Técnicas de Investigación Proyecto Panel Solar

NOMBRE: VICTOR TIPAN POZO

PROFESORA: ROSALIA GUZMAN PARRAGA.

CURSO: 304

Índice

1. Datos Generales del Proyecto

1.1 Paneles Solares

1.2 Área de conocimiento 1.3 Tipos de Investigación

1.4 Ámbito 1.5 Línea de Investigación

1.6 Localización

2. Planteamiento del problema.

3. Antecedentes.

4. Justificación.

5. Objetivos

5.1 Objetivos Generales

5.2 Objetivos Específicos

6. Actividades.

7. Estado de la ciencia.

8. Metodología

9. Bibliografía.

10. Resultados.

11. Impactos del proyecto.

1. Datos Generales del Proyecto

1.1 Paneles Solares

Llamados módulos fotovoltaicos, convierten la luz en electricidad.

En ambos casos, los paneles son generalmente planos, con varios metros de

anchura y de longitud. Están diseñados para facilitar su instalación y su precio

se fija de manera que puedan ser utilizados tanto para aplicaciones domésticas

como industriales.

Los paneles de energía solar son, en la actualidad, más viables

económicamente que los módulos fotovoltaicos. Los paneles solares son los

componentes básicos de la mayoría de los equipos de producción de energía

solar. El interés por la utilización de paneles solares surge rápidamente cuando

se sabe que un generador fotovoltaico de 329 km. podría cubrir la totalidad de

las necesidades de electricidad del mundo.

Los paneles tienen una placa receptora y tubos por los que circula líquido

adheridos a ésta. El receptor (generalmente recubierto con una capa selectiva

utilizado o almacenado). El líquido calentado es bombeado hacia un aparato

intercambiador de energía (una bobina dentro del compartimento de

almacenado o un aparato externo) donde deja el calor y luego circula de vuelta

hacia el panel para ser recalentado. Esto provee una manera simple y efectiva

de transferir y transformar la energía solar.

1.2 Área de conocimiento El área de conocimiento de este proyecto es científica y tecnológica, su

base está en el conocimiento Eléctrico y Químico ya que depende mucho.

En el área eléctrica están los conocimientos de cómo convertir la luz por

medio del panel a electricidad que se produce a través de celdas Dichas

celdas de los paneles solares dependen del efecto fotovoltaico para poder

transformar la energía del Sol y hacer que una corriente se traslade entre

dos placas con opuestas cargas eléctricas. Existen en la actualidad, miles

de instituciones que se encuentran trabajando arduamente para evitar la

eficiencia de esta clase de artefactos, mientras las empresas privadas son

las encargadas de llevar a cabo las investigaciones y el desarrollo en este

aspecto. Las Universidades, por ejemplo, trabajan utilizando artefactos que

funcionan a base de energía solar, en especial paneles solares y vehículos

eléctricos; estos últimos pudieron ser vistos en diversas exposiciones de

tecnología de automóviles.

1.3 Tipos de Investigación

BÁSICA ( ) APLICADA ( ) DESARROLLO TECNOLÓGICO (X)

1.4 Ámbito

JUVENTUD ( ) INTERCULTURALIDAD ( ) EDUCACIÓN ( ) TECNOLOGÍAS (X ) OTROS ( )

1.5 Línea de Investigación

Esta investigación se realizo a base de la electricidad ya que la carrera que

estoy siguiendo tiene que ver mucho, y decide coger este tema porque me

pareció muy importante ya que debemos innovar en nuevos recursos para

conseguir energía eléctrica, todo lo investigado es sacado de la web y de

libros de electricidad.

1.6 Localización

Podemos realizar este proyecto en cualquier lugar porque depende del sol

para su transformación recordemos que es un panel solar.

2. Planteamiento del problema

El problema el poco interés en investigar energías renovables en este caso

Los paneles solares que nos ayudaría mucho al producir energía eléctrica

dada por la naturaleza en este caso la luz solar . En nuestro país actualmente

compramos cierta cantidad de energía eléctrica a Colombia y la otra la

producimos a través de termoeléctricas e hidroeléctricas.

Actualmente en el Ecuador pocas son las compañías que apuestan a invertir en

esta energía, pero si está mejorando su producción tanto en paneles solares y

a su vez energía eólica a través de vientos.

En conclusión el problema sería la falta de energía en lugares apartados en la

cual no llega el alumbrado eléctrico, el cuidado del medio ambiente y en la

innovación de nuevas formas de producir electricidad.

3. Antecedentes

Este proyecto intenta resolver una alternativa beneficiosa al producir energía

eléctrica de manera natural a través de la luz solar y beneficiar a los habitantes

que no tengan acceso a la misma por varios motivos por ejemplo viven en

lugares apartados de las grandes ciudades, pero no solo por eso también

ayudaría a conservar el medio ambiente.

