PROYECTO DE AULAIMPLEMENTAR UN SISTEMA DE ENERGÍA ALTERNATIVO CENTRADO EN

EL USO DE LA ENERGÍA SOLAR Y EÓLICA, PARA LA PRODUCCIÓN Y SUMINISTRO DE ENERGÍA DE UNA VIVIENDA FAMILIAR EN LA CIUDAD DE

CARTAGENA.

AUTORESANGEL MEJIA MORELO, cód: c16205603

DANIELA PACHECO MARTINEZ, cód: c16136035JHOAN DIAZ CASTRO cód: c161023465 c16138007

NATALIA GUEBARA TARRA cód: c161340465 OMAR IBARRA cód: c16185007

FUNDACION TECNOLOGICA ANTONIO DE AREVALO. TECNARFACULTAD DE DISEÑO DE INGENIERIA (FADI)

TECNOLOGÍA EN CONTROL DE PROCESOS INDUSTRIALESPRIMER SEMESTRE

CARTAGENA DE INDIAS D.T.C 2016

PROYECTO DE AULAIMPLEMENTAR UN SISTEMA DE ENERGÍA ALTERNATIVO CENTRADO EN

EL USO DE LA ENERGÍA SOLAR Y EÓLICA, PARA LA PRODUCCIÓN Y SUMINISTRO DE ENERGÍA DE UNA VIVIENDA FAMILIAR EN LA CIUDAD DE

CARTAGENA.

AUTORESANGEL MEJIA MORELO, cód: c16205603

DANIELA PACHECO MARTINEZ cód: c16136035JHOAN DIAZ CASTRO cód: c16138007

NATALIA GUEBARA TARRA cód: c161340465OMAR IBARRA cód: c16185007

Ing. ASTRID CALDERÓN HERNANDEZAsesor Metodológico

FUNDACION TECNOLOGICA ANTONIO DE AREVALO. TECNARFACULTAD DE DISEÑO DE INGENIERIA (FADI)

TECNOLOGÍA EN CONTROL DE PROCESOS INDUSTRIALES CARTAGENA DE INDIAS D.T.C 2016

TABLA DE CONTENIDO

Pág.

1 INTRODUCCION...................................................................................................4

2 ABSTRACT............................................................................................................5

3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.................................................................6

3.1 DESCRIPCION DEL PROBLEMA............................................................................6

3.2 FORMULACION DEL PROBLEMA.........................................................................8

4 JUSTIFICACIÓN....................................................................................................9

5 OBJETIVOS.........................................................................................................11

5.1 OBJETIVO GENERAL............................................................................................11

5.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS...................................................................................11

6 MARCO REFERENCIAL.....................................................................................12

6.1 ANTECEDENTES....................................................................................................12

6.2 REFERENTE TEÓRICO..........................................................................................136.2.1 ENERGÍA EÓLICA.............................................................................................................136.2.2 CÓMO SE PRODUCE Y OBTIENE.................................................................................146.2.3 MICRO GENERACIÓN DE ENERGÍA EÓLICA.............................................................156.2.4 UN AEROGENERADOR...................................................................................................166.2.5 MICROEÓLICA...................................................................................................................17

7 ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA.................................................................18

7.1 Que es un panel solar............................................................................................187.1.1 Como funciona..................................................................................................................19

8 MARCO METODOLÓGICO................................................................................20

8.1 Enfoque y tipo de investigación..........................................................................20

8.2 Diseño de la Investigación....................................................................................20

9 CONCLUSIÓN......................................................................................................21

10 BIBLIOGRAFIA................................................................................................22

1 INTRODUCCION

El ahorro de energía eléctrica en la actualidad ha llevado a que las viviendas,

empresas y pequeños negociantes opten por el uso de la energía alternativa

suministrada por los recursos naturales, como son la energía solar y la energía

eólica.

Teniendo en cuenta que las hidroeléctricas del país se mantienen en niveles

críticos, por la escasez de lluvias y la mal utilización de la energía eléctrica por

parte de los usuarios en general, ha llevado a tal punto de provocar un

racionamiento energético si no se ahorra energía. Esto ha planteado la necesidad

de implementar métodos de ahorro de energía y se ha explorado poco el

abastecimiento con fuentes alternativas de energía que no dependan totalmente

de la red eléctrica y que tengan una buena relación costo-beneficio.

