1. DISEÑO DE UN DISPOSITIVO ELECTRÓNICO PARA MONITOREAR
VARIABLES AMBIENTALES Y QUE FUNCIONE CON ENERGÍA SOLAR.
Investigadores:
DANIEL LÓPEZ CASAFÚS
EDISON VILLEGAS VILLEGAS
GRADO DÉCIMO 2
CLAMENTINA BUITRAGO
Profesora Asesora en investigación
CAMILO ZAPATA
Asesor Técnico del Sena
INSTITUCIÓN EDUCATIVA COLEGIO LOYOLA PARA LACIENCIA Y LA
INNOVACIÓN
MEDELLIN
2013

2. RESUMEN
Todos los días las personas están expuestas a diversos factores que causan
enfermedades, estas con el tiempo pueden ocasionar complicaciones en la
salud, que se producen por diferentes tipos de variables ambientales como la
contaminación auditiva y la radiación solar, en el presente proyecto se pretende
medir estas variables e informar los riesgos a los que se encuentran expuestas
las personas en tiempo real, por medio de un dispositivo electrónico que se
diseñara por medio de recursos electrónicos, el cual funcionara con energía
solar.

3. 1. INFORMACIÓN GENERAL
TITULO DEL PROYECTO: DISEÑO DE UN DISPOSITIVO ELECTRÓNICO
PARA MONITOREAR VARIABLES AMBIENTALES Y QUE FUNCIONE CON
ENERGÍA SOLAR.
GRADO GRUPO
10° 2
Nombre de los investigadores Roles Dirección electrónica
Daniel López Casafús Líder purris109@gmail.com
Edison Villegas Villegas Comunicador hh.mik1100@gmail.com
- Nombre del profesor asesor: Clementina Buitrago
CATEGORÍA LÍNEA DE
INVESTIGACIÓN
ÁREA TEMÁTICA
Ingeniería Ingeniería Salud. Electrónica.
- Tutor: Camilo Zapata
Duración del
proyecto
Valor del proyecto Aporte externo Aporte Institucional
Año y medio $ 200.000(arreglar
precio)
$100.000 $ 100.000
- ¿El proyecto es continuación de una propuesta presentada anteriormente?:
SI NO X
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

4. 2.1. Antecedentes del problema
El rápido crecimiento de los sistemas urbanos e industriales, ha traído
consigo diferentes problemas ambientales relacionados con la
producción de desechos, la afectación de los ecosistemas acuáticos y
terrestres, las numerosas emisiones atmosféricas con sus impactos
sobre la calidad del aire y la atmósfera, la acumulación de ruido, la
contaminación visual y, más recientemente, la afectación por ondas
electromagnéticas. Diferentes tipos de contaminación a la cual las
personas estan expuestas a diario
Existen diversos tipos de contaminación en la cual las personas están
expuestas a diario; pero en este caso solo se hablara de la contaminación
auditiva, emisión de gases y los efectos en la piel causados por la
radiación ultravioleta. Contaminación Auditiva El ruido es en nuestros
días un agente perturbador de la vida ciudadana y muy especialmente en
las grandes ciudades y zonas turísticas. Muchas de las actividades
productivas y de ocio, comprenden procesos que en mayor o menor
cantidad liberan energía de distintas formas. El ruido es una
manifestación de esas energías liberadas, que puede dañar el oído
humano y afectar el estado psicológico.
La Organización Mundial de la Salud (OMS) utiliza el término de
"epidemia" para calificar el significativo incremento del número de
nuevos casos de cáncer cutáneo en los últimos años, una de las primeras
causas de mortalidad en el ámbito mundial. En los últimos diez años el
cáncer de piel creció 8,3%, principalmente, por la exposición
indiscriminada al sol. Hoy la radiación ultravioleta asoma como una
amenaza real a la salud de los colombianos.
Esta nueva situación se debe, en gran parte, a un cambio en los hábitos
relacionados con la exposición al sol, y en concreto a la radiación
ultravioleta (UV). En las últimas décadas una piel morena o “tostada” es
socialmente considerada como sinónimo de salud y es, en general, mejor
aceptada que una piel más blanca.
Por otro lado, el lento pero continuo deterioro de la capa de ozono
registrado en latitudes medias y altas viene a agravar la situación ya que,
como es ampliamente conocido, el ozono estratosférico es
particularmente efectivo como absorbente de radiación UV.
Estas dos circunstancias hacen, en definitiva, que las personas y el
medioambiente nos encontremos hoy día expuestos a niveles más altos
de radiación UV. La sociedad es cada vez más sensible a los problemas
medioambientales y a los daños que los mismos pueden causar sobre la
salud y los ecosistemas, y en particular a los ocasionados por la
radiación UV

