APROPIATE
DE LA ENERGIA SOLAR
EN
LA COCINA DE TU HOGAR
(Proyecto
de investigación)
María Fernanda Álzate García #2
Valentina
Salazar Ramírez #34
Yuliana
Trujillo Posada #38
Institución
Educativa Fray Julio Tobón B.
El
Carmen de Viboral
(Antioquia)
(Antioquia)
2013
Contenido
CAPITULO 1
EL PROBLEMA
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En
la actualidad dependemos cada vez más de la energía eléctrica en nuestra vida
cotidiana. Ya no es sólo nuestra fuente de iluminación en horas nocturnas si no
que ahora se presenta un acelerado consumo de esta, aumentando así el
calentamiento global y el deterioro de la capa de ozono.
(Wikipedia)
En la sociedad consumista
debido a la globalización se ha ido perdiendo poco a poco el sentido de
pertenencia y de cultura; hemos dejado de lado los cuidados del medio ambiente.
A pesar de los grupos ecológicos que han surgido desde el siglo XX no es
suficiente, porque a pesar de que son ya varios los grupos que siguen esta
corriente e ideología es mayor la población que aún no tiene conciencia acerca
del tema de la contaminación.
Debido al consumismo se ha
incrementado el nivel de uso se la tasa
de energía eléctrica provocando casi un colapso en el medio ambiente causando
la extinción de muchas especies animales y vegetales, la erosión de suelos y pérdida
de grandes hectáreas de bosques debido a la construcción de hidroeléctricas.
1.2 PREGUNTA
DESCRIPTIVA
¿Cuáles son las consecuencias en el medio ambiente, derivadas del uso de
fuentes de energía no convencionales; y que beneficios podría traer el uso de
la energía solar?
1.3 OBJETIVOS
1.3.1 General:
Implementar la energía solar
como posible solución al mal uso de la energía eléctrica y al ahorro de esta
misma, logrando así la conservación del medio ambiente y de los recursos que
este nos brinda.
1.3.2 Específicos:
1.
Conocer los diferentes usos que se le da a la
energía eléctrica
2.
Verificarlos diferentes métodos de aplicación
de la energía solar.
3.
Estar al tanto de la necesidad de emplear la
energía solar para la disminución del consumo y los cuidados del medio
ambiente.
4.
Identificar los diferentes inconvenientes que
dichas energías pueden causarle al medio ambiente y entorno familiar en el que se desarrolla el ser humano.
1.4 JUSTIFICACIÓN
La realización de este proyecto de
investigación se da con la intención de encontrar unas nuevas y productivas
formas de utilización de la energía eléctrica transformándola o mejor dicho
utilizando energía solar con el objetivo
de ayudar al ahorro de esta.
Este proyecto beneficiaria a la población en
general ya que ayuda a ahorrar dinero y
a cuidar el medio en el que vivimos, sin contar que disminuye las radiaciones solares.
1.5 LIMITACIONES
En
el proceso de investigación nos podríamos encontrar con una variedad de
limitaciones las cuales podrían hacer más lenta la realización del proyecto.
Estas
limitaciones bien podrían ser, la falta de disposición de las personas a la
hora de responder las encuestas y el des interés por el producto y/o proyecto
de apropiación de la energía solar
CAPITULO 2
MARCO
TEÓRICO
2.1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN:
Se denomina energía
eléctrica la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia entre dos puntos, lo que permite establecer una
corriente entre ambos cuando se los pone en contacto por medio de un
conductor eléctrico. La energía eléctrica puede transformarse en muchas otras
Formas de energía, tales como la energía luminosa o luz, la energía mecánica y la energía térmica.
2.1.2. Consumo De Energía Y Eficiencia Energética:
Los
aparatos eléctricos cuando están funcionando generan un consumo de energía
eléctrica en función de la potencia que tengan y del tiempo que estén en
funcionamiento. En España, el consumo de energía eléctrica se contabiliza
mediante un dispositivo precintado que se instala en los accesos a la vivienda,
denominado contador, y que cada dos meses revisa un empleado de la compañía
suministradora de la electricidad anotando el consumo realizado en ese período.
El kilovatio hora (kWh) es la unidad de energía en la que se factura
normalmente el consumo doméstico o industrial de electricidad.
2.1.3. ¿Qué es la energía solar?
La energía solares la energía obtenida a partir del aprovechamiento
de la radiación electromagnética procedente del Sol.