Nuestro proyecto se basa en Cómo implementar un sistema de energía alternativo

centrado en el uso de la energía solar y eólica, para la producción y suministro de

energía de una vivienda familiar en la ciudad de Cartagena.

Esto lo llevaremos a cabo mediante la implantación de un panel solar y un molino

de viento con un motor Johnson de 12 voltios, en una maqueta a pequeña escala

que simulara la vivienda familiar.

Para realizar nuestro proyecto hemos empleado el método de la investigación,

usando los conceptos dados en el aula de clases y los saberes previos de cada

integrante.

Esperamos que este proyecto cumpla con las expectativas creadas por los

docentes en las diferentes áreas.

4

2 ABSTRACT

Saving electricity today has led to homes, businesses and small traders opt for the use of alternative energy supplied by natural resources such as solar and wind power.

Given that hydroelectric country remain at critical levels, poor rains and bad use of electricity by users in general, it has led to the point of causing an energy rationing if power is not save . This has raised the need to implement energy saving methods and explored some supplies with alternative energy sources that do not depend entirely on the grid and have a good cost-benefit ratio.

Our project is based on how to implement an alternative energy system focused on the use of solar and wind power for energy production and supply of a family home in the city of Cartagena.

This will take place through the implementation of a solar panel and a windmill with Johnson 12 volt motor, a small-scale model simulating the family home.

To make our project we have used the research method, using the concepts given in the classroom and previous knowledge of each member.

We hope that this project meets the expectations created by teachers in different areas.

5

3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

3.1 DESCRIPCION DEL PROBLEMA

A medida que pasa el tiempo el hombre se ha valido de múltiples servicios que le

han proporcionado una serie de beneficios para mejorar su subsistencia, tal es el

caso de la energía eléctrica que ha tenido un papel importante en el desarrollo de

la sociedad porque permite el avance de la tecnología en la vida moderna, y a su

vez ésta ofrece equipos cada vez más sofisticados que brindan recreación,

entretenimiento y comodidades, demandando mayor cantidad de energía, como lo

son los electrodomésticos, los aires acondicionados, etc., que en el ámbito

residencial representan un papel primordial, ya que cada día son más necesarios

para facilitar las labores tanto en el hogar como en el trabajo.

Estas nuevas tecnologías han hecho que el consumo de energía eléctrica en las

grandes ciudades haya tenido un aumento paulatino en los últimos años, tal como

se caracteriza principalmente en que la sociedad moderna es creciente y

altamente tecnificada y continúa en la búsqueda de la comodidad, el desarrollo y

el crecimiento en todos los aspectos: La ciencia, las guerras, las medicinas, el

trabajo, el hogar, etc. Esto se constituye en un factor bastante preocupante hoy en

día, ya que es vital para la sociedad moderna, porque representa la sangre que

hace mover los brazos de la tecnología y el desarrollo del mundo. Y es donde se

debe poner de manifiesto la necesidad de reflexionar y pensar en no malgastar el

uso de la energía eléctrica.

Es necesario enfatizar, que la energía hidroeléctrica producida por los embalses,

ha sido responsable de todo el peso de la generación eléctrica en los últimos

años, pero en los actuales momentos, estos no tiene la capacidad de satisfacer la

demanda del país, debido a que la ausencia de lluvias ha reducido

considerablemente el nivel de agua; ante esta situación se están tomando

64

medidas y se ha comenzado una campaña educativa sobre el racionamiento y uso

eficiente de energía en nuestro país. Debido al alto consumo de electricidad, es

necesario el ahorro en un 5% de energía, previsto por el gobierno, en el largo

período de fallas de producción de electricidad en la generación hidroeléctrica de

nuestro país. Toda esta problemática manifiesta que aquella poca preocupación

que existía en Colombia por el consumo de electricidad debe cambiar, ya que a

raíz de los ajustes inflacionarios y aumento de los combustibles se presenta la

interrogante si se sigue o no malgastando el uso dela misma, en muchos hogares

se están tomando medidas para disminuir los costos, usando algunas medidas

caseras que contribuyen a controlar el consumo de energía eléctrica.