5. Imagen 1(Tabla de sonidos)
Imagen 2(Fuentes principales de los niveles de sonido urbano)

6. Imagen 3(Tabla de ruidos 2)
Efectos sobre el sueño
El ruido produce dificultades para conciliar el sueño y despierta a quienes están
dormidos. El sueño es una actividad que ocupa un tercio de nuestras vidas y
nos permite descansar, ordenar y proyectar nuestro consciente. El sueño está
constituido por dos tipos: el sueño clásico profundo (No REM (etapa de sueño
profundo), el que a su vez se divide en cuatro fases distintas), y por otro lado
está el sueño paradójico (REM). Se ha demostrado que sonidos del orden de
aproximadamente 60 dBA, reducen la profundidad del sueño, acrecentándose
dicha disminución a medida que crece la amplitud de la banda de frecuencias,
las cuales pueden despertar al individuo, dependiendo de la fase del sueño en
que se encuentre y de la naturaleza del ruido. Es importante tener en cuenta
que estímulos débiles sorpresivos también pueden perturbar el sueño. (2)
Efectos sobre la conducta
El ruido produce alteraciones en la conducta momentáneas, las cuales
consisten en agresividad o mostrar un individuo con un mayor grado de
desinterés o irritabilidad. Estas alteraciones, que generalmente son pasajeras
se producen a consecuencia de un ruido que provoca inquietud, inseguridad o

7. miedo en algunos casos. (2)
Efectos en la memoria
En aquellas tareas en donde se utiliza la memoria se ha demostrado que existe
un mayor rendimiento en aquellos individuos que no están sometidos al ruido,
debido a que este produce crecimiento en la activación del sujeto y esto en
relación con el rendimiento en cierto tipo de tareas, produce una sobre
activación traducida en el descenso del rendimiento. El ruido hace que la
articulación en una tarea de repaso sea más lenta, especialmente cuando se
tratan palabras desconocidas o de mayor longitud, es decir, en condiciones de
ruido, el individuo se desgasta psicológicamente para mantener su nivel de
rendimiento.
Por supuesto que todos los efectos, son directamente proporcional al tiempo de
exposición de la persona. (2)
Efectos en la atención
El ruido hace que la atención no se localice en una actividad específica,
haciendo que esta se pierda en otros. Perdiendo así la concentración de la
actividad. (2)
Efectos en el embarazo
Se ha observado que las madres embarazadas que han estado desde
comienzos de su embarazo en zonas muy ruidosas, tienen niños que no sufren
alteraciones, pero si la exposición ocurre después de los 5 meses de gestación,
después del parto los niños no soportan el ruido, lloran cuando lo sienten, y al
nacer tienen un tamaño inferior al normal. (2)
Efectos sobre los niños
El ruido repercute negativamente sobre el aprendizaje y la salud de los niños.
Cuando los niños son educados en ambientes ruidosos, éstos pierden su
capacidad de atender señales acústicas, sufren perturbaciones en su
capacidad de escuchar, así como un retraso en el aprendizaje de la lectura y la
comunicación verbal. Todos estos factores favorecen el aislamiento del niño,
haciéndolo poco sociable.
Por otro lado, la contaminación Ambiental por años viene siendo un factor
determinante en la salud pública de las personas; a consecuencia de los gases
contaminantes, residuos sólidos y aguas sucias, se ha incrementado
enormemente debido a una falta de atención por parte de las autoridades y

8. concientización por parte de los pobladores, todos lo anteriormente
mencionado se basa en estudios realizados por el parlamento Europeo. (2)
El progreso tecnológico, por una parte y el acelerado crecimiento demográfico,
por la otra, producen la alteración del medio, llegando en algunos casos a
atentar contra el equilibrio biológico de la tierra. No es que exista una
incompatibilidad absoluta entre el desarrollo tecnológico, el avance de la
civilización y el mantenimiento del equilibrio ecológico, pero es importante que
el hombre sepa armonizarlos. Para ello es necesario que proteja los recursos
renovables y no renovables y que tome conciencia de que el saneamiento del
ambiente es fundamental para la vida sobre el planeta. (8)
Se puede decir que la contaminación ambiental y la radiación están
apegadas ya que en los últimos años se ha detectado un aumento alarmante
en el número de casos de cáncer de piel entre las personas de raza blanca. Se
sabe que las radiaciones solares, además de ser causantes de quemaduras,
envejecimiento cutáneo precoz y desarrollo de cataratas oculares, producen
efectos cancerígenos sobre la piel. Está comprobado que los rayos ultravioleta
(UV) son los principales responsables de esta situación.
Especialmente los bebés y los niños más pequeños (menores de 3 años) son
los más sensibles a los efectos nocivos de estas radiaciones según los
estudios realizados por la ONU acerca de los efectos del sol y la contaminación
ambiental. (7)

9. 2.2. Pregunta de investigación
¿Cómo desarrollar un dispositivo electrónico que funcione con energía solar y
que realice mediciones de ruido, rayos ultra violeta, gases, para beneficiar la
salud de las personas de la ciudad de Medellín?

