Vehiculo antichoque con un panel solar como fuente de energia alterna
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ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO UNIDAD DE NIVELACION CICLO DE NIVELACIÓN: SEPTIEMBRE 2013 / FEBRERO 2014 PROYECTO INTEGRADOR DE SABERES TEMA: VEHÍCULO ANTI CHOQUE CON UN PANEL SOLAR COMO FUENTE DE ENERGÍA ALTERNA 1.- DATOS INFORMATIVOS INTEGRANTES: Danny Cunalata Byron Pomagualli Juan Carlos Castillo 1
Transcript of Vehiculo antichoque con un panel solar como fuente de energia alterna
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO
UNIDAD DE NIVELACION
CICLO DE NIVELACIÓN: SEPTIEMBRE 2013 / FEBRERO 2014
PROYECTO INTEGRADOR DE SABERES
TEMA: VEHÍCULO ANTI CHOQUE CON UN PANEL SOLAR COMO FUENTE DE ENERGÍA ALTERNA
1.- DATOS INFORMATIVOS
INTEGRANTES: Danny Cunalata
Byron Pomagualli
Juan Carlos Castillo
Diego Taco
Alex Martínez
1
INTRODUCCIÓN
En la actualidad el uso de la tecnología en el vehículo ha tenido un gran desarrollo logrando así beneficios claves para la humanidad. Por otro aspecto debido a la contaminación del medio ambiente producida por los automotores actuales y los accidentes automovilísticos producidos en los últimos años en nuestro país, se propone un sistema para aportar positivamente en la sociedad minimizando los índices de accidentes de tránsitos y con este sistema aportar al medio ambiente.
Este proyecto tiene como fin controlar al vehículo para evadir obstáculos imprevistos que se producen en las vías mediante un sensor infrarrojo, adicionalmente cuenta con un panel solar como fuente de energía para movilizar al vehículo. Beneficiando así a la sociedad ecuatoriana y contribuyendo con la problemática del medio ambiente. En este trabajo se presenta un modelo práctico, el cual nos permitirá demostrar las ideas más concretas y enfatizar que el prototipo es de gran aporte en la sociedad.
En este documento se presentarán los objetivos de dicho proyecto, además de la información obtenida sobre la problemática, hablaremos del procedimiento a seguir para la construcción del prototipo. Más adelante la descripción del mismo acompañado de una lista de los componentes que lo conforman, sin embargo, si no se tiene la información técnica y la práctica necesaria para proporcionar un mantenimiento adecuado se generaran serías anomalías que deben de evitarse
2
CAPÍTULO I
3
1. EL PROBLEMA
1.1. TEMA
Vehículo anti choque con un panel solar como fuente de energía
alterna
1.2. OBJETIVOS
1.2.1. GENERAL
Construir un vehículo en base a un sensor infra-rojo y un panel
solar, como una estrategia para la demostración de reducción
de la contaminación ambiental y accidentes automovilísticos.
1.2.2. ESPECÍFICO
Diseñar un prototipo que verifica la transformación de corriente
alterna en continua como parte del funcionamiento del vehículo.
Reconocer el efecto fotoeléctrico en el funcionamiento del
vehículo construido para efectos didácticos pedagógicos.
Examinar los índices de accidentes en el país
Estudiar el área de las materias involucradas como Química,
Matemáticas y Física
4
1.3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Cada día el simple gesto de presionar un interruptor para encender una
bombilla o accionar un electrodoméstico nos recuerda que la
electricidad es indispensable, pero estamos tan habituados a usarla
que no nos damos cuenta de su importancia.
Incluso en el transporte se involucra la energía eléctrica o energía de
los combustibles fósiles como el petróleo y gas natural que en la
actualidad están en vías de extinción porque la demanda crece a
medida que aumenta la población mundial, pero tenemos otras fuentes
de energía como es la energía eólica y la energía solar.
Pues se sabe que la cantidad de energía solar que alcanza la tierra en
un solo día resulta más que suficiente para satisfacer la demanda de
energía eléctrica anual.
Por otro aspecto tenemos los accidentes automovilísticos que en
nuestro país en años anteriores los índices han sido muy elevados
convirtiéndonos en uno de los países con más altos índices de
accidentes automovilísticos, en lo cual hemos tenido pérdidas
humanas y económicas que de una u otra manera resultan negativas
para la comunidad y por ende al país
1.4. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
¿Podemos utilizar la energía del sol para producir electricidad o
energía fotovoltaica (fv); que movilice a un vehículo y que no produzca
contaminación ambiental?
5
1.5. JUSTIFICACIÓN
Los estudiantes del curso de nivelación consientes que la reflexión y el
adelanto científico se producen diariamente en la sociedad.
Observando en nuestro entorno los problemas que se producen en
nuestra vida cotidiana entre uno de ellos los accidentes
automovilísticos ya que los índices de accidentes en años anteriores
nos muestran que somos el cuarto país con más altos índices de
accidentes en la comunidad andina, los cuales han dejado heridos y
perdidas tanto humanas como materiales, esto ocurren por falta de
maniobra de los conductores o la falta de reacción ante algún tipo de
imprevisto en las vías y carreteras.
Consientes también de la contaminación ambiental que producen los
vehículos de combustión interna abastecidos de combustibles fósiles
que emiten gases perjudiciales para el medio ambiente, enfatizamos
que existen energías alternas para reemplazar a los combustibles
fósiles, una de ellas la energía solar generada por paneles solares
que gracias al semiconductor y el elemento principal del panel solar
que es el Silicio el cual es el segundo elemento de mayor abundancia
en nuestro planeta. Mencionado todos estos aspectos sobre el medio
ambiente y accidentes se ha propuesto implementar un prototipo que
sea factible y que puede contrarrestar los aspectos negativos.
1.6. HIPÓTESIS
¿El vehículo anti choque con sensor infrarrojo y panel solar reducirá los
índices de accidentes automovilísticos y disminuirá la contaminación
ambiental producida por los vehículos actuales?
6
CAPÍTULO II
7
2. MARCO REFERENCIAL
2.1. MARCO TEÓRICO
2.1.1. SISTEMAS DE SEGURIDAD EN EL AUTOMÓVIL
Los sistemas de seguridad evolucionan, pero a su vez los conductores
se sienten más seguros y aumentan su velocidad media al conducir.
“Un coche bien pensado puede salvar vidas condenadas por las leyes
de la física y por la locura de sus conductores” Pero por muy bien
diseñado que esté un automóvil, si el conductor desconoce el uso
correcto de los elementos de seguridad, si no está en condiciones de
conducir (drogas, alcohol) o simplemente es imprudente, el accidente
está escrito.
Seguridad pasiva.
Estos sistemas de seguridad tienen que ver con el uso del automóvil
por parte del conductor. Los sistemas de seguridad activa más
importantes son:
Tren de rodaje
El tren de rodaje debe proporcionar al conductor facilidad de manejo y
control en situaciones límite del vehículo
El tren de rodaje está formado por los siguientes elementos:
Dirección:
Frenos
Neumáticos:
Sistema Electrónico de Estabilidad
Seguridad pasiva.