La radiación solar que
alcanza la Tierra ha sido aprovechada por el ser humano desde
la Antigüedad, mediante diferentes tecnologías que
han ido evolucionando con el tiempo desde su concepción. En la actualidad, el calor y la luz del Sol
puede aprovecharse por medio de captadores como células fotovoltaicas, helióstatos
o colectores térmicos, que pueden transformarla en energía eléctrica o térmica.
Es una de las llamadas energías renovables o energías limpias, que puede hacer
considerables contribuciones a resolver algunos de los más urgentes problemas
que afronta la Humanidad.
2.1.4. Tecnología Y Usos De La Energía Solar
Clasificación
por tecnologías y su correspondiente uso más general:
· Energía solar activa: para uso de baja
temperatura (entre 35 °C y 60 °C), se utiliza en casas; de media
temperatura, alcanza los 300 °C; y de alta temperatura, llega a alcanzar
los 2000 °C. Esta última, se consigue al incidir los rayos solares en
espejos, que van dirigidos a un reflector que lleva a los rayos a un punto
concreto. También puede ser por centrales de torre y por espejos parabólicos.
· Energía solar pasiva: Aprovecha el calor
del sol sin necesidad de mecanismos o sistemas mecánicos.
· Energía solar térmica: Es usada para producir agua caliente de baja temperatura
para uso sanitario y calefacción.
· Energía solar fotovoltaica: Es usada para producir electricidad mediante placas de
semiconductores que se alteran con la radiación solar.
· Energía solar termoeléctrica: Es usada para producir electricidad con un ciclo
termodinámico convencional a partir de un fluido calentado a alta temperatura
(aceite térmico).
· Energía solar híbrida: Combina la energía solar con otra energía. Según la
energía con la que se combine es una hibridación.
(Google_ Wikipedia)
2.2. BASES TEÓRICAS
§ De acuerdo a las
diferentes investigaciones que hemos realizado para poder elaborar el proyecto
se dice que la mejor forma de ahorrar la energía eléctrica es empleando” el uso de la luz
natural el tiempo que más se pueda” (Wikipedia) basándonos en este aspecto
es que hemos decidido implementar como una gran opción el uso de la energía
solar
2.2.1. Usos de la energía solar
El sol es una estrella que los
seres humanos siempre hemos identificado y que hemos aprovechado en formas
distintas, pues es la fuente
principal de energía en el Sistema Solar de forma directa o
indirecta. Esta fuente de energía electromagnética
es fundamental para la existencia de vida en el planeta.
La Tierra recibe alrededor de 275
millones de gigawatt-años (275 x 10 a la 15 potencia de watts) de radiación
solar en la atmósfera superior cada año, lo que significa un total de 8.2
millones de “quads” de energía al año (actualmente la humanidad consume 400
quads cada año). En otras palabras, cada día que pasa la Tierra recibe 56 veces
la energía que la humanidad consume en un año
Aproximadamente 30% es reflejado al
espacio mientras que el resto se absorbe en nubes, océanos y masas. En promedio
anual, los polos reciben menos insolación que el ecuador, porque los polos de
la superficie de la Tierra no están angulados con el Sol.
La insolación es una medida de la
radiación solar recibida en una superficie de área registrada durante un tiempo
determinado. Se llama también irradiación solar. Se mide en joules por
milímetro cuadrado. La radiación solar hace contacto con el planeta que se
encuentra dentro de una magnetósfera. Algo de la energía solar será absorbido
en la magnetósfera y el resto reflejado. Usualmente la radiación solar
absorbida se convierte en energía térmica, causando un incremento en la
temperatura de objeto.
El espectro de la luz solar en la
superficie de la Tierra está en el visible y cerca de los rangos infrarrojos
con una pequeña parte de ultra-violeta. La luz visible es sólo una parte del
espectro electromagnético. La radiación electromagnética no es monocromática,
sino de un rango de diferentes longitudes de onda y por tanto niveles de
energía.
