IMPLEMENTACIÓN DE LA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA EN LA INSTITUCIÓN EDUCATIVA ABRAHAM LINCOLN.

INTEGRANTES DEL GRUPO DE INVESTIGACIÓN ECOENERGY

JULIE KATERINE LOPEZALEXANDRA TORRES SANCHEZ

LEONARDO SANTANALUISA FERNANDA MIRABAL

PAOLA ANDREA PINZONJHON PARRADO TABARES

JAIVER ORTIZMARÍA PAULA BARRIOS DEVIA

GIOMARY GUIZAANGELICA PARRADOALIX REINA TABARES

ANDREA LIZETH VILLAREAL JACOMEDANIELA GUIZA HERRERA

HARRISON POOL HERNANDEZ REYESLUIS CARLOS BEJARANO

MICHAEL JARAMILLOYEISON AGUILARJAIR LONDOÑO

YULI GUTIERREZANGIE GONZALEZLIMA DIAZ YEIMY

SILVA ROMERO ANGIETORRES CONY

DOCENTE COINVESTIGADOREDUARD ALEX VIDALES MEZA

ASESORA DE LINEAS DE ENERGIA PARA EL FUTURO YENNIFERF TINJACA

INSTITUCION EDUCATIVA ABRAHAM LINCOLNVILLAVICENCIO – 2013

TABLA DE CONTENIDO

Resumen…………………………………….…………………………………………….3

Introducción………………………………………………………………………………..4

Perturbación de la onda…………………………………………………………………..6

Superposición de la onda…………………………...……………………………………6

Cronograma………………………………………………………………………………..8

Trayectoria de indagación….…………………………………………………………….7

Recorrido de la onda……………………………………………………………………...9

Reflexión de la onda……………………………………………………………………10

RESUMEN

En el presente documento se describe el proceso de investigación llevado a cabo en el colegio Abraham Lincoln por el grupo ECOENERGY, donde su principal meta es la búsqueda de una fuente alterna de energía eléctrica, porque actualmente el colegio solo cuenta con el fluido eléctrico tradicional o convencional, que frecuentemente presenta interrupciones, generando malestar en el desarrollo de las clases especialmente de las salas de informática.

En la búsqueda de la solución a la problemática se adelanta una investigación, donde se experimenta con energía solar fotovoltaica y se encuentra que es una opción apropiada para el sector rural o zonas apartadas donde no llegue la red de energía eléctrica tradicional debido a los altos costos de inversión inicial en los elementos que se requieren para la implementación un sistema de energía solar que abastezca en un porcentaje significativo en las exigencias de energía eléctrica que tiene la institución.

INTRODUCCIÓN

En la Institución educativa Abraham Lincoln, ubicada en el barrio retiro de la ciudad de Villavicencio, se lleva a cobo una investigación sobre cómo implementar un sistema que usufructuando la energía solar o energía lumínica que produce el sol, la transforme en energía eléctrica para abastecer parte de las necesidades que en este campo presenta la institución, teniendo como motivación principal solucionar la problemática que presenta la red que actualmente provee a la Institución de este fluido, para ser más exactos las interrupciones que presenta este servicio, que en procesos de formación como los que se desarrollan en la sala de informática generan traumatismos al realizar las actividades normales.

A continuación se presentan las respuestas a los interrogantes que se plantearon al inicio y durante el proceso:

¿Cómo funciona la energía solar? Respuesta: La energía lumínica que produce el sol es una de las fuentes más útiles y duraderas que existe, que se ha tenido desde siempre, no solo podemos aprovecharla con los paneles solares sino que también hay muchos otros métodos de igual importancia para aprovechar esta energía. Algunas formas de utilizar la energía solar son:

Energía solar fotovoltaica: Transforma los rayos solares directamente en electricidad.

Energía solar foto térmica: Que aprovecha el calor en sí mismo. Es el método técnicamente menos complejo.

Energía solar termoeléctrica: Transforma el calor solar en energía eléctrica en forma no directa. Es una aplicación de la energía solar foto térmica.

