Diseño y construcción de un medidor de radiación solar

Diseño y construcción de un medidor de radiación solar

M.C. KARINA CHAVEZ SUAREZ

Fisicoquímica

Alumnos de energía renovables 4

Sahagún Porras Noé Isael

Zamora Vianel Arturo

Dávila Enrique

Pérez Martínez Jesús Gerardo

CAPÍTULO 1.

1. Definición del problema………………………………………………………………...5

2. Objetivos generales y específicos…………………………………………………….6

3. Justificación del problema……………………………………………………………..6

CAPÍTULO 2.

1. Energía solar…………………………………………………………………………….6

1.1. Definición………………………………………………………………………………7

1.2. Radiación solar………………………………………………………………………..7

1.3. Espectro de radiación………………………………………………………………...8

1.4. Reacciones para la generación de la energía solar……………………………….9

1.5. Características de las ondas de radiación solar…………………………………..10

1.6. Relación de las longitudes y frecuencia de onda solares con el espectro electromagnético……………………………………………………………………………11

1.7. Aplicaciones…………………………………………………………………………….12

1.8. Perspectivas del uso de la energía solar…………………………………………….12

1.9. Efectos positivos y negativos de la radiación solar…………………………………12

2. Efecto fotovoltaico………………………………………………………………………..14

2.1. Definición………………………………………………………………………………..14

2.2. Descripción……………………………………………………………………………..14

2.3. Fotodiodos……………………………………………………………………………...15

2.4. Construcción de células solares…………………………………………………......15

3. El medidor de radiación solar…………………………………………………………..16

3.1. Definición…………………………………………………………………………………16

3.2. Tipos y descripción………………………………………………………………………16

3.3. Diseño……………………………………………………………………………………..17

3.3.1. Características del dispositivo………………………………………………………..17

3.3.2. Descripción a partir del hardware……………………………………………………18

3.3.3. Descripción a partir del software…………………………………………………….19

3.5. Estimación de la radiación solar…………………………………………………..……20

3.5.1Radiación solar en plano horizontal…………………………………………………...20

3.5.2 Radiación solar en plano inclinado……………………………………………………21

3.5.3 Radiación solar en plano perpendicular a los rayos solares……………………….21

3.6 Procedimiento para la estimación de la radiación solar………………………………22

3.6.1. Ubicación………………………………………………………………………………..22

3.6.2. Equipos necesarios……………………………………………………………………22

3.6.3. Determinación de la radiación solar instantánea…………………………………..22

3.6.4. Determinación de la radiación solar diaria………………………………………….23

Encuesta……………………………………………………………………………………… 24

Introducción

La radiación solar se incrementa conforme se hace más grande el hoyo en la capa de ozono, pero esto no sucede por si solo si no que a causa del alto índice de contaminación que se genera día con día en las grandes ciudades y por ende traen consigo el aumento de impacto de los rallos UV; causantes en gran medida de los daños en la piel y al menos que no solucionemos esto la vida como la conocemos ira degenerándose al pasar del tiempo tal cual como lo estamos viviendo actualmente.

Los cambios climáticos son nuestras principales pruebas ya que en los últimos años hemos tenido fenómenos naturales que se creían imposibles y que cada vez se dan con más frecuencia.

Así que de nosotros depende solucionar este problema.

Capítulo 1

Marco referencial:

Sol:

Es una estrella que se encuentra a una temperatura media de 6000 K en cuyo interior tienen lugar una serie de reacciones de fusión nuclear, que producen una pérdida de masa que se transforma en energía.

Medidor:

 [Instrumento, aparato] Que sirve para medir una cosa.

"recipiente medidor; un medidor de ángulos, etc.

Radiación:

Emisión de energía o de partículas que producen algunos cuerpos y que se propaga a través del espacio.

Radiación solar:

Radiación solar es el conjunto de radiaciones electromagnéticas emitidas por el Sol.

Definición del problema:

Las emisiones de contaminantes que se generan día con día dañan la capa de ozono nuestra única protección contra las fuertes ondas de radiación que son generadas por el sol aumentando el índice de enfermedades y daños meteorológicos a la atmosfera y buscar una solución es el deber de todos aun que el hecho de que estemos completamente ligados a estos contaminantes se oye difícil pensar en una solución fácil y rápida pero gracias a las tecnologías de nueva generación enfocadas en las energías renovables se puede soñar con una alternativa posible.

Objetivo

Diseñar un prototipo de medidor funcional de la radiación solar que se ejerce sobre la ciudad de La Paz mediante ideas innovadoras y factibles de producir para poder ayudar en la obtención de datos necesarios para empezar las investigaciones que nos ayuden a participar activamente en la lucha contra las emisiones de contaminación que daña a capa de ozono.

Justificación:

Tener a la mano un equipo que nos permita medir la intensidad de la radiación emitida por el sol nos permite obtener datos que nos ayuden para su estudio y pensar en posibles beneficios para la salud o para la lucha contra la sobre producción de contaminantes.

Capítulo 2

Marco referencial:

Las ondas de radio: 

Se emplean sobre todo en el tratamiento denominado onda corta. Se trata de un tipo de corriente alterna de alta frecuencia caracterizada por tener una longitud de onda comprendida.

Las ondas microondas:

Una aplicación es la de los hornos. Su funcionamiento se basa en el hecho de que la radiación electromagnética de muy alta frecuencia tiene mucha energía, por lo que hay una transferencia de calor muy grande a los alimentos en poco tiempo.

Rayos x:

Se emplean sobre todo en los campos de la investigación científica, la industria y la medicina.

Infrarrojos:

Se utilizan cuando encendemos el televisor y cambiamos de canal con nuestro mando a distancia; en el supermercado, nuestros productos se identifican con la lectura de los códigos de barras

1. ENERGIA SOLAR:

-La energía solar es aquella que se obtiene atreves de la captura de la radiación solar y calor o luz que emana el sol es una energía renovable, obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del Sol.

Esa energía que emana del sol, los seres humanos la podemos convertir en energía útil, es decir, ya sea para calentar algo o bien para producir electricidad, entre las aplicaciones más comunes y relevantes que se realizan con ella.

Cada año, el sol produce 4 mil veces más energía de la que los seres humanos somos capaces de consumir, por lo cual su potencial es realmente ilimitado y una de las energías renovables más desarrolladas y empleadas en casi todo el mundo.

La intensidad de la mencionada energía disponible en un punto determinado del planeta tierra dependerá del día del año, la hora y la latitud.

1.2 RADIACION SOLAR:

-La energía que emite el sol o radiación solar, recibida en la superficie terrestre, es la fuente de casi todos los fenómenos meteorológicos y de sus variaciones en el curso del día y del año. Se trata de un proceso físico, por medio del cual se transmite energía en forma de ondas electromagnéticas, en línea recta, sin intervención de una materia intermedia, a 300.000 km por segundo. Cuando esta radiación alcanza el límite superior de la atmósfera está formada por rayos de distinta longitud de onda.

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