Proyecto energia solar - educación ambiental
30
UNIVERSIDAD DE HUÁNUCO Facultad de Ingeniería E.A.P. Ingeniería Ambiental Docente. Curso. Alumnos. Ciclo. HUÁNUCO – PERÚ 2016
-
Upload
tasumadre -
Category
Engineering
-
view
149 -
download
0
Transcript of Proyecto energia solar - educación ambiental
UNIVERSIDAD DE HUÁNUCO
Facultad de Ingeniería
E.A.P. Ingeniería Ambiental
Docente.
Curso.
Alumnos.
Ciclo.
HUÁNUCO – PERÚ
2016
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 2 | 30
CONTENIDO
I. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................3
II. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ........................................................................4
III. MARCO TEORICO ....................................................................................................7
IV. HIPÓTESIS……………………………………………………………………… 18
V. MARCO METODOLOGICO ..................................................................................... 19
VI. POBLACIÓN MUESTRA ........................................................................................ 21
VII. TECNICAS DE RECOLECCIÓN Y PROCESAMIENTO DE DATOS ..................... 21
VIII BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................... 27
IX ANEXOS .................................................................................................................. 27
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 3 | 30
I. INTRODUCCIÓN
La energía solar es una energía renovable, 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. En la actualidad, el calor y la luz del Sol puede
aprovecharse por medio de diversos captadores como células fotovoltaicas, helióstatos
o colectores térmicos, pudiendo transformarse en energía eléctrica o térmica. Es una de
las llamadas energías renovables o energías limpias, que podrían ayudar a resolver
algunos de los problemas más urgentes que afronta la humanidad.
Las diferentes tecnologías solares se pueden clasificar en pasivas o activas según cómo
capturan, convierten y distribuyen la energía solar.
Las tecnologías activas incluyen el uso de paneles fotovoltaicos y colectores solar
térmicos para recolectar la energía.
Entre las técnicas pasivas se encuentran diferentes técnicas enmarcadas en la
arquitectura bioclimática: la orientación de los edificios al Sol, la selección de materiales
con una masa térmica favorable o que tengan propiedades para la dispersión de luz, así
como el diseño de espacios mediante ventilación natural.
La fuente de energía solar más desarrollada en la actualidad es la energía solar
fotovoltaica. Según informes de la organización ecologista Greenpeace, la energía solar
fotovoltaica podría suministrar electricidad a dos tercios de la población mundial en 2030.
Gracias a los avances tecnológicos, la sofisticación y la economía de escala, el coste de
la energía solar fotovoltaica se ha reducido de forma constante desde que se fabricaron
las primeras células solares comerciales, aumentando a su vez la eficiencia, y su coste
medio de generación eléctrica ya es competitivo con las energías no renovables en un
creciente número de regiones geográficas, alcanzando la paridad de red.
Otras tecnologías solares, como la energía solar termoeléctrica está reduciendo sus
costes también de forma considerable.
Se estima que la energía total que absorben la atmósfera, los océanos y los continentes
puede ser de 3 850 000 exajulios por año. En 2002, esta energía en una hora equivalía
al consumo global mundial de energía durante un año. La fotosíntesis captura
aproximadamente 3000 EJ por año en biomasa, lo que representa solo el 0,08 % de la
energía recibida por la Tierra. La cantidad de energía solar recibida anual es tan vasta
que equivale aproximadamente al doble de toda la energía producida jamás por otras
fuentes de energía no renovable como son el petróleo, el carbón, el uranio y el gas
natural.
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 4 | 30
II. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
A. ANTECEDENTES
Perú hace un ‘pobre’ aprovechamiento de la energía solar´, pese a sus enormes
potencialidades para captarla. Pocos empresarios apuestan a ella, por eso se
desconoce que es una excelente alternativa al uso de la energía comercial, pues el
usuario solo realiza una inversión inicial para comprar el sistema solar, y en adelante
no precisa pagar recibos mensuales. Así, el costo beneficio se refleja en el mediano
plazo. También, al ser una energía limpia, se constituye en un ‘favor’ para el medio
ambiente, al no necesitar del agua de los ríos para producirse. Es paradójico que a
pesar de la riqueza solar el estado no promueve su aprovechamiento
Este proyecto al ser fácil de implementar y de costo accesible, presenta una gran
demanda para su realización. Teniendo como muestra de ello los siguientes casos:
El desarrollo de la energía se remonta a más de 100 años.
El efecto fotovoltaico fue reconocido por primera vez en 1839 por el físico francés
Alexadre Edmond Becquerel. Sus estudios sobre el espectro solar, magnetismo,
electricidad y óptica son el pilar científico de la energía fotovoltaica. En los
primeros días, la energía solar se utilizaba principalmente para la producción de
vapor que podría ser utilizado para manejar maquinaria. Pero no fue hasta el
descubrimiento del “efecto fotovoltaico” por su hijo Henri Becquerel que fue
posible la conversión de luz solar en energía eléctrica.
El descubrimiento de Becquerel llevó a la invención de la primera célula solar
real en 1893 por Charles Fritts, que fue formada por láminas de revestimiento de
selenio con una fina capa de oro. Desde entonces comenzó a plantearse el
dispositivo que hoy conocemos como el panel solar. Cabe señalar que la
eficiencia era del 1% es decir, era muy poca la energía que se podía aprovechar.