No todo accidente es evitable. Por ello es preciso mantener limitadas
las consecuencias para el hombre y el vehículo. Seguridad pasiva:
significa, dado el caso, la mejor protección posible contra lesiones, no
sólo para los ocupantes del vehículo, sino también para terceras 8
personas eventualmente afectadas, sobre todo para peatones y
ciclistas.
Carrocería de seguridad, elementos más importantes:
Carrocería de seguridad
Sistema de combustible seguro
Habitáculo resistente, es decir, que soporte todo tipo de colisiones.
Sólido habitáculo antivuelco, que los materiales que formen la
carrocería sean uniformes para que no se produzcan vuelcos.
Sistema de retención de ocupantes
Cinturón de seguridad
Reposacabezas
Airbag
Sillas para niños 1
2.1.2. Principio de un panel solar
La luz solar pasa a través del electrodo simple, y el tinte impregnado en
el electrodo compuesto absorbe la luz. Cuando una molécula del tinte
absorbe la luz, un electrón pasa a tener un estado excitado y puede
saltar desde el tinte a la banda de conducción del TiO2. En el electrodo
compuesto, el electrón se difunde desde el TiO2 hacia el vidrio
conductor. Desde allí, el electrón es llevado mediante un cable
conductor hacia el electrodo simple. Después de haber perdido un
electrón la molécula del tinte se encuentra oxidada, es decir, tiene un
electrón menos que antes. La molécula del tinte recupera su estado
inicial cuando el electrón es reinyectado a través del electrodo simple.
De esta manera el proceso se transforma en un ciclo que genera una
corriente eléctrica.
1 “http://mecanicayautomocion.blogspot.com/2009/03/sistemas-de-Seguridad-En-El-Automovil.html.”
9
La producción esta basaba en el fenómeno físico denominado efecto
fotovoltaico, es la manera en que la
Luz solar al llegar a las células fotovoltaicas hace saltar electrones de
una capa a la otra creando una corriente proporcional a la radiación;
dando origen a la energía eléctrica. Esto quiere decir entre más
radiación haya mayar será la electricidad o viceversa dando lugar a una
proporcionalidad directa.2
2.1.3. Definición de los paneles solares
Los paneles solares están compuestos por celdas solares. Dado que
una sola celda solar no produce energía suficiente para la mayor parte
de aplicaciones, se les agrupa en paneles solares, de modo que, en
conjunto, generan una mayor cantidad de electricidad. Los paneles
solares (también denominados módulos fotovoltaicos o fv) son
fabricados en diversas formas y tamaños. Los más comunes son los de
50 wp (watt pico), que producen un máximo de 50 watts de electricidad
solar bajo condiciones de luz solar plena, y que están compuestos por
celdas solares de silicio. Dichos paneles miden 0,5 m2
aproximadamente. Sin embargo, usted puede escoger entre una amplia
variedad de paneles más grandes y más pequeños disponibles en el
mercado. Los paneles solares pueden conectarse con el fin de generar
una mayor cantidad de electricidad solar (dos paneles de 50 wp
conectados equivalen a un panel de 100 wp).
La importancia de una panel solar es la que en ella se puede
aprovechar la radiación del sol y que por medio de una celda solar se la
puede aprovechar; y ser utilizada de diferentes maneras como por
ejemplo: en los electrodomésticos, en la industria, en lo automotriz y los
diferentes casos de electricidad de nuestra vida, se nos puede
presentar en lo que se denomina corriente continua o ya sea alterna.
2.1.4. EL SILICIO2 “Panel solar,” http://es.wikipedia.org/wiki/Panel_solar.
10
El silicio es un elemento químico metaloide, número atómico 14 y
situado en el grupo 4 de la tabla periódica de los elementos formando
parte de la familia de los carbonoides de símbolo Si. Es el segundo
elemento más abundante en la corteza terrestre (27,7% en peso)
después del oxígeno. Se presenta en forma amorfa y cristalizada; el
primero es un polvo parduzco, más activo que la variante cristalina, que
se presenta en octaedros de color azul grisáceo y brillo metálico.
El silicio híper puro y combinado con otros elementos como boro, galio,
fósforo y arsénico, se puede utilizar para producir una forma de silicio
que compone los transistores, las células solares, los rectificadores y
muchísimos otros dispositivos que se utilizan ampliamente en la
industria electrónica y la tecnología espacial.
Otros datos:
Número atómico: 14
Peso atómico: 28.08
Símbolo atómico: Si
Punto de fusión: 1,41 °C 3
2.1.5. Corriente alterna
Es la corriente eléctrica que en la magnitud y dirección varían
cíclicamente. La forma de onda de la corriente alterna más
comúnmente utilizada es la de una onda senoidal, puesto que se
consigue una transmisión más eficiente de la energía. Sin embargo, en
ciertas aplicaciones se utilizan otras formas de onda periódicas, tales
como la triangular o la cuadrada. Utilizada genéricamente, la C.A se
refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las
empresas. Sin embargo, las señales de audio y de radio transmitidas
por los cables eléctricos, son también ejemplos de corriente alterna. En
estos usos, el fin más importante suele ser la transmisión y
3 “Snapshot,” http://quimica.wikia.com/wiki/Silicio. 11
recuperación de la información codificada (o modulada) sobre la señal
de la C.A.
2.1.6. Polaridad
Generalmente los aparatos de corriente continua no suelen incorporar
protecciones frente a un eventual cambio de polaridad, lo que puede
acarrear daños irreversibles en el aparato. para evitarlo, y dado que la
causa del problema es la colocación inadecuada de las baterías, es
común que los aparatos incorporen un diagrama que muestre cómo
deben colocarse; así mismo, los contactos se distinguen empleándose
convencionalmente un muelle metálico para el polo negativo y una
placa para el polo positivo. En los aparatos con baterías recargables, el
transformador – rectificador tiene una salida tal que la conexión con el
aparato sólo puede hacerse de una manera, impidiendo así la inversión
de la polaridad. En los casos de instalaciones de gran envergadura,
tipo centrales telefónicas y otros equipos de telecomunicación, donde
existe una distribución centralizada de corriente continua para toda la
sala de equipos se emplean elementos de conexión y protección
adecuados para evitar la conexión errónea de polaridad. La polaridad
de la circulación de la corriente continua, se establece por convenio
desde el polo positivo hacia el polo negativo. No obstante el
movimiento de electrones (cargas negativas) se produce desde el polo
negativo al positivo. Y cada vez que se mueve un electrón deja un
hueco positivo, que atrae a otro electrón. Este flujo de huecos, es el
que se produce en sentido positivo a negativo.
2.1.7. Impacto del panel solar y la sociedad
12
Las energías renovables llegaron para quedarse. Si el sol arroja
aproximadamente cuatro mil veces más de la energía que
necesitamos, ¿no sería bueno ocuparla para los servicios básicos de
nuestra casa o incluso para movilizarnos?
