LAMINA 2

¿A QUIENES AFECTA EL PROBLEMA?

ANTES QUE CUALQUIER COSA CABE MENCIONAR QUE AL PRINCIPIO DE ESTA INVESTIGACION EL PRINCIPAL "PROBLEMA" A NUESTRO PUNTO DE VER COMO INTEGRANTES E INVESTIGADORES DEL TEMA; FUE EL DE EL CONSUMO DE ENERGIA ELECTRICA QUE NO SOLO AFECTA DE SOBRE MANERA A NUESTRO BOLSILLO SI NO QUE TAMBIEN AYUDA DE UNA MANERA MUY DIRECTA A LA CONTAMINACION CONSTANTE DE NUESTRO PLANETA.

POSTERIORMENTE, EL PROBLEMA NO SE QUEDO AHI SI NO QUE SIGUIO CRECIENDO, ASI COMO NUESTRAS DUDAS Y EXPECTATIVAS NO SOLO COMO ESTUDIANTE, SI NO COMO UN INTEGRANTE INCONCIENTE MAS DENTRO DE ESTE PLANETA,YA QUE NOS DIMOS CUENTA QUE EL PROBLEMA ES 10 VECES MAS GRAVE DE LO QUE IMAGINABAMOS.

EN PRIMER LUGAR LA INSTALACION ELECTRICA CON LA QUE CONTAMOS ACTUALMENTE EN LA ESCUELA NO SON LAS MEJORES,YA QUE AHORA ESTA CRECIENDO LA DEMANDA EN EL CONSUMO DE ENERGIA ELECTRICA POR LOS NUEVOS EQUIPOS DE COMPUTO QUE ADQUIEREN LOS ALUMNOS DEL PLANTEL, Y LOS ENCHUFES CON CORRIENTE ELECTRICA SON CADA VEZ MENOS, LO QUE GENERA NO SOLO INCONFORMIDAD DEL ALUMNADO SINO EXCESOS EN LAS CONECCIONES DE UN MISMO CONTACTO, LO QUE PUEDE DAR COMO RESULTADO UNA SOBRE CARGA EN ALGUNO DE LOS CONTACTOS, Y PERDIDAS DE EQUIPOS ELECTRICOS COMO LAPTOPS, INCLUSIVE HASTA LLEGAR A QUE SE GENERE UN SINIESTRO COMO UN INCENDIO,ETC. UN EJEMPLO DE ESTO SE NUESTRA ACONTINUACION

(PASILLO ENTRE LA BIBLIOTECA Y LA SALA DE MAESTROS EN DONDE COMPAÑEROS EN TEMPORADAS DE ENTREGAS SE QUIEREN TODOS CONECTAR Y PUEDE ACACIONAR SEVEROS PROBLEMAS)

OTRO PROBLEMA ES ES EXCESIVO CONSUMO DE ENERGIA QUE EXISTE EN EL PRIMER PISO DEL EDIFICIO 2 EN DONDE SE ENCUENTRA LA UDI Y ES DONDE SE GENERA UNO DE LOS GASTOS MAS FUERTES DE ENERGIA Y DE DINERO; POR QUE SON 5 AULAS LAS CUALES CUENTAN CADA UNA CON 25 COMPUTADORAS ,2 MINISPLITS,1 PROYECTOR Y CONTACTOS Y EN DONDE PODRIAMOS AHORRAR BASTANTE.