4. Justificación

La energía solar es una de las fuentes de energía más importantes a que es

muy abundante. El sol siempre estará ahí, y no tenemos que hacer gigantescas

excavaciones para encontrarlo, aparte de que sabemos que todas las mañanas

saldrá por el este. Sin embargo, para poder aprovechar la energía solar,

debemos de usar paneles solares, ya que sin ellos el uso de la energía solar es

prácticamente imposible.

Los paneles solares trabajan de dos formas diferentes. Primero tenemos las

células solares que convierten la luz solar en electricidad. Este tipo de paneles

solares son algo costosos, pr lo que no son tan populares a la hora de usar la

energía solar. Aún así se encuentran disponibles en muchos productos.

La otra forma de usar los paneles solares es aprovechando el calor del sol. El

panel solar atrapa el calor y calienta un líquido hasta calentarlo a punto de

ebullición. Con el vapor, se mueven turbinas y se genera la electricidad. Este

proceso es simple, barato y efectivo.

Los paneles solares vienen en diferentes formas y no existe una forma exacta

para todos.

También existen diferentes formas de energía solar. Esta por ejemplo la

energía solar de concentración, la cual es un mar de espejos apuntando hacía

un solo lugar. Usualmente estas plantas se encuentran en el desierto. Producir

energía de esta manera es más costoso que la energía eólica pero menos que

la energía solar fotovoltaica.

Hablando de usar la energía solar en el hogar, los llamados calentadores

solares, una forma de panel solar, es la más eficiente, económica y efectiva

que podemos encontrar.

Los paneles solares son importantes para la evolución de la sociedad. Son

importantes para los países, ya que les permiten liberarse de la dependencia

energética de otros países, y de aprovechar fuentes de energías renovables,

sin la preocupación de que se vayan a acabar. Aun en días nublados se puede

tener suficiente energía almacenada para seguir con nuestras labores diarias.

5. Objetivos

5.1 Objetivos Generales

El objetivo general es producir energía renovable en este caso convertir

energía solar a eléctrica. Ya que podemos ganar mucho aprendizaje en lo

educativo en poder armar un panel solar y sobretodo Cuidar nuestro medio

ambiente, así poder satisfacer a nuestra sociedad y el poder proteger al

planeta.

5.2 Objetivos Específicos

Los Objetivos específicos ayudar a las personas donde no llegue aun el

alumbrado eléctrico, creando paneles solares para el beneficio de todos ya que

al transformar energía solar a eléctrica ayudamos no solo al medio ambiente si

no a poder investigar más sobre los paneles solares. En Ecuador ya hay

técnicos especializados en armar paneles solares en las cuales ya se dan

cursos en las universidades. Además existen lugares donde ya están en

funcionamiento pero por el momento solo los que poseen son empresas y

centro de investigaciones, ese sería un objetivo llegar a invertir en estos

aparatos para que puedan donar o vender a los que más lo necesitan.

6. Actividades

Las actividades serian explicar los beneficios del panel solar a grandes

empresas para poder lograr que ellos inviertan, también abrir cursos para

enseñar el ensamblé de los paneles solares, motivar a los estudiantes a

realizar este tipos de proyectos que benefician a todos.

7. Estado de la ciencia

En la ciencia sabemos que Los paneles o módulos fotovoltaicos (llamados

comúnmente paneles solares, aunque esta denominación abarca otros

dispositivos) están formados por un conjunto de celdas (células fotovoltaicas)

que producen electricidad a partir de la luz que incide sobre ellos (electricidad

solar). El parámetro estandarizado para clasificar su potencia se denomina

potencia pico, y se corresponde con la potencia máxima que el módulo puede

entregar bajo unas condiciones estandarizadas, que son:

- radiación de 1000 W/m²

- temperatura de célula de 25 °C (no temperatura ambiente).

Los paneles fotos voltaicas se dividen en:

Cristalinas

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 mayores cuantos mayores son los cristales, pero también su

peso, grosor y coste. El rendimiento de las primeras puede alcanzar el 20%

mientras que el de las últimas puede no llegar al 10%, sin embargo su coste y

peso es muy inferior.

Para la fabricación de paneles solares fotovoltaicos se emplea tecnología muy

avanzada y compleja. Sin bien está al alcance de muchos fabricantes la

producción de colectores solares térmicos con un grado de eficacia aceptable,

no ocurre lo mismo con los paneles solares fotovoltaicos, donde muy pocas

compañías en el mundo cuentan con la capacidad y los recursos técnicos

necesarios para producirlos.

El funcionamiento de los paneles se basa en el efecto fotovoltaico. Este efecto

se produce cuando sobre materiales semiconductores convenientemente

tratados incide la radiación solar produciéndose electricidad.