10. 3. OBJETIVOS
3.1. Objetivo general
Diseñar un dispositivo electrónico para monitorear variables ambientales y que
funcione con energía solar, por medio del manejo de las tic y herramientas
tecnológicas.
3.2. Objetivos específicos
-Diseño de dispositivo electrónico que permita medir variables de
contaminación auditiva, atmosférica y solar.
-Brindar energía al dispositivo electrónico por medio de energía solar.
-Informar a la comunidad el nivel de contaminación auditiva, atmosférica y
solar, a la que se encuentran expuesta en tiempo real, por medio de patrones
de medida conocidos como el del el semáforo, e pantallas digitales.

11. 4. JUSTIFICACION
Todos los días las personas están expuestas a diversas enfermedades que con
el tiempo se desarrollan y pueden causar complicaciones en la salud, muchas
de estas enfermedades pueden producirse por contaminaciones en el medio en
que se encuentren algunas de estas contaminaciones son:
Se llama contaminación acústica (o contaminación auditiva) al exceso de
sonido que altera las condiciones normales del ambiente en una determinada
zona. Si bien el ruido no se acumula, traslada o mantiene en el tiempo como
las otras contaminaciones, también puede causar grandes daños en la calidad
de vida de las personas si no se controla bien o adecuadamente. (2)
El ruido es uno de los elementos más dañinos que tienen las urbes, al grado de
que el 80% de las personas que las habitan padecen cierto nivel de sordera, y
eso no es lo peor, aunque parezca difícil de creer, el estruendo también
provoca enfermedades gastrointestinales, sin contar la ansiedad, irritabilidad e
insomnio.
Por los altos niveles de ruido, cuatro de cada cinco habitantes de ciudades
industrializadas padecen algún tipo de deficiencia auditiva; sin embargo, pocos
son los que se percatan de su problema.
Invisible e irreversible es el camino que conduce a la sordera, y lo más grave
es que las personas se acostumbran al ruido nocivo y lo ven como parte de su
entorno, el tránsito, la música en las discotecas, conciertos o fiestas; el sonido
de las fábricas e, incluso, los gritos, son grandes enemigos de la salud auditiva
y mental. Contrario a la creencia de que la sordera llega con la edad y que son
los ancianos los más propensos a ella, actualmente son los jóvenes los más
afectados (1)
La radiación ultravioleta proviene del sol o tiene orígenes artificiales, como
las camas o las lámparas solares. Puesto que los beneficios del sol no se
pueden separar de sus efectos malignos, es importante entender los riesgos
del exceso de exposición, y tomar precauciones simples para protegerse. Los
rayos ultravioletas no se ven ni se sienten, pero pueden causar daños a los
ojos y a la piel en cualquier estación del año, incluidos los días frescos o
nublados. (3)
Se denomina contaminación ambiental a la presencia en el ambiente de
cualquier agente (físico, químico o biológico) o bien de una combinación de
varios agentes en lugares, formas y concentraciones tales que sean o puedan
ser nocivos para la salud, la seguridad o para el bienestar de la población, o
bien, que puedan ser perjudiciales para la vida vegetal o animal, o impidan el

12. uso normal de las propiedades y lugares de recreación y goce de los mismos.
La contaminación ambiental es también la incorporación a los cuerpos
receptores de sustancias sólidas, liquidas o gaseosas, o mezclas de ellas,
siempre que alteren desfavorablemente las condiciones naturales del mismo, o
que puedan afectar la salud, la higiene o el bienestar del público. (4)
Estos tipos de contaminaciones cada vez son más frecuentes y muchas veces
las personas pasan de ser percibidas las prevenciones, dando paso a posibles
enfermedades que afectan su salud de maneras muy comprometedora, este
proyecto al llevarse a cabo concientizara a las personas sobre su cuidado
logrando así que las personas se preocupen por prevenir enfermedades.
Además al integrar sistemas de diferentes mediciones podremos dar una
información completa a la comunidad y utilizando como fuente de energía
paneles solares se contribuirá con el planeta tierra.

