Tema de investigación: Energía Solar (Gasto o ahorro).
ESQUEMA
PARA LA ELABORACIÓN DEL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
I.- INTRODUCCIÓN
“TÉCNICA”.
La energía solar es la producida por la luz (energía
fotovoltaica) o el calor del sol (termo solar) para la
generación de electricidad o la producción de calor. Inagotable y renovable,
pues procede del sol, se obtiene por medio de paneles y espejos.
Las células solares
fotovoltaicas convierten la luz del sol directamente en electricidad por el
llamado efecto fotoeléctrico, por el cual determinados materiales son capaces
de absorber fotones (partículas lumínicas) y liberar electrones, generando una
corriente eléctrica. Por otro lado, los colectores solares térmicos usan
paneles o espejos para absorber y concentrar el calor solar, transferirlo
a un fluido y conducirlo por tuberías para su aprovechamiento en edificios e
instalaciones o también para la producción de electricidad (solar
termoeléctrica).
I.1.- Objetivos
Proporcionar una metodología
para proyectar la dotación de energía eléctrica por medio de la utilización de
la luz solar, sirviendo de guía para solucionar en parte el problema energético
y ambiental que se presenta en el país
I.2.- Justificación.
Nuestro país se encuentra
geográficamente ubicado en una región de alta insolación, aspecto que nos
permitiría una amplia utilización del recurso solar; sin embargo, para el
aprovechamiento eficiente y a gran escala de éste, es necesario contar con
datos almacenados mediante una red bien diseñada y con series de medición de
muchos años, en su defecto, se deben realizar estudios teóricos de su
comportamiento a partir de parámetros relacionados con la radiación solar o con
información satelital.
La situación actual de
nuestro país en el ramo energético es
precaria, podemos observar casi a diario los problemas que se suscitan en la CFE,
el problema con las generación eléctrica, el alto costo del petróleo lo cual
recae en la alta tarifa de que somos víctimas toda la población y la
obsolescencia de los proyectos existentes, lo cual nos lleva a tratar de buscar
otras alternativas energéticas que puedan satisfacer la demanda del país.
I.3.- Alcance.
El panel fotovoltaico
trabaja captando la luz solar y convirtiéndola en energía. Existen tres tipos
de sistema que permiten aprovechar esa energía. El primero se denomina
“aislado”, y es el más tradicional. Se compone de los paneles, regulador,
batería, y un inversor de tensión. Ese conjunto permite generar la energía,
almacenarla y convertirla a 220, para que sea útil a cualquier artefacto
eléctrico. En general es un sistema utilizado para instalaciones chicas o
medianas. Es ideal para una casa ubicada en una chacra o en un loteo nuevo, donde
aun no llega el tendido eléctrico, para un equipo autónomo de control emplazado
en medio del campo o para un tráiler petrolero con pequeños consumos. Si el
consumo es alto, este tipo de sistemas requiere mayor cantidad de paneles, y
una habitación dedicada a la colocación de baterías.
I.4.- Metodología
y técnicas
Cuando la potencia que se
disipa en una carga se calcula en términos del tiempo, se puede determinar la
cantidad de energía consumida por la carga. Si se entrega un Watt durante 1
segundo, la energía consumida en este tiempo es igual a un Joule. Por lo tanto
al Joule también se le llama Watt-segundo. En los cálculos de potencia
eléctrica, también se utilizan el Watt-Hora o el Kilowatt-Hora, ya que con
frecuencia son unidades más convenientes que el Watt-Segundo. Un Kilowatt-Hora
representa 1000 Watts entregados durante una hora.
I.5.- Consecución.
Reducción al consumo de
energía eléctrica. La energía solar es
renovable. Nunca tienes que preocuparte por quedarte sin luz. El sol es una
fuente de energía constante lo que significa que siempre va a estar ahí todos
los días, porque cada año el sol arroja 4 mil veces más energía que laque
consumimos.
La energía solar es amigable
con el medio ambiente. En comparación con los combustibles fósiles que
emiten gases de efecto invernadero, sustancias cancerígenas y dióxido de
carbono, las células solares no sueltan nada en el aire.
I.6.- Estructura
del trabajo.
Esta energía renovable se
usa principalmente para dos cosas, aunque no son las únicas, primero para
calentar cosas como comida o agua, conocida como energía solar térmica, y la
segunda para generar electricidad, conocida como energía solar fotovoltaica.
II.- INTRODUCCIÓN TEÓRICA.
La intensidad de energía
disponible en un punto determinado de la tierra depende, del día del año, de la
hora y de la latitud. Además, la cantidad de energía que puede recogerse
depende de la orientación del dispositivo receptor.
Actualmente es una de las
energías renovables más desarrolladas y usadas en en todo el mundo.