Tiempo después, Russel Ohl, un inventor estadounidense en la nómina de los
Laboratorios Bell, patentó las primeras células solares de silicio del mundo en
1941. La invención de Ohl llevó a la producción de los paneles solares por
primera vez en 1954 por la misma empresa. Los novedosos paneles solares
encontraron su uso general por primera vez en satélites espaciales. Para la
mayoría de la gente, el primer panel solar en su vida, probablemente estaba en
una calculadora.
Hoy en día, los paneles solares y sistemas completos de paneles solares se
utilizan para una amplia variedad de aplicaciones. Los paneles solares en forma
de células solares siguen siendo utilizados en las calculadoras. Sin embargo,
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 5 | 30
también se están utilizando para suministrar energía solar para toda la casa, los
edificios comerciales, para algunos parques acuáticos, etc. Como también, se
investiga sobre nuevos materiales para la creación de paneles solares más
eficientes y menos costosos.
Otro frente de Antioquia (Colombia) Iluminada es el de los paneles solares, que
se llevan igual a las veredas alejadas de los cascos urbanos, con estructuras que
no necesitan instalación a la red eléctrica, pero que cargan con la luz natural.
Con este proyecto, hasta el momento, se benefician 14 escuelas alejadas de
siete municipios en Antioquia. Los paneles solares son estructuras de 100 watts
y un sistema que comprende estructuras de soporte, un banco de batería,
gabinete con los equipos de control del sistema y una vida útil de 25 años, con
capacidad instalada de 7 kwh aproximadamente, carga suficiente para el
consumo energético de electrodomésticos básicos.
Una escuela en San Lorenzo (Argentina) instaló paneles solares para enseñar y
proveer energía. Los equipos no sólo abastecen al edificio educativo: cuando la
institución está cerrada, alimentan a la red de la EPE. La Escuela de Educación
Técnica 477 Combate de San Lorenzo, de la ciudad homónima, no sólo será
sede de la segunda tecnicatura en energías renovables de la provincia, sino que
además ya funciona gracias a un equipo de esas características que cumple la
triple misión de alimentar parcialmente de electricidad al establecimiento, ser una
herramienta pedagógica de la misma carrera que allí se cursa y además, en los
horarios en que la escuela permanezca cerrada, aportará a la red local de la
Empresa Provincial de la Energía (EPE).
El 20 de agosto del 2015, autoridades de la Organización de Estados
Iberoamericanos (OEI), de UTE y de la Fundación Elecnor visitaron la escuela
rural N° 77 de Tapes Grandes, en el departamento de Lavalleja (Uruguay), a fin
de dialogar con los alumnos y docentes y constatar los cambios producidos luego
de que esta institución fuera dotada de energía y conectividad a principios del
año 2014. Al respecto, Sosa recordó que Uruguay es el primer país de
Latinoamérica donde las escuelas rurales disponen de energía eléctrica y resaltó
que además disponen de conexión a Internet a través de los acuerdos entre la
empresa Antel y el Plan Ceibal.
Luces para Aprender ha logrado en Perú, con el apoyo del MINEDU, que cientos
de niños de las zonas más pobres asistan a escuelas con acceso a electricidad,
internet y equipos para el uso de las Tecnologías de la Información y
Comunicación (TIC).
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 6 | 30
El 24 de octubre del 2013, en uno de los colegios beneficiados por el proyecto
en el Centro Poblado de “Vista Alegre”, ubicado en el distrito de Tumbadén, en
la provincia de San Pablo (Cajamarca), el Director de la Organización de Estados
Iberoamericanos (OEI), José Antonio Hernández y el responsable de la Dirección
de Tecnologías Educativas del Ministerio, Sandro Marcone participaron en los
actos de inauguración de las primeras 9 escuelas de Luces para Aprender. Niños
y niñas en la inauguración de escuelas Luces para Aprender en Cajamarca,
Perú. Cada escuela cuenta con un sistema fotovoltaico para la generación de
energía eléctrica con paneles solares, una estación remota VSAT para el acceso
a internet satelital, y equipos TIC (computadoras, impresora multifuncional, DVD,
TV LED, teléfono IP, otros) para contribuir a mejorar los logros de los
aprendizajes.
B. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
PROBLEMA GENERAL
¿En qué medida el uso de los paneles solares fotovoltaicos tradicionales y finos
favorecerán al desarrollo educativo de la I.E. Mario Vargas – nivel primaria
ubicado en el Centro Poblado Potracancha – Distrito Pillco Marca – Huánuco?
PROBLEMAS ESPECIFICOS
¿En qué forma el desarrollo y la instalación de los paneles solares fotovoltaicos
tradicionales beneficiará a la escuela primaria?
¿En qué forma el desarrollo y la instalación de los paneles solares fotovoltaicos
finos beneficiará a la escuela primaria?
¿Cómo beneficia la energía solar (irradiación) al proyecto en la escuela?
C. OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Aprovechar al máximo al sol mediante el uso de los paneles solares fotovoltaicos
tradicionales y finos como capturadores de la energía solar para garantizar el
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 7 | 30
desarrollo educativo integral de la I.E. Mario Vargas – nivel primaria ubicado en el
Centro Poblado Potracancha – Distrito Pillco Marca – Huánuco
OBJETIVOS ESPECIFICOS
• Determinar las características receptoras de los paneles solares fotovoltaicos
tradicionales.