13. 5. MARCO TEORICO O CONCEPTUAL
5.1. ELECTRONICA
La electrónica es el campo de la ingeniería y de la física aplicada relativo
al diseño y aplicación de dispositivos, por lo general circuitos electrónicos, cuyo
funcionamiento depende del flujo de electrones para la generación,
transmisión, recepción, almacenamiento de información. (9)
5.2. CIRCUITO ELECTRONICO
Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos que unidos de forma
adecuada permiten el paso de electrones. (10)
5.3. ELECTRÓN
Un electrón es una partícula elemental estable cargada negativamente que
constituye uno de los componentes fundamentales del átomo. Forma parte del
grupo de los leptones. (11)
5.4. RESISTENCIA
Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso
por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de
circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o
consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga,
resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica. (12)
5.5. CIRCUITO INTEGRADO
La idea de circuito integrado nace de la necesidad de reducir los circuitos
eléctricos a uno mucho más sencillo y pequeño. Gracias a ellos, se evitaron la
multitud de problemas que se daban a la hora de fabricar un circuito (13)
5.6. DATASHEET
"Hoja de Datos" con las características técnicas de un circuito integrado. En la
hoja de datos, el fabricante vuelca todas las características relacionadas con el
circuito integrado y en muchos casos, adjuntan además algunas graficas de
comportamiento de ese integrado con respecto a las tensiones, (14)
5.7. DIODO
Componente electrónico que permite el paso de la corriente en un solo sentido.

14. La flecha de la representación simbólica muestra la dirección en la que fluye la
corriente. (15)
5.8. RESISTENCIA
Elemento que se intercala en un circuito para hacer más difícil el paso de la
corriente eléctrica o para que esta se transforme en calor. (16)
5.9. IMAGENES
Imagen 4(Elementos)
Imagen 5 (Elementos)

15. Imagen 6 (Elementos)
5.10 CONDENSADOR
El condensador es uno de los componentes más utilizados en los circuitos
eléctricos.
Un condensador es un componente pasivo que presenta la cualidad de
almacenar energía eléctrica. Está formado por dos láminas de material
conductor (metal) que se encuentran separados por un material dieléctrico
(material aislante). En un condensador simple, cualquiera sea su aspecto
exterior, dispondrá de dos terminales, los cuales a su vez están conectados a
las dos laminas conductoras. (17)
5.11 REOSTATOS
Son resistencias bobinadas variables dispuestas de tal forma que pueda variar
el valor de la resistencia del circuito en que está instalada, como ya sabemos,
son capaces de aguantar más corriente. . A las resistencias variables se le
llaman reóstatos o potenciómetros, con un brazo de contacto deslizante y
ajustable, suelen utilizarse para controlar el volumen de radios y televisiones.
(17)

16. 5.12 TRANSFORMADOR
Dispositivo eléctrico que consta de una bobina de cable situada junto a una o
varias bobinas más, y que se utiliza para unir dos o más circuitos de corriente
alterna (CA) aprovechando el efecto de inducción entre las bobinas. La bobina
conectada a la fuente de energía se llama bobina primaria. Las demás bobinas
reciben el nombre de bobinas secundarias. Un transformador cuyo voltaje
secundario sea superior al primario se llama transformador elevador. Si el
voltaje secundario es inferior al primario este dispositivo recibe el nombre de
transformador reductor. El producto de intensidad de corriente por voltaje es
constante en cada juego de bobinas, de forma que en un transformador
elevador el aumento de voltaje de la bobina secundaria viene acompañado por
la correspondiente disminución de corriente. La cantidad de terminales varía
según cuantos bobinados y tomas tenga. Como mínimo son tres para los auto-
transformadores y cuatro en adelante para los transformadores. No tienen
polaridad aunque si orientación magnética de los bobinados. (17)
5.13 PILA (Acumulador, Batería)
Dispositivo que convierte la energía química en eléctrica. Todas las pilas
consisten en un electrolito (que puede ser líquido, sólido o en pasta), un
electrodo positivo y un electrodo negativo. El electrolito es un conductor iónico;
uno de los electrodos produce electrones y el otro electrodo los recibe. Al
conectar los electrodos al circuito que hay que alimentar, se produce una
corriente eléctrica.
Las pilas en las que el producto químico no puede volver a su forma original
una vez que la energía química se ha transformado en energía eléctrica (es
decir, cuando las pilas se han descargado), se llaman pilas primarias o
voltaicas. Las pilas secundarias o acumuladores son aquellas pilas reversibles
en las que el producto químico que al reaccionar en los electrodos produce
energía eléctrica, puede ser reconstituido pasando una corriente eléctrica a
través de él en sentido opuesto a la operación normal de la pila. (17)
5.14 FUSIBLE
Dispositivo de seguridad utilizado para proteger un circuito eléctrico de un
exceso de corriente. Su componente esencial es, habitualmente, un hilo o una
banda de metal que se derrite a una determinada temperatura. El fusible está
diseñado para que la banda de metal pueda colocarse fácilmente en el circuito
eléctrico. Si la corriente del circuito excede un valor predeterminado, el metal
fusible se derrite y se rompe o abre el circuito. Los dispositivos utilizados para
detonar explosivos también se llaman fusibles. (17)
Un fusible cilíndrico está formado por una banda de metal fusible encerrada en
un cilindro de cerámica o de fibra. Unos bornes de metal ajustados a los
extremos del fusible hacen contacto con la banda de metal. Este tipo de fusible
se coloca en un circuito eléctrico de modo que la corriente fluya a través de la