De igual manera en nuestra comunidades. se presentan los problemas de

derroches de energía eléctrica, de los cuales podemos mencionar algunas: la

despreocupación por parte de todo el personal o habitante de la comunidad, en

cuanto al apagado de las luces y equipos que no se están utilizando; el uso de

lámparas incandescentes del tipo de halógenos, de muy alto consumo de energía;

el envejecimiento y deterioro de materiales y equipos, los cuales cumplen con su

período de vida útil, tras el cual deben ser reemplazados; la falta de

mantenimiento; las conexiones desproporcionadas, todo esto ocasiona

interrupciones prolongadas y costosas en el servicio de electricidad, que afecta

directa e indirectamente al personal que labora en dichas instituciones o

comunidades. Ante toda esta situación energética, los aumentos globales del

consumo de energía eléctrica y en las tarifas eléctricas, el derroche de energía en

las instituciones educativas y nuestras comunidades, el mal uso de la energía, la

despreocupación que se tiene sobre la misma, la falta de mantenimiento y así

como la falta de inversión para mejorar dicho servicio, se ha hecho impostergable

la necesidad de plantear un nuevo sistema de energía eléctrica para todas

aquellas instituciones y comunidades para así poder ahorrar energía, para que así

podamos tomar conciencia y comenzar a optimizar el consumo de energía.

En lo que respecta a nuestras comunidades se ha tomado la decisión de iniciar

unas propuestas para tratar de satisfacer la falta de electricidad en nuestro país. El

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proyecto tratará en primera instancia de mostrar todas aquellas estrategias que

ayuden a reducir el consumo de energía, a través de sistema de generación de

energía solar y eólica, debido a que esta es una energía renovable y se produce

más rápidamente mejorando nuestra producción eléctrica y nuestra calidad de

vida, lo que resultaría en un equilibrio entre la oferta y la demanda de energía y un

consecuente ahorro.

3.2 FORMULACION DEL PROBLEMA

¿Cómo implementar un sistema de energía alternativo centrado en el uso de la

energía solar y eólica, para la producción y suministro de energía de una vivienda

familiar en la ciudad de Cartagena?

8

4 JUSTIFICACIÓN

Este proyecto se realiza con la intención de crear una energía alternativa a la

eléctrica, utilizando los recursos naturales que tenemos como son el sol y el aire

como principales agentes de producción de energía solar y eólica.

Además hay que tener en cuenta que debemos cuidar la atmosfera, evitando la

contaminación del aire con los gases que el mismo hombre se está encargando de

producir, el humo de los carros, los químicos, entre otros; Esto hace que la capa

atmosférica que es la encargada de protegernos de los rayos del sol que cada día

son más fuertes y dañinos para nuestra piel, se deteriore y penetren en forma

perpendicular hacia la tierra.

Partiendo de esto los costos de la energía eléctrica están muy elevados debido a

la escasez de lluvias provocadas por el fenómeno del niño, y los racionamientos

previstos por el gobierno para la nivelación de los embalses e hidroeléctricas del

país.

Este proyecto beneficiaria en primera instancia a una familia, ya que sería puesto

en práctica en una vivienda en la ciudad de Cartagena, aprovechando los recursos

eólicos que nos brinda el mar y la mayor concentración de calor por ser zona

costera.

Después de analizar el medio en el que vivimos hemos decidido demostrar de

manera clara y objetiva las fuentes de energía renovable, su ayuda para el medio

ambiente, y su forma de investigación para poder fomentar el uso exclusivo de

esta energía, se pretende que las personas se actualicen e informen sobre las

nuevas formas descubiertas por el hombre para mantener una alta calidad de vida

a pesar de los cambios que pueda traer el medio, alterando así factores que

causarían una gran variación en el estilo de vida de la humanidad, por medio de

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las energías renovables se busca estabilizar y preservar calidad de vida, bienestar

y tranquilidad al ser humano, algunas de estas energías como son: eólica y solar.

Es importante que las personas estén consiente de estos avances para que

puedan contribuir así al desarrollo de los mismos, obteniendo así grandes

beneficios para el planeta, para la calidad de vida de una región y de sí mismos.