PERO, EL PROBLEMA NO QUEDO AHI,MIENTRAS MAS INVESTIGABAMOS,NOS DIMOS CUENTA QUE EL HECHO DE QUERER PROPONER CELDAS SOLARES PARA AHORRAR DINERO Y PROVEER FUTUROS PROBLEMAS NO ERA SOLO UNA BAGA IDEA SINO QUE ALREDEDOR DE NOSOTROS, EN OTRAS INSTITUCIONES,ESCUELAS,E INCLUSO PAISES ESTO YA CASI ES OBLIGATORIO Y Y UN PROYECTO DEL DIA A DIA; Y NO SOLO POR QUERER ECONOMIZAR SIN NO POR EL PROBLEMA GLOBAL DE CONTAMINACION QUE EXISTE ACTUALMENTE EN NUESTRO PLANETAY ESTO NO AFECTA YA SOLAMENTE A LOS INTEGRANTES DE LA ESIA TECAMACHALCO SI NO A TODO NUESTRO MUNDO QUE NOS ACABAMOS CON EL SIMPLE HECHO DE GASTAR ENERGIA ELECTRICA A LO TONTO EN NUESTRAS CASAS.

Y AHORA LA PROPUESTA YA NO SOLO ES PARA PRESENTAR Y PASAR NUESTRA MATERIA; SI NO PARA ENTRAR EN CONCIENCIA, POR QUE NOSOTROS SEREMOS CONSTRUCTORES, ARQUITECTOS,Y FINALMEMTE SEREMOS EN UN FUTURO NO MUY LEJANO LOS QUE SIGAMOS PROPONIENDO A CADA UNO DE NUESTROS FUTUROS CLIENTES ESTE TIPO DE PROYECTOS QUE NOS AYUDARAN A TODOS COMO INTEGRANTES DE ESTE MUNDO ESPERO QUE ESTO NOS SIRVA A TODOS Y TOMEMOS REALMENTE Y CON SERIEDAD ESTE TIPO DE PROBLEMATICA GLOBAL TAN GRANDE QUE TENEMOS EN NUESTRAS MANOS Y QUE TODOS PODEMOS PONER COMO POR AHI DICEN NUESTRO GRANITO DE ARENA POR QUE ESTO; ESTO, YA NO ES SOLO NECESARIO; AHORA URGENTE.

TODOS PODEMOS PONER NUESTRAS MANOS PARA AYUDAR A NUESTRO MUNDO QUE SE ACABA DIA A DIA.

CUANTAS CELDAS SE PROPONEN

EL CALCULO PARA SABER CUANTAS CELDAS NECESITA LA UDI SON:

ENVASE A LAS OBSERVACIONES DE LA UDI OBTUVIMOS EL SIG. DATOS QUE NOS SIRVIERON DE BASE PARA ESTIMAR LOS COSTOS, GASTOS Y CONSUMOS TANTO DE ENERGÍA ELÉCTRICA ASÍ COMO LOS ECONÓMICOS MÁS APROXIMADOS DE ESTA ÁREA.

CONSUMO POR COMPUTADORA = 230 WATTS/HR X 25 COMPUTADORAS = 5750 WATTS/HR./AULA

CONSUMO POR MINI SPLIT = 1680 WATTS/HR X 2 MINI SPLIT = 3360 WATTS/HR./AULA

CONSUMO POR PROYECTOR = 250 WATTS/HR X 1 PROYECTOR = 250 WATTS/HR./AULA

CONSUMO POR LAMPARAS = 80 WATTS/HR X 10 LÁMPARAS = 12560 WATTS/HR./AULA

LO ANTERIOR MULTIPLICADO POR 10 HORAS (5 HORAS MATUTINO Y 5 VESPERTINO) NOS DA 125600 WATTS/HR./AULA.

SE TOMARA ENCUENTA QUE EL COSTO DE WATTS/HR.SEGUN LA CFE ES DE 0 .32 CENTAVOS M/N POR LO TANTO: UN AULA TIENE UN CONSUMO APROXIMADO DE 25120 KW/BT GASTO ECONÓMICO DE $8038 M/N MENSUAL,PERO EL RESIVO ES BIMESTRAL ASÍ QUE BIMESTRALMENTE ES DE $16077 M/N POR AULA.
LO ANTERIOR NOS DA UN COSTO DE $ 96460M/N ANUALES POR AULA, POR LO TANTO ESTIMAMOS UNA INVERSIÓN TOTAL DE $48230 M/N POR LAS 5 AULAS QUE INTEGRAN LA UDI.