17. banda metálica para que el circuito se complete. Si se da un exceso de
corriente en el circuito, la conexión de metal se calienta hasta su punto de
fusión y se rompe. Esto abre el circuito, detiene el paso de la corriente y, de
ese modo, protege al circuito. (17)
5.15 RELÉ
Conmutador eléctrico especializado que permite controlar un dispositivo de
gran potencia mediante un dispositivo de potencia mucho menor. Un relé está
formado por un electroimán y unos contactos conmutadores mecánicos que
son impulsados por el electroimán. Éste requiere una corriente de sólo unos
cientos de miliamperios generada por una tensión de sólo unos voltios,
mientras que los contactos pueden estar sometidos a una tensión de cientos de
voltios y soportar el paso de decenas de amperios. Por tanto, el conmutador
permite que una corriente y tensión pequeñas controlen una corriente y tensión
mayores. Técnicamente un relé es un aparato electromecánico capaz de
accionar uno o varios interruptores cuando es excitado por una corriente
eléctrica. (17)
5.16 TRANSISTORES
Los transistores se componen de semiconductores. Se trata de materiales,
como el silicio o el germanio, dopados (es decir, se les han incrustado
pequeñas cantidades de materias extrañas), de manera que se produce un
exceso o una carencia de electrones libres. En el primer caso, se dice que el
semiconductor es del tipo n, y en el segundo, que es del tipo p. Combinando
materiales del tipo n y del tipo p se puede producir un diodo. Cuando éste se
conecta a una batería de manera tal que el material tipo p es positivo y el
material tipo n es negativo, los electrones son repelidos desde el terminal
negativo de la batería y pasan, sin ningún obstáculo, a la región p, que carece
de electrones. Con la batería invertida, los electrones que llegan al material p
pueden pasar sólo con muchas dificultades hacia el material n, que ya está
lleno de electrones libres, en cuyo caso la corriente es prácticamente cero.(17)
5.2 PANEL SOLAR
Un panel solar (o módulo solar) es un dispositivo que aprovecha la energía de
la radiación solar. El término comprende a los colectores solares utilizados para
producir agua caliente (usualmente doméstica) mediante energía solar térmica
y a los paneles fotovoltaicos utilizados para generar electricidad mediante
energía solar fotovoltaica. (18)
5.2.1 Colector solar térmico

18. Un calentador solar de agua usa la energía del Sol para calentar un líquido, el
cual transfiere el calor hacia un compartimento de almacenado de calor. En una
casa, por ejemplo, el agua caliente sanitaria puede ser calentada y almacenada
en un depósito de agua caliente.
Los paneles tienen una placa receptora y conductos por los que circula líquido
adheridos a ésta. El receptor (generalmente recubierto con una capa selectiva
utilizado o almacenado). El líquido calentado es bombeado hacia un aparato
intercambiador de energía (una bobina dentro del compartimento de
almacenado o un aparato externo) donde deja el calor y luego circula de vuelta
hacia el panel para ser recalentado. Esto provee una manera simple y efectiva
de transferir y transformar la energía solar. (18)
5.2.2 Descripción de un panel
Los paneles fotovoltaicos: están formados por numerosas celdas que
convierten la luz en electricidad. Las celdas a veces son llamadas células
fotovoltaicas, del griego "fotos", luz. Estas celdas dependen del efecto
fotovoltaico por el que la energía luminosa produce cargas positiva y negativa
en dos semiconductores próximos de diferente tipo, produciendo así un campo
eléctrico capaz de generar una corriente.
Silicio cristalino y arseniuro de galio son la elección típica de materiales para
celdas solares. Los cristales de arseniuro de galio son creados especialmente
para uso fotovoltaico, mientras que los cristales de silicio están disponibles en
lingotes estándar más baratos producidos principalmente para el consumo de
la industria microelectrónica. El silicio policristalino tiene una menor eficacia de
conversión, pero también menor coste.
Cuando es expuesto a luz solar directa, una celda de silicio de 6 cm de
diámetro puede producir una corriente de alrededor 0,5 amperios a 0,5 voltios
(equivalente a un promedio de 90 W/m², en un rango de usualmente 50-150
W/m², dependiendo del brillo solar y la eficacia de la celda). El arseniuro de
galio es más eficaz que el silicio, pero también más costoso.
Las células de silicio más comúnmente empleadas en los paneles fotovoltaicos
se pueden dividir en tres subcategorías:
Las células de silicio monocristalino están constituidas por un único cristal de
silicio. Este tipo de células presenta un color azul oscuro uniforme.