De hecho, artistas de todas las clases han empezado a poner su
granito de arena para salvar el planeta. Un ejemplo claro es Leonardo
DiCaprio, uno de los actores hollywoodenses que más ayuda al
planeta. Empezando por su auto –híbrido-, hasta un Pent House que
funciona sólo con energía solar4
2.1.8. Inclinación de los rayos solares
Según el Consejo Nacional de Electricidad, CONELEC, mencionando
en el documento “Atlas Solar del Ecuador con fines de Generación
Eléctrica”, el cual ha sido elaborado por la Corporación para la
Investigación Energética, CIE. El NREL publica, en forma periódica, los
valores de insolación promedio, para una locación dada usando
colectores fijos con cinco ángulos de inclinación: horizontal: (0°), latitud
del lugar menos 15°, latitud, latitud más 15°, y vertical (90°). Estos
datos son complementados con mediciones tomadas usando
superficies colectoras móviles, las que son montadas en aparatos que,
automáticamente, siguen la trayectoria del sol. 5
4 “http://es.answers.com/Q/Qu%C3%A9_impacto_tienen_los_paneles_solares_en_la_sociedad.”5 “http://www.conelec.gob.ec/archivos_articulo/Atlas.pdf.”
13
2.1.9. ESQUEMA DEL SISTEMA DE PRODUCCION DE
ENERGIA
2.2. MARCO CONCEPTUAL6 http://www.mcgraw-hill.es/bcv/guide/capitulo/8448171691.pdf
14
SIST
EMAS
DE
PRO
DU
CCIO
N
DE
ENER
GIA
TERMICAS
HIDRAULICAS
NUCLEAR
EOLICA
ENERGIA SOLAR TERMICA
ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA
Clasificacion de los sistemas fotovoltaicos
Intalaciones autonomas
Instalaciones conectadas a red
Elementos de una instalacion solar
fotovoltaica
Panel solar
Regulador
Acumuladores(baterias)
Inversor
2.2.1. SISTEMA FOTOVOLTAICO
Un sistema fotovoltaico es un dispositivo que, a partir de la insolación,
produce energía eléctrica en condiciones de ser aprovechada por el
hombre. El sistema consta de los siguientes elementos:
• Un generador solar, compuesto por un conjunto de paneles
fotovoltaicos, que captan la insolación luminosa procedente del sol y la
transforman en corriente continua a baja tensión (12 ó 24 V).
• Un acumulador, que almacena la energía producida por el generador
y permite disponer de corriente eléctrica fuera de las horas de luz o
días nublados.
• Un regulador de carga, cuya misión es evitar sobrecargas o
descargas excesivas al acumulador, que le produciría daños
irreversibles; y asegurar que el sistema trabaje siempre en el punto de
máxima eficiencia.
• Un inversor (opcional), que transforma la corriente continua de 12 o
24 V almacenada en el acumulador, en corriente alterna de 230 V.
Una instalación solar fotovoltaica sin inversor, utiliza una tensión de
12Vcc.7
2.2.2. Estructura del panel solar
7http://www.acsaeolica.com/es/pdf/paneles.pdf
15
1. luz
(fotones)
4. capa de
desviación
2. contacto
frontal
5. capa positiva
3. capa
negativa
6. contacto
posterior
2.2.3. FUSIBLE
Cualquier cable conectado directamente al positivo de una batería debe
incorporar un fusible lo más cercano a esta que sea posible. En otro
caso un cortocircuito en el cable representa un peligro serio de incendio
2.2.4. INTERACCIÓN ENTRE REGULADORES
Con las baterías conectadas a los paneles solares se puede dar la
circunstancia que el regulador del alternador del motor detecte un
voltaje considerable en el circuito de carga y bloquee el alternador
considerando que las baterías están plenamente cargadas. Este
problema se puede solventar intercalando un interruptor en la salida +
del panel, o bien, de forma más automática utilizando un relé que
16
cortará la corriente del panel cuando la llave de contacto del motor se
encuentra conectada. 8
2.2.5. UNIDADES UTILIZADAS EN ENERGÍA SOLAR
FOTOVOLTAICA
La insolación, la potencia solar, así como muchas otras variables
pueden medirse en diversos tipos de unidades. En la siguiente tabla se
da una visión general de las diferentes unidades comúnmente
utilizadas y se dan sus factores de conversión.
UNIDAD EXPLICACIÓN CONVERSIÓN
Potencia Solar
Wp Vatio pico -
W Vatio -
KW Kilovatio (1000 w) -
W/m2 Vatio por metro
cuadrado
-
Energía Solar A kWh/m2
MJ/m2 MJ por metro cuadrado 0,2778
kcal/cm2 1000 calorías por
centímetro cuadrado
11,67
8 http://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_solar.17
2.2.6. TIPOS DE BATERIAS9
TIPO VENTAJAS INCOVENIENTES ASPECTO
TUBILAR
ESTACIONARIA
Ciclado
profundo
Tiempo de
vida
largos
Reserva
de
sedimento
s
Precio elevado
Disponibilidad
escasa en
determinados
lugares
ARRANQUE
(SLI)
AUTOMOVIL
Precio
Disponibili
dad
Mal
funcionamiento
ante ciclado
profundo y bajas
corrientes
Tiempo de vida
corto
Escasa reserva
de electrolito
SOLAR
Fabricació
n similar
al SLI
Amplia
reserva de
electrolito
Buen
funcionam
iento de
ciclados
medios
Tiempo de vida
medios
No recomendada
para ciclados
profundos y
prolongados
2.3. MARCO LEGAL
9 http://lucesparaaprender.org/web/wp–content/uploads/2012/05/PROFESORES–8–11–ficha–3–El–panel–solar–sus–usos–y–beneficios1.pdf.
18
El tema escogido es para generar conciencia en la población en
general que como plan de desarrollo del buen vivir las tecnologías
alternativas son parte de nuestro derechos según lo mencionado en
La Constitución De La Republica Del Ecuador
Título II Derechos
Capítulo segundo; Derechos del buen vivir
Sección segunda
Ambiente sano
Art. 15.- El Estado promoverá, en el sector público y privado, el uso
de tecnologías ambientalmente limpias y de energías alternativas
no contaminantes y de bajo impacto. La soberanía energética no se
alcanzará en detrimento de la soberanía alimentaria, ni afectará el
derecho al agua.
Al momento de describir este tema evidenciamos que el proyecto
presentado contribuye al ahorro energético y por ende es una
alternativa fuente de energía limpia en un 99.99% por lo que nos
amparamos en :
La Constitución De La Republica Del Ecuador ;
Título VII
Régimen del buen vivir; Capítulo segundo
Biodiversidad y recursos naturales
Sección séptima
Biosfera, ecología urbana y energías alternativas
Art. 413.- El Estado promoverá la eficiencia energética, el
desarrollo y uso de prácticas y tecnologías ambientalmente
limpias y sanas, así como de energías renovables,
diversificadas, de bajo impacto y que no pongan en riesgo la
soberanía alimentaria, el equilibrio ecológico de los ecosistemas ni
el derecho al agua.
19
Como parte de la Secretaria Nacional De Educación Superior Ciencia
Tecnología e Innovación(SENESCYT), nuestra formación debe ser
tecnico-cientifica siempre presentando soluciones ante problemas del
país, redactado en
La Constitución De La Republica Del Ecuador :
Título VII
Régimen Del Buen Vivir
Sección primera
Educación
Art. 350.- El sistema de educación superior tiene como finalidad la
formación académica y profesional con visión científica y humanista;
la investigación científica y tecnológica; la innovación, promoción,
desarrollo y difusión de los saberes y las culturas; la construcción
de soluciones para los problemas del país, en relación con los
objetivos del régimen de desarrollo.
