La utilización de paneles solares automatizados para la generación de energía eléctrica en zonas marginadas de Huichapan HGO.

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Objetivos específicos

- Investigar cuales son los lugares sin acceso al servicio de energía eléctrica.

- Investigar si hay o no gran intensidad solar en dichos lugares.

- Realizar un estudio de campo para saber cuánto están dispuestos a pagar por energía eléctrica.

- Elaborar un diseño apto para las necesidades de las personas que buscarían este producto.

- Buscar materiales resistentes, duraderos y económicos.

- Optimizar el diseño de tal forma que tenga una alta durabilidad.

- Comprobar el correcto funcionamiento del mecanismo diseñado.

Hipótesis

Con la utilización de paneles solares se satisfacera la falta de energía eléctrica en los poblados de Huichapan Hidalgo que no cuenten con el servicio.

Variables

Costos del equipo.

Materiales del equipo.

Tamaño de los paneles solares.

Tipos de baterías para el almacenamiento de la energía.

Lugar donde se instalara el equipo.

MARCO TEORICO

Energía solar en México

Debido a su ubicación geográfica, México se encuentra en el denominado cinturón solar entre los trópicos de Cáncer y de Capricornio, lo que propicia que tenga un enorme potencial para aprovechar la energía del Sol en la generación de energía eléctrica. Esto se puede hacer mediante la instalación de sistemas fotovoltaicos.

El territorio nacional registra, en promedio, una irradiación de 5 kilowatts hora/día por metro cuadrado, cifra que representa casi el doble que la de los países de Europa, mismos que ya tienen varios años usando este recurso para producir electricidad y en aplicaciones térmicas [3].

Los actuales niveles de consumo de energía en México asociados, fundamentalmente, a la trayectoria del producto son inconsistentes con un desarrollo económico sustentable. En efecto, los requerimientos energéticos de la economía mexicana por unidad de producto son ciertamente elevados, de tal modo que una recuperación sostenida del ritmo de crecimiento económico se vería acompañada por una creciente demanda de energía con consecuencias negativas para el ambiente. En particular, desde el punto de vista ambiental destacan dos efectos dañinos en los niveles actuales de consumo energético: en primer lugar, la oferta actual de energía en México se basa, en su mayoría, en el uso de recursos no renovables, como el petróleo. En ese sentido, las condiciones de su consumo actual son inconsistentes con las definiciones de sustentabilidad débil y fuerte o la regla de Hartwick [3]. En segundo lugar, las emisiones a la atmosfera asociadas al consumo de energía tienen consecuencias negativas, tales como contaminación atmosférica y emisión de gases de efecto invernadero, asociados al cambio climático que inciden negativamente sobre la salud de la población y la sustentabilidad de diversos ecosistemas [1].

La energía solar, esto es la energía radiante del sol recibida en la tierra, es una fuente de energía que tiene varias importantes ventajas sobre otras y que, para su aprovechamiento, también presenta varias dificultades. Entre sus ventajas se destacan principalmente su naturaleza inagotable, renovable y su utilización libre de polución. Pero, para su utilización, es necesario tener en cuenta su naturaleza intermitente, su variabilidad fuera del control del hombre y su baja densidad de potencia. Estas dificultades conllevan entonces la necesidad de transformarla a otra forma de energía para su almacenamiento y posterior uso. La baja densidad de potencia resulta en que es una fuente extensiva: para mayor potencia, mayor extensión de equipos de conversión. La ingeniería solar precisamente se ocupa de asegurar el suministro confiable de energía para el usuario teniendo en cuenta estas características. La energía solar se transforma en la naturaleza en otras formas de energía, como biomasa y energía eólica, pero también se puede transformar a otras formas de energía como calor y electricidad. Las aplicaciones más difundidas en Colombia son el calentamiento de agua para uso doméstico, industrial y recreacional (calentamiento de agua para piscinas) y la generación de electricidad a pequeña escala. Otras aplicaciones menos difundidas son el secado solar de productos agrícolas y la destilación solar de agua de mar u otras aguas no potables [4].

En los últimos años, el mundo ha presenciado los efectos del cambio climático entre los que se encuentran sequías prolongadas y lluvias intensas, producto del cada vez mayor deterioro ambiental; ante esto, es urgente evidenciar las razones por las cuales el medio ambiente posee un valor económico, valor que en muchas ocasiones es imposible de evidenciar o directamente infinito y, por definición, incalculable pero no inexistente. Cabe destacar, que cuando se hace referencia a valor básicamente se entiende como valor económico o de mercado, y en ese sentido, la economía argumenta que para que un bien o servicio tenga valor debiera intercambiarse en el mercado (comprarse o venderse). [4].

Pero a pesar de los estragos del calentamiento global, pocos países han transitado al uso de energías renovables (ER); en ese sentido, se hace necesario enfatizar que los escenarios energéticos actuales no son sostenibles en el siglo XXI si se busca limitar las peligrosas consecuencias del cambio climático, dado que para lograrlo debe producirse un cambio a la energía limpia en todo el mundo. Esto necesariamente implica una rápida y drástica reducción de las emisiones de GEI. Cabe destacar que un cambio hacia energías limpias no es suficiente, sino que este debe ir acompañado de una revolución profunda en la eficiencia energética [4].

Esta tecnología también la conocen como ecológica y se le considera como la solución más económica para el calentamiento del agua porque nos permitirá solucionar en forma significativa el problema energético, reduciendo el consumo de energía eléctrica para este menester [5].

El sol es la mayor fuente de energía electromagnética de nuestro sistema planetario es básica para la creación de toda materia orgánica a través de la fotosíntesis (transformación de energía luminosa en