Diseño de un panel solar, a base de materiales reciclados como una alternativa que disminuya la dependencia de la electricidad como principal fuente de energia

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA[pic 1]

 MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN

U.E.I “NUEVA SEGOVIA”

BARQUISIMETO, ESTADO LARA

DISEÑO DE UN PANEL SOLAR, A BASE DE MATERIALES RECICLADOS COMO UNA ALTERNATIVA QUE DISMINUYA LA DEPENDENCIA DE LA ELECTRICIDAD COMO PRINCIPAL FUENTE DE ENERGIA

(DIRIGIDO A LA URBANIZACION EL OBELISCO MUNICIPIO IRIBARREN ESTADO LARA)

Barquisimeto, mayo del 2022

CAPÍTULO I

EL PROBLEMA

Planteamiento del Problema

Desde tiempos remotos de la civilización, el hombre ha sido consciente del poder de la energía solar, y ha hecho uso de ella de diversas formas. Ejemplos de esto fueron los mecanismos de concentración solar mediante espejos utilizados para calentar o provocar fuego que datan de muchos años antes de Cristo. Otro ejemplo menos evidente es la orientación intencionada de construcciones y edificios para aprovechar los rayos del sol. Es así como las energías renovables han ido ocupando cada vez más un lugar importante en el mercado mundial energético. Tradicionalmente, el crecimiento en el uso de estas energías, especialmente en la solar para la generación de electricidad, se debe principalmente a la importancia que ha cobrado esta como fuente de energía limpia y económica

Sin embargo, AUTOR no ha sido hasta los tiempos modernos, con la ayuda de la evolución exponencial del conocimiento científico, cuando el hombre ha podido pasar de la idea intuitiva del poder de la energía solar a una compresión profunda de su naturaleza. Gracias a esto, se ha aumentado las formas de aprovechamiento de la energía solar. Mientras todos los métodos usados hasta este momento se basaban en la utilización de la energía solar en forma de calor, a partir de este punto se hace posible convertir la energía de la radiación en energía eléctrica.

En este sentido, el primer paso para entender las cualidades de la radiación electromagnética, y por tanto la energía procedente del sol, fue dado por el físico francés Edmond Becquerel en 1839, quien construyó la primera célula fotovoltaica de la historia y demostró experimentalmente la existencia del efecto fotovoltaico.

Unos años más tarde, en 1873, Willoughby Smith contribuyó al avance con el descubrimiento de la fotoconductividad. El ingeniero inglés observó que la conductividad eléctrica del Selenio aumentaba cuando recibía radiación electromagnética. Poco después, en el año 1887, Heinrich Hertz descubrió el efecto fotoeléctrico, que consiste en la emisión de electrones por parte de los metales al incidir en ellos radiación electromagnética.

El paso definitivo en esta materia lo dio Albert Einstein, que durante los primeros años del siglo XX desarrolló y formuló la explicación teórica de los efectos anteriormente mencionados. Para este estudio Einstein partió de las hipótesis de Max Planck y su trabajo sobre los cuantos. Este trabajo sobre el efecto fotoeléctrico le sirvió a Einstein para obtener el premio Nobel de la física en 1921, y curiosamente, también sirvió al científico Robert Andrews Millikan para obtener el mismo premio en 1923. quien en su afán de demostrar que la teoría de Einstein era incorrecta, experimentó durante años, para finalmente acabar concluyendo que si era correcta.

Es así, que evoluciona las teorías de las fuentes de energias, hasta la actualidad. En este sentido, se llega a investigaciones como la de Arbegozo y Arivilca (2010), quienes señalan que la energía solar es la fuente principal de vida en el planeta: dirige los ciclos biofísicos, geofísicos y químicos que mantienen la vida en la Tierra, los ciclos del oxígeno, del agua, del carbono y del clima. Suministra a alimentos mediante la fotosíntesis y es la energía del sol la que induce el movimiento del viento, del agua y el crecimiento de las plantas, partiendo de esta base, la energía solar es el origen de la mayoría de las fuentes de energía renovables, siendo así usada por la tierra en cada uno de los procesos señalados, como por las personas para generar energía en el desenvolvimiento de las comunidades.

En este orden, la energía es uno de los servicios públicos que se considera en la planificación y diseño de las ciudades para que la comunidad pueda tener calidad de vida. Entre estos servicios se incluye el eléctrico, el cual debe estar diseñado para satisfacer la demanda que resulta del crecimiento industrial y poblacional.

 Así mismo, se conceptualiza a la electricidad de acuerdo a Orza Couto A. (2006) como “una forma de energía que está presente en casi todas las actividades del hombre de una sociedad desarrollada, ya que gran parte de los aparatos y máquinas que usamos funcionan con ella”, la energía eléctrica la cual es la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos, cuando se les pone en contacto por medio de un conductor eléctrico.

En este sentio, lejos de ser una alternativa ingenua y poco costeable, la energía solar es una de las pocas opciones realistas cuya utilización no implica la destrucción del entorno. A la fecha se desarrollan investigaciones encaminadas a su aprovechamiento, como por ejemplo la producción de energía sustentable a partir de fuentes no agresivas al ambiente.

Es por esto que Arencibia G. (2016) expresa:

En estos momentos claves cuando más requerimos del ahorro y de la austeridad en el consumo de combustible y la generación de energía eléctrica, deberíamos pensar en alternativas para optimizar los sistemas de alumbrados con técnicas de paneles solares, que además permiten obtener energía eléctrica para otros usos (pag.16)

El atractivo de las tecnologías fotovoltaicas es potente, pues se trata de equipos silenciosos y confiables que son totalmente amigables con el medio ambiente y pueden durar más de tres décadas. Además, tienen muy bajos costos operacionales y de mantenimiento, puesto que no poseen partes móviles ni requieren de ningún insumo a excepción de la luz solar. Su gran inconveniente son los aún altos costos por KiloWatt (kW) de potencia, es decir la inversión inicial es alta, pero su costo operativo o de mantenimiento a lo largo de su vida útil es mínimo.

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