Upload
kevin-vl
View
352
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
Escuela preparatoria Federal por Cooperación“Dr. José Ma. Luis Mora”
Metodología de la Investigación
Proyecto“Aprovechamiento de la Energía solar Fotovoltaica”
Integrantes
Celso Antonio Ganado RangelOlivia Reséndiz Flores
Luis Fernando Vaquero BenítezKevin Anatolio Velázquez Esquivel
Leonardo Daniel Vite Espinoza
Titular de la asignatura: Ing. Epitacio Gonzales Reséndiz
Grupo 602
VI Semestre
Ixmiquilpan, Hgo. A 02 de mayo de 2011
SEGUNDA PARTE DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
V. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA..........................................................................3
VI. HIPÓTESIS.....................................................................................................................3
VII. IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES...........................................................................3
V. Dependiente: ENERGÍA ELECTRICA.....................................................................3
V. Independiente: ENERGÍA SOLAR...........................................................................3
VIII. METODOLOGÍA...........................................................................................................3
1. Diseño Experimental...................................................................................................3
1.1Modelo.................................................................................................................................3
1.2 Reactivos y Productos......................................................................................................4
2. Técnicas e Instrumentos.............................................................................................4
3. Procedimiento de Trabajo..........................................................................................4
Materiales.................................................................................................................................4
Procedimiento..........................................................................................................................4
Diseño.......................................................................................................................................6
Modelos....................................................................................................................................6
IX. PLAN DE TRABAJO..................................................................................................7
1. Resumen o sumario ejecutivo...........................................................................................7
2. Introducción y antecedentes (problemas)........................................................................7
3. Metas y objetivos (resultados)...........................................................................................7
4. Recursos e impedimentos (aportaciones).......................................................................7
5. Estrategia y acciones..........................................................................................................8
Fuentes de Información...................................................................................................8
Cronograma de Actividades...........................................................................................9
CONCLUSIONES...............................................................................................................10
Página 2
SEGUNDA PARTE DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
V. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA¿Cómo se genera energía eléctrica a partir del uso de celdas solares?
VI. HIPÓTESISLas celdas solares son dispositivos semiconductores diseñados para captar la radiación
del sol en fotones donde los fotones ceden su energía produciendo un desplazamiento de
electrones dando lugar a la generación de energía eléctrica para su aprovechamiento.
VII. IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES¿Cómo se genera energía eléctrica partir de la energía solar?
V. Dependiente V. Independiente
V. Dependiente: ENERGÍA ELECTRICALa energía eléctrica es generada por medio de celdas fotovoltaicas dependientes de la
radiación solar.
V. Independiente: ENERGÍA SOLAR Los fotones ceden su energía para el flujo de electrones en la celda fotovoltaica y
producir electricidad.
VIII. METODOLOGÍA
1. Diseño Experimental
1.1ModeloPara la comprobación de nuestra hipótesis de acuerdo a lo planteado el equipo diseñó y
desarrollo celdas fotovoltaicas para la captación de energía solar.
Con uso del ingenio el equipo crea pequeñas celdas fotovoltaicas hechas con placas de
cobre para sustentar su proyecto, a partir del diseño original y de la creación de la misma.
Página 3
1.2 Reactivos y ProductosEs fundamental identificar cuáles son los reactivos o variables independientes los cuales
van a generan productos que aplicados a nuestro tema nos brindan un aprovechamiento
de la energía eléctrica producida, que en esencia, es la idea central del proyecto.
Energía solar Energía Eléctrica
Reactivos Productos
2. Técnicas e InstrumentosLas observaciones y pruebas realizadas a nuestro proyecto de investigación fueron
realizadas en el contexto de trabajo, a través de las observaciones estudiadas pudimos
determinar que entre más quemada este la placa de cobre más ácido cuproso (CU2O) se
encontraba en esta misma, lo que facilita la investigación.
3. Procedimiento de TrabajoUna vez que se haya elegido el tema a tratar el equipo se dio a la tarea de buscar más
información útil para desarrollar las celdas solares.
Materiales
1. Placa de cobre
2. 10 Placas de vidrio de 10x1 y 10 de 5x1
3. 1 kg de gel
4. Sal
5. Cautín
6. Soldadura de estaño
7. Silicón industrial
8. Motor eléctrico de 3 a 6 volts
9. tijeras
Procedimiento
Cortar la placa de cobre en ocho trozos de 10 x 5 cm.
Página 4
Poner al fuego 4 trozos de lámina por 30 minutos.
Quitar impurezas y lijar el cobre en dos partes laterales de las 8 láminas de
cobre.
Soldar con el cautín las 4 piezas que no han sido quemadas de una parte
lateral a otra (Tener cuidado) con cable previamente cortado en trozos de
aprox. 5 cm; y de la misma forma con las 4 piezas quemadas restantes.
Sobre las placas no quemadas, pegar cada trozo de vidrio respecto a la
medida que tiene con silicón cuidando no dejar huecos.
Poner 45 ml de gel en las placas con vidrio y mezclar con 5 gr. de sal casera.
Unir las placas quemadas con las otras, siendo el trabajo final 4 cubos
rectangulares.
Conectar cables x los extremos de cada celda ya elaborada en conexión serie.
Exponer al calor el circuito de celdas.
Medir el voltaje total de las celdas.
Adecuar el motor eléctrico para que se muestre el trabajo realizado producto
de la energía eléctrica producida.
Diseño Modelo
Página 5
Diseño
Modelos
Página 6
IX. PLAN DE TRABAJO
1. Resumen o sumario ejecutivo El proyecto del aprovechamiento de la energía solar fotovoltaica se basa en la
generación de energía eléctrica con el uso de celdas fotovoltaicas que el mismo equipo
diseña y fabrica para comprender el proceso de la electricidad a partir de la energía solar.
2. Introducción y antecedentes (problemas)En un mundo tan globalizado y con problemas ambientales tan grandes como el nuestro,
la elección de energías limpias y eficientes en un tema a tratar que resulta ser muy
importante para nuestros días, ya que trata de dar solución a problemas globales, es por
eso que tratamos de comprender y desarrollar energía eléctrica proveniente de la
radiación solar, usando celdas solares creadas por nosotros mismo y explicar este
proceso.
3. Metas y objetivos (resultados)Para alcanzar el éxito es importante señalar muy bien cuáles son nuestras metas y
propósitos para así hacer un mejor trabajo y tener muy presente nuestro objetivo.
Meta: diseño y creación de celdas solares que funcionen correctamente para demostrar
nuestra hipótesis.
Objetivo: Dar aprovechamiento y utilidad a la energía eléctrica producida a través de
los rayos solares, para experimentar, reconocer y valorar los beneficios que se pueden
generar con esta forma de energía alterna, con la ayuda de celdas solares.
4. Recursos e impedimentos (aportaciones)Para la comprobación de la hipótesis es necesario contar con los recursos necesarios
para su elaboración, partiendo desde la información que fue analizada y aplicada para su
buen desarrollo así como el recurso financiero para su implementación, los obstáculos
que presenta nuestro trabajo es que le energía eléctrica producida por las celdas es muy
poca, que al menos es capaz de que un pequeño motor eléctrico pueda funcionar, para
eso la conexión en serie de las celdas y más fabricación de las misma es la solución que
Página 7
puso en marcha el equipo para lograr nuestro objetivo, también así considerando los días
soleados, nublados y como inciden sobre las celdas solares y que efecto producen.
5. Estrategia y accionesLa estrategia que se maneja es de la fabricación eficiente de celdas solares que
garanticen un buen funcionamiento y aprovechamiento de energía solar que se demuestra
con el producto de electricidad.
Las acciones son muy directas y precisas, que buscan el éxito de lo ya planteado antes
mencionado, el proceso de investigación y generación de ideas, cometarios y
observaciones han hecho que hagamos un trabajo 100% demostrable y analítico basado
en la experimentación.
Fuentes de InformaciónLa mayor parte de la información que se manejó durante esta segunda parte de muestro
proyecto fue de internet.
http://www.taringa.net/posts/info/2180514/Crea-una-celda-solar-con-una-lamina-de-
cobre.html
http://elblogverde.com/energia-solar/
http://www.miliarium.com/monografias/energia/E_Renovables/Fotovoltaica.htm
http ://www.gstriatum.com/energiasolar /
Página 8
Cronograma de Actividades
actividad Lunes
21
Martes
22
Miércoles
23
Jueves
24
Viernes
25
Sábado
26
Domingo
27
Lunes
28
Búsqueda de
información
para el
experimento
X X
Discriminació
n de
información y
elección de
alternativas
X X
Desarrollo del
experimento y
creación del
mismo
X X X
Elaboración de
la
presentación
en power point
X X
Día de
exposición X
Página 9
CONCLUSIONESCelso Antonio Ganado Rangel
En la segunda parte del proyecto se realizó el marco experimental, en el cual se
desarrolló un modelo de celdas fotovoltaicas sencillas con materiales comunes con el
motivo de que no importaran las limitantes de elaboración, de recursos económicos ni de
acceso a material.
El modelo se basa en 2 láminas de cobre, un positivo y un negativo. Estas separada por
un material aislante y conducidas por un electrolito en medio entre ellas.
Se conectaron en serie para intentar sumar las cargas de cada una de las celdas pero tal
vez por error de alguna celda el resultado no fue el esperado. Se esperaba unas celdas lo
suficientemente eficientes para hacer trabajar un motor pequeño y la decepción más
grande fue que ni un led puedo encender; el amperímetro marcaba energía lo cual
muestra que de alguna forma el trabajo sirve, pero realmente este modelo no es muy
viable puesto que cuando se intentó aplicar no funciono.
Aprender que no es lo mismo pensar las cosas que llevarlas a cabo me parece lo más
rescatable de este segundo periodo, pues de los errores se aprende y son principios que
hay que mejorar y trabajar día a día.
Página 10
Olivia Reséndiz Flores
Esta segunda parte fue (como creí) más compleja que la anterior, se pensó demasiado
pero afortunadamente el trabajo resulto bueno, aun cuando se cumplió a la mitad, ya que
el trabajo completo era que las celdas pudiesen impulsar un carrito, que de hecho con
mucho esfuerzo logro quedar a nuestras necesidades. El punto principal es que se logró
comprobar que esta vieja, pero nueva fuente de energía es capaz de producir energía
eléctrica y puede ser basta para cubrir necesidades que tal vez no se imaginan. Fuera de
nuestro proyecto, es bueno pensar e imaginar que esta nueva fuente, puede progresar, y
que nosotros como principales benéficos, podamos adquirirla y adaptarla a nuestro modo
de vida, pues sinceramente es una muy buena opción, puesto que tiene más ventajas que
desventajas, además de que se puede perfeccionar si comienza a ser adquirida por
nosotros los consumidores.
Luis Fernando Vaquero Benítez
La segunda parte que comprende nuestro proyecto, fue muy interesante, ya que,
comienzan a surgir las dudas respecto a las celdas solares que fabricamos, sé que
necesitamos de más información para lograr el proyecto al 100, sé que se puede y es por
eso que seguiré junto con el equipo buscando otras formas, para que la última parte
pueda ser satisfactoria. En esta etapa se presentaron problemas, los cuales tenemos que
resolver. Es claro que no es tan sencillo, pero se puede lograr, la energía solar es tal vez
la más apropiada si se mejora. Se trabajó mucho, pero no es suficiente, puesto que no se
logró observar la aplicación, es por ello que trabajaremos en mejorar nuestro proyecto.
Fuera de esto, hay una satisfacción, al saber que no estábamos equivocados, pues sí se
puede obtener energía eléctrica a través de la energía solar.
Página 11
Kevin Anatolio Velázquez EsquivelLa elaboración de nuestro prototipo es de menor dificultad que los paneles solares
mayormente usados, industrializados y comercializados; ya que nuestros materiales no
son complicados de encontrar. Utilizamos sal, gel para el cabello, láminas de cobre, y
cable para conducir y llevar a cabo un circuito en serie para aprovechar al máximo la
energía obtenida, la reacción ocurrida al formar nuestro prototipo es que al calentar una
lámina de cobre y producir oxido cuproso cambiábamos la valencia y utilizábamos una
disolución de gel con sal para conducir los neutrones mostrando las placas al sol y
producir energía eléctrica. Nuestra intención es producir la energía necesaria para hacer
mover un carrito eléctrico, tuvimos dificultades para producir la energía necesaria y ya que
el peso era demasiado para la energía producida y no funciono. Nuestro equipo propuso
patentar el prototipo y mejorar el rendimiento de las placas de cobre para así terminar
nuestro proyecto. Sabemos que de los errores se aprende por lo mismo vamos a mejorar
el desarrollo del prototipo y convertirlo en uno más ergonómico y estético.
Leonardo Daniel Vite Espinoza En el proceso que realizamos para realizar nuestro proyecto estamos conscientes de que
debemos realizar un buen trabajo, es por eso que nuestro entusiasmo y ganas de hacer
las cosas bien nos llevan a investigar aún más sobre el tema de celdas solares
fotovoltaicas, respecto al segundo periodo trabajamos con la parte experimental donde ya
construimos nuestras primera celdas, funcionaron bien y realmente fue muy bueno el
avance con esta experiencia ya que cada celda nos proporcionó 38 Volts, ahora nuestra
meta es generar más voltaje por cada una de ellas para cumplir con nuestro de tema que
es aprovechamiento de la energía obtenida, hay todavía detalles que contemplar,
investigar y corregir de nuestro proyecto, con las observaciones de compañeros y
profesor nos da ánimo y motivación para seguir trabajando, sabemos que don dedicación
y perseverancia lograremos los objetivos que nos propusimos desde un principio, así que
nos queda aún mucho trabajo que hacer.
Página 12