Este documento presenta un proyecto de construcción de una celda fotovoltaica con materiales reciclables realizado por estudiantes de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. El proyecto tiene como objetivo principal diseñar una celda fotovoltaica para reducir la contaminación ambiental mediante el uso de materiales reciclables. El documento incluye la introducción, los objetivos, la justificación, el marco teórico y metodológico, y los pasos propuestos para el desarrollo del proyecto.

1. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO
UNIDAD DE NIVELACIÓN
CICLO DE NIVELACIÓN: SEMPTIEMBRE 2013/ FEBRERO 2014
TUTORA:MARÍA ISABEL UVIDIA
PROYECTO DE INTEGRACIÓN DE SABERES
TEMA:
CONSTRUCCIÓN DE UNA CELDA FOTOVOLTAICA CON
MATERIAL RECICLABLE.
1.- DATOS INFORMATIVOS
NOMBRES
APELLIDOS
TÉLEFONO
CORREO
JAIRO VICENTE
PARREÑO RUIZ
0992638308
Jairomusic_18@hotmail.com
JEFFREY ISRAEL
PARREÑO
HUMANANTE
0984516540
Jeffrey_1414011@hotmail.com
MILTON MANUEL
TORRES TORRES
0987177142
Miltontorres14@gmail.com
MIGUEL ANGEL
UVIDIA CALDERON
0983337804
miguelangel0949@yahoo.com
ANDRES
SEBASTIAN
VALENCIA ZAVALA
0992794441
andy_sebas20@hotmail.com
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RIOBAMBA – ECUADOR

2. DEDICATORIA:
Dedicamos este proyecto a Dios por ser el inspirador para
cada uno de nuestros pasos dados en nuestro convivir
diario; a nuestros padres por ser los guía en el sendero de
cada acto que realizamos hoy, mañana y siempre; a
nuestras familias, por ser nuestro incentivo para seguir
adelante con este objetivo, a nuestra tutora la Ingeniera
María Isabel Uvidia y todos nuestros profesores de los tres
módulos estudiados por entregarnos sus conocimientos
para realizar los propósitos que tenemos en mente.
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3. AGRADECIMIENTO:
Agradecemos profundamente a Dios, por guiarnos en el
sendero correcto de la vida, cada día en el transcurso de
nuestro camino e iluminándonos en todo lo que realizamos de
nuestro convivir diario.
A nuestros padres, por ser el ejemplo para seguir adelante en
el convivir diario y por inculcarnos valores que de una u otra
forma nos han servido en la vida, gracias por eso y por muchos
más.
A nuestras familias por apoyarnos en cada decisión que
tomamos, y por estar a nuestro lado en cada momento hoy,
mañana y siempre.
A nuestros profesores de los tres módulos
guiarnos en cada paso de este proyecto.
estudiados por
A nuestros amigos y amigas y a todas las personas que nos
incentivaron y nos motivaron para seguir adelante con los
objetivos de este proyecto.
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4. INDICE
INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………
CAPÍTULO I “EL PROBLEMA”
TEMA……………………………………........................................................
OBJETIVOS……………………………………………………………………...
GENERAL……………………………………………………………………......
ESPECÍFICO…………………………………………………………………….
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA………………………………………...
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA…………………………………………...