(FIG 1)

POR LO QUE NUESTRA PROPUESTA SE BASA EN EL USO DE CELDAS SOLARES(FIG 1) LOGRANDO UN AHORRO ENERGÉTICO CASI INSTANTÁNEO Y UN AHORRO ECONÓMICO A LARGO PLAZO YA QUE EL GASTO TOTAL PODRÍA SER ALGO ELEVADO (APROXIMADAMENTE $850000 M/N POR AULA), SIN EMBARGO SI SE REALIZARA CADA 2 AÑOS LA INVERSIÓN DE UN AULA SERÍA MUY FAVORABLE, Y EN VEZ DE PAGAR ENERGÍA ELÉCTRICA DE ESTAS 5 AULAS SE PODRÍA UTILIZAR PARA ALGUNA OTRA INVERSIONES DENTRO DEL INSTITUTO.

PRIMERA PROPUESTA EN 3D

CELDAS SOLARES EN EDIFICIO 2

EN PRIMER LUGAR SE COLOCARAN PANELES SOLARES SOBRE LA AZOTEA DEL EDIFICIO NO. 2 PARA APROBECHAR LA ENERGIA ELECTRICA SOLAR PARA LAS AULAS DEL AREA DE COMPUTO (UDI) UBICADA EN ESTE MISMO EDIFICIO EN EL PRIMER NIVEL.
SE COLOCARAN 1200 M2 DE CELDA SOLAR EN LA AZOTEA DEL EDIFICIO NO. 2 DE AULAS LA CUAL ESTARA INCLINADA A 25° HACIA EL SUR PARA CAPTAR LA MAYOR ENERGIA SOLAR, PARA APROVECHARLA EN EL SUMINISTRO DE ENERGIA ELECTRICA A COMPUTADORAS EN EL ARE A DE AUDI EN ESTE MISMO EDIFICIO
SE DARA SERVICIO A 5 AULAS QUE CUENTA CON 25 COMPUTADORAS CADA UNA, LAS CUALES SERAN ALIMENTADAS POR LOS PANELES SOLARES, EN PERIODOS DE DOS AÑOS POR AULA.
PARA ABASTECER DE ENERGIA SOLAR A LA COMPUTADORAS EN LA HORA NOCTURNA CUANDO YA NO HAY SOL, SE COLOCARAN UN SISTEMA AUTOMATICO DE BATERIA EN CADA SALON.

EL EDIFICIO CON AZOTEA AZUL, ES LA SIMULACION DE LAS CELDAS QUE SE ESTAN PROPONIENDO, LLEVARAN LOS 25° HACIAL EL SUR PARA UN MEJOR FUNCIONAMIENTO.

ESTE ES UN EJEMPLO DE UN AULA QUE VAMOS A AVASTECER DE ENRGIA ELECTRICA LA CULA GASTA ALDEDODOR DE 95600 WATTS/DIA

COMO SE CAPTA LA ENERGIA SOLAR EN LAS CELDAS

¿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 recombinar 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.
Efecto fotovoltaico en una célula solar
La cantidad de energía que entrega un dispositivo fotovoltaico esta determinado por:

1. El tipo y el área del material
2. La intensidad de la luz del sol
3. La longitud de onda de la luz del sol

Por ejemplo, las celdas solares de silicio monocristalino actualmente no pueden convertir más el de 25% de la energía solar en electricidad, porque la radiación en la región infrarroja del espectro electromagnético no tiene suficiente energía como para separar las cargas positivas y negativas en el material.
Las celdas solares de silicio policristalino en la actualidad tienen una eficiencia de menos del 20% y las celdas amorfas de silicio tienen actualmente una eficiencia cerca del 10%, debido a pérdidas de energía internas más altas que las del silicio monocristalino.
Una típica célula fotovoltaica de silicio monocristalino de 100 cm2 producirá cerca de 1.5 vatios de energía a 0.5 voltios de Corriente Continua y 3 amperios bajo la luz del sol en pleno verano (el 1000Wm-2). La energía de salida de la célula es casi directamente proporcional a la intensidad de la luz del sol. (Por ejemplo, si la intensidad de la luz del sol se divide por la mitad la energía de salida también será disminuida a la mitad).
Una característica importante de las celdas fotovoltaicas es que el voltaje de la célula no depende de su tamaño, y sigue siendo bastante constante con el cambio de la intensidad de luz. La corriente en un dispositivo, sin embargo, es casi directamente proporcional a la intensidad de la luz y al tamaño. Para comparar diversas celdas se las clasifica por densidad de corriente, o amperios por centímetro cuadrado del área de la célula.
La potencia entregada por una célula solar se puede aumentar con bastante eficacia empleando un mecanismo de seguimiento para mantener el dispositivo fotovoltaico directamente frente al sol, o concentrando la luz del sol usando lentes o espejos. Sin embargo, hay límites a este proceso, debido a la complejidad de los mecanismos, y de la necesidad de refrescar las celdas. La corriente es relativamente estable a altas temperaturas, pero el voltaje se reduce, conduciendo a una caída de potencia a causa del aumento de la temperatura de la célula.
Otros tipos de materiales fotovoltaicos que tienen potencial comercial incluyen el diselenide de cobre e indio (CuInSe2) y teluo de cadmio (CdTe) y silicio amorfo como materia prima.

http://www.textoscientificos.com/energia/celulas

ANTECEDENTES PARA EL PROYECTO DE CELDAS SOLARES

Energia solar en Mexico

México es una nación que posee un gran potencial para explotar los recursos de energías renovables, en especial la energía solar; esto se debe a su excelente ubicación geográfica y al desarrollo que están sufriendo las empresas que se dedican a construir dispositivos que funcionan en base a esta energía. La energía solar en México no es más una promesa sino que una realidad tangible que promete rendir excelentes frutos; esta nación al igual que la mayoría de los países en el mundo, se encuentra atravesando un gran desabastecimiento de combustibles petrolífero, esta escasez es la que ha determinado un gran alza en los precios de casi todos los comestibles.
¿En qué influye el precio del petróleo en los alimentos? Aunque parezca mentira ambos factores están conectado; si el precio del combustible se eleva, encarecerá el precio de los medios de transportes que se emplean para trasladar los alimentos y esto repercute en los mismos.
Reemplazar los derivados del petróleo es una tarea fundamental que debe ser planeada por la totalidad de las naciones, es la única manera de no depender de un monopolio manejado por unos pocos; la energía solar en México tiene tantas posibilidades de desarrollarse como en España o aquellos sitios en donde la radiación solar es constante y abundante.
Proyectos
La energía solar en México está siendo difundida por los estudiantes de las distintas universidades, son ellos quienes llevan a cabo proyectos de electrificación, climatización y reemplazo de electrodomésticos convencionales. La universidad pionera es la de Monterrey, allí se han realizado una gran cantidad de estudios que revelaron que el 80% del consumo energético es abarcado por los combustibles como el petróleo o el gas natural. Para poder contrarrestar esta situación, la universidad puso a prueba sus proyectos de electrificación de zonas rurales mediante el uso de los paneles o módulos fotovoltaicos, se han elegido estas zonas debido al nulo alcance de las empresas de electricidad para poder establecer los cableados correspondientes.
En alrededor de 10.000 viviendas se colocaron los paneles de captación solar con sus respectivos acumuladores y los resultados fueron los esperados; la energía solar en México resultó ser tan rentable como en cualquier otra nación. Estos dispositivos se han empleado ya por 5 años y los beneficios que otorgaron a las familias fueron mucho mayores que los conseguidos con los calefactores y suministros convencional; no sólo se logró producir agua caliente sanitaria e iluminación, sino que el excedente pudo ser comercializado a las empresas de luz obteniendo así un ingreso fijo. Otro de los proyectos que se pondrá en marcha en poco tiempo incluye la electrificación de las áreas urbanas más pobres, aunque aquí sí el cableado de las empresas de electricidad puede establecerse, los costos mensuales de la factura de luz son muy elevados para estas familias, por ende se requiere de un dispositivo que pueda disminuir los gastos.
Equipos de energia solar fabricados en Mexico
La energía solar en México se está aprovechando a través del uso de los paneles fotovoltaicos, estos son los más producidos en esta nación debido a que fabricar otros artefactos con estas características resulta todavía algo muy oneroso. Los paneles solares están fabricados de materiales conductores, en especial de silicio, compuestos por celdas fotovoltaicas que encargadas de transformar la energía solar en energía útil, constan de un soporte, batería y acumulador para poder almacenar la energía que se ha captado durante el día y luego utilizarla en los días de nublados o durante la noche. En algunos distritos de México se comercializan los kits solares y fotovoltaicos, pero estos ya son un poco más costosos, algunos incluyen pequeños paneles mientras que otros se encargan de facilitar accesorios como linternas, pequeñas cocinas, mosquiteros o lámparas solares. La energía solar en México se encuentra en pleno auge, aunque todavía se está muy lejos de un completo aprovechamiento, los pasos iniciales se han dado. Se requiere de subvenciones estatales para las universidades y empresas fabricantes de dispositivos solares para poder impulsar más profundamente estos proyectos y así obtener una alternativa viable a los combustibles fósiles.