¿Podemos utilizar la energía solar en nuestro colegio? Respuesta: Si se podría aprovechar la energía solar, si contamos con los medios e implementos necesarios en nuestro plantel educativo, y aunque los costos de los equipos son altos, se genera independencia de otras entidades para la obtención de la energía eléctrica y de paso ayudaríamos a la conservación del planeta.

¿Por qué el sol es productor de energía eléctrica? Respuesta: El sol al ser una enorme bola de fuego con un centro de helio envía a la tierra unos rayos de luz que al ser recibidos por los paneles generan una reacción química y por medio de este proceso de transformación la convierte en energía eléctrica.

¿Cuánto ahorramos al usar la energía solar? Respuesta: Ahorramos en el consumo mensual de energía, pero se debe tener en cuenta que la inversión inicial para adquirir los elementos que componen el sistema solar son de costos

significativos, y la relación costo frente a producción es directamente proporcional. Se debe tener en cuenta que la implementación del sistema fotovoltaico trae otros beneficios como contar con un sistema propio de producción y sin daños ambientales.

¿Cómo contribuimos con el medio ambiente al usar otras fuentes de energía? Respuesta: Si utilizamos otros medios para producir energía eléctrica estaremos protegiendo cuidando y prolongando nuestra existencia algunos años más, Si se tiene en cuenta que la producción de energía por medio de combustibles fósiles genera un impacto ambiental catastrófico para el planeta y las fuentes hidroeléctricas que son las más utilizadas, ocasionan trauma en la reproducción de los peses, porque las presas se convierten en obstáculos para la subienda de los peses al desove.

¿Cómo implementar la energía solar, para la generación de electricidad en la institución educativa Abraham Lincoln? Respuesta: Adquiriendo conocimientos de esta temática, consultando en textos, conociendo a través de internet y con proveedores ¿cómo son los equipos?, ¿cuál es el rendimiento de cada uno?, los precios promedio de cada elemento, adquiriendo los elementos necesarios y buscando la asesoría de expertos en el tema.

¿Cuál es el consumo energético del colegio? Respuesta: El colegio consume en promedio 1646 KWh de energía eléctrica en un mes. ¿En qué parte del colegio sería viable colocar un panel de energía solar? Respuesta: Cerca al salón de música hay una zona muy iluminada durante todo el día, porque no hay árboles o edificaciones que generen sombra. Esto beneficiaria mucho ya que se necesita la absorción de rayos solares de forma directa para que el sistema funcione bien.

¿Cuál es el costo de implementación de la energía solar? Respuesta: El costo es alto si se tiene en cuenta que un sistema autosostenible para sostener dos lámpara que iluminen un área de aproximadamente 20 m2 durante 15 horas diarias tiene un costo aproximado a cuatrocientos cincuenta mil peos.

PERTURBACIÓN DE LA ONDA

¿COMO IMPLEMENTAR LA ENERGIA SOLAR, PARA LA GENERACION DE ELECTRICIDAD EN LA INSTITUCION EDUCATIVA ABRAHAM LINCOLN?

SUPERPOSICICIÓN DE LA ONDA

El problema radica en buscar una fuente alterna de energía ya que el colegio solo cuenta con el fluido eléctrico tradicional o convencional el cual a veces falla afecta negativamente las clases, debido a que la capacitación de la media técnica es en diseño e integración de multimedia y se necesita constantemente de energía eléctrica, por lo que se requiere almacenar energía y contar con un plan de contingencia para cuando se presenten cortes de este fluido.

También ocurre que los costos energéticos de la institución son altos y se quiere experimentar con la utilización de otras fuentes de energía, para evaluar si realmente ayudan a reducir el gasto en este servicio y poder utilizar ese dinero en otras actividades.

TRAYECTORIAS DE INDAGACIÓN

# TRAYECTORIA O ACTIVIDAD DESCRIPCIÓN

1CONVOCATORIA

El programa ondas abre la convocatoria para que todas las instituciones tengan la posibilidad de participar, para ello visitan los colegios dando la información.

2ESTAR EN LA ONDA.

En esta etapa diligenciamos las bitácoras 1, 2 y 3 donde nos conformamos como grupo de investigación, formulamos la pregunta, el problema y la justificación de nuestro proyecto.

3TRAYECTORIAS DE INDAGACIÓN.