• Determinar las características receptoras de los paneles solares fotovoltaicos
finos.
• Describir las características de la energía solar.
III. MARCO TEORICO
CONCEPTOS FUNDAMENTALES
DESCUBRIENDO LA ENERGIA SOLAR
EL SOL, FUENTE DE ENERGÍA
La estrella más próxima a la tierra, de la cual está separada por 149600000 km. Es la
única estrella que puede estudiarse con detalle. El sol, es una estrella típica su masa,
brillo y composición están dentro de los límites normales. Posee un diámetro medio de
1392000km (109 veces el de la tierra) y una masa 333000 veces mayor que de la tierra.
La densidad media solar es de 1.41 g/cc. El sol gira sobre si mismo con un periodo que
varía de 26.9 días en el ecuador a 31.1 días en los polos. Efectúa un movimiento de
rotación alrededor de nuestra galaxia, con 240 km/s. El elemento más abundante del sol
es el hidrógeno, seguido por el helio. Del estudio de las radiaciones recibidas se deduce
la temperatura efectiva del sol, la cual resulta ser de 5700 k°. La temperatura real de la
superficie es de 4200 C°, mientras que la del núcleo llega hasta los 15 millones de
grados. Esta energía fluye hacia otras capas del sol, al espacio y hacia nuestro planeta
por medio de convección y radiación
EFECTO DE LA ATMOSFERA
La radiación que atraviesa nuestra atmosfera no es toda la recibida, pues una parte
considerable rebota debido a la reflexión atmosférica y vuelve al espacio. La atmosfera
supone un obstáculo al libre paso de la radiación mediante diversos efectos, entre los
que cabe destacar la reflexión en la parte superior de las nubes y la absorción parcial
por las diferentes moléculas del aire atmosférico. Este último fenómeno hace que la
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 8 | 30
intensidad que llega a la superficie, aun en días despejados y con atmosfera muy limpia,
sea como máximo de unos 1000 W/m2. Parte de radiación que atraviesa a la atmosfera
es difundida y absorbida, es la radiación difusa, y el resto es la radiación directa.
También es preciso tener en cuenta que, a pesar de los rayos solares en línea recta, al
llegar a las capas atmosféricas los fotones y chocar con las moléculas y el polvo en
suspensión, sufren difusiones y dispersiones que se traducen en cambios bruscos de
dirección. Aunque esta luz difundida finalmente llega a la superficie, al haber cambiado
muchas veces de dirección a medida que ha atravesado la atmosfera, lo hace, no como
si procediese directamente del disco solar, sino de toda la bóveda celeste. Esta radiación
es conocida con el nombre de difusa, en contraposición a la radiación directa, que es
aquella que alcanza la superficie manteniendo la línea recta desde el disco solar. La
suma de las radiaciones directa y difusa es la radiación total, que es la que nos interesa
a efectos de energía. La radiación difusa hace que un cuerpo siempre este recibiendo
una cierta cantidad de energía por todas sus partes, incluso por las que no recibe la luz
del sol directamente.
POSICIÓN DE LA TIERRA RESPECTO AL SOL
Incluso más importante que la cantidad de energía absoluta de energía recibida es la
inclinación con que las ondas de radiación inciden sobre una superficie, ya que esto hará
que al energía se reparta en un área más o menos extensa, disminuyendo o aumentando
su intensidad.
Debido a la inclinación del eje de rotación de la Tierra con respecto a su órbita alrededor
del sol y su forma esférica, un mismo punto de la superficie terrestre recibe los rayos
con inclinación diferente, según la época del año y por tanto, la anergia efectiva que
incide en un metro cuadrado de superficie varía considerablemente.
En invierno los rayos del sol caen son un ángulo pequeño respecto a la horizontal, lo
contrario que en verano, en que el ángulo es mayor, llegando a alcanzar la perpendicular
en las zonas cercanas al ecuador y en los momentos centrales del día. Por esa razón la
energía total incidente en un determinado periodo de tiempo, también es mucho mayor
en las horas centrales del día que en las horas cercanas al amanecer o en la puesta del
sol.
Los 02 momentos del año en que la duración del día a la noche (12 horas) se denominan
equinoccios y suceden el 21 de marzo (equinoccios de primavera) y el 21 de setiembre
(equinoccios de otoño)
El día de más duración del año coincide con el solsticio de verano (21 de junio en el
norte) y el de menor duración con el invierno (21 de diciembre en el norte)
Las estaciones son los 04 periodos del año delimitados por 02 equinoccios y 02 solsticios
IRRADIACIÓN SOBRE UNA SUPERFICIE
Irradiación E es la cantidad de energía radiante que llega a una superficie determinada
en un tiempo determinado. Se trata pues de una medida de la energía incidente sobre
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 9 | 30
dicha superficie, expresándose en cualquiera de las unidades habituales usadas para
medir la energía. No hay que confundir este término con la intensidad radiante I, en
algunos textos también denominada irradiancia, que es la energía incidente por unidad
de tiempo y de superficie:
La cantidad de energía debida a la radiación directa que una superficie expuesta a los
rayos solares puede interceptar dependerá del ángulo formado por los rayos y la
superficie en cuestión. Si la superficie es perpendicular a los rayos este valor es máximo,
disminuyendo a mediad que lo hace dicho ángulo.