Los proyectos presentados que abarcan el cuidado del medio ambiente
y que en ellos se mencionen nuevas alternativas de consumo
contribuyendo con el equilibrio del ecosistema están señalados en :
La Constitución De La Republica Del Ecuador:
Título VII
Régimen Del Buen Vivir; Capítulo segundo
Sección séptima
Biosfera, ecología urbana y energías alternativas
Art. 413.- El Estado promoverá la eficiencia energética, el desarrollo
y uso de prácticas y tecnologías ambientalmente limpias y sanas,
así como de energías renovables, diversificadas, de bajo impacto y
que no pongan en riesgo la soberanía alimentaria, el equilibrio
ecológico de los ecosistemas ni el derecho al agua.10
10 http://www.asambleanacional.gov.ec/documentos/constitucion_de_bolsillo.pdf.20
CAPÍTULO III
3. MARCO METODOLÓGICO
21
3.1. ENFOQUE METODOLÓGICO3.1.1. TECNICAS E INSTRUMENTOS A EMPLEAR
FASE TÉCNICA INSTRUMENTO PRODUCTO TIEMPO
DiagnosticoElaborar preguntas
de si o noInternet y
computadoraPreguntas elaboradas
1 día
DiagnosticoEncuestar a
personasCuestionarios
Cuestionarios contestados
1 día
Diagnostico
Realizar la tabulación de cada
pregunta en porcentajes
Encuestas realizadas,
computadora y calculadora
Barras estadísticas de cada pregunta
1 día
DiagnosticoInvestigar sobre el
proyecto que escogimos
Internet y entrevistas
Información sobre los paneles solares y sistema anti choque
1 día
Diagnostico
Entrevistar a un ingeniero
electrónico sobre el sistema anti choque
Banco de preguntas y grabadora
Información sobre el funcionamiento del sistema anti choque
1 día
Plan de Proyecto
Comprar los materiales específicos
dineroObtención de
materiales específicos
2 días
Plan de Proyecto
Diseñar el prototipoPrograma de pc
(auto cad)Partes del prototipo 4 días
Plan de Proyecto
Formar el modelo de cada parte del
prototipoHerramientas
Obtención de las partes necesarias
del prototipo2 días
Plan de Proyecto
Diseñar el circuito para el panel solar
Programas emuladores de
circuitos
Circuito diseñado para el
funcionamiento del panel solar
2 días
Plan de Proyecto
Diseñar los circuitos del sensor anti choque para el
prototipo
Programas emuladores de
circuitos
Circuito diseñado para el
funcionamiento sistema anti choque
del prototipo
3 días
Plan de Proyecto
Realizar cálculos físicos y buscar la constitución de un
panel solar
Internet y libros
Cálculos realizados y la información
sobre la constitución del panel solar
2 días
22
Plan de Proyecto
Realizar el ensamblaje del
prototipo instalando el circuito eléctrico
del sensor anti choque
Herramientas manuales y eléctricas
El prototipo realizado
10 días
ResultadoProbar el
funcionamiento del prototipo
Prototipo realizado
Funcionamiento del prototipo
1 día
3.1.2. PLAN DE ACCIÓNACTIVIDADES A REALIZAR
INFORMACIÓN A OBTENER
MEDIOS DE REGISTRO DE INFORMACIÓN
RECURSOS FECHA DE INICIO Y CULMINACIÓN
Elaborar preguntas de si
o no
Preguntas elaboradas
Textos electrónicos
(Word)
Internet y computadora
20/11-20/11
Encuestar a personas
Cuestionarios contestados
Textos electrónicos
(Word)Cuestionarios
21/11-21/11
Realizar la tabulación de cada pregunta en porcentajes
Barras estadísticas de cada pregunta
Textos electrónicos
(Word)
Encuestas realizadas,
computadora y calculadora
22/11-22/11
Investigar sobre nuestro proyecto
Información sobre los paneles solares
y sistema anti choque
Textos electrónicos
(Word)Internet
23/11-23/11
Entrevistar a un ingeniero electrónico
sobre el sistema anti
choque
Información sobre el funcionamiento del sistema anti choque
GrabacionesBanco de
preguntas y grabadora
24/11-24/11
Comprar los materiales específicos
Materiales específicos del
prototipo
Textos electrónicos
(Word)Dinero
25/11-26/11
Diseñar el prototipo
Forma de la estructura
Gráficos electrónicos
Programa de pc (auto cad)
26/11-29/11
Formar el modelo de cada
parte del prototipo
Estructuras de madera del
prototipoImágenes Madera
30/11-01/12
Diseñar el circuito para el
panel solar
Circuito diseñado para el
funcionamiento del
Gráficos electrónicos
Programas emuladores de
circuitos
02/12-03/12
23
panel solarDiseñar circuitos
eléctrico del sensor anti
choque
El circuitos eléctrico del sensor para
instalación
Gráficos electrónicos
Programas emuladores de
circuitos
04/12- 06/12
Realizar cálculos físicos
y buscar la constitución de un panel solar
Cálculos realizados y la información
sobre la constitución del panel solar
Textos electrónicos
(Word)Internet y libros
07/12-08/12
Realizar el ensamblaje del
prototipo incluyendo el circuito del
sensor anteco que
Estructura del circuito del
prototipo para el sistema
Imágenes Herramientas09/12 – 18/12
Probar el funcionamiento del prototipo
Funcionamiento del prototipo
Videos El prototipo19/12- 19/12
3.1.3. MATRIZ DEL PLAN DE TRABAJOFase /Actividad 1: DIAGNOSTICOCompetencia a desarrollar: COMUNICACIÓN CIENTIFICAEstrategia
de aprendizaj
e
Actividad/ tarea
Ejes trasversales
Recursos Responsables
Tiempo y
Fechas
TABULACION DE TABLAS
ENCUESTA INTRODUCCIONA LA COMUNICACIÓNCIENTIFICAS
CUESTIONARIOS
DIEGO TACODANNY CUNALATA
3 DIAS22/11-24/11
RESUMENES Y ESQUEMAS
INVESTIGACION
INTRODUCCIONA LA COMUNICACIÓNCIENTIFICAS
INTERTNET, LIBROS
JUAN CARLOS CASTILLO
2 DIAS26/11-27/11
SINTESIS ENTREVISTAS
INTRODUCCIONA LA COMUNICACIÓNCIENTIFICAS
BANCO DE PREGUNTAS
ALEX MARTINEZ
3 DIAS29/11-01/12
24
Fase /Actividad 2: PLAN DE PROYECTOCompetencia a desarrollar: Organización del Aprendizaje, Matemática, Física, Química.