19. Las células de silicio policristalino (también llamado multicristalino) están
constituidas por un conjunto de cristales de silicio, lo que explica que su
rendimiento sea algo inferior al de las células monocristalinas. Se caracterizan
por un color azul más intenso.
Las células de silicio amorfo. Son menos eficientes que las células de silicio
cristalino pero también menos costoso. Este tipo de células es, por ejemplo, el
que se emplea en aplicaciones solares como relojes o calculadoras.
Los lingotes cristalinos son cortados en discos finos como una oblea, pulidos
para eliminar posibles daños causados por el corte. Se introducen dopantes
(impurezas añadidas para modificar las propiedades conductoras) dentro de las
obleas, y se depositan conductores metálicos en cada superficie: una fina rejilla
en el lado donde da la luz solar y usualmente una hoja plana en el otro. Los
paneles solares son construidos con estas celdas cortadas en forma apropiada.
Para protegerlos de daños en la superficie frontal causados por radiación o por
el mismo manejo de éstos se los enlaza en una cubierta de vidrio y se cimentan
sobre un sustrato (el cual puede ser un panel rígido o una manta blanda). Se
realizan conexiones eléctricas en serie-paralelo para determinar el voltaje de
salida total. La cimentación y el sustrato deben ser conductores térmicos, ya
que las celdas se calientan al absorber la energía infrarroja que no es
convertida en electricidad. Debido a que el calentamiento de las celdas reduce
la eficacia de operación es deseable minimizarlo. Los ensamblajes resultantes
son llamados paneles solares o grupos solares. (18)
5.2.3 Estructura
Las estructuras para anclar los paneles solares son generalmente de aluminio
con tornillería de acero inoxidable para asegurar una máxima ligereza y una
mayor durabilidad en el tiempo. Las estructuras pueden ser estándares para las
medidas más habituales (superficie, orientación e inclinación -tanto en
horizontal, como en vertical-).
La estructura suele estar compuesta de ángulos de aluminio, carril de fijación,
triángulo, tornillos de anclaje (triángulo-ángulo), tornillo allen (generalmente de
tuerca cuadrada, para la fijación del módulo) y pinza zeta (para la fijación del
módulo y cuyas dimensiones dependen del espesor del módulo). (18)
5.2.4 Uso de la energía
Deben su aparición a la industria aeroespacial, y se han convertido en el medio
más fiable de suministrar energía eléctrica a un satélite o a una sonda en las
órbitas interiores del Sistema Solar, gracias a la mayor irradiación solar sin el
impedimento de la atmósfera y a su alta relación potencia a peso.

20. En el ámbito terrestre, este tipo de energía se usa para alimentar innumerables
aparatos autónomos, para abastecer refugios o casas aisladas de la red
eléctrica y para producir electricidad a gran escala a través de redes de
distribución. Debido a la creciente demanda de energías renovables, la
fabricación de células solares e instalaciones fotovoltaicas ha avanzado
considerablemente en los últimos años.3 4
Entre los años 2001 y 2012 se ha producido un crecimiento exponencial de la
producción de energía fotovoltaica, doblándose aproximadamente cada dos
años.5 Si esta tendencia continúa, la energía fotovoltaica cubriría el 10% del
consumo energético mundial en 2018, alcanzando una producción aproximada
de 2.200 TWh, 6 y podría llegar a proporcionar el 100% de las necesidades
energéticas actuales en torno al año 2027.7 (18)
5.2.5 Coste de paneles
El coste de los paneles fotovoltaicos se ha reducido de forma constante desde
que se fabricaron las primeras células solares comerciales38 y su coste medio
de generación eléctrica ya es competitivo con las fuentes de energía
convencionales en un creciente número de regiones geográficas, alcanzando la
paridad de red.39 40
Hasta 2005 el problema más importante con los paneles fotovoltaicos era el
costo, que estaba bajando hasta 3 o 4 dólares por vatio. El precio del silicio
usado para la mayor parte de los paneles tuvo una breve tendencia al alza en
2008, lo que hizo que los fabricantes comenzaran a utilizar otros materiales y
paneles de silicio más delgados para bajar los costes de producción. Debido a
economías de escala, los paneles solares se hacen menos costosos según se
usen y fabriquen más. A medida que ha aumentado la producción, los precios
han continuado bajando y todas las previsiones indican que lo seguirán
haciendo en los próximos años.
El coste de las células solares de silicio cristalino ha descendido desde 76,67
$/Wp en 1977 hasta aproximadamente 0,74 $/Wp en 2013.41 Esta tendencia
sigue la llamada "ley de Swanson", una predicción similar a la conocida Ley de
Moore, que establece que los precios de los módulos solares descienden un
20% cada vez que se duplica la capacidad. (18)