http://www.instalacionenergiasolar.com/energia/energiasolarenmexico.html

PROBLEMATICA SOBRE EL INCEMENTO DE ENERGIA ELECTRICA

¿CUÁL ES EL PROBLEMA?
UNO DE LOS PRINCIPALES PROBLEMAS DE LA ESIA TECAMACHALCO ES EL CONSUMO E INCREMENTO DE ENERGÍA ELÉCTRICA QUE ACTUALMENTE SE HA IDO GENERANDO, POR EL USO DE COMPUTADORAS PORTÁTILES ASÍ COMO LOS CENTROS DE CÓMPUTO YA EXISTENTES; PRONOSTICANDO A FUTURO UNA SOBRE CARGA EN EL SISTEMA ELÉCTRICO, ADEMÁS DE QUE ESTO IMPLICA ELEVADOS COSTOS MONETARIOS PARA EL INSTITUTO.

¿A QUIENES AFECTA?
LOS PRINCIPALES AFECTADOS SOMOS NOSOTROS LOS ALUMNOS, QUE SOMOS LOS QUE COMÚNMENTE UTILIZAMOS ESTE RECURSO, YA QUE ESTO PUEDE PROVOCAR ALGÚN DAÑO PARCIAL O TOTAL DE NUESTROS EQUIPOS DE CÓMPUTO (TANTO DE LA UDI COMO PROPIOS).
EL INSTITUTO INDIRECTAMENTE TAMBIÉN RESULTARÍA AFECTADO YA QUE LOS GRANDES CONSUMOS QUE LA ESCUELA GENERA IMPLICAN COSTOS ELEVADOS A LA MISMA.

¿QUÉ SE PROPONE?
EN LA ACTUALIDAD EXISTEN NUEVAS TECNOLOGÍAS QUE PODEMOS APLICAR PARA RESPALDAR EL CONSUMO DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA. YA QUE TOMANDO EN CUENTA LAS CONDICIONES ATMOSFÉRICAS QUE INFLUYEN DURANTE EL AÑO, CONSIDERAMOS QUE LA MEJOR ALTERNATIVA ES EL USO DE CELDAS SOLARES, PUESTO QUE ESTAS PUEDEN CAPTAR, LOS RAYOS SOLARES, ALMACENARLOS Y TRANSFORMARLOS EN ENERGÍA UTILIZABLE (ENERGÍA ELÉCTRICA).
HACIENDO UN ANÁLISIS GENERAL DE LA ESCUELA SE LLEGÓ A LA CONCLUSIÓN DE QUE EL ÁREA MÁS CRÍTICA A AYUDAR ES EL ÁREA DE INFORMÁTICA (UDI).
PARA ESTO SE PROPONE DISTRIBUIR LAS CELDAS SOLARES EN LA AZOTEA DEL MISMO EDIFICIO Y EN LA PARTE POSTERIOR DE LA BIBLIOTECA.