Estrategia de
aprendizaje
Actividad/ tarea
Ejes trasversale
s
Recursos Responsables
Tiempo y Fechas
Organización, esquemas jerárquicos
Comprar los materiales específicos
Matemática, Organizació
n del Aprendizaje
DineroAlex
Martínez
2 días25/11-26/11
Gráficos y esquemas técnicos
Diseñar el prototipo
Matemática,Física
Programas gráficos
Byron Pomagually
4 días26/11-29/11
Medición, traficación y formación de
partes del prototipo
Formar el modelo de las
partes del prototipo
Matemática,Física
Herramientas
manuales y eléctricas
Byron Pomagully
2 días30/11-01/12
Gráficos de circuitos
eléctricos
Diseñar el circuito para el
panel solar
Matemática,Física
Programas emuladore
s de circuitos
Danny Cunalata
2 días02/12-03/12
Gráficos de circuitos
eléctricos
Diseñar los circuitos del sensor anti
choque para el prototipo
Matemática,Física
Programas emuladore
s de circuitos
Danny cunalata
3 días04/12-06/12
Cálculos de física y
constitución del panel
solar
Realizar cálculos físicos
y buscar la constitución de un panel solar
FísicaQuímica
Internet y libros
Juan Carlos Castillo
2 días07/12-08/12
Ensamblaje del prototipo
Ensamblar el prototipo
instalando el circuito
eléctrico del sensor anti
choque
Matemática,Física
Química
Herramientas
manuales y gráficos a escala
Grupo completo
10 días09/12 – 18/12
25
Fase /Actividad 3: RESULTADOS
Competencia a desarrollar: Introducción a la Comunicación Científica, Organización del Aprendizaje.
Estrategia de
aprendizaje
Actividad/ tarea
Ejes trasversale
s
Recursos Responsables
Tiempo y Fechas
Resúmenes y descripciones
Probar el funcionamiento del prototipo
ICC, Organizació
n del Aprendizaje
PrototipoGrupo
completo
1 DIAS19/12-19/12
3.1.4. TIEMPO ESTIMADO DEL PROYECTOMatriz de control del Proyecto: _________________________________________
Fase/ Act.
Descripción Programación Semanal Responsable Tiempo y
fecha
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 Elaborar preguntas de si o no
Diego Taco,Danny Cunalata
1 días20/11-20/11
2 Encuestar a personas
Byron Pomagualli 1 día21/12-21/11
3 Realizar la tabulación de cada pregunta en porcentajes
Alex Martínez 1 día22/12-22/11
4 Investigar sobre el proyecto que escogimos
Juan Carlos Castillo 1 día23/11-23/11
5 Entrevistar a un ingeniero electrónico sobre el sistema anti choque
Alex Martínez 1 día24/11-24/11
6 Comprar los materiales específicos
Alex Martínez 2 días25/11-26/11
26
7 Diseñar el prototipo
Byron Pomagualli 4 días26/11-29/11
8 Formar el modelo de cada parte del prototipo
Byron Pomagualli 2 días30/11-01/12
9 Diseñar el circuito para el panel solar
Danny Cunalata 2 días02/12-03/12
10 Diseñar los circuitos del sensor anti choque para el prototipo
Danny Cunalata 3 días04/12-06/12
11 Realizar cálculos físicos y buscar la constitución de un panel solar
Juan Carlos Castillo 2 días07/12-08/12
12 Realizar el ensamblaje del prototipo instalando el circuito eléctrico del sensor anti choque
Grupo completo 10 días
09/12 –
18/12
13 Probar el funcionamiento del prototipo
Grupo completo 1 DIAS19/12-19/12
Elaborado por Firma: Fecha:
Fase/ Act.
Descripción Programación Semanal Responsable
Tiempo y fecha
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 ENCUESTA DANNY ISMAEL
CUNALATA
2 DIAS25/11-26/11
27
3.2. TECNICA DE RECOLECCIÓN DE DATOS3.2.1. ENCUESTA
Responda con una X según corresponda cada literal
1º CONOCE UD. UN VEHICULO QUE FUNCIONE CON PANEL SOLAR
SI NO
2º ESTÁ USTED DE ACUERDO QUE EXISTA UN VEHÍCULO ANTI CHOQUE CON ENERGÍA
RENOVABLE
SI NO
3º ESTA USTED FAMILIARIZADO CON LA TECNOLOGÍA
SI NO
4º QUE LE PARECE LA UTILIZACIÓN DE LA ENERGÍA RENOVABLE EN UN VEHÍCULO.
SI NO
5º CREE UD. QUE SE REDUCIRÍA LOS ÍNDICES DE ACCIDENTES DE TRÁNSITO, CON EL VEHÍCULO
ANTI CHOQUE
SI NO
6º CREE UD. QUE ES CONFIABLE ESTE SISTEMA PARA LOS VEHÍCULOS
SI NO
7º CREE CONVENIENTE LA UTILIZACIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES
SI NO
8º ESTA DE ACUERDO EN QUE EL VEHÍCULO TENGA BAJO COSTO
28
SI NO
9º CREE USTED QUE EL PROYECTO PRESENTADO CONTRIBUYE CON EL PLAN DEL BUEN VIVIR
SI NO
10º LE PARECE EL VEHICULO CON SISTEMA DE PANEL SOLAR COMO CONTAMINANTE AL MEDIO
AMBIENTE
SI NO
11º CREE UD. QE CON UN SENSOR ANTI CHOQUE INSTALADO EN EL VEHICULO HABRA MENOS
ACCIDENTES
SI NO
12º Como es el índice de accidentes en su provincia
ALTO REGULAR BAJO
13º CREE QUE SEA SENSILLO LA FABRICACION DE ESTE VEHICULO
SI NO
14º CONOCE UD VEHICULOS QUE TENGAN UN SENSOR ANTI CHOQUE
SI NO
15º UD. CAMBIARIA SU VEHICULO DE GASOLINA O DE DIESEL POR UN VEHICULO ANTICHOQUE
CON PANEL SOLAR
SI NO
16º SERIA UTIL PARA LOS CIUDADANOS OBTENER UN VEHICULO ANTI CHOQUE CON PANEL
SOLAR
29
SI NO
17º QUE TIPO DE VEHICULO PRODUCIRIAN MAS COSTOS: UN VEHICULO DE GASOLINA O UN
VEHICULO CON PANEL SOLAR
A GASOLINA CON PANEL SOLAR
18º QUE VEHICULO CONSIDERA MAS SEGURO: VEHICULO A GASOLINA O UN VEHICULO ANTI
CHOQUE CON PANEL SOLAR
VEHICULO A GASOLINA VEHICULO ANTI CHOQUE CON PANEL SOLAR
19ºUSTED ESTARÍA DE ACUERDO EN LA ADQUISICIÓN DE ESTE VEHÍCULO
SI NO
20º CREE UD. QUE SE PODRIA REALIZAR ESTA INICIATIVA
SI NO
30
31
3.3. TECNICA DE PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE DATOS3.3.1 TABULACION
Esta encuesta se realizó en la ciudad de Riobamba a los moradores del barrio San José de Tapi obteniendo los siguientes resultados:
PREGUNTA 1 CONOCE UD. UN VEHICULO QUE FUNCIONE CON PANEL SOLAR
PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJESI 17 85%NO 3 15%TOTAL 20 100%
SI NO0%
10%20%30%40%50%60%70%80%90%
15% NO85% SI
ANALISIS: El 85% de las personas encuestadas conocen un vehículo que funcione con panel solar y el 15% no lo conocen
32
PREGUNTA 2ESTÁ USTED DE ACUERDO QUE EXISTA UN VEHÍCULO ANTI CHOQUE CON ENERGÍA RENOVABLE
PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJESI 14 70%
NO 6 30%TOTA
L20 100%
SI NO0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
30% NO70% SI
ANALISIS: El 70% de la gente encuestada está de acuerdo para que exista un vehículo anti choque con energía renovable y el 30% no lo está.PREGUNTA 3
ESTA USTED FAMILIARIZADO CON LA TECNOLOGÍA
PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJESI 12 80%
NO 8 20%TOTAL 20 100%
SI NO0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
20% NO80% SI
ANALISIS: El 80% de la gente encuestada está familiarizado con la tecnología y el 20% no lo están
33
PREGUNTA 4 QUE LE PARECE LA UTILIZACIÓN DE LA ENERGÍA RENOVABLE EN UN VEHÍCULO.
PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJESI 20 100%NO 0 0%TOTAL 20 100%
BUENO MALO0%
10%20%30%40%50%60%70%80%90%
100%
0% MALO100% BUENO
ANALISIS: Toda la gente encuestada le parece buena la utilización de energía renovable en un vehículo.
PREGUNTA 5CREE UD. QUE SE REDUCIRÍA LOS ÍNDICES DE ACCIDENTES DE TRÁNSITO, CON EL VEHÍCULO ANTI CHOQUE
PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJESI 12 60%NO 8 40%TOTAL 20 100%
SI NO0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
40% NO60% SI
ANALISIS: El 60% de la gente encuestada dice que se reduciría los accidentes con este vehículo anti choque y el 40% dice lo contrario
34
PREGUNTA 6 CREE UD. QUE ES CONFIABLE ESTE SISTEMA PARA LOS VEHÍCULOS
PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJESI 16 80%NO 4 20%TOTAL 20 100%
SI NO0%
10%20%30%40%50%60%70%80%
20%NO80% SI
Análisis: El 80% de la gente encuestada cree que es confiable este sistema para los vehículos y el 20 % cree lo contrarioPREGUNTA 7 CREE CONVENIENTE LA UTILIZACIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES
PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJESI 18 90%NO 2 10%TOTAL 20 100%
SI NO0%
10%20%30%40%50%60%70%80%90%
10% NO90% SI
ANALISIS: El 90% de la gente encuestada cree que es conveniente la utilización de energía renovable y el 10% cree que no es conveniente
35
PREGUNTA 8ESTA DE ACUERDO EN QUE EL VEHÍCULO TENGA BAJO COSTO
PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJESI 20 100%NO 0 0%TOTAL 20 100%
SI Categoría 20%
10%20%30%40%50%60%70%80%90%
100%
0% NO100% SI
ANALISIS: Toda la gente encuestada está de acuerdo que el vehículo tenga bajo costo
PREGUNTA 9
CREE USTED QUE EL PROYECTO PRESENTADO CONTRIBUYE CON EL PLAN DEL BUEN VIVIR
PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJESI 20 100%NO 0 0%TOTAL 20 100%
SI NO0%
20%
40%
60%
80%
100%
5%95 % SI
ANALISIS: Toda la gente encuestada cree que este proyecto contribuye al plan del buen vivir
36
PREGUNTA 10LE PARECE EL VEHICULO CON SISTEMA DE PANEL SOLAR COMO CONTAMINANTE AL MEDIO AMBIENTE
PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJENO 19 95%SI 1 5%TOTAL 20 100%
SI NO0%
20%
40%
60%
80%
100%
95% NO5% SI
ANALISIS: El 95% de la gente encuestada le parece que el vehículo con panel solar no es un contaminante al medio ambiente y el 5% le parece que si lo es.PREGUNTA 11CREE UD. QE CON UN SENSOR ANTI CHOQUE INSTALADO EN EL VEHICULO HABRA MENOS ACCIDENTES
PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJESI 18 90%NO 2 10%TOTAL 20 100%
SI NO0%
10%20%30%40%50%60%70%80%90%
10% NO90% SI
ANALISIS: el 90% de la gente encuestada cree que con un sensor anti choque habrá menos accidentes y el 10% dice que no lo cree.
37
PREGUNTA 12Como es el índice de accidentes en su provincia
PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJEALTO 6 30%REGULAR 13 65%BAJO 1 5%TOTAL 20 100%
ALTO REGULAR BAJO0%
10%20%30%40%50%60%70%
5% BAJO65% REGULAR 30% ALTO
ANALISIS: el 65% de la gente encuestada dice que es regular los accidentes en su provincia, el 30% dice que tiene alto índice d accidentes en su provincia y el 5% dice que es bajo los índices de accidentes en su provincia
PREGUNTA 13CREE QUE SEA SENSILLO LA FABRICACION DE ESTE VEHICULO
PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJESI 15 75%NO 5 25%TOTAL 20 100%
SI NO0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
25% NO75%SI
ANALISIS: el 75% de la gente encuestada dijeron que es sencilla la fabricación de este vehículo y el 25% dijeron que no es sencillo
38
PREGUNTA 14CONOCE UD VEHICULOS QUE TENGAN UN SENSOR ANTI CHOQUE
PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJENO 18 90%SI 2 10%TOTAL 20 100%
SI NO0%
10%20%30%40%50%60%70%80%90%
90% NO 10% SI 0
ANALISIS: El 90% de la gente encuestada no conocen un vehículo con sensor anti choquePREGUNTA 15UD. CAMBIARIA SU VEHICULO DE GASOLINA O DE DIESEL POR UN VEHICULO ANTICHOQUE CON PANEL SOLAR
PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJESI 13 65%NO 7 35%TOTAL 20 100%
SI NO0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
35% NO65% SI
39
ANALISIS: El 65% de la gente encuestada dijeron que si cambiarían su vehículo y el 35% dijo que no lo cambiarían
PREGUNTA 16SERIA UTIL PARA LOS CIUDADANOS OBTENER UN VEHICULO ANTI CHOQUE CON PANEL SOLAR
PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJESI 16 80%NO 4 20%TOTAL 20 100%
SI NO0%
10%20%30%40%50%60%70%80%
20% NO80% SI
ANALISIS: El 80% de la gente encuestada dijeron que si sería útil obtener un vehículo con panel solar y el 20% dijeron que no sería útil
PREGUNTA 17QUE TIPO DE VEHICULO PRODUCIRIAN MAS COSTOS: UN VEHICULO DE GASOLINA O UN VEHICULO CON PANEL SOLAR
PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJEA GASOLINA 14 70%CON PANEL SOLAR 6 30%TOTAL 20 100%
A GASOLINA CON PANEL SOLAR0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
30% CON PANEL SOLAR70% A GASOLINA
ANALISIS: El 70% de la gente encuestada dice que el vehículo a gasolina produce más costos y el 30% dice que más costo produciría el vehículo con panel solar
40
PREGUNTA 18QUE VEHICULO CONSIDERA MAS SEGURO: VEHICULO A GASOLINA O UN VEHICULO ANTI CHOQUE CON PANEL SOLAR
PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJEVEHICULO A GASOLINA 3 15%VEHICULO ANTI CHOQUE CON PANEL SOLAR
17 85%
TOTAL 20 100%
VEHICULO A GASOLINA VEHICULO ANTI CHOQUE CON PANEL
SOLAR
0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%
85% VEHICULO ANTI CHOQUE CON PANEL SOLAR15% VEHICULO A GASOLINA
ANALISIS: El 85% de la gente encuestados consideran más seguro al vehículo anti choque con panel solar y el 15% consideran al vehículo a gasolina más seguro
PREGUNTA 19USTED ESTARÍA DE ACUERDO EN LA ADQUISICIÓN DE ESTE VEHÍCULO
PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJESI 18 90%NO 2 10%TOTAL 20 100%
41
SI NO0%
10%20%30%40%50%60%70%80%90%
10% NO90% SI
ANALISIS: el 90% de la gente encuestada si estaría de acuerdo con la adquisición de este vehículo
PREGUNTA 20CREE UD. QUE SE PODRIA REALIZAR ESTA INICIATIVA
PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJESI 19 95%NO 1 5%TOTAL 20 100%
SI NO0%
10%20%30%40%50%60%70%80%90%
100%
5% NO95% SI
ANALISIS: El 95% de la gente encuestada cree que si se podría realizar esta iniciativa y el 5% no lo cree
42
CAPÍTULO IV
43
4. PROPUESTA DEL PROYECTO4.1. ESTUDIO DIAGNÓSTICO
Según la técnica de procesamiento y análisis de datos se determinó que
más del 75% de los encuestados conocen acerca de los vehículos con
panel solar , de los accidentes automovilísticos y la contaminación
ambiental lo cual tienen una sensación de temor al movilizarse por las vías
ya que conocen los altos índices de accidentes en su provincia , pero al
conocer del vehículo con sensor anti choque y panel solar, el 100% de los
encuestados están de acuerdo que este vehiculó está relacionado con el
buen vivir teniendo iniciativa de reemplazar su vehículo de combustión
interna que funcionan con combustibles fósiles, por un vehículo anti choque
y panel solar debido al uso de energías renovables que benefician a la
sociedad .En relación al sensor anti choque el mismo porcentaje de
encuestados están de acuerdo que el sensor funcionara eficientemente
reduciendo los accidentes automovilísticos producidos por imprevistos que
se presentan en las vías.
4.2. FACTIBILIDAD
El vehículo anti-choque que funciona con un panel solar como
energía alterna es factible teniendo en cuenta los siguientes
puntos a mencionar:
Ayudará a reducir los índices de accidentes en nuestro país
en relación a los accidentes q hemos tenido en los últimos
años
También reducirá al mismo tiempo la contaminación
ambiental debido a que este vehículo no produce el co2
(dióxido de carbono) producido por los vehículos actuales
que funcionan con combustibles fósiles los cuales son los
causantes del desgaste de la capa de ozono,
44
Aprovechará la energía solar que emana el astro rey para
producir energía sustentable para sí mismo y no depender
de motores con combustión interna si no de motores con
energías alternas.
Además los materiales en nuestro país están al alcance de
la economía ecuatoriana adicionalmente que uno de los
elementos del panel solar como es el silicio existe en
abundancia , ya que es el segundo elemento químico que
más existe en el planeta
Reconociendo que en la actualidad el estado ecuatoriano
en la constitución Art. 413.-mensiona que “ El Estado
promoverá la eficiencia del uso de prácticas y tecnologías
ambientalmente limpias y sanas, así como de energías
renovables”
Pues bien es factible ya que en nuestro grupo tenemos
bases necesarias sobre nuestra carrera adquiridas en la
etapa colegial lo cual facilita la construcción del vehiculó y
aplicamos nuestros conocimientos a lo largo de nuestra
etapa de nivelación de carrera lo que nos motiva a impulsar
la construcción del vehículo
45
4.3. DISEÑO DE LA PROPUESTA4.3.1. MATERIALES
2 Servomotores 3.7T,
2 llantas
una rueda loca
1 regulad de voltaje de c.a a c.c.,
1 panel solar de 22v
1 batería de 12v
1 porta fusible
1 fusible de 10ª
7 resistencias (diferentes)
2 condensadores cerámicos
1 multímetro
1 sensor infrarrojo
1 leed (diferente color)
1 plataforma
2 protoboard o tarjeta de prueba
2 switch ojo de cangrejo
1 normal y varios metros de cable (diferente tipo).
4.3.2. TABLA DE PRESUPUESTOMaterial Unidad Costo
Panel solar 1 40.00
Batería 1 7.00
Sensor infra rojo 1 4.00
Regulado de voltaje 2 8.00
Servomotores 2 9.00
Switch ojo de cangrejo 2 1.00
Led diferente color 1 0,10
Programacion
microchip (mano de
obra ing.)
…. 15.00
total 84.10
46
4.4. APLICACIÓN PRÁCTICA DE LA PROPUESTA4.4.1. PROCEDIMIENTO
1. Conseguir todos los materiales.
2. Construcción de la plataforma y pintado de la misma.
3. Instalación de los protoboar.
4. Ubicación del microchip principal con su respectiva configuración
electrónica y microchip secundario en el protoboar principal.
5. Conexión de los cables de unión, resistencias, reguladores,
capacitores, foco led, condensador y fusible.
6. Ubicación de los servomotores y llantas en la plataforma,
posteriormente colocamos los cables que unirán a los
servomotores con el circuito para su funcionamiento.
7. Colocación del sensor infrarrojo con sus respectivos cables en el
circuito.
8. Colocación de la batería al circuito.
9. Comprobación de los servomotores y sensor infrarrojo para
verificar su correcto funcionamiento.
10.Colocación del panel solar en la plataforma y conexión de los
cables al protoboar el cual transformara la corriente alterna en
corriente continua.
11.Comprobación del prototipo armado totalmente.
4.4.2. CÁLCULOS
47
4.4.2.1 MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE
VARIADO
Es el de un móvil cuya aceleración permanece constante en
modulo y dirección.
Velocidad: para este cálculo se realizó lo siguiente:
Con el fluxómetro medimos 1m de distancia en línea recta,
luego cronometramos el tiempo en dicha distancia recorrida en
un tiempo promedio de 17.58s y posteriormente calculamos
con la fórmula:
V=d/t
Donde:
V=Velocidad
d=distancia
t=tiempo
V=1m/17.58s
V=0.057m/s
Aceleración: como la velocidad y la aceleración tienen la
misma dirección y sentido el movimiento es acelerado y por lo
tanto la calculamos con la siguiente formula:
a=Vf-vo/t
Donde:
a= aceleración
Vf= velocidad final
Vo= velocidad inicial
t= tiempo
a= 0.057m/s/17.58s
a=3.24 × 10−3 m /s2
48
4.4.2.2 MOVIMIENTO DE ROTACIÓN DE LOS CUERPOS
RÍGIDOS
Es el movimiento de los cuerpos que rotan alrededor de un cuerpo
fijo.