Es evidente que la intensidad sobre la superficie en la misma proporción que lo hace la
energía E por lo que, si llamamos I’D a la intensidad directa sobre la superficie inclinada,
e ID a la intensidad directa sobre la horizontal, obtenemos:
Este efecto de inclinación es la causa por la que los rayos solares calientan mucho más
al mediodía que en las primeras horas de la mañana, ya que en estos últimos casos el
ángulo que forma el rayo con la normal a la superficie es grande y; por tanto, el factor
cos á hace que la intensidad sea pequeña.
La diferencia de inclinación de los rayos solares es asimismo la causa por la que las
regiones de latitudes altas (cercanas al polo) reciban mucho menos energía que las
cercanas al ecuador.
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 10 | 30
Desde el punto de vista de aprovechamiento de la energía solar, si tenemos una placa
como cuerpo negro a determinada inclinación sobre la horizontal, esta absorbería
radiación difusa, directa y también reflejada.
LA CONVERSIÓN ELÉCTRICA
La electricidad es una de las formas de energías más variables y que mejor se adapta a
cada necesidad. Su utilización es tan extendida que hoy difícilmente podría concebirse
una sociedad tecnológicamente avanzada que no hiciese uso de ella.
Existen 02 conjuntos de procedimientos para lograr la conversión de energía solar en
electricidad según empleen o no la energía cinética como forma intermedia del proceso
de conversión.
El primer grupo está formado por los sistemas termodinámica, y el segundo grupo lo
constituyen los sistemas directos, que no requieren partes móviles y están basados en
las interacciones físicas entre los fotones de la radiación incidente y los electrones de
los materiales sobre los que inciden. De entre ellos, el que tiene mayor interés a escala
industrial es el efecto fotovoltaico.
El efecto fotovoltaico es la conversión de la energía lumínica del sol en electricidad
El efecto fotovoltaico se basa en el comportamiento de materiales, semiconductores, los
cuales, bajo ciertas circunstancias, son capaces de crear una fuerza electromotriz. Bajo
el nombre de semiconductores se conocen un conjunto de sustancias, cuya resistividad
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 11 | 30
está comprendida entre 10-6 y 108 que poseen ciertas propiedades. Algunos
semiconductores son químicos puros como el boro, silicio y el selenio y otros son
compuestos químicos, como el arseniuro de galio.
Al ponerse en contacto un cuerpo cristalino semiconductor de tipo N con otro tipo P, se
crea una unión P-N, la cual posee propiedades especiales.
Tanto los electrones en exceso del semiconductor N como los huecos del P tienden a
difundir a través de la superficie común de separación penetrando un poco al otro lado
de dicha frontera. Como cada semiconductor es un cuerpo neutro, esta difusión de
electrones y huecos, debida a la diferente concentración de unos y otros en cada lado
de la superficie, hará que el semiconductor N se cargue positivamente y P
negativamente, establecidos así una diferencia de potencial de algunas décimas de
voltio, la cual da lugar a un campo eléctrico que restablece el equilibrio, evitando que
continúe el flujo de los potadores de carga.
Sin embargo, si incide luz sobre la zona de unión, los fotones de la misma liberan
electrones adicionales y al mismo tiempo dejaran huecos en su lugar. Estos pares
electrón - hueco, por efecto del campo eléctrico, adquieren movimiento (energía) y
pueden, ser recogida mediante un conductor; aparece una corriente eléctrica. Por tanto
la energía eléctrica proviene de los fotones de la luz por lo que la corriente cesa en
cuanto esta se suprimen
El rendimiento de la transformación fotovoltaica de las células varía según el tipo de
material utilizado. Así mientras que las células de silicio monocristalino consiguen
rendimiento que rondan el 17%, las de silicio pólicristalino y amorfo proporcionan
rendimientos más limitados del orden del 12% y el 6% respectivamente.
En lo referente a la potencia que proporcionan los sistemas fotovoltaicos, en una misma
célula proporciona valores diferentes al variar la intensidad de radiación que recibe. Por
este motivo, normalmente la potencia nominal de las células se mide en watt-pico (Wp),
que es la potencia que puede proporcionar la célula con una intensidad de radiación
constante de 1000W/m2 y una temperatura de célula de 25°C
Para obtener potencias utilizables para aparatos de media potencia, hace falta unir un
cierto número de células con la finalidad de conseguir la tensión y la corriente requeridas.
La unidad básica de las instalaciones fotovoltaicas es la placa fotovoltaica, que contiene
entre 20 y 40 células solares; estas placas se conectan entre ellas en serie y/o paralelo
para conseguir el voltaje demandado.
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 12 | 30
INSTRUMENTOS PARA MEDIR LA ENERGÍA SOLAR
PIRANÓMETRO. También llamado solarímetro y actinómetro es un instrumento
meteorológico utilizado para medir de manera muy precisa la radiación solar incidente
sobre la superficie de la Tierra. Se trata de un sensor diseñado para medir la densidad
del flujo de radiación solar (kilovatios por metro cuadrado) en un campo de 180 grados
PIRGEÓMETROS. Están diseñados para efectuar mediciones de radiación IR
(infrarroja); se utilizan tanto en la investigación atmosférica como en pruebas de
materiales.
