Proyecto “carro solar”
Investigación científica
Mecánica automotriz Ciclo II
Integrantes:
Olgado Romero Franco
Álvaro Herrera Challca
Flores José
Macedo Rivera Erick
García Rodríguez Bruno
2011
Introducción:
Hoy en día el problema de la contaminación nos afecta a todos los habitantes del
planeta tierra. Cada vez nuestro mundo se contamina más y mas debido a las
necesidades que nos implica la vida. Algunos contaminantes frecuentes son: El
ruido, la contaminación de la basura en el suelo, el alto índice de smog en el aire,
una gran de fuente de contaminación son las baterías comunes que todos usamos
en nuestra vida cotidiana, esto contamina en gran manera ya que las pilas dentro
contienen componentes químicos que al ambiente son muy contraproducentes y al
La importancia de un automóvil solar no radica en que:
*Un automóvil solar es un verdadero proyecto de investigación y desarrollo de
adelantos tecnológicos en aerodinámica, materiales, foto celdas, electrónica,
motores, baterías y llantas.
* Un automóvil solar, resalta los términos "eficiencia" y "energía solar" de una
manera por demás atractiva, lo que ha provocado un efervescente interés por estos
términos entre los ingenieros. El automóvil solar, es capaz de recorrer enormes
distancias y viajar a una velocidad promedio de 70 km/h con una potencia menor a
1 kw, potencia equiparable a aquélla que se podría encontrar en cualquier aparato
electrodoméstico. La idea de realizar grandes cantidades de trabajo utilizando muy
poca potencia, es exactamente lo que es la eficiencia. Esto se logra, gracias a que
el auto solar utiliza en su construcción materiales muy ligeros y resistentes,
logrando obtener el menor peso para una estructura con una resistencia que
cumple con los requisitos de seguridad, también, se reducen al máximo las
pérdidas mecánicas por fricción en rodamientos, y en la transmisión, se tiene una
forma aerodinámica de muy bajo coeficiente de arrastre, se reducen las pérdidas
en la electrónica usando componentes de calidad y diseñando circuitos que
manejen una adecuada relación voltaje-corriente
PLANTEAMIENTO:
¿Cómo utilizar de manera eficaz los recursos naturales de energía en lugar de
Baterías pa
ra buscar reducir la contaminación del medio ambiente?
OBJETIVO:
Utilizar la energía solar al construir un carro con un control remoto remplazando las baterías.
HIPOTESIS:
Si nuestro carro proporcionara una menor contaminación al medio ambiente,
Entonces utilizará celdas solares aprovechando al máximo la energía del sol.
VARIABLES.
VARIABLE INDEPENDIENTE: Generar energía eléctrica mediante un panel solar.
VARIABLE DEPENDIENTE: Aprovechar mas la energía solar obteniendo un
Funcionamiento correcto del vehículo.
MARCO TEORICO:
¿Qué son las celdas solares?
Las células o celdas solares son dispositivos que convierten energía solar en
Electricidad, ya sea directamente vía el efecto fotovoltaico, o indirectamente
Mediante la previa conversión de energía solar a calor o a energía química.
La forma más común de las celdas solares se basa en el efecto fotovoltaico, en el
cual la luz que incide sobre un dispositivo semiconductor de dos capas produce
una diferencia del foto voltaje o del potencial entre las capas. Este voltaje es capaz
de conducir una corriente a través de un circuito externo de modo de producir
Trabajo útil.
¿Cómo se hacen las celdas solares?
Las celdas solares son de silicio se elaboran utilizando planchas (wast)
mono cristalinas, planchas poli cristalinas o láminas delgadas
Las planchas mono cristalinas (de aproximadamente 1/3 a 1/2 de milímetro
espesor) se cortan de un gran lingote mono cristalino que se ha desarrollado a
aproximadamente 1400°C, este es un proceso muy costoso. El silicio debe ser de
una pureza muy elevada y tener una estructura cristalina casi perfecta.
Las planchas poli cristalinas son realizadas por un proceso de moldeo en el cual el
silicio fundido es vertido en un molde y se lo deja asentar. Entonces se rebana en
planchas. Como las planchas poli cristalinas son hechas por moldeo son
apreciablemente más baratas de producir, pero no tan eficiente como las celdas
mono cristalinas. El rendimiento más bajo es debido a las imperfecciones en la
estructura cristalina resultando del proceso de moldeo.
En la producción de celdas solares al silicio se le introducen átomos de impurezas
(Dopado) para crear una región tipo p y una región tipo n de modo de producir una
unión p-n. El dopado se puede hacer por difusión a alta temperatura, donde las
planchas se colocan en un horno con el dopante introducido en forma de vapor.
Hay muchos otros métodos de dopar el silicio. En la fabricación de algunos
dispositivos de lámina delgada la introducción de dopantes puede ocurrir durante la
Deposición de las láminas o de las capas.