Momento de inercia o masa inercial: calculamos el momento de
inercia a una llanta del prototipo en el cual nos basamos en la tabla
de inercias rotacionales como se muestra a continuación:
Tabla de inercias rotacionales
Eje
I=m r2
49
r
Donde:
I= momento de inercia
m= masa
r= radio
Para el cálculo respectivo masamos una llanta dándonos una masa de 0.12Kg,
luego medimos con una escuadra su diámetro obteniendo un radio de 0.0275m, una
vez obtenidos los datos necesarios procedimos a realizar el cálculo:
I=0.12Kg (0.0275m¿2
I=9.075×10−5Kg.m2
Torque o momento de torsión: son dos fuerzas que se le aplican a un cuerpo para
que gire o rote sobre su eje. Estas fuerzas tienen la misma intensidad, dirección
pero sentido contrario.
Para calcular el torque de una llanta una vez obtenido su momento de inercia de
9.075×10−5Kg.m2 y la aceleración lineal obtenida anteriormente de 3.24 × 10−3 m /s2,
transformamos en aceleracion angular con la siguiente formula:
a=∝ rDespejando ∝ tenemos:
∝=a /r
Donde:
∝= aceleración angular
a= aceleración lineal
50
r= radio (obtenido anteriormente=0.0275m)
∝=3.24 × 10−3 m /s2, /0.0275m ∝=0.12 rad / s2
Al ser transformada la aceleración lineal en aceleración angular procedimos a calcular el torque aplicada a la llanta con la siguiente formula:
T=I ×∝Donde:T= torqueI= momento de inercia∝= velocidad angular
T=¿9.075×10−5Kg.m2× 0.12 rad /s2
T=1 .089× 10−5Nm
4.4.3. Conservación de la energía
La ley de la conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra.
Potencia: es el trabajo mecánico que se desarrolla a un cuerpo en un tiempo determinado.
Para calcular la potencia desarrollada por el servomotor primero masamos el prototipo obteniendo una masa de 2.72kg y utilizamos la velocidad calculada anteriormente de 0.057m/s, con estos datos calculamos la potencia con la siguiente formula:
Po=F ×V
Donde:
Po= potencia
F= fuerzaV = velocidad
Primero calculamos el peso del prototipo con la fórmula:
P=m× gDonde:
P= pesom= masag= gravedad
P=2.72 kg× 9.8 m /s2
P=26.65 N
51
La fuerza que actúa es el peso del prototipo por lo cual procedemos con el cálculo:
Po=26.65 N ×0.057 m /s
Po=467.54 W
Trabajo mecánico: es la fuerza que se le aplica a un cuerpo para que
recorra un espacio en su propia dirección.
Para calcular el trabajo que realizo el servomotor, tomamos en cuenta el
tiempo empleado en los cálculos anteriores de 17.58s y la potencia que se
calculó anteriormente con la siguiente formula:
T=Po ×t
Dónde:
T= trabajo
Po= potencia
t= tiempo
T=467.54 W ×17.58 s
T=8219.35 J
4.4.4. ESQUEMA DEL CIRCUITO
52
4.4.5. CONCLUSIONES
53
La construcción del vehículo con un sensor infra-rojo y un panel
solar para demostrar la reducción de accidentes automovilísticos y
reducción de la contaminación ambiental fue demostrado ya que
obtuvimos los resultados esperados según nuestros cálculos
promedios.
Al recibir los rayos del sol en el panel solar, éste emite al regulador
quien a su vez carga la batería y por medio de este proceso
hemos comprobado la transformación de corriente alterna en
continua.
Por medio del prototipo hemos analizado el efecto fotoeléctrico en
el panel solar en lo cual hemos aprendido como utilizar de mejor
manera la energía renovable
Se ha verificado que en los últimos años nuestro país
estadísticamente es uno de los primeros países con más altos
índices de accidentes de tránsito automovilísticos
Entendimos que las tres materias esenciales están involucradas en
todos los aspectos que se refieren a nuestro proyecto en donde se
aplicó los conocimientos adquiridos en etapas académicas
anteriores.
4.4.6. RECOMENDACIONES
Antes de la comprobación del correcto funcionamiento del
prototipo se debe verificar y revisar que todos los elementos
que constituyen los circuitos y complementos del
prototipo estén en su correcta ubicación, debido
54
a que una mala instalación puede des configurar el
correcto funcionamiento.
Se recomienda a los docentes que promuevan enseñanzas
sobre las energías renovables ya que son de beneficio para el
medio ambiente y la sociedad.
Se sugiere el uso de sensores en los vehículos como una
alternativa para reducir índices de accidentes y anomalías
vehiculares
Tomar la precauciones mesarías debido a que una fuerte
intensidad del sol, tiende a sobrecargar la batería produciéndose
una deformidad provocando averías
4.4.7. BIBLIOGRAFÍA
«El impacto de la energía solar « Belleza y Alma Belleza y Alma». Accedido 27 de enero de 2014. http://www.bellezayalma.com/el-impacto-de-la-energia-solar/.
Qué impacto tienen los paneles solares en la sociedad». Accedido 27 de enero de 2014. http://es.answers.com/Q/Qu
55
%C3%A9_impacto_tienen_los_paneles_solares_en_la_sociedad.
Smith, R J, y R G Bryant. «Metal Substitutions Incarbonic Anhydrase: A Halide Ion Probe Study». Biochemical and Biophysical Research Communications 66, n.o 4 (27 de October de 1975): 1281-1286.
«Microsoft Word - Solar panels tutorial ES.doc - placas_solares_guia.pdf». Accedido 27 de enero de 2014. http://www.velleman.eu/downloads/6/placas_solares_guia.pdf.
Díaz Corcovado, Tomás. Instalaciones solares fotovoltaicas. Madrid: McGraw-Hill, 2010.
«PROFESORES-8-11-ficha-3-El-panel-solar-sus-usos-y-beneficios1.pdf». Accedido 27 de enero de 2014. http://lucesparaaprender.org/web/wp-content/uploads/2012/05/PROFESORES-8-11-ficha-3-El-panel-solar-sus-
usos- y-beneficios1.pdf.
«Crean paneles solares químicos – RT». Accedido 27 de enero de 2014. http://actualidad.rt.com/ciencias/view/82028-crean-paneles-solares-funcionaran-traves-procesos-químicos.
Wiesmann, U N, S DiDonato, y N N Herschkowitz. «Effect of Chloroquine on Cultured Fibroblasts: Release of Lysosomal Hydrolases and Inhibition of Their Uptake». Biochemical and Biophysical Research Communications 66, n.o 4
(27 de octubre de 1975): 1338-1343.
Meco, G, M Casacchia, F Carchedi, P Falaschi, A Rocco, y G Frajese. «Prolactin Response to Repeated Electroconvulsive Therapy in Acute Schizophrenia». Lancet 2, n.o 8097 (4 de noviembre de 1978): 999.
4.4.8. ANEXOS
56
57
Diseño virtual del prototipo escala
Obtencion de los materiales
58
Construcción por partes de la plataforma
Pintada y armada de la plataforma
59
Instalación en los protoboars
Ubicacion de los servomotores
60
Instalacion de las llantas en los servo motores
Acesoramineto tecnico
61
Comprobación de los servomotores y sensor infrarrojo para verificar su correcto
funcionamiento
Comprobacion total del prototipo