III.- ACERCAMIENTO AL PROBLEMA (FENÓMENO).
III.1.- Demostración
científica de la existencia del problema.
Identificación de los diferentes Tipos de Sistemas de Energía
Solar.
Sistemas Fotovoltaicos Directos.
-Descripción y Componentes.
Sistemas Fotovoltaicos Aislados.
-Descripción y Componentes.
Sistemas Fotovoltaicos Interconectados.
-Descripción y Componentes.
Sistemas Fotovoltaicos Híbridos.
-Descripción y Componentes.
Mitos y Realidades.
IV.- HIPÓTESIS
IV.1.- Variable
dependiente.
El sol como fuente de
energía solar.
IV.2.- Variables
independientes.
Instalación de un sistema
fotovoltaico
IV.3.- Diseño de
la hipótesis.
Un sistema Fotovoltaico
consiste en la integración de varios componentes, cada uno de ellos cumpliendo
con una o más funciones específicas, a fin de que éste pueda suplir la demanda
de energía eléctrica impuesta por el tipo de carga, usando la energía solar. La
carga eléctrica determina el tipo de componentes que deberán utilizarse en el
sistema. La completa definición de la carga debe tener en cuenta tres
características que la definen: el tipo, el valor energético y el régimen de
uso.
V.- COMPROBACIÓN DE LA HIPÓTESIS.
V.1.- Investigación
documental
https://eosweb.larc.nasa.gov/cgi-bin/sse/retscreen.cgi?email=rets@nrcan.gc.ca
V.2.- Investigación
de campo.
Investigación de diferentes
proveedores y fabricantes de sistemas fotovoltaicos de México.
VI.- RESULTADOS.
VI.1.- Resultados
de la investigación documental.
La flexibilidad de la
energía solar permite a los usuarios tener diferentes tipos de sistemas de
energía solar, adaptado a tus necesidades y preferencias específicas. La
electricidad solar puede servir como una fuente de energía para un trabajo
específico. Esta podría ser utilizada para la iluminación de un patio, la
calle, o para un sistema de seguridad en el hogar, entre otras aplicaciones.
VI.2.- Resultados
de la investigación de campo.
Como hemos visto la energía
solar es la energía renovable más utilizada en todo el mundo, pero aun no es
una energía disponible para las personas, es muy cara aún. Para que los precios
bajen la producción tiene que ser mayor, por lo que nos toca la responsabilidad
de empezar a usarla para que en un futuro cercano sea accesible para todas las
personas de este planeta.
VII.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
La localización de la
vivienda o cualquier instalación que se abastezca de electricidad con energía
solar influye tremendamente en el costo de la solución, y marca la diferencia
entre hacerla competitiva o no respecto a la conexión a la red eléctrica, por
lo tanto vemos que en nuestro país es más utilizada esta tecnología en
proyectos en la zona rural.
Para el caso de determinar
la energía eléctrica que se necesita, nos valimos de la ayuda de los habitantes
de la zona en estudio, ya que nos proporcionaron sus recibos del consumo de
energía eléctrica de varios meses para poder observar el valor que requeríamos
para hacer nuestros cálculos.
El abastecimiento eléctrico
en una vivienda urbana con suministro eléctrico de la red en la que la
selección de los artefactos eléctricos se realiza de acuerdo a los gustos del
comprador teniendo como puntos principales el costo del producto en comparación
a de similares características, apariencia, etcétera y no el consumo eléctrico,
en el caso de la energía solar el consumo eléctrico es punto fundamental en la
selección de los artefactos eléctricos, lo que pudimos constatar al hacer los
cálculos y obtener.
Una herramienta que existe
en contraposición al hecho de que no hay actualmente una facilidad de acceso a
la información del potencial solar en distintas localidades, es el hecho de que
instituciones extranjeras cuentan con aproximaciones y estimaciones que pueden
ayudar a obtener valores de energía cercanos a los reales, lo que facilita y
motiva el uso de estas tecnologías.
El costo del sistema solar
depende mucho de la cantidad de energía que se deba entregar, ya que al
aumentar la carga eléctrica, se deben incluir artefactos que elevan en gran
medida el costo del sistema, como son las baterías, mayor número de paneles y
en el caso de utilizar corriente alterna, los inversores, por eso este tipo de
tecnología se emplea más en áreas rurales donde el uso de aparatos que
necesitan corriente alterna es menor, en cuyo caso se estaría contando con una
verdadera fuente competitiva de energía.
Finalmente, la energía solar
están teniendo cada día ventajas más grandes en cuanto a su utilización,
nacidas del avance en la tecnología, su continuo abaratamiento, y la necesidad
de cuidar el ambiente. Razón por la cual se puede pensar en estas energías como
herramientas para la solución energética, sobre todo en los sectores rurales.