JUSTIFICACIÓN…………………………………………………………………
HIPÓTESIS…………………………………………………………………….…
CAPÍTULO II “MARCO REFERENCIAL”
MARCO TEÓRICO……………………………………………………………… pág. 7
MARCO CONCEPTUAL……………………………………………………….pág. 15
MARCO LEGAL………………………………………………………………... pág. 16
CAPÍTULO III“MARCO METODOLÓGICO”
MARCO METODOLÓGICO……………………………………………………. pág.18
ENFOQUE METODOLÓGICO…………………………………………………. pág. 18
TECNICAS E INSTRUMENTOS A EMPLEAR……………………………… pág. 18
PLAN DE ACCIÓN…………………………………………………………….. pág. 19
MATRIZ DEL PLAN DE TRABAJO………………………………………….. pág. 20
TIEMPO ESTIMADO DEL PROYECTO…………………………………….. pág. 21
CRONOGRAMA DEL PROYECTO………………………………………….. pág. 22
TECNICA DE RECOLECCIÓN DE DATOS………………………………… pág. 23
TECNICA DE PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE DATOS……………… pág. 24
CAPÍTULO IV“PROPUESTA DEL PROYECTO”
ESTUDIO DIAGNÓSTICO…………………………………………………….. pág. 31
FACTIBILIDAD…………………………………………………………………. pág. 31
DISEÑO DE LA PROPUESTA…………………………………………………..pág. 32
MATERIALES…………………………………………………………………… pág. 32
APLICACIÓN PRÁCTICA DE LA PROPUESTA…………………………….. pág. 32
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5. PROCEDIMIENTO……………………………………………………………… pág. 32
CÁLCULOS……………………………………………………………………… pág. 34
CONCLUSIONES………………………………………………………………. pág. 35
RECOMENDACIONES………………………………………………………… pág. 35
LINKOGRAFÍA…………………………………………………………………… pág.
ANEXOS………………………………………………………………………… pág. 41
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6. INTRODUCCIÓN
Una celda fotovoltaica es un dispositivo que genera electricidad, ya sea
directamente vía el efecto fotovoltaico, o indirectamente mediante la previa
conversión de energía solar a calor o a energía química.
La forma más común de las celdas solares se basa en el efecto fotovoltaico, en el
cual la luz que incide sobre un dispositivo semiconductor de dos capas produce
una diferencia defoto voltaje o del potencial entre las capas. Este voltaje es capaz
de conducir una corriente a través de un circuito externo de modo de producir
trabajo útil.
Este dispositivo se lo puede realizar con materiales reciclables y de muy bajo
costo, por ello se ha considerado realizar el presente proyecto para generar una
nueva fuente para la producción de energía eléctrica, aprovechando materiales
reciclables que se encuentran a nuestro alcance y así disminuir la contaminación
ambiental e incrementar la producción de la misma.
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7. CAPÍTULO I “EL PROBLEMA”
TEMA: CONSTRUCCIÓN DE UNA CELDA FOTOVOLTAICA CON
MATERIALRECICLABLE
OBJETIVOS:
GENERAL.
 Diseñar una celda fotovoltaica con material reciclable para la disminución
de la contaminación ambiental.
ESPECÍFICOS.
 Construir una fuente de energía solar con material reciclable.
 Reducir la contaminación ambiental generada por materiales en desuso.
 Elaborar una fuente de energía económica con material reciclado.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
Hoy en día se ha observado que valioso e importante es el consumo de energía
eléctrica en nuestro país,
ya que se ha experimentado algunos apagones en
fechas anteriores, además de eso se sabe que riesgoso y problemático se ha
convertido la contaminación ambiental, es por ello que se da la fabricación de
unacelda fotovoltaica base de materiales reciclables para así poder enfrentar estos
aspectos energéticos.
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8. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
¿Cómo construir una celdafotovoltaicacon materiales reciclables para reducir la
contaminación ambiental y tener una fuente generadora de energía eléctrica?
JUSTIFICACION:
Se ha elegido este proyecto ya que surge en la ideología de un grupo de
estudiantes,empezar a valorar lo importante que es el desarrollo de la tecnología,
recordando la historia, los inconvenientes defluido eléctrico en todo nuestro país
fue una problemática muy considerable y su demora en soluciones.
Toda la unión de estos elementos permitirácrear dicha fuente con la cual se
abastecerá energía hacia aparatos necesarios para un diario vivir.