La tierra, los océanos y la atmósfera absorben la
radiación solar y aumenta su temperatura,
permitiendo un ambiente propicio para la vida. Las plantas usan la luz
para hacer alimento a través de la fotosíntesis, los animales se alimentan de las plantas. Las plantas pueden
usarse como Energía
de Biomasa y si decaen bajo ciertas condiciones, con el paso del tiempo se
transforman en energías
fósiles como carbón, petróleo, y gas natural que usamos todos los días
El sol además ejerce interacciones con
la Tierra a través de su campo electromagnético y de la gravedad que ejerce,
provocando su rotación y por tanto, calor desde el núcleo de la Tierra, que
posteriormente es aprovechado como Energía Geotérmica y como uno de los
principales orígenes de la Energía en los océanos
Actualmente, se ha identificado que la
energía solar puede aprovecharse de 4 formas distintas que se clasifican en
“activas” (paneles, colectores térmicos) o “pasivas” (construcción sustentable)
dependiendo de la forma en que capturan, convierten y distribuyen la energía
solar.
como fuente de calor a través de una
arquitectura solar, para generar electricidad solar térmica (transformar la energía
en vapor con energía cinética y alimentar un generador eléctrico)
,a través de celdas fotovoltaicas de sistemas conectados a un circuito eléctrico.
Las celdas fotovoltaicas son arreglos
de materiales semiconductores con un potencial de flujo de electrones
controlado que al ser energizados por fotones de luz de energía
solar generan una corriente
eléctrica. Esta
tecnología puede organizarse en módulos o sistemas para alimentar un circuito
eléctrico para ser aprovechado directamente por luces en el hogar, aparatos,
negocios, transporte e infinidad de aparatos.
En general el gran obstáculo de
aprovechar la energía solar es que la actual tecnología sólo funciona cuando el
sol irradia en la superficie de la tecnología de forma directa (por las noches
o en días nublados se deben sustituir la fuente de energía, por ejemplo con gas
natural para mantener los procesos)
-Tomando como base esta información es
que hemos decidido emplear la energía solar como un buen recurso permitiéndonos
el ahorro de energía y ayudándonos también en el cuidado del medio ambiente
dándole una muy buena utilización a los recursos que este nos brinda
2.3. DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS
· El término
Energía se puede usar de distintas
maneras, por ejemplo, esta palabra se utiliza en física en relación a las
fuentes de electricidad que se usan en
las viviendas, fábricas, calles, etc. En ciencias naturales el uso de este
término se refiere a la fuerza vital que necesita cada ser vivo para sobrevivir
en cada ecosistema y/o en su habitad.
· La
palabra Consumismo hace referencia a
la compra, acumulación o consumo de bienes y
servicios considerados no esenciales, como al sistema político y económico que
promueve la adquisición competitiva de riqueza como signo de estatus y prestigio dentro de un grupo
social.
· El
uso del término de la palabra Extinción en
la rama ecológica quiere decirla desaparición y/o muerte total de una especie
ya sea vegetal o animal, para El Diccionario De La Real Academia De La Lengua
Española simplemente significa muerte o desaparición total.
2.4. HIPÓTESIS
· El
ahorro de la energía eléctrica bien podría reducir los índices de calentamiento
global y contaminación ambiental.
· La energía
solar probablemente ayude a reducir el alto costo de los impuestos públicos.
· La
energía solar será una muy buena y nueva política de cuidado amigable para con
el medio ambiente.
2.5. VARIABLES
Variable
|
Definición
|
Causante
|
Dimensiones
|
Latitud
|
Entre más
lejos del Ecuador, hay menos energía
radiante.
|
Astronómica y ambiental
|
|
Altitud
|
Entre
Más
distancia sobre el nivel del mar, hay menos energía.
|
la
altitud es la distancia vertical de un punto de la Tierra respecto al nivel del mar, llamada
elevación sobre el nivel medio del
mar, en contraste con la altura, que indica la distancia vertical existente entre dos
puntos de la superficie terrestre
|
Astronómica y ambiental
|
Traslación
de la tierra
|
Es lo que
origina cambios en la cantidad de radiación a través del año generando las
Estaciones.
|
La Tierra
realiza una vuelta completa en un año sidéreo, El año
sidéreo es de poca importancia práctica. Para las actividades terrestres es
más importante la medición del tiempo según las estaciones.
|
Astronómica y ambiental
|
Efecto de
rotación
|
Que
genera el día y la noche y por ende, radiación solar sólo durante el día.
|
la Tierra
girando sobre sí misma a lo largo de un eje imaginario denominado Eje terrestre La primera referencia
tomada por el hombre fue el Sol, cuyo movimiento aparente, originado en la
rotación de la Tierra, determina el día y la noche, dando la impresión que el
cielo gira alrededor del planeta.
|
Astronómica y ambiental
|
(google_wikipedia_yahoo)
CAPITULO 3
MARCO METODOLÓGICO
3.1. NIVEL DE INVESTIGACIÓN
La
investigación que estamos tratando de realizar tiene un enfoque más bien hacia
la Investigación Explicativa ya que estamos tratando de buscar el porqué
de los hechos mediante el establecimiento de relaciones causa-efecto.