21. 5.3 INDICE UV
El índice UV (IUV) es usado como un indicador que asocia la intensidad de la
radiación solar ultravioleta incidente sobre la superficie de la tierra, con posibles
daños en la piel humana. Este índice permite evitar los riesgos de afectación de
las personas, según el tipo de piel, previa clasificación por un dermatólogo y es
una medida de orientación dirigida a promover en la población conductas
adecuadas, así como una exposición saludable al Sol, ya que ésta es
necesaria para diversos procesos biológicos del organismo humano. (19)
5.3.1 Índice UV para MEDELLIN
Fecha Columna
Ozono(DU
)
Índice
UV
Recomendaciones
2013080
4
272.8 13.6
2013080
5
273.8 13.6
2013080
6
277.2 13.4
2013080
7
275.3 13.6
2013080
8
275.5 13.6

22. 2013080
9
273.3 13.8
2013081
0
274.3 13.7
(19)
5.3.2 La radiación ultravioleta (UV) y sus indicen en Colombia
Red nacional de estaciones de radiación UV
El Centro Nacional de Radiación Solar cuenta en la actualidad con cinco
estaciones de superficie para la vigilancia y monitoreo de la radiación
ultravioleta en el país. Cada lugar fue escogido por su posición
Geográfica representativa, tomando en cuenta las variaciones latitudinales
A lo largo del territorio nacional. Las estaciones con su respectiva localización
geográfica, se muestra en la Tabla siguiente.
(2
0)
5.3.3 Índices UV

23. Los “ÍNDICES UV’’ son valores adimensionales en una escala de 1 a 15
aproximadamente, que describen la capacidad de la radiación ultravioleta de
causar quemaduras o eritemas en la piel (enrojecimiento dentro de las
veinticuatro horas siguientes a la exposición) y determinan el tiempo permisible
de exposición a la radiación solar, sin riesgos de afección para diferentes tipos
de piel. Los índices son indicativos del medio ambiente de gran beneficio para
la población, porque proporcionan la información básica para determinar
mecanismos de protección contra la radiación solar. (20)
5.3.3.1 Determinación de los índices UV
Los Índices ambientales UV para Colombia se determinan utilizando el modelo
de cálculo elaborado por A. F. Mckinley y B. L. Diffey en sus investigaciones
sobre la exposición humana a la radiación ultravioleta. El modelo determina un
valor que los autores denominan “Dosis Diffey’’ equivalente al índice UV de la
EPA. La siguiente es la ecuación de regresión determinada por la compañía
Biospherical para determinar la dosis Diffey con base en las medidas de
radiancia de tres bandas espectrales:
Dg=a1
E305+a2
E320+a3
E340 (5.1)
Donde a 1, a 2 y a 3 son los coeficientes de la ecuación multilineal y E305,
E320, E340 son las irradiancias medidas con el espectro radiómetro
Biospherical GUV-511, en las bandas de 305 nm, 320 nm y 340 nm de longitud
de onda. Los valores Dg encontrados con el modelo fueron correlacionados
con los índices de la EPA y arrojaron un factor de correlación R²=0.99925, que
expresa un excelente grado de correspondencia. El IDEAM aplica este modelo
teniendo en consideración que los instrumentos instalados en la red de
estaciones UV en el país son del tipo GUV-511, el similares a los utilizados por
los investigadores citados. (20)
5.3.3.2 Utilización de los índices UV
El conocimiento del índice UV hace posible que la población en general pueda
prevenir su comportamiento de acuerdo con el nivel de riesgo que cada rango
de valores de índice entraña. Además, con base en el valor del índice UV es
posible determinar los tiempos de exposición del ser humano a la radiación
ultravioleta de acuerdo con la sensibilidad de la piel. De esta manera se ha
categorizado la piel humana en cuatro foto tipos, con base en la gradual
coloración de la piel como respuesta a la exposición de esta ante la radiación
solar. (20)
5.3.3.3 Índices, según el riesgo de exposición.