En esta etapa llenamos la bitácora 4 y 5 donde colocamos las metas del proyecto, las actividades y el cronograma así mismo el presupuesto que determinara en que vamos a invertir el dinero.

4

BÚSQUEDA DE INFORMACIÓN SOBRE EL TEMA.

Conseguir información sobre el tema en diferentes fuentes como internet, libros, revistas, periódicos y entrevistas a personas con experiencia en el tema para que nos asesoren.

5VISUALIZAR VIDEOS

Con ayuda de la sala de sistemas visualizar videos sobre las fuentes de energía, los usos e instalación de la energía solar.

6COTIZACION DE LOS IMPLEMENTOS.

Indagar en diferentes sitios, los precios de los diferentes artefactos necesarios para la implementación de la energía solar fotovoltaica.

7INSTALACION DEL PANEL SOLAR.

Una vez adquiridos los materiales instalaremos el panel solar para el suministro de energía al salón de sistemas encendiendo los bombillos.

8ELABORACIÓN DE UN PRODUCTO MULTIMEDIA.

Aplicando los conocimientos adquiridos en la media técnica que cursamos, se elabora el diseño e integración de un producto multimedia para presentar el proceso desarrollado en la investigación.

9SOCIALIZACIÓN DEL PROYECTO.

Participación en el evento en el cual daremos a conocer todo lo que se hizo en la investigación, mostrando los resultados y conclusiones.

CRONOGRAMA

#ACTIVIDADE

S

MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 41 convocatoria

2 Estar en la onda.

3 Trayectorias de indagación.

4 Búsqueda de información sobre el tema.

5 visualizar videos

6 Cotización de los implementos.

7 Elaboración de un producto multimedia.

8 Socialización del proyecto.

RECORRIDO DE LA ONDA

Búsqueda de la información: En esta fase el grupo se dividió por pequeños grupos, con el fin de abordar diferentes temáticas y luego unificar criterios en una plenaria. Los temas que se consultaron fueron: La función que presta cada componente de un sistema de energía solar, unidades de medida que se utilizan y el rendimiento del elemento. Los componentes que se consultaron fueron: Paneles solares, Reguladores, baterías o unidades de almacenamiento, transformadores de corriente alterna a corriente continua, receptores que se pueden acoplar al sistema y los conductores de energía.

Visualizar videos: De la anterior actividad se seleccionarán videos explicativos para facilitar a cada integrante del grupo la comprensión de la temática.

Cotización de los implementos: En estafase se verifico en las páginas de internet enfocadas a comercio, el costo de cada componente del sistema, teniendo en cuenta su rendimiento, luego con los precios obtenidos de la red, se procedió a cotizar los elementos en las tiendas especializadas en estos productos que están ubicadas en la ciudad.

REFLEXIÓN DE LA ONDA

Se puede concluir que La producción de energía eléctrica a partir del efecto foto electrónico o fotovoltaico, es una de las formas más limpias que existen en la actualidad, donde los impactos ambientales negativos son mínimos. Pero en el país se presenta como desventaja la comercialización de paneles de tecnologías obsoletas y con precios elevados. Para mitigar esta situación se debe contactar un proveedor que ofrezca tecnologías actualizadas y a precios asequibles.

Por lo anterior revisando la relación costo beneficio, este sistema resulta ideal para lugares donde no se cuente con conexión a las redes de fluido eléctrico que se ofrecen en el País; donde la producción en la mayor parte proviene de la energía hidráulica. Seguramente en un futuro no muy lejano se cuente con formas trasformar la energía solar en eléctrica de una manera más óptima y este sistema se convierta en una de las primeras opciones a tener en cuenta en el sector urbano.

También se puede decir que en diferentes países se adelantan investigaciones en este sector y que el potencial de la energía solar es muy alto, se necesita avanzar en la tecnología de transformación de este tipo de energía en electricidad. Para llegar en un futuro al aprovechamiento de porcentajes significativos, porque en la actualidad esta energía en su mayor parte no es utilizada.

Por ultimo decir que Colombia se encuentra en una ubicación estratégica en el globo terráqueo para la utilización de la energía solar fotovoltaica, porque la línea del ecuador pasa por su territorio y más los llanos orientales por la topografía del terreno que presenta pocas áreas sombreadas.

PUBLICACIÓN Y DIFUSIÓN

Los resultados se publicaron en el día del arte la ciencia y la tecnología, evento donde se presenta los proyectos institucionales en esta asignaturas, realizando una carrera de carros solares donde podían participar todos los miembros de la comunidad educativa y se iniciaba con la elaboración de los carros siguiendo unos requerimientos (ver anexo 3) para poder participar. Donde se adecuo la pista, banderas de partida y finalización, zona de pits y demás elementos que se utilizan en las carreras tradicionales de automovilismo.

También se logró participar en expotecnología (ver anexo 7) en la ciudad de Bogotá, evento que se desarrolló del 28 de octubre al 3 de noviembre del año 2013, gracias a que fuimos una de las instituciones seleccionadas por el proyecto ONDAS.

Link de información en la web:

http://www.metalemaestro.com/index.php?option=com_content&view=article&id=3428:continua-celebrando-los-50-anos-la-ie-abraham-lincoln-de-villavicencio

https://www.youtube.com/watch?v=CBFw4fp_Icc

http://prezi.com/pjc8aynpakpv/ubate-colegio-icam-/

BIBLIOGRAFIA

HERNANDEZ FENOLLOSA, M. Energía Solar Fotovoltaica. 2013.

LÓPEZ, Rodolfo Dufo; AGUSTÍN, José Luis Bernal. Energía solar fotovoltaica. Prensas Universitarias de Zaragoza, 2005.

MÉNDEZ, Javier; CUERVO, R. Energía solar fotovoltaica. FC Editorial, Madrid, 2008.

SOLAR, Energia. Energía solar fotovoltaica. Página consultada en la web el, 2007, vol. 26.

URBINA, Antonio; PADILLA, Javier. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA.

ANEXOS

1 LOGOTIPO

2 ACTIVIDAD DE PUBLICACIÓN Y DIFUSIÓN

CARRERA DE CARROS SOLARES

3 ORIENTACIONES PARA LA CARRERA DE CARROS SOLARES DEL COLEGIO ABRAHAM LINCOLN AÑO 2013

REGLAMENTO

1. Cada carro debe tener el número asignado en una parte visible para los jueces.2. Cada escudería debe tener máximo 4 personas.3. El chasis debe ser elaborado por la escudería.4. Los motores permitidos para la competencia son de 5.9 Voltios, iguales en tamaño

y forma a los exhibidos previamente. Es decisión de la escudería si utiliza 1 o 2.5. Se deben utilizar dos celdas con las siguientes especificaciones: Potencia máxima

1.5 W (vatios) y VMP: 5V (5 Voltios como voltaje máximo). La forma de conexión es libre decisión de la escudería.

6. El sistema de transmisión debe ser ensamblado por el equipo. Se pueden utilizar sistemas de poleas o piñones para aumentar la velocidad.

7. No se permite utilizar dispositivos de almacenamiento de energía (pilas o baterías) u otras fuentes de energía diferentes a la luz solar.

8. Solo se acepta el uso de los ejes y ruedas de juguetes; de ninguna forma se permite el uso de otras partes de este origen. debido a que se busca exaltar la creatividad de la escudería.

9. Los vehículos deben desplazarse en línea recta y no apartarse del carril asignado.10. Cada carro será inspeccionado antes de iniciar la competencia y dado el caso que

no cumpla con el reglamento será descalificado.

Recomendaciones:

El vehículo debe desplazarse por el concreto. No se harán modificaciones, porque ya hay varios carros que se desplazan perfectamente en este material. Lo que indica que no se necesitan pistas especiales.

Cada escudería debe traer materiales para hacer reparaciones a su carro en caso de que sufra daños.

Estar atentos para participar en la carrera, la cual se tiene programada para el día 24 de octubre, pasadas las 9:00 AM dependiendo de la intensidad de la luz solar.

4 GALERÍA DE FOTOS EN LA FASE DE EJECUCIÓN

5 CONSUMO ENERGÉTICO DE LA INSTITUCIÓN

6 COTIZACIONES

7 CERTIFICADO DE EXPOSICIÓN EN EXPOTECNOLOGÍA

8 IMÁGENES EXPOTECNOLOGÍA