PIRHELIÓMETRO. Es un instrumento para la medición de la irradiancia de un haz de
luz solar. La luz del sol entra en el instrumento a través de una ventana y es dirigida
sobre una termopila, que convierte el calor en una señal eléctrica que se puede grabar.
El voltaje de la señal es convertido a través de una fórmula para medir vatios por metro
cuadrado. Se utiliza junto con un sistema de seguimiento solar para mantener el
instrumento orientado al sol. El pirheliómetro se utiliza a menudo en la misma
configuración con un piranómetro
SEGUIDORES SOLARES. Son dispositivos mecánicos que orientan los paneles solares
de forma que éstos permanezcan aproximadamente perpendiculares a los rayos solares,
siguiendo al sol desde el alba hasta la puesta. Los seguidores solares son usados en
todas las tecnologías de seguimiento solar: energía solar fotovoltaica convencional,
energía solar fotovoltaica de concentración y energía termosolar de concentración.
ALBEDÓMETROS. Son piranómetros dobles, capaces de medir la irradiancia solar,
tanto global como reflejada, en un solo instrumento.
RADIÓMETROS UV. Científicos de banda ancha y estrecha, con una respuesta
espectral adaptada al espectro de acción eritemática (quemadura de sol) de la piel
humana (CIE 1987).
RADIÓMETROS NETOS. Miden la radiación entrante y saliente, de onda corta (0.3 a 3
µm) y de onda larga (4.5 a >40 µm).
SENSORES PARA HORTICULTURA. Radiómetros especialmente diseñados para
aplicaciones en la horticultura y la agricultura, midiendo la PAR (radiación
fotosintéticamente activa).
SENSORES DE LA DURACIÓN DE LA LUZ SOLAR. Son radiómetros que sirven para
medir la duración de la luz solar. La OMM define la duración de la luz solar como el
tiempo durante el cual la radiación solar directa excede de los 120 W/m2
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 13 | 30
¿Qué es la energía solar?
La energía solar es una energía renovable, 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.
¿De dónde proviene la energía solar?
La energía solar proviene de la fusión nuclear que se lleva a cabo en el Sol,
principalmente de la fusión nuclear, en la que el hidrógeno se transforma en helio con la
subsiguiente liberación de energía.
¿Por qué es tan beneficioso la energía solar?
Los beneficios de usar energía solar son muchos y muy variados, van desde beneficios
medioambientales, económicos, sociales hasta educativos.
A continuación hicimos una lista de los diferentes beneficios de usar la energía solar:
• Es limpia y respetuosa con el Medio Ambiente (cada 20 kW generados con
energía solar evita la emisión de 10 kg de CO2 al año).
• Incrementa el valor de las viviendas
• Ayuda en la lucha contra el cambio climático y efecto invernadero.
• Es inagotable
• Ayuda a la educación de niños en tecnologías ecológicas y para el respeto del
medio ambiente.
• No disminuye la calidad de aire y suelos.
• Contribuye desarrollo sostenible.
• No contamina acústicamente: las placas solares son silenciosas y de amplia vida
útil (entre 20 y 30 años)
• Podemos vender a las eléctricas cada kilovatio-hora producido con Solar
Fotovoltaica a un precio de 2 soles/kWh mientras que la que nosotros compramos
se paga a un precio inferior, 3.8 soles por cada kWh que se consume.
• Ahorro económico en el recibo de electricidad y agua.
• Flexibilidad en el suministro.
• Aumento de las inversiones económicas y, por extensión, del empleo.
• Fomenta el desarrollo de la Investigación, el Desarrollo y la Innovación mediante
mejoras en los sistemas actuales, desarrollo de nuevos modelos, etc.
• Su implantación ofrece importantes deducciones monetarias.
• Menor dependencia energética de otras fuentes de energía.
• Importante fuente generadora de empleo: por cada 2200000 soles invertidos se
crean entre 4 y 6 empleos.
• Fomenta el desarrollo rural en zonas poco favorecidas, lo que permite crear
pequeñas empresas.
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 14 | 30
• Mejora en la calidad de vida.
ENERGIA SOLAR EN HUÁNUCO
La Dirección Zonal 10 del SENAMHI, cuenta con una red de estaciones meteorológicas
distribuidas en todo su ámbito de acción que involucra las regiones de Huánuco, Ucayali
y la provincia de Tocache en la Región San Martin.
Ubicadas estratégicamente nos permiten evaluar las variables atmosféricas de
temperatura, precipitación, humedad, entre otros, y analizar la interacción de estos
fenómenos naturales con el comportamiento fenológico de los cultivos, con lo que se da
inicio a las actividades Agrometeorológicas.
Las estaciones meteorológicas de la Dirección Zonal 10 del SENAMHI se encuentran
distribuidas en las cuencas del Alto Marañón, Alto Huallaga, Pachitea, Aguaytía y 49917
Ucayali, se cuenta con 1 estación M.A.P (Meteorológica Agrícola Principal), 5 estaciones
C.P (Climatológica Principal) y 18 estaciones C.O (Climatológica Ordinaria). Además,
cuenta con 7 estaciones Hidrológicas (HLG y HLM).