En 2005 el problema más importante con los paneles fotovoltaicos era el costo,

que ha estado bajando hasta 3 o 4 dólares por vatio. El precio del silicio usado

para la mayor parte de los paneles ahora está tendiendo a subir. Esto ha hecho

que los fabricantes comiencen a utilizar otros materiales y paneles de silicio

más delgados para bajar los costes de producción. Debido a economías de

escala, los paneles solares se hacen menos costosos según se usen y

fabriquen más. A medida que se aumente la producción, los precios

continuarán bajando en los próximos años. El área de mayor crecimiento lo

forman los sistemas conectados a la red pública (grid tied systems). En los

Estados Unidos, con incentivos de los estados, compañías eléctricas y (en

2006 y 2007) del gobierno federal, el crecimiento continuará. Los programas de

contadores conectados a red (net metering) permiten a los usuarios recibir una

compensación por cualquier energía extra que incorpore a la red. La mayor

parte de este sistema compra la energía al mismo precio de venta, aunque

algunas compañías la compran a un precio cercano a 1/3 de lo que cobran.

Como contraste, en Alemania se ha adoptado un sistema extremo de net-

metering para incentivar el crecimiento del mercado de las energías

renovables, de forma que se paga ocho veces lo que la compañía cobra. Este

alto incentivo ha creado una enorme demanda de paneles solares en ese país.

Un calentador solar de agua usa la energía del Sol para calentar un líquido, el

cual transfiere el calor hacia un compartimento de almacenado de calor. En una

casa, por ejemplo, el agua caliente sanitaria puede ser calentada y almacenada

en un depósito de agua caliente.

Los paneles tienen una placa receptora y tubos por los que circula líquido

adheridos a ésta. El receptor (generalmente recubierto con una capa selectiva

utilizado o almacenado). El líquido calentado es bombeado hacia un aparato

intercambiador de energía (una bobina dentro del compartimento de

almacenado o un aparato externo) donde deja el calor y luego circula de vuelta

hacia el panel para ser recalentado. Esto provee una manera simple y efectiva

de transferir y transformar la energía solar.

8. Metodología

Para lograr construir este proyecto debemos realizar los siguientes pasos:

1- En una lámina de material semiconductor puro se introducen elementos

químicos llamados dopantes que hacen que esta tenga un exceso de

electrones y aunque no exista en realidad desequilibrio eléctrico (existirá el

mismo número de electrones que de neutrones en el total de la aplancha del

semiconductor) convencionalmente se entiende que esta plancha tiene una

carga negativa y se la denomina N

2- Por otro lado en otra lámina de material semiconductor se hace el mismo

proceso pero en esta ocasión con otra sustancia dopante que provoca que

haya una falta de electrones. Por esta razón se entiende convencionalmente

que la plancha tiene una carga positiva y se le denomina P

3- Es en este punto donde se procede a realizar la unión P-N en la cual el

exceso de electrones de N pasa al otro cristal y ocupa los espacios libres en P.

Con este proceso la zona inmediata a la unión queda cargada positivamente en

N y negativamente en P creándose un campo eléctrico cuya barrera de

potencial impide que continúe el proceso de trasvase de electrones de una

plancha a la otra.

9. Bibliografía

Link de Pág. web donde investigue.

http://www.renovablesverdes.com/energia-solar-%C2%BFinstalar-en-el-techo-

o-en-el-suelo/

http://www.codeso.com/TurismoEcuador/Fotos_Energia_Solar_17.html

http://1024bytes.wordpress.com/2010/01/16/paneles-solares/

10. Resultados

Tener energía eléctrica a través de la naturaleza que nos ayuda a cuidar el

medio ambiente.

Tener mayores conocimientos sobre tipos de energías renovables en este caso

energía solar.

Ayudar a personas que no cuentan con energía eléctrica e impulsar el consumo

de energía a través de paneles solares.

11. Impactos del proyecto.

ACADÉMICO: En lo académico se desarrolla en el ámbito investigativo

mediante el proceso de cómo elaborar un panel solar y sus funciones que nos

permite desarrollar energía.

CIENTÍFICO: En lo científico se sigue investigando aun mas en cómo se puede

desarrollar los paneles solares para poder en un futuro aprovechar la energía

solar y están reforzando como guardar electricidad para en los momentos que

el sol se desaparece.

TECNOLÓGICO: En lo tecnológico se investigan nuevos materiales que son

menos costosos y así poder adquirir un equipo de panel solar que sería

beneficioso para nosotros ya que pudieras obtener energía eléctrica desde tu

hogar a través del sol.

AMBIENTAL: En lo ambiental los paneles solares ayudan al planeta porque no

necesita de otro componente para obtener energía eléctrica. Su energía es

pura atreves del sol.