Las energías renovables dentro de un contexto natural, son energías que

posibilitan su utilización durante un largo periodo de tiempo, que permanecen en

una construcción cíclica de sí mismas, y que posibilitan el uso adecuado de los

recursos naturales, Podemos decir que estas energías son la razón fundamental

que nos permitirá vivir más o menos tiempo en este planeta, pues si los recursos

naturales se acaban habrá una fuerte demanda de energía dentro del planeta

entero, pues en la actualidad son el carbón y el petróleo las energías mayormente

utilizadas, pero si ponemos en práctica las millones de fuentes de energía

renovables que existen en el planeta podemos evitar este deterioro continuo de las

pocas fuentes de energía no renovable que quedan, además evitaremos una crisis

mundial, apagones y grandes emisiones de dióxido de carbono a causa de la

contaminación global.

10

5 OBJETIVOS

5.1 OBJETIVO GENERAL

Implementar un sistema de energía alternativo centrado en el uso de la energía

solar y eólica, para la producción y suministro de energía de una vivienda familiar

en la ciudad de Cartagena

5.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Sensibilizar a las personas sobre el uso adecuado de la energía solar.

Crear conciencia acerca del uso de la energía solar y eólica.

Aplicar estrategias para mejorar la producción de energía solar y eólica.

Aprovechar los recursos naturales (sol y aire) al máximo para nuestro

beneficio y el del ambiente

Suministrar de energía solar y eólica para abastecer de iluminación a una

vivienda mediante equipos solares.

11

6 MARCO REFERENCIAL

6.1 ANTECEDENTES

El uso de la energía solar se puede remontar a épocas muy antiguas donde por sí

misma la agricultura no podía concebirse sin la utilización constante de la energía

emanada del sol. Pero siendo más específicos y considerando el uso

De la energía solar mediantes mecanismos más elaborados podíamos

remontarnos al año 212 A.C cuando Arquímedes atacó mediante un rayo de luz a

una flota romana en Siracusa quemando alguna de sus naves.

También se puede hacer referencia al uso de la energía o luz solar en

calendarios, o instrumentos para calcular el tiempo.

Fue e l físico francés Edmund Becquerel el descubridor del llamado efecto

fotovoltaico en 1839, aunque este importante descubrimiento se mantuvo

inexplorado en el olvido por los siguientes 75 años. A la edad de 19 Becquerel

descubrió que algunos materiales generaban pequeñas cantidades de corriente

eléctrica cuando se exponían a la luz.

Después fue Heinrich Hertz quien estudio el efecto de los sólidos en 1870

fabricando celdas fotovoltaicas que transformaba la luz en electricidad con una

eficiencia de 1% al 2%

Las celdas de selenio son utilizadas como elementos medidores de luz en

fotografía.

Estas celdas de selenio tuvieron sus primeras aplicaciones en el área militar a

finales del siglo XIX, cuando aún no se investigaba las comunicaciones

12

9

inalámbricas por radio, ya que se utilizaban sistemas de comunicaciones que

usaban reflectores de luz y la clave morse para comunicarse1

En 1940 se desarrolló el procedimiento Czochralski que permitió generar cristales

de silicio de alta pureza. En 1954 los laboratorios Bell utilizaron esta nueva técnica

de producir cristales para fabricar una celda de silicio con un 4% de eficiencia

Existen sistemas, donde los colectores solares son dispuestos para usar

concentradores y espejos con lentes para enfocar los rayos del sol, para

concentrar el calor que luego será transmitido a una máquina de vapor donde se

utilizara el principio básico de generación de electricidad. En la actualidad la

eficiencia de las celdas fotovoltaicas están sobre el 20 % 2

6.2 REFERENTE TEÓRICO

6.2.1 ENERGÍA EÓLICA

La energía eólica es la energía obtenida a partir del viento, es decir, la energía

cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es convertida en otras

formas útiles de energía para las actividades humanas.

La energía eólica es un recurso abundante, renovable y limpio que ayuda a

disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero3 al reemplazar fuentes de

energía a base de combustibles fósiles. El impacto ambiental de este tipo de

energía es además, generalmente, menos problemático que el de otras fuentes de

energía.