Cuadro 01 – Comportamiento de las variables meteorológicas y sus anomalías (mayo 2016)
El comportamiento de las temperaturas máximas en la región Sierra ha estado por
encima de sus normales, las localidades donde se ha reportado las temperaturas más
altas fueron Canchan y Huánuco con 28.6 y 27.6 °C respectivamente. Las temperaturas
mínimas en esta región también tuvieron un comportamiento por encima de su normal,
las localidades donde se reportaron las temperaturas más bajas fueron Jacas Chico con
4.33 °C y Dos de Mayo con 4.96 °C.
En la Región de Selva los comportamientos de las temperaturas máximas también
estuvieron por encima de sus normales siendo las localidades de El Maronal y Pucallpa
en la región Ucayali donde se reportaron las temperaturas más altas con 32.09 y 31.34
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 15 | 30
°C, respectivamente. Las temperaturas mininas en esta región natural también se
presentaron por encima de sus normales. Las localidades donde se reportaron las
temperaturas más bajas en el presente mes fueron La Divisoria y Aucayacu en la región
Huánuco con 15.21 y 20.57 °C respectivamente. En Ucayali la localidad de El Maronal
con 19.33 °C.
Imagen 01 – Comportamiento de las Temperaturas máximas
Imagen 02 – Comportamiento de las Temperaturas mínimas
Las temperaturas máximas tanto en la región de la sierra y selva se comportaron por
encima de sus normales, a excepción de la localidad de la Divisoria cuyo microclima se
ha comportado por debajo de sus normales.
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 16 | 30
Las temperaturas mínimas tuvieron un comportamiento en su mayoría por encima de
sus normales con algunas excepciones cuyo comportamiento se mantuvo dentro y por
debajo de sus normales.
Imagen 03 – Anomalías de temperaturas máximas °C – mayo 2016
Imagen 04 – Anomalías de temperaturas mínimas °C – mayo 2016
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 17 | 30
TIPOS DE PANELES SOLARES
Existen 02 tipos de paneles solares y que son los paneles fotovoltaicos tradicionales,
que quizás sean más conocidos, y los paneles de capa fina.
• La diferencia entre ambos, o de hecho lo que todo el mundo sabe de ellos es
que los fotovoltaicos tradicionales pueden instalarse en el suelo o en los postes o
en el techo y además su tamaño es bastante considerable.
• En el caso de los de capa fina, que de hecho son también fotovoltaicos, hay que
decir que son mucho más finos, que se instalan con cierta facilidad en un techo o
en una terraza, por ejemplo y que para muchas personas son mucho más
estéticos, o por decirlo de alguna manera, más bonitos.
1. PANELES SOLARES FOTOVOLTAICOS TRADICIONALES
Los paneles solares fotovoltaicos son los que comúnmente se instalan en lo alto de
edificios o en campos de gran tamaño, son capaces de recoger su energía a partir de la
luz solar y gracias al uso de una silicona y de otros materiales que le permiten almacenar
dicha energía.
Son muy buenos cuando el sol está brillando, es decir, que aportan mucha energía
aunque no es así cuando el sol se pone, por lo que cuentan con un sistema de
almacenaje que permite que dispongamos de la energía acumulada, algo similar a lo
que hacen las baterías.
Al margen de una clara diferencia entre su grosor, o el modo en el que se instalan, hay
que decir que los paneles solares, sean fotovoltaicos o de capa fina, son en ambos casos
bastante caros en su instalación (los de capa fina un poco más), y aunque seguramente
no nos alcanzará el presupuesto, tenemos que tener en cuenta que a la larga va a ser
una inversión de futuro.
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 18 | 30
2. PANELES SOLARES DE CAPA FINA
Este tipo de paneles solares también utilizan la energía del sol, aunque para muchas
personas están siendo mejores, porque son sencillamente mucho más finos, y de hecho
son capaces de aportarnos muchísima energía.
Dichos paneles que son de una película muy fina, están hechos a partir de un material
que es muy ligero y flexible. Un material que permite capas muy delgadas y que es
reactivo lo que hace que se eviten la necesidad de capas gruesas de los otros paneles.
Es por ello que, repito, son mejores para muchas personas, si bien los podemos colocar
sobre el suelo o las baldosas de una terraza o de un techo y sin la necesidad de soporte
alguno. (Espada, 2012)
En la actualidad se considera que el costo de instalación de un sistema tradicional
de energía solar, basado en los clásicos paneles de silicio de película delgada
(thin film), se lleva consigo entre la mitad y las dos terceras partes de los gastos
de la instalación. Esto es contabilizando el gasto en los paneles y los
componentes estructurales de las unidades exteriores, sin enumerar los sistemas
internos de almacenamiento, puesta en forma y distribución de la energía.
IV. HIPOTESIS
HIPOTESIS GENERAL
Si el uso de los paneles solares fotovoltaicos tradicionales y de capa fina son tan
eficientes, entonces favorecerán en captar la energía solar deseada, reducirán el
gasto en recibos y evitarán la contaminación en la escuela.
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 19 | 30
HIPOTESIS ESPECÍFICAS
Si los paneles solares fotovoltaicos designados para este proyecto son adecuados
para esta escuela, entonces garantizarán la eficiencia en la captación de la
energía solar
Si los métodos y técnicas utilizados son adecuados, entonces, no se presentaran
contratiempos en el desarrollo e instalación de los paneles solares fotovoltaicos
VARIABLES E INDICADORES
Variables Independientes. Panel solar fotovoltaico tradicional y panel solar de
capa fina
Indicadores:
Climatología y meteorología.