HIPÓTESIS:
“La contaminación ambiental será reducida con la máxima aplicación demateriales
reciclados, utilizándolosen innovadores proyectos eléctricos de bajo costo como la
celda fotovoltaica”
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9. CAPÍTULO II “MARCO REFERENCIAL”
MARCO TEÓRICO
CELDA FOTOVOLTAICA
Una celda fotovoltaica es un instrumento que genera electricidad directamente de
la luz visible, debido al efecto fotovoltaico.
Para poder generar energía útil, se deben interconectar un cierto número de
celdas para formar un panel solar, también conocido como un módulo fotovoltaico.
Generalmente, la cantidad de poder que se genera con un panel solar es de 12
voltios, los cuales se pueden utilizar de manera independiente o como conjunto en
una red.
El número de celdas fotovoltaicas o el tamaño del panel solar lo determina la
cantidad de luz disponible, y la energía requerida.
La cantidad de energía generada por una celda fotovoltaica es determinada por la
cantidad de luz que cae directamente sobre ella, lo cual a su vez está determinado
por el clima y la hora del día.
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10. En la mayoría de los casos resulta necesario almacenar la energía generada, para
así hacer mejor uso de las celdas solares.
Es posible conectar una red o arreglo de paneles de energía solar, conformados
por celdas solares o celdas fotovoltaicas, a la red eléctrica para asistir a los
paneles solares cuando la energía requerida es mayor a la energía generada.
Estos costos pueden recuperarse al vender los excedentes de energía producidos
a la compañía eléctrica.
Las celdasfotovoltaicasgeneralmente esta hechas a base de silicio, el mismo
material que se utiliza para transistores y circuitos integrados.
El silicio es tratado para que cuando le llegue la luz, se liberen los electrones,
generando una corriente eléctrica.
CELDAS FOTOVOLTAICAS AMORFAS
La tecnología amorfa es comúnmente utilizada en los paneles solares pequeños,
como en las calculadoras y lámparas de jardín, aunque cada vez son más usadas
para paneles de mayor tamaño.
Están conformadas de una película de Silicio depositada sobre otra lámina de
materiales como el acero.
El panel se forma de una sola pieza y las celdas individuales no son tan visibles
como en otro tipo de paneles.
La eficiencia de los paneles solares de celdas amorfas no es tan alta como la de
aquellos paneles conformados por celdas solares individuales.
CELDAS SOLARES CRISTALINAS
Las celdas solares cristalinas se interconectan unas con otras para formar paneles
solares. Cada celda solar produce un voltaje individual de 0.5 a 0.6 volts, se
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11. requieren 36 celdas solares o celdas fotovoltaicas para producir un circuito abierto
de cera de 20 volts. El cual es suficiente para cargar una batería de 12 volts.
Las celdas solares mono cristalina, se cortan de una sola pieza de cristal de silicio,
mientras que las celdas solares poli cristalinas se hacen a base de múltiples
cristales.
CONTAMINACIÓN AMBIENTAL
A muchos les puede parecer que la contaminación ambientalo contaminación del
aire es cosa de las grandes ciudades. Y no les falta razón. Emisiones de CO2,
residuos químicos, polución… son palabras relacionadas con este tipo de
contaminación a las que los urbanitas están acostumbrados y con las que tienen
que convivir día a día. Pero los habitantes de las ciudades no son los únicos en
contribuir y sufrir las consecuencias de la contaminación del aire. También los
incendios forestales, erupciones volcánicas como las sucedidas en la isla canaria
de El Hierro o la quema de basuras provocan el mismo impacto no sólo en las
urbes, sino también en un medio rural.
El asunto más importante de la contaminación ambiental está, por tanto, en el aire.
Precisamente, este tipo de contaminación afecta a la atmósfera y al aire que
respiramos y, por lo tanto, a la salud de los seres vivos y al buen estado del medio
ambiente en general. Por eso es tan peligrosa.