La causa y el efecto de
implementar una política de utilización de la energía solar como estrategia
amigable con el medio ambiente y el entorno social en el que vive cada
individuo.
3.2. DISEÑO DE INVESTIGACIÓN
No
es fácil definir como se llevara a cabo el proceso de investigación de un
proyecto o tema del cual se conoce tan poco, pero en realidad la seguridad de
cada tema, la investigación activa y la búsqueda en buenas fuentes es la que
lleva a un investigador a extraer buenos frutos de cada proyecto que se plante.
La
investigación de este proyecto titulado “El Uso De La Energía solar”
Va a
ser más que todo de una forma documental ya que utilizaremos más que todo la
metodología investigativa por documentos, libros y herramientas como el
internet los cuales nos permitirán un conocimiento más afondo de los efectos
que tiene el uso de la energía eléctrica cotidiana en el entorno y/o medio
ambiente y como la energía solar nos puede llevar a contrarrestar muy probablemente las catástrofes y las
consecuencias de un recalentamiento global el cual también se podría reducir en
mínimas cifras gracias a esta particular energía.
3.3. POBLACIÓN Y MUESTRA
En el
municipio del Carmen de Viboral se cuenta con una población urbana cercana a
los 25.634 habitantes, los cuales se desempeñan en
distintas labores como trabajar, estudiar etc. El objetivo de nuestra
investigación seria la de favorecer a estos 25.634 habitantes aunque claro está
que en primer lugar la vamos a plantear delante de los docentes de las áreas de
ciencias naturales y tecnología e
informática; y a los estudiantes de la Institución Educativa Fray julio Tobón
B.
En
el Carmen de Viboral contamos con una gran cantidad de jóvenes y de personas a
las cuales les interesa un medio ambiente sano y cuidar sobre todo nuestras
fuentes hídricas las cuales abundan en nuestro municipio, es por esta razón
entonces que queremos desarrollar nuestro proyecto de investigación
principalmente acá en el Carmen, observar su acogida y sus resultados.
3.4. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS
En una
investigación acerca de la energía solar es importante tener muy en cuenta los
aportes ecológicos de algunos ecologistas y la opinión, posiciones y posibles
planteamientos de muchos físicos que son expertos en la materia de la energía
eléctrica y por supuesto de la energía solar, entonces uno de los instrumentos
más factibles seria acudir a la biblioteca, consultar en libros, documentos y
aportes hechos en revistas y otros medios de comunicación en los cuales podamos
encontrar las mejores formas de implementación de la energía solar.
Es importante también
acudir a otras investigaciones realizadas por expertos para compararlas y
adoptar sus planteamientos y posturas adecuados a nuestro proyecto de
investigación.
3.5. TÉCNICAS DE PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE DATOS
Toda la investigación que
realicemos será sometida a un orden en específico, como todas las fuentes de
investigación serán documentos, entonces serán guardadas en carpetas y archivos
bien ordenados y clasificados por fechas. Llegando el caso de que tengamos que
recurrir a encuestas ya esta información será tabulada y se sacaran los
promedios de la investigación
CAPITULO 4
ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
Lo que deseamos plantear
referente al ahorro de energía es la ejecución de una cocina solar o también conocido como horno solar pues es
por allí donde se puede iniciar con el ahorro de energía los recursos o
materiales que utilizaríamos para
elaborarlo serian
-
Se necesitan
materiales estructurales para que la
tenga y conserve una configuración y una forma dada, y sea duradera mucho
tiempo.
-
Aislante térmico A fin de
que alcance en su interior temperaturas lo suficientemente altas para cocinar,
sus estructuras deben tener un buen
valor de aislamiento (retención de calor)
- Una parte la cocina solar
(horno solar) debe ser preferiblemente en material de
vidrio y encararse al sol para suministrar calor vía efecto invernadero.
