todo esto con la intención de lograr métodos de transporte más sanos para el medio ambiente y para la salud de las personas, sin

embargo se han visto afectados por los altos costos de producción que implica poner en funcionamiento un automóvil solar y su adaptación al transporte urbano. La información que más abunda sobre el tema solo se relaciona con vehículos de competencias, he de esperar que se pueda perfeccionar y adaptar al transporte de pasajeros como una buena alternativa para combatir la contaminación.

CRONOGRAMA Y PRESUPUESTO

NUMERO ACTIVIDADES RECURSOS MATERIALES

DURACION RECURSOS ECONOMICOS

1 Selección del tema 2horas/internet 1 día S/. 2.002 Introducción y

justificación2horas/internet 1dia S/. 2.00

3 Planteamiento del problema

½ día

4 objetivos ½ día5 Fundamentaciónteóri

ca5horas/internet 2 días S/. 4.00

TOTAL 5 días S/. 8.00

BIBLIOGRAFIA

http://html.rincondelvago.com/automovil-solar.html http://contaminacion-ambiente.blogspot.com/ http://es.wikipedia.org/wiki/Celda_solar es.wikipedia.org/wiki/Energía_solar_fotovoltaica http://www.tupatrocinio.com/patrocinio.cfm