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12. Los mecanismos que provocan este tipo de contaminación en la atmósfera pueden
ser muchos y variados. Las principales causas de contaminaciónprovienen de la
industria química y de procesos industriales que implican combustión (por ejemplo,
combustión de petróleo en automóviles o calefacciones), de las emisiones de
gases contaminantes resultantes de procesos productivos de algunas industrias y
del uso de pesticidas o productos tóxicos como ácidos o detergentes, entre otros.
Leyendo esto podría creerse que se trata de un mal procedente de la mano del
hombre y su afán por la industrialización, pero también la Naturaleza tiene suparte
de responsabilidad. Las erupciones volcánicas, por ejemplo, liberan en la
atmósfera gases como el dióxido de azufre y cenizas volcánicas que también
afectan negativamente a la calidad del aire siendo imposibles de controlar.
Los efectos que esta contaminación tiene sobre el medio ambiente son
devastadores: daños en la capa de ozono, lluvia ácida, efecto invernadero,
deforestación, degradación de la biodiversidad (propagación de enfermedades,
muertes o desaparición de especies), además de problemas concretos que nos
afectan a todos en nuestro día a día como dificultades respiratorias como asma o
alergias.
¿Cómo podemos contribuir a mitigar el problema de la contaminación
ambiental?
El cuidado del medio ambiente y de la calidad del aire, en concreto, pasa por un
compromiso compartido entre los representantes de los gobiernos de los países,
las instituciones y empresas, la industria y el ciudadano, que con hábitos
responsables pueden ayudar a controlar las emisiones de CO2 que se genera.
La contaminación atmosférica de muchas grandes ciudades aparece en forma de
smog urbano o presencia de finas partículas en el ambiente, de ahí que muchas
administraciones hayan puesto en marcha sistemas de control de la calidad del
aire, desarrollando sus propias escalas y medidas para alertar a la población de la
peligrosidad de realizar actividades al aire. El principal indicador es el Índice de
Calidad del Aire (AQI), una herramienta que ofrece al público información sobre el
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13. estado del aire local, indicando además si los niveles de polución son
perjudiciales.
Los ciudadanos, por nuestra parte, podemos contribuir con un estilo de vida
sostenible que no contribuya a dañar la calidad del aire. Por ejemplo, utilizando la
bicicleta o medios de transporte público en lugar del vehículo privado, reduciendo
nuestro uso de aerosoles o reciclando para ampliar el ciclo de vida de los
productos que utilizamos no siendo necesaria la generación de nuevos productos
por parte de la industria. Grandes acciones que nos permitirán cuidar el aire que
respiramos.
No sólo hay un solo planeta para todos, sino también una única atmósfera.
Cuidémosla.
EL RECICLAJE
El Reciclaje transforma materiales usados, que de otro modo serían simplemente
desechos, en recursos muy valiosos. La recopilación de botellas usadas, latas,
periódicos, etc. son reutilizables y de allí a que, llevarlos a una instalación o puesto
de recogida, sea el primer paso para una serie de pasos generadores de una gran
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14. cantidad de recursos financieros, ambientales y cómo no de beneficios sociales.
Algunos de estos beneficios se acumulan tanto a nivel local como a nivel mundial.
Beneficios del Reciclaje
El Reciclaje protege y amplía empleos de fabricación y el aumento de la
competitividad en EE.UU.
Reduce la necesidad de vertederos y del proceso de incineración.
Evita la contaminación causada por la fabricación de productos de
materiales vírgenes.
Ahorra energía.
Reduce las emisiones de Gases de efecto invernadero que contribuyen al
cambio climático y global.
Ahorra en Recursos naturales como son el uso de la madera, el agua y los
minerales.
Ayuda a mantener y proteger el medio ambiente para las generaciones
futuras.
Pasos hacia el reciclaje de productos
El Reciclaje incluye la recopilación de materiales reciclables que, de otra forma,
serían considerados como simples desechos.