-
Reflectores ,Se
necesitan uno o más reflectores para hacer rebotar luz adicional dentro de la
cocina solar a fin de aumentar la temperatura de cocción
El tiempo empleado para
elaborarlo dependería de la agilidad con que se ejecute el trabajo pues es un
proyecto que requiere de bastante tiempo para ser realizado pero
aproximadamente 6 meses.
4.1. RECURSOS NECESARIOS
Recursos
materiales: materiales estructurales,
Aislante, vidrio, Reflectores, paneles solares
Recursos
humanos: integrantes del equipo con el cual se está realizando
dicho proyecto, investigadores, ecologistas, físicos
y demás personal comunitario que conozca del tema.
4.2. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
FECHA
|
ACTIVIDAD
|
DURACIÓN
|
19-abril-2013
|
Se
consulta con fuentes vías y escritas los beneficios de dicho proyecto
|
1
hora
|
21-abril-2013
|
Se
decide realizar el proyecto de investigación sobre cómo se puede reducir el
ahorro de energía eléctrica implementando la energía solar en una cocina
solar(horno solar)
|
1
hora
|
1-mayo-2013
|
Se
entrega un anteproyecto
|
1hora
|
19-mayo-2013
|
Creación
del proyecto de investigación
|
1
hora.
|
22-mayo-2013
|
Hacemos
una breve investigación acerca de los diferentes temas y puntos a tratar en
el proyecto
|
1
hora
|
26-mayo-2013
|
Se
inicia con la elaboración del proyecto teniendo como base el documento
propuesto
|
2
horas. Aproximadamente
|
30-mayo
-2013
|
Se
envía esperando de regreso las correcciones
|
1
hora
|
2-junio-2013
|
Se
corrige el documento y se indaga el documento base hasta la página 35
|
2
horas
|
5-junio-2013
|
Se
realiza el proyecto hasta los anexos y se envía de nuevo
|
2
horas
|
12-agosto-2013
|
Exposición
del proyecto
|
1
hora
|
16-agosto-2013
|
Finalización
del proyecto, organizando cada una de sus correcciones y enviándolo de nuevo
a la profesora
|
2
horas
|
GLOSARIO
Energía
solar: Es la energía obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación
electromagnética procedente del Sol.
Panel
solar: Es un dispositivo que aprovecha la energía de la radiación solar.
Ahorro: Es la diferencia entre el ingreso disponible y el consumo efectuado por una
persona, una empresa, una administración pública, entre otros. Igualmente el
ahorro es la parte de la renta que no se destina al consumo, o parte
complementaria del gasto.
Medio
Ambiente: Se entiende todo lo que rodea a un ser vivo. Entorno que afecta
y condiciona especialmente las circunstancias de vida de las personas o de la sociedad en su conjunto
Rayos
UV: Es radiación
electromagnética cuya longitud de onda está comprendida
aproximadamente entre los 400 nm (4x10-7 m) y los 15 nm (1,5x10-8 m). Su nombre proviene de su rango que empieza desde
longitudes de onda más cortas de lo que los humanos identificamos como el color violeta.
Radiación
solar: Es el conjunto de radiaciones
electromagnéticas emitidas por el Sol
Luz
Eléctrica: Es cualquier dispositivo
capaz de producir luz por medio del flujo de
una corriente eléctrica.
Baterías:
Al dispositivo que almacena energía eléctrica, usando procedimientos electroquímicos y que posteriormente
la devuelve casi en su totalidad; este ciclo puede repetirse por un determinado
número de veces.
Aislante
Térmico: Es un material usado en la construcción y la industria y caracterizado por su
alta resistencia térmica
Calentamiento
Global: Es un término utilizado para referirse
al fenómeno del aumento de la temperatura media global, de la atmósfera terrestre y de los océanos, que posiblemente
alcanzó el nivel de calentamiento de la época medieval a mediados del siglo XX, para excederlo a
partir de entonces.
BIBLIOGRAFIA
Anónimo. (21 de 05 de 2013). Buenas
Tareas. Recuperado el 21 de 05 de 2013, de www.buenastareas.com
Arias, F. G. (1999). Proyecto de
Investigacion. Guia para su elaboración. Caracas: Orial Ediciones. 55
paginas
Tania P, R. (25 de 06 de 2013). Buenas
Tareas. Recuperado el 25 de 06 de 2013, de www.buenastareas.com
www.ask.com/Libros+De+Energia+Solar
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