1 SANTAMARTA , J. las energías renovables son el futuro : 2004. Pag 12 2 CRIADO; A: diseño de una instalación solar térmica multipropósito para un edificio de viviendas en granadas: 2009 pag 17

3 Efecto invernadero Subida de la temperatura de la atmósfera que se produce como resultado de la concentración en

la atmósfera de gases, principalmente dióxido de carbono.

13

6.2.2 CÓMO SE PRODUCE Y OBTIENE La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire

que se desplazan desde zonas de alta presión atmosférica hacia zonas

adyacentes de menor presión, con velocidades proporcionales al gradiente de

presión.

Los vientos se generan a causa del calentamiento no uniforme de la superficie

terrestre debido a la radiación solar; entre el 1 y el 2 % de la energía proveniente

del Sol se convierte en viento. Durante el día, los continentes transfieren una

mayor cantidad de energía solar al aire que las masas de agua, haciendo que este

se caliente y se expanda, por lo que se vuelve menos denso y se eleva. El aire

más frío y pesado que proviene de los mares, océanos y grandes lagos se pone

en movimiento para ocupar el lugar dejado por el aire caliente.

Para poder aprovechar la energía eólica es importante conocer las variaciones

diurnas y nocturnas y estacionales de los vientos, la variación de la velocidad del

viento con la altura sobre el suelo, la entidad de las ráfagas en espacios de tiempo

breves, y los valores máximos ocurridos en series históricas de datos con una

duración mínima de 20 años. Para poder utilizar la energía del viento, es necesario

que este alcance una velocidad mínima que depende del aerogenerador que se

vaya a utilizar pero que suele empezar entre los 3 m/s (10 km/h) y los 4 m/s (14,4

km/h), velocidad llamada "cut-in speed", y que no supere los 25 m/s (90 km/h),

velocidad llamada "cut-out speed".

La energía del viento se aprovecha mediante el uso de máquinas eólicas o

aeromotores capaces de transformar la energía eólica en energía mecánica de

rotación utilizable, ya sea para accionar directamente las máquinas operarias o

para la producción de energía eléctrica. En este último caso, el más ampliamente

utilizado en la actualidad, el sistema de conversión —que comprende un

generador eléctrico con sus sistemas de control y de conexión a la red— es

conocido como aerogenerador4. En estos la energía eólica mueve una hélice y

4 Un aerogenerador es un generador eléctrico movido por una turbina accionada por el viento. Sus precedentes directos son los molinos de viento que se empleaban para la molienda y obtención de harina. ...

14

11

mediante un sistema mecánico se hace girar el rotor de un generador,

normalmente un alternador, que produce energía eléctrica. Para que su instalación

resulte rentable, suelen agruparse en concentraciones denominadas parques

eólicos.

Un aerogenerador es una máquina que transforma la energía del viento en

energía eléctrica aprovechable mediante unas aspas oblicuas unidas a un eje

común. El eje giratorio puede conectarse a varios tipos de maquinaria para moler

grano (molinos), bombear agua o generar electricidad. Cuando se usa para

producir electricidad se le denomina generador de turbina de viento. Las máquinas

movidas por el viento tienen un origen remoto, funcionando las más antiguas como

molinos

6.2.3 MICRO GENERACIÓN DE ENERGÍA EÓLICA

La micro generación de energía eólica consiste en pequeños sistemas de

generación de hasta 50 kW de potencia. En comunidades remotas y aisladas, que

tradicionalmente han utilizado generadores diésel, su uso supone una buena

alternativa. También es empleada cada vez con más frecuencia por hogares que

instalan estos sistemas para reducir o eliminar su dependencia de la red eléctrica

por razones económicas, así como para reducir su impacto medioambiental y su

huella de carbono. Este tipo de pequeñas turbinas se han venido usando desde

hace varias décadas en áreas remotas junto a sistemas de almacenamiento

mediante baterías.

Las pequeñas turbinas aerogeneradores conectadas a la red eléctrica pueden

utilizar también lo que se conoce como almacenamiento en la propia red,

reemplazando la energía comprada de la red por energía producida localmente,

cuando esto es posible. La energía sobrante producidas por los micro generadores

domésticos puede, en algunos países, ser vertida a la red para su venta a la

compañía eléctrica, generando de esta manera un pequeño beneficio al

propietario de la instalación que amortice la instalación.