24. (20)
5.3.3.4 Comportamiento según foto tipo de piel
(20)

25. 6. DISEÑO METODOLOGICO
6.1. Hipótesis
Para el año 2014 Se tendrá desarrollado un dispositivo electrónico medidor de
variables ambientales de forma virtual y en tiempo real el cual se encontrara en
puntos estratégicos de la ciudad para dar a conocer el nivel de contaminación
de algunos factores ambientales y la prevención de algunas enfermedades
generadas por el alto grado de ellos.
6.2. Cronograma

26. Actividad planeada
X
Actividad realizada
6.3 Marco Metodológico
INVESTIGACION
-Revisión
bibliográfica

27. -Planeación
-Diseño
-Construcción
-PRUEBAS

28. Actualmente el proyecto se encuentra en la etapa de ensamblar
dispositivo y Practicas:
-Análisis de
resultados
-Ajustes

29. PRACTICA DE PANELES
SOLARES.
Creación de cargador de 6
voltios que trabaje a partir
de energía solar.
Estos mismos paneles
solares son los que
trabaran en nuestro
dispositivo electrónico
medidor de variables.
CIRCUITO ELECTRONICO
MEDIDOR DE CONTAMINACION
ACUSTICA.
Creación del circuito electrónico medidor
de contaminación acústica (ruido), es el 1
de 3 circuitos necesarios para la finalización
de proyecto.
7. FACTIBILIDAD
Este proyecto presenta un alto grado de factibilidad ya que cuenta con
asesorías indispensables, las cuales ayudaran al progreso del mismo. Teniendo
en cuenta que los materiales necesarios para la creación del productos son
económicamente factibles.

30. 8. VIABILIDAD
Este proyecto presenta un grado alto de viabilidad ya que brinda información
acerca de un problema de suma importancia la cual se evidencia
cotidianamente. Además se cuenta con asesorías indispensables, que
ayudaran al desarrollo y progreso de este.
9. ASPECTOS Y CONSIDERACIONES
9.1 Aspectos éticos
-Este proyecto no perturbará a la población en general, ni al planeta. Por el
contrario buscará su beneficio, educando a las personas sobre cómo prevenir
los diferentes tipos de contaminación y sus efectos.
9.2 Aspectos de seguridad
-Se Tendrá el asesoramiento de docentes y personal experto en el área para
controlar procedimientos y resultados.
-Trabajaremos con todas las precauciones de seguridad necesarias para
realizar los trabajos planteados (guantes, boquillas… etc.) y se tendrá un previo
consentimiento maquinaria de robótica y cómo proceder en caso de
emergencia.
9.3 Consideraciones ambientales
Este proyecto contribuye a informar sobre posibles enfermedades que son
producidas por:
-La contaminación ambiental
-Radioactividad
-Contaminación acústica (ruido)

31. Esto genera un buen impacto social, al contribuir con la salud de las personas
de una manera integral y eficiente.
12. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Educación Ambiental en 9:30(texto), rescatado el 30 de mayo, lo puedes
encontrar en:
(1)http://ed-ambiental.blogspot.com/2007/05/contaminacion-auditiva.html

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2003(texto), rescatado el 30 de mayo, lo puedes encontrar en:
(2)http://es.wikipedia.org/wiki/Contaminaci%C3%B3n_ac%C3%BAstica
Los efectos sobre la salud junio 2010(texto), rescatado el 30 de mayo, lo
puedes encontrar en:
(3)http://www.epa.gov/agingepa/resources/factsheets/heour/heour_spanish_10
0-F-10-012.pdf
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Gerónimo; Garz Raúl A.; Vogel, Enrique. Internacional Thomson Editores.
México. 1997(texto), rescatado el 30 de mayo, lo puedes encontrar en:
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Steven Dowshen, MD (texto)
Fecha de la revisión: septiembre de 2007, rescatado el 30 de mayo, lo puedes
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(5)http://kidshealth.org/parent/en_espanol/seguridad/firstaid_kit_esp.html
Ley del Ruido Ley 37/2003
Real Decreto 1513/2005, de 16 de diciembre, desarrolla la Ley 37/2003, de 17
de Noviembre (texto), rescatado el 30 de mayo, lo puedes encontrar en:
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Universidad autónoma agraria Antonio Narro unidad laguna (texto), recuperado
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33. (8)http://www.monografias.com/trabajos81/la-contaminacion-ambiental/la-
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