Un átomo del silicio tiene 4 electrones de valencia (aquellos más débilmente
unidos), que enlazan a los átomos adyacentes. Substituyendo un átomo del silicio
por un átomo que tenga 3 o 5 electrones de la valencia producirá un espacio sin un
Electrón (un agujero) o un electrón extra que pueda moverse más libremente que
Los otros, ésta es la base del doping. En el doping tipo p, la creación de agujeros,
es alcanzada mediante la incorporación en el silicio de átomos con 3 electrones de
Valencia, generalmente se utiliza boro. En el dopaje de tipo n, la creación de
Electrones adicionales es alcanzada incorporando un átomo con 5 electrones de
valencia, generalmente fósforo.
Una vez que se crea una unión p-n, se hacen los contactos eléctricos al frente y en
la parte posterior de la célula evaporando o pintando con metal la plancha. La parte
Posterior de la plancha se puede cubrir totalmente por el metal, pero el frente de la
Misma tiene que tener solamente un patrón en forma de rejilla o de líneas finas de
Metal, de otra manera el metal bloquearía al sol del silicio y no habría ninguna
Respuesta a los fotones de la luz incidente.
¿Cuánto cuesta hacer celdas solares?
La fabricación de las celdas solares es muy costosa debido a la tecnología usada
así como también los materiales usados en las mismas.
Aproximadamente su precio oscila entre $200 con un voltaje de 4.5V y 300mAh
Mientras mas voltaje tenga es mayor su precio aproximadamente una celda solar
de 12 volts. Nos costara aproximadamente $400.
¿Se producen en México las celdas solares? ¿Dónde se producen?
En México actualmente si se fabrican las celdas solares en MITSUBISHI México.
Aunque en México aun no se establece un mercado extenso que fabriquen celdas
Solares.
¿Cómo funcionan las celdas solares?
Para entender la operación de una célula fotovoltaica, necesitamos considerar la
Naturaleza del material y la naturaleza de la luz del sol. Las celdas solares están
Formadas por dos tipos de material, generalmente silicio tipo p y silicio tipo n. La luz
de ciertas longitudes de onda puede ionizar los átomos en el silicio y el campo
interno producido por la unión que separa algunas de las cargas positivas
(”Agujeros”) de las cargas negativas (electrones) dentro del dispositivo fotovoltaico.
Los agujeros se mueven hacia la capa positiva o capa de tipo p y los electrones
Hacia la negativa o capa tipo n. Aunque estas cargas opuestas se atraen
Mutuamente, la mayoría de ellas solamente se pueden re combinar pasando a
Través de un circuito externo fuera del material debido a la barrera de energía
Potencial interno. Por lo tanto si se hace un circuito se puede producir una corriente
A partir de las celdas iluminadas, puesto que los electrones libres tienen que pasar
A través del circuito para recombinarse con los agujeros positivos
¿CUÁL SERIA LA EFECTIVIDAD DE LAS CELDAS SOLARES EN RELACION A
SU COSTO Y BENEFICIO?
El rendimiento de celdas solares de más reciente desarrollo, supera el 30%,
Comparado con el 15% de muchos generadores eléctricos. Es la relación
Costo/beneficio lo que mantiene el uso de paneles solares como una solución que
es considerada sólo cuando resulta más barata que el uso de otras formas de
energía. Sin embargo, aquellos lugares en los cuales no hay acceso al uso de otras
Energías, el uso de energía solar es una excelente alternativa.
CONCLUSIONES:
Concluimos en que valió mucho la pena el hacer el carro solar, ya que así pudimos
observar que la energía solar realmente nos sirve para nuestra vida diaria y aun que es
Algo complicado la construcción, tiene ventajas y desventajas.
Con este carro podemos contribuir a esta causa simplemente buscando mas maneras de
Obtener energía eléctrica por otros medios donde no se contamine al medio ambiente. Se
Prototipo final con, celdas
solares, circuito electrónico,
coche comandado por
control
dice que este producto puede ofrecer un buen funcionamiento con alternativas que no
contaminen al ambiente; su calidad es muy buena. Además de que se es noble con el
ambiente. Nosotros hemos pensado que en los juguetes muy tradicionales y con esto se
obtendrían menores índices de contaminación debido a los desechos químicos que esta
produce.
Todo esto con la intención de lograr métodos de transporte mas sanos para el medio
ambiente y para la salud de las personas, sin embargo se han visto afectados por los altos
Costos de producción que implica poner en funcionamiento un automóvil solar y su
Adaptación al transporte urbano.
BIBLIOGRAFIA
http://www.instalacionenergiasolar.com/energia/celdas-fotovoltaicas.html
http://hpt.conectate.gob.pa/servlet/SBReadResourceServlet?rid=121573270
3625_175919861_726&partName=htmltext
http://proyectoselectronics.blogspot.com/2009/02/que-es-unprotoboard.
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