¿QUE BENEFICIOS APORTA LA PROPUESTA?
REDUCCIÓN DEL CONSUMO DE LA ENERGÍA QUE PROVIENE DE LA TERMOELÉCTRICA.
AHORRO MONETARIO A MEDIANO O LARGO PLAZO QUE SE PODRÍA INVERTIR EN OTROS RECURSOS NECESARIOS COMO LO ES UNA CONEXIÓN DE INTERNET DE BANDA ANCHA INALÁMBRICA PARA USO DE LOS ALUMNOS YA QUE POR EL MOMENTO NO SE CUENTA CON NINGUNA.
REDUCIR RIESGOS DE SOBRECARGA.
SE PUEDE UTILIZAR COMO SISTEMA DE EMERGENCIA CUANDO NO HAY ENERGÍA ELÉCTRICA.

LAMPARAS SOLARES PARA EXTERIOR

NUESTRO EQUIPO SE ENFOCARA AL ESTUDIO DE CELDAS SOLARES,LAS CUALES AYUDARA A NUESTRA ESCUELA A GASTAR MENOS LUZ,DINERO Y SOBRE TODO HACER USO DE LOS RECURSOS NATURALES QUE TENEMOS,Y AYUDA PARA EVITAR LA CONTAMINACION LUMINICA; POR ESTA RAZON CREEMOS QUE ES IMPORTANTE EL USO DE DIVERSOS PRODUCTOS QUE NOS FAVORESCAN PARA REALIZAR NUESTRA PROPUESTA .

EN ESTE CASO SE TOMARA ENCUENTA LOS EXTERIORES Y ESTA ES LA PROPUESTA DE MI EQUIPO:

ICARVS es una marca de fabricantes y distribuidores de productos Solares y Eólicos.
ICARVS ofrece la tecnologia mas avanzada en las aplicaciones de la energia solar / eólica y de las luminarias LEDs en México. Este sistemas tienen certificados nacionales (ANCE) y internacionales (CE, UL) conforme a las normas de calidad más exigentes. Se garantiza asistencia y soporte técnico directo desde la conceptualización del proyecto hasta la instalación. Los sistemas permiten una economía energética del 60 al 80%.
Logrando el balance exacto para los proyectos entre lo estetico, lo funcional y la tecnología óptima.

Su especializdad es en proyectos de energia renovable de gran escala para instituciones gobernamentales y academicas, Gobiernos Municipales, empresas de desarrollos urbanos y productos especializados como Campos de Golf.

Características Luminarias para exteriores:
Paneles solares de 50W hasta 100W poly o monocristal de silicio marcas BP, SHARP, Shell, otras.
Focos: LED 10W-40W o focos ahorrador de energía.
Lumen: 1100/3500
Batería sin mantenimiento, ácido/plomo o gel.
Control automático.
· Postes de 3.5 a 5m.
Modelos a elegir para nuestra industria de manufactura:

ESTAS SON ALGUNOS DE LOS MODELOS EXISTRENTES,PERO AUN NO SABEMOS CUALES VAMOS A USAR EN NUESTRA PROPUESTA,LOS COMPAÑEROS ESTAN INVITADOS A ELEGIR CUAL ES LA MEJOR OPCION GRACIAS.

http://www.icarvs-sol.com/index_all.php?lateral=izquierdo_home.htm&fuente=Hibrido.htm

http://www.icarvs-sol.com/