Variables Dependientes. Energía Solar.
Indicadores:
Análisis de energía.
Climatología y meteorología.
V. MARCO METODOLOGICO
FASE INICIAL
Identificación de los factores críticos en función al problema. Cuyo objetivo es descubrir
las características fundamentales de la realidad. Al final, la idea es contar con un
instrumento que realmente sirva a nuestro propósito de planificar:
ACTIVIDADES
1. Hacer una línea base del proyecto; toda la información de
los recursos naturales, componentes bióticos y abióticos
2. Establecer ciertos puntos de la posible área donde se
realizará el proyecto
3. Ir a los puntos establecidos para evaluar los impactos a
causa del fuerte calor
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 20 | 30
FASE DE DISEÑO O ELABORACIÓN DEL PROYECTO
(Imagen referencial)
FASE DE EJECUCIÓN
Puesta en marcha de las acciones previstas en nuestra planificación. Supone que se
han logrado los recursos necesarios luego de que el proyecto ha sido presentado
exitosamente ante una o varias fuentes de financiamiento.
ACTIVIDADES
1. Obtención de los paneles fotovoltaicos
2. Distribución de los paneles dentro del área del proyecto
3. Preparación área donde se instalará los paneles
4. Instalación de los paneles y baterías
5. Cercado para la protección
6. Ajuste del sistema
7. Mantenimiento y cuidado
FASE DE EVALUACIÓN FINAL Y MONITOREO
Es la acción que nos permite medir o estimar el grado en que se están logrando los
objetivos que nos hemos propuesto con la realización del proyecto.
ACTIVIDADES
1. Informe detallado de la evolución del proyecto, resaltando
el antes y después de la zona del proyecto
2. Realizar encuestas a los estudiantes, docentes y
pobladores de los aledaños.
Instalación de los
paneles solares
fotovoltaicos
tradicionales y de
capa fina en la
I.E. Mario
Vargas Llosa –
Primaria –
Potracancha –
Pillco Marca -
Huánuco
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 21 | 30
VI. POBLACIÓN MUESTRA
POBLACIÓN
Se procederá a usar 10 paneles solares fotovoltaicos tradicionales y 10 paneles solares
fotovoltaicos de capa fina y 20 baterías Surrette /Rolls T12-136 12V dc
MUESTRA
La muestra que obtendremos es al pasar el tiempo la obtención de energía en forma
ininterrumpida, como sabemos o proyectamos habrá ciertos desperfectos en algunos
paneles, por eso es vital el continuo monitoreo y asi evitar pérdidas y lograr lo que nuestro
proyecto desea.
VII. TECNICAS DE RECOLECCIÓN Y PROCESAMIENTO DE DATOS
LA ENCUESTA
Para saber que necesidades en cuanto al uso de energía ha tenido todo este tiempo la
escuela y los pobladores aledaños a esta en este año 2016, a causa de los cortes de
electricidad inesperado y precios relativamente altos y por consiguiente el inadecuado
desarrollo educativo, se realizó una encuesta, propiamente elaborada por el grupo.
PERSONAS ENCUESTADAS:
Docente de la escuela. Nataly Elguera Soto – 36 años
Docente de la escuela. Jorge Machuca Echevarría – 30 años
Alumno del 3ro primaria. Christian Cueva Pizarro – 08 años
Alumno del 6to primaria. Patricia Salaverry Ortega – 11 años
Padre de familia. Zósimo Mendoza Maldini – 44 años
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 22 | 30
TABLA DE ENCUESTA Tomamos a 5 casos
Encuestados Si No ¿Donde? ¿Cuántas
veces?
Profesora
Nataly ¿ha visto
algún corte de
electricidad
este 2016?
X
Mi aula
3
Profesor Jorge
¿ha visto algún
corte de
electricidad
este 2016?
x
Dirección
1
Alumno
Christian ¿ha
visto algún
corte de
electricidad
este 2016?
x
Alumna Patricia
¿ha visto algún
corte de
electricidad
este 2016?
x
Mi aula
2
Señor Zósimo
¿ha visto algún
corte de
electricidad
este 2016?
x
Aula de mi hija
2
Como vemos son en mayoría las personas que han visto cortes eléctricos inesperados
en diferente puntos de la escuela este año sin recibir respuestas de la empresa
encargada de brindar el servicio, he ahí donde radica la importancia de nuestro proyecto,
tal vez no para suplir las funciones de la empresa sino evitar cortes inesperados, malestar
de la comunidad estudiantil y de los docentes y padres, y asi impedir que las actividades
educativas se vean afectadas.
ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
FINANCIAMIENTO
Como el costo de nuestro proyecto no es exagerado y/o extraordinario este proyecto
podría ser realizado mediante aportaciones de los pobladores aledaños y padres de
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 23 | 30
familia y empresas externas que se sientan comprometidas con el medio ambiente, su
cuidado y protección y si es posible con el apoyo de la Municipalidad Distrital de Pillco
Marca donde se ejecutara este proyecto. Y de alguna forma mejorar la calidad de vida y
de la educación de la población estudiantil y de los trabajadores administrativos de la
escuela que se ve fuertemente afectada por los cortes y suministro variado de
electricidad , afectando a los niños, docentes, padres.
