Como se hace un Anteproyecto Ing. 1- Kevin Tarazona

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A lo largo y ancho del planeta tierra muchos países han avanzado mucho en investigaciones acerca de las energías renovables, por otro lado nuestro país muestra un notable atraso con respecto a este tema y debido a estas causas y las mencionadas en el planteamiento del problema hemos decidido llevar este proyecto a cabo.

Con la realización de este proyecto se espera que la implementación y utilización de sistemas de energías alternativas le pueda traer al medio ambiente y a la economía una mejorar significativa. Además se busca motivar a los estudiantes de la UFPSO para que se introduzcan en este tema de tan elevada importancia pues por medio del banco de pruebas podrán entender mucho más el funcionamiento de este tipo de energía.

Por último la realización de este proyecto no solo busca generar conciencia en los estudiantes sino también en la región pues es de mucha importancia implementar este tipo de energías que beneficien a la sociedad estudiantil y en general.

1.5 Limitaciones

- Delimitaciones

- Geográfica.

El proyecto se llevara a cabo en la UFPSO, ubicada en el sector nororiental del país, específicamente a 2.8 Km del casco urbano de la ciudad de Ocaña, en el departamento Norte de Santander, la ciudad posee una temperatura promedio de 22°C. Exactamente la unidad de carga estará ubicada a los alrededores de la biblioteca de la UFPSO, teniendo en cuenta que es uno de los lugares con mayor radiación en el campus universitario.

- Conceptual.

La temática del proyecto se enmarca en los siguientes conceptos: sol, energía solar, radiación, radiancia, panel fotovoltaico, acumulador, inversor, regulador, solarimetro, intensidad, tensión, rendimiento, asociación de módulos (serie y/o paralelo), entre otros.

- Operativa.

Para el desarrollo del proyecto se contara con la asesoría del docente de la materia (Ing. Ricardo García) magister en energías renovables, puesto que casi no soy experto en el tema y el profesor cuenta con varios proyectos que quizás podrían ayudar al mejor desarrollo de la investigación.

Además se contara con la ayuda de los profesores Alfredo Bohorquez (diseñador industrial) y Malka Irina Cabellos (Lic. en física). Ambos profesores ayudaran a elegir el mejor diseño para la unidad de carga y los elementos mecánicos y eléctricos necesarios para el funcionamiento de este.

- Temporal.

El presente proyecto tendrá una duración de 15 semanas a partir de la aprobación del anteproyecto.

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Capítulo 2. Marco Referencial

2.1 Marco Histórico

2.1.1 Internacional. 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 (Energiza, 2013). Bequerel fue a sus 19 años el descubrimiento del efecto fotovoltaico al experimentar con una pila electrolítica con electrodos de platino, en la que observó el incrementen de corriente que causa la exposición a la luz de uno de los electrodos.

El efecto fue observado primero en un material sólido (el metal selenio) en 1877. Este material fue utilizado durante muchos años para los fotómetros, que requerían de cantidades muy pequeñas de energía. Una comprensión más profunda de los principios científicos, fue provista por Albert Einstein en 1905 y Schottky en 1930, la cual fue necesaria antes de que celdas solares eficientes pudieran ser confeccionadas. Una célula solar de silicio que convertía el 6% de la luz solar que incidía sobre ella en electricidad fue desarrollada por Chapin, Pearson y Fuller en 1954, y esta es la clase de célula que fue utilizada en usos especializados tales como satélites orbitales a partir de 1958.

Las celdas solares de silicio disponibles comercialmente en la actualidad tienen una eficiencia de conversión en electricidad de la luz solar que cae sobre ellas de cerca del 18%, a una fracción del precio de hace treinta años. En la actualidad existen una gran variedad de métodos para la producción práctica de celdas solares de silicio (amorfas, monocristalinas o policristalinas), del mismo modo que para las celdas solares hechas de otros materiales (seleniuro de cobre e indio, teluro de cadmio, arseniuro de galio, etc.) (Paneles solares)

2.1.2 Nacional. A mediados del siglo pasado, Colombia empezó a incluir en diferentes sectores del país energías alternativas, utilizando la radiación solar para producir electricidad con recursos renovables y de fácil acceso a sectores rurales. Para la década de los 80 la energía solar fotovoltaica ya empezaba a implementarse en el país, inicialmente se instalaron pequeños generadores para radioteléfonos en sectores rurales y más adelante se instalarían sistemas fotovoltaicos con más capacidad para antenas satelitales.

En la década de los 50’s se empezaron a construir calentadores en las casa de los bananeros en la ciudad de santa marta, calentadores que aún existen pero no están en funcionamiento. En los 60’s en Medellín, Manizales y algunos barrios de Bogotá se empezó a construir este tipo de calentadores de origen israelí. Siguiendo con nuestra línea del tiempo en los 80’s y 90’s la construcción de calentadores solares se expandió de tal forma que llego a la costa atlántica. Después de varios años en el 2015 Colombia ingreso a la Agencia internacional de energías renovables, lo que se convierte en un gran compromiso con la implementación de energías limpias (La guia solar). Actualmente se empezó en el mes de marzo con la construcción de una torre de energía en Yumbo (valle del cauca) que tendrá la capacidad de dar energía a 8.000 viviendas y contara con 35.000 paneles que evitaran la emisión de unas 6.600 toneladas de CO2 al año. El proyecto Celsia Solar así llamado el proyecto tiene una inversión de 11 millones de dólares y según el espectador estará terminado en septiembre del 2017 (El espectador, 2017). La generación de electricidad con energía solar tiene, entonces, enormes perspectivas, teniendo en cuenta que en Colombia cerca de 1 millón de familias carecen del servicio de energía eléctrica en el sector rural (Murcia, 2008)

2.1.3 Regional. El sol y las variaciones de temperaturas