15

12

6.2.4 UN AEROGENERADOR

Es un generador eléctrico que funciona convirtiendo la energía cinética del viento

en energía mecánica a través de una hélice y en energía eléctrica gracias a un

alternador. Sus precedentes directos son los molinos de viento que se empleaban

para la molienda y obtención de harina. En este caso, la energía eólica, en

realidad la energía cinética del aire en movimiento, proporciona energía mecánica

a un rotor hélice que, a través de un sistema de transmisión mecánico, hace girar

el rotor de un generador, normalmente un alternador trifásico, que convierte la

energía mecánica rotacional en energía eléctrica.

Existen diferentes tipos de aerogeneradores, dependiendo de su potencia, la

disposición de su eje de rotación, el tipo de generador, etc.

Los aerogeneradores pueden trabajar de manera aislada o agrupados en parques

eólicos o plantas de generación eólica, distanciados unos de otros, en función del

impacto ambiental y de las turbulencias generadas por el movimiento de las palas.

Para aportar energía a la red eléctrica, los aerogeneradores deben estar dotados

de un sistema de sincronización para que la frecuencia de la corriente generada

se mantenga perfectamente sincronizada con la frecuencia de la red.

16

13

Esquema de una turbina eólica:

6.2.5 MICROEÓLICA

Son aerogeneradores que se utilizan para uso personal. Los hay que producen

desde 50 W hasta unos pocos kW.

La configuración ideal de un aerogenerador es sobre un mástil sin necesidad de

cables de anclaje y en un lugar expuesto al viento. Muchos de los diseños

convencionales de turbinas eólicas no se recomiendan para su montaje en

edificios. Sin embargo, si el único sitio disponible es el tejado de un edificio,

instalar un pequeño sistema eólico puede ser factible si está lo suficientemente

alto como para minimizar la turbulencia, o si el régimen del viento en ese

emplazamiento en particular es favorable.

La mayoría de los sistemas de energía eólica5 disponibles necesitan la

intervención del dueño durante el funcionamiento. Muchos fabricantes ofrecen

servicio de mantenimiento para las turbinas eólicas que ellos instalan. El fabricante

debe, en cualquier caso, proporcionar información detallada acerca de los

procedimientos de mantenimiento.5 La energía eólica es la energía obtenida a partir del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es convertida en  aerogenerador.

17

14

Junto con los costes de inversión, se debe llevar a cabo una evaluación

económica que incluya los siguientes aspectos:

Reducción de los costes anuales de electricidad como resultado de la producción

de la misma por el sistema de energía eólica. Debe tener en cuenta expectativas

futuras del precio de la electricidad.

Posibles programas de apoyo por parte del Gobierno, por ejemplo, subvenciones o

incentivos fiscales para fomentar el uso de los sistemas de energía eólica.

Costes asociados a la emisión de CO2 (materias primas, construcción y

mantenimiento).

Además de las ventajas propias de la energía eólica, la microeólica es más

eficiente si se genera la electricidad cerca del lugar donde se consume, puesto

que se minimizan las pérdidas en el transporte. También es posible, en estos

casos, almacenar la energía en baterías para su uso en ausencia de viento.

7 ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA

En 1839 el físico francés Edmund Bequerel descubrió que ciertos materiales

producen pequeñas corrientes eléctricas cuando son expuestas a la luz. Estos

materiales son semiconductores. La tecnología fotovoltaica usa celdas

semiconductoras, generalmente de varios centímetros de tamaño.

Un módulo está formado de varias celdas con el fin de generar la potencia

requerida. A diferencia de una turbina eólica, la instalación de los paneles

fotovoltaicos es estática, no necesita torres grandes y fuertes, no produce

vibración ni ruido y no necesita enfriamiento activo.

7.1 Que es un panel solar

18

15

Los paneles solares son sin duda uno de los mejores inventos modernos, además de ser, probablemente, el invento que más contribuye a la ecología. Los paneles solares son módulos que usan la energía que proviene de la radiación solar, y hay de varios tipos, como los de uso doméstico que producen agua caliente o los paneles solares fotovoltaicos que producen electricidad.

Los paneles solares fotovoltaicos se componen de celdas que convierten la luz en electricidad. Dichas celdas se aprovechan del efecto fotovoltaico, mediante el cual la energía luminosa produce cargas positivas y negativas en dos semiconductos próximos de distinto tipo, por lo que se produce un campo eléctrico con la capacidad de generar corriente.

7.1.1 Como funciona

La celda solar es típicamente de unas cuantas pulgadas cuadradas de tamaño y

produce aproximadamente 1 W de potencia. Para obtener mayor potencia,

numerosas celdas de ese tipo son conectadas en circuitos serie y paralelos de un

panel (modulo) de varias pulgadas cuadradas. El arreglo solar o panel está

definido como un grupo de varios módulos eléctricamente conectados en una

combinación serie- paralelo para generar la corriente y el voltaje requeridos.

19

Esquema de un panel solar

8 MARCO METODOLÓGICO

8.1 Enfoque y tipo de investigaciónLa presente investigación es de carácter experimental y descriptivo. Es de orden

experimental debido a que permite Analiza el efecto producido por la acción o

manipulación de una o más variables independientes sobre una o varias

dependientes. Y de carácter descriptivo por que busca dar a conocer las

condiciones actuales o de alguna manera caracterizar la situación anterior desde

los mismos actores, buscando la construcción de propuestas pedagógicas en este

20

ámbito, para mejorar la calidad y los indicadores de competitividad de la

producción y búsqueda de nuevos proyectos.

Todo esto desde un enfoque constructivista, que resalta que el individuo, en lo

cognitivo, lo social y lo afectivo, no es sólo producto del ambiente, ni el resultado

simple de sus disposiciones internas, sino una construcción propia que se va

produciendo día a día como resultado de la interacción entre esos dos factores.

8.2 Diseño de la Investigación

Recolección de información

Revisión Documental

Elaboración del documento

Revisión bibliográfica

Ejecución

Sistematización y Análisis de la Información

Sistematización de resultados

Análisis e interpretación de la información

Entrega y socialización de resultados

Entrega del informe preliminar.

Correcciones al documento.

Entrega del informe final.

Sustentación de las conclusiones.

21

17

18

9 CONCLUSIÓN

Teniendo en cuenta que las energías renovables como son la eólica y la solar, son

las mejores alternativas para contribuir con la preservación del medio ambiente,

hemos trabajado en la implementación de un sistema de energía alternativo

centrado en el uso de la energía solar y eólica, para la producción y suministro de

energía de una vivienda familiar en la ciudad de Cartagena.

Este sistema lo hemos hecho a escala para poder verificar su funcionamiento y

utilidad y así poder:

Sensibilizar a las personas sobre el uso adecuado de la energía solar.

Crear conciencia acerca del uso de la energía solar y eólica.

Aplicar estrategias para mejorar la producción de energía solar y eólica.

Aprovechar los recursos naturales (sol y aire) al máximo para nuestro beneficio y

el del ambiente

Mediante este proyecto pudimos Suministrar de energía solar y eólica para

abastecer de iluminación a una vivienda mediante equipos solares y verificar la

viabilidad y eficacia del mismo.

10 BIBLIOGRAFIA

http://www.azulambientalistas.org/eolica.html

https://www.geocaching.com/geocache/GC21BFK_la-cima-del-viento?

guid=a6a4303f-a194-4cf3-96ac-c8e34305612f

Ángeles-Camacho, C., García-Martínez, M. y Bañuelos-Ruedas, F. Incorporación

de Energías Renovables a Sistemas Eléctricos de Potencia. Presentado en

Congreso MASXXI, Cuba, Noviembre de 2009.

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19

Patel, mukund. Wind and solar power systems. Design, analysis, and operation.

Segunda edición. U.S. Merchant marine academy. Kings point, New York, U.S.A.

Taylor & Francia Group, 2006

CRIADO; A: diseño de una instalación solar térmica multipropósito para un

edificio de viviendas en granadas: 2009 pág. 17

SANTA MARTA, J. las energías renovables son el futuro: 2004. Pág. 1

CRIADO; A: diseño de una instalación solar térmica multipropósito para un

edificio de viviendas en granadas: 2009 pág. 17

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ANEXOS

Panel solar de 6 v

Motor dinamo

Focos leds

Hélice de aluminio

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