Clasificar y procesar las materias reciclables para reconvertirlas en materias
primas como sucede en el caso de las fibras, fabricar nuevos productos a partir de
los ya reciclados y la compra de los mismos.
La recopilación y proceso de materiales secundarios, así como la fabricación de
productos reciclados y la compra de dichos productos, crea un círculo o ciclo que
a su vez, garantiza el éxito total y el valor que tiene en sí el Reciclaje.
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15. 1.-La recogida y el proceso
Recoger desechos reciclables varía de una comunidad a otra, pero podemos
encontrar cuatro procesos principales:
En la acera, en centros específicos de recogida, centros donde se recompensa de
alguna manera por reciclar y otros programas de depósito y/o recogida de
productos desechables. Independientemente del método utilizado en el proceso de
Reciclaje, la próxima etapa del recorrido es la misma. Todo el material reciclable
es llevado al depósito de reciclaje de turno, para su posterior clasificación y
transformación en materiales y nuevos bienes de consumo. Los productos finales
ya reciclados, son comprados y vendidos como cualquier otro producto nuevo, y
los precios de dichos productos fluctúan y/o cambian según el Mercado.
2. La Fabricación
Una vez limpios y separados, los productos reciclados son sometidos a un
segundo paso de reciclaje. Hoy en día, es muy frecuente encontrar cada vez más,
productos reciclados sólo parcialmente o en su totalidad.
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16. Productos comunes del hogar reciclados son periódicos, toallas de papel, latas de
aluminio, envases de plástico y vidrio, el acero y/o botellas de detergente entre
otros muchos artículos.
Los materiales reciclados también se utilizan para otras aplicaciones innovadoras
para mobiliario urbano; ej. En el asfalto para carreteras, en los bancos del parque
o puentes peatonales, etc.
1. La Compra de Productos Reciclados
La Compra de Productos Reciclados completa el ciclo del Reciclaje. Al adquirir
¨productos reciclados¨, Gobiernos, empresas, así como, los consumidores
individuales son clave.
Cada uno de ellos juega e interpreta un papel primordial muy importante para el
éxito continuado del proceso de Reciclaje. Como hoy en día el consumidor exige
productos que sean respetuosos con el medio ambiente, los fabricantes de
productos se esfuerzan por seguir ofreciendo productos de gran calidad pero,
reciclados, para satisfacer la gran demanda en el Mercado.
Obtenga más información sobre el reciclaje, su terminología y algunos consejos
para poder acceder e identificar productos reciclados con total seguridad.
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17. MARCO CONCEPTUAL
Contaminación
ambiental.-
La
contaminación
es
la
introducción
de
contaminantes a un medio natural que provocan en este un cambio adverso.
Reciclaje.- El reciclaje es un proceso cuyo objetivo es convertir materiales
(desechos) en nuevos productos para prevenir el desuso de materiales
potencialmente útiles, reducir el consumo de nueva materia prima, reducir el uso
de energía, reducir la contaminación del aire y contaminación del agua por medio
de la reducción de la necesidad de los sistemas de desechos convencionales,
como también disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero en
comparación con la producción de plásticos.
Celda Solar: Las celdas solares son dispositivos que convierten la energía solar
en electricidad, ya sea directamente vía el efecto fotovoltaico, o indirectamente
mediante la previa conversión de energía solar a calor o a energía química.
Hornilla Eléctrica: La hornilla eléctrica es un aparato que básicamente nos sirve
para calentar cualquier cosa mediante el calor o la alta temperatura que produce
este objeto como su nombre lo dice funciona con corriente eléctrica.
Cables o Conductores:Los cables o conductores son elementos que permiten el
paso de corriente eléctrica, es decir conducen la corriente hacia donde nosotros lo
necesitemos.
Amperímetro: Es un instrumento de medición que sirve para medir la corriente
eléctrica, con este instrumento podemos medir: la intensidad, la resistencia, y la
tensión.
Polo negativo: Es el terminal negativo mediante el cual la corriente eléctrica
cierra su circuito, este polo tiene el signo (-).
Polo positivo:Es el terminal positivo mediante el cual la corriente comienza
formar el circuito, este polo tiene el signo (+).
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18. Lámina de Cobre:Es una plancha de material como su nombre lo dice formado
por cobre que no sirve para realizar o formar cualquier maquina o elemento.
MARCO JURÍDICO
El siguiente proyecto se sustenta en los siguientes artículos de la constitución del
Ecuador:
Capítulo séptimo
Derechos de la naturaleza
Art. 71.- La naturaleza o Pacha Mama, donde se reproduce y realiza la vida, tiene
derecho a que se respete integralmente su existencia y el mantenimiento y
regeneración de sus ciclos vitales, estructura, funciones y procesos evolutivos.
Toda persona, comunidad, pueblo o nacionalidad podrá exigir a la autoridad
pública el cumplimiento de los derechos de la naturaleza. Para aplicar e interpretar
estos derechos se observaran los principios establecidos en la Constitución, en lo
que proceda.
El Estado incentivará a las personas naturales y jurídicas, y a los colectivos, para
que protejan la naturaleza, y promoverá el respeto a todos los elementos que
forman un ecosistema.
Art. 72.- La naturaleza tiene derecho a la restauración. Esta restauración será
independiente de la obligación que tienen el Estado y las personas naturales o
jurídicas de Indemnizar a los individuos y colectivos que dependan de los sistemas
naturales afectados.
En los casos de impacto ambiental grave o permanente, incluidos los ocasionados
por la explotación de los recursos naturales no renovables, el
Estado establecerá los mecanismos más eficaces para alcanzar la restauración, y
adoptará las medidas adecuadas para eliminar o mitigar las consecuencias
ambientales nocivas.
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19. Art. 73.- EI Estado aplicará medidas de precaución y restricción para las
actividades que puedan conducir a la extinción de especies, la destrucción de
ecosistemas o la alteración permanente de los ciclos naturales.
Se prohíbe la introducción de organismos y material orgánico e inorgánico que
puedan alterar de manera definitiva el patrimonio genético nacional.
Art. 74.- Las personas, comunidades, pueblos y nacionalidades tendrán derecho a
beneficiarse del ambiente y de las riquezas naturales que les permitan el buen
vivir.
Los servicios ambientales no serán susceptibles de apropiación; su producción,
prestación, uso y aprovechamiento serán regulados por el Estado.
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20. ASPECTOS METODOLÓGICOS: Técnicas e instrumentos a emplear
Fase
Tiempo
10 días
Cuestionario de preguntas impresas en
papel y esferográfico.
Resultados acerca de la necesidad en la sociedad de
tener más fuentes de energía eléctrica.
14 días
Audio – Video
Computador, televisión, DVD.
Reforzamiento de los conocimientos alrededor del campo
eléctrico específicamente de la celda solar
4 días
Computador, programas de
presentación.
Apoyo para la defensa y presentación..
21 días
Cortado
Tijera de mecánico.
Obtención de una pieza de cobre del tamaño
aproximadamente igual a la placa calefactora de la
hornilla eléctrica.
1 día
Limpieza y secado
Esponja, lavaplatos, franela, agua.
Una lámina de cobre seca sin restos de grasa ni residuos
1 día
Quemado
Hornilla eléctrica
Lamina de cobre quemada hasta cierto punto.
1 día
Mezcla
Sal común, agua caliente
Mezcla obtenida disolviendo la sal común en el agua
caliente
1 día
Ensamblaje
Pinzas, alicate, tijeras, etc.
Construcción de la celda solar
8 días
Colocación
Resultado
Producto
Tema del presente proyecto
Video presentación
Plan de
proyecto
Instrumentos
Visualización de generadoras de
energía eléctrica y entorno natural
Encuesta
Diagnóstico
Técnica
Observación
Botella, láminas de cobre, mezcla
Introducción de las láminas de cobre seguidamente la
mezcla
1 día
Comprobación
Multímetro
Obtención de medición exacta en microamperios que nos
da la celda solar
1 día
Presentación
Celda solar
Obtención de la celda solar acabada
1 día
Verificación
Carro de juguete
Verificación del correcto funcionamiento del carro de
juguete con la energía proporcionada por la celda solar
2 días
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21. Plan de acción
Actividades a realizar
Información a obtener
Investigar sobre la problemática del tema
a tratar.
La necesidad o mejores cambios hacia la
sociedad
Observar videos para obtener
información necesaria.
Que elemento o sustancia influye de mayor
forma para la obtención de energía
eléctrica.
Medios de registro
de información
En un cuaderno de
apuntes
Recursos
Fecha de inicio y
culminación
Computadora,inventario
2013-11-04
2013-11-05
Internet
Computadora, DVD
2013-10-03
2013-10-04
Plantear el problema.
Los proy los contra acerca de la utilización
de un nuevo equipo.
Agenda electrónica y
cuaderno de
respaldos
Cuadro de comparación
de ventajas y desventajas
2013-11-07
2013-11-08
Plantear objetivos específicos.
Sus usos, funciones y sus ventajas como
desventajas.
En un cuaderno de
apuntes
Computadora
2013-11-05
2013-11-06
Diseñar el esquema gráfico de la celda
solar.
Un diagrama de elementos a utilizar en el
proyecto.
Cuaderno de
apuntes, y laptop
Lápiz, formatos A4 y
computadora
2013-11-20
2013-11-23
Adquirir todos los materiales que se van
a utilizar.
Obtención de materiales reciclables
necesarios para la fabricación de la celda
solar.
Lista de materiales.
Tiempo, transporte,
cuaderno y esferográfico
2013-10-12
2013-10-19
Cortar 2 láminas de cobre y quemar una
de ellas
Obtener las respectivas polaridades
(positiva y negativa) con las laminas de
cobre la una limpia y la otra quemada.
Diseño del esquema
de la celda solar
Tijeras de acero, hornilla
eléctrica y guantes de
electricista
2013-12-28
2013-12-31
Acoplar todos los materiales
La celda solar concluida.
Diseño del esquema
de la celda solar
Guantes de electricista.
2014-01-03
2014-01-10
Comprobar el correcto funcionamiento
de la celda solar y hacer funcionar un
carro eléctrico de juguete
Obtener los valores de voltaje previstos
para que así funcione el carro de juguete.
Cuaderno de apuntes
y esquema.
Multímetro, pinzas
eléctricas.
2013-12-09
2013-12-23
Culminar y presentar el proyecto
realizado.
Comprobación y generación de la energía
eléctrica.
Cuaderno de apuntes
y fotografías.
Proyecto culminado e
impreso
2014-01-06
2014-01-10
Página 21

22. Matriz del Plan de trabajo
Fase /Actividad 1: Diagnóstico
Competencia a desarrollar: El tema
Estrategia de
aprendizaje
Actividad/ tarea
Ejes trasversales
Recursos
Responsables
Tiempo y
Fechas
Investigación
Investigar sobre la
problemática del tema a
tratar.
Habilidades del
pensamientos
Computadora,inventario
Jeffrey Parreño
10, 11 y 12 de
noviembre del
2013. 3 horas
diarias.
Observación
Observar videos para
obtener información
necesaria.
Habilidades del
pensamientos
Computadora, DVD
Jeffrey Parreño
8 – 10 de
noviembre
1 hora
Plantear el problema.
Habilidades del
pensamientos
Cuadro de comparación
de ventajas y
desventajas
Jeffrey Parreño
11 – 14 de
noviembre.
2 horas.
Planteamiento
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23. Fase /Actividad 2: Plan de Proyecto
Competencia a desarrollