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

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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.

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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.

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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

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Diseño

Modelos

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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

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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 /

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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

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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.

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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.

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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.

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