RESPONSABLES
Responsable del proyecto – Pérez Lizano Jean Carlos
Responsable de Instalación – Mayra Echevarría Cuoto
Responsable de Mantenimiento – Miguel Grau Cáceres
Responsable de Contratación de personal – Lucita Zevallos
Murillo
Responsable de Supervisión de trabajadores - Pedro Suarez
Vertiz
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 24 | 30
Página: 01
Fecha: 22/06/2016
Proyecto
Costo al: 22/06/2016
Integrantes
DEPARTAMENTO Huánuco
PROVINCIA Huánuco
DISTRITO Pillco Marca
Item Descripción Unidad Días Metrado Precio Parcial Subtotal Total
1
PROGRAMA DE
TRABAJO
PRELIMINAR
1.1
Limpieza y
acondicionamiento
de los techos
Peón/día 15 3.50 S/. 25.00 S/. 1312.50
1.2 Escoba Unidad 3 3.50 S/.3.50 S/.36.75
1.3 Recogedor Unidad 3 3.50 S/.2.00 S/. 21.00
1.4 Costales Unidad 9 3.50 S/.1.20 S/. 37.80 S/.1408.05
2 ADQUISICIÓN DE
PANELES
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 25 | 30
2.1
EPV-42 Thin Film
Solar Panel 42
watts
Unidad 10 30 S/. 197.00 S/.
59100.00
2.2 SUN – DA080 - A Unidad 10 30 S/. 135.00
S/.
40500.00
S/.
2.3
Baterías Surrette
/Rolls T12-136 12V
dc
Unidad 20 - S/. 500.00 S/.10000.00 S/.
109600.00
3 INSTALACIONES
3.1 Técnico Peón/día 7 30 S/. 25.00 S/. 5250.00 S/. 5250.00
4 MANTENIMIENTO
4.1 Técnico Peón/día 7 30 S/. 25.00 S/. 5250.00 S/. 5250.00
5 OTROS
5.1 Útiles de oficina GBL 1 1 S/. 120.00 S/.120.00
5.2 Computadora GBL 1 1 S/. 50.00 S/.50.00
5.3 Copias e
impresiones GBL 1 1 S/. 60.00 S/.60.00
5.4 Responsable del
proyecto GBL 1 1 S/. 2500.00 S/. 2500.00 S/.2730.00
6
DOCUMENTOS
PARA SEGUIR
EL PROYECTO
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 26 | 30
6.1 Encuestas GBL 6 750 S/. 0.07 S/.315.00
6.2 Encuestadoras Unidad 6 4 S/. 25.00 S/.600.00
6.3 Capacitación del
personal Unidad 1 6 S/. 120.00 S/.720.00 S/. 1635.00 S/.125873.05
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 27 | 30
VIII. BIBLIOGRAFIA
http://deeea.urv.cat/public/PROPOSTES/pub/pdf/103pub.pdf
http://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099.1/7170/MEMORIA%20TECNI
CA.pdf
https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar
http://www.cne.gob.ve/divulgacion_regional_2012/programas/22/622.771.pdf
http://deltavolt.pe/energia-renovable/energia-solar
http://energiasolar.mx/inventos/historia-energia-solar.html
http://www.pagaelpato.com/tecno/electricidad.htm
IX. ANEXOS
LUGAR DE LA REALIZACION DEL PROYECTO
I.E. Mario Vargas Llosa – Primaria – Potracancha – Pillco Marca
Panel solar tradicional Panel solar de capa fina
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 28 | 30
INSTRUMENTOS PARA MEDIR LA ENERGÍA SOLAR
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 29 | 30
PROBLEMA OBJETIVO HIPOTESIS VARIABLES INDICADORES
¿En qué forma el desarrollo
y la instalación de los
paneles solares
fotovoltaicos tradicionales
beneficiará a la escuela
primaria?
Determinar las
características receptoras de
los paneles solares
fotovoltaicos tradicionales.
Si el uso de los paneles
solares fotovoltaicos
tradicionales son tan
eficientes, entonces
favorecerán en captar la
energía solar deseada,
reducirán el gasto en recibos
y evitarán la contaminación
en la escuela.
IND: Panel solar fotovoltaico tradicional DEP: Energía solar
Climatología y
meteorología
¿En qué forma el desarrollo
y la instalación de los
paneles solares
fotovoltaicos finos
beneficiará a la escuela
primaria?
Determinar las
características receptoras de
los paneles solares
fotovoltaicos finos.
Si el uso de los paneles
solares fotovoltaicos finos
son tan eficientes, entonces
favorecerán en captar la
energía solar deseada,
reducirán el gasto en recibos
y evitarán la contaminación
en la escuela.
IND: Panel solar de capa fina DEP: Energía solar Climatología y
meteorología
¿Cómo beneficia la energía
solar (irradiación) al
proyecto en la escuela?
Describir las características
de la energía solar.
Si los métodos y técnicas
utilizados son adecuados,
entonces, no se presentaran
contratiempos en el
desarrollo e instalación de
los paneles solares
fotovoltaicos
IND: Panel solar fotovoltaico tradicional y panel solar de capa fina DEP: Energía solar
Climatología y
meteorología.
EDUCACIÓN AMBIENTAL
P á g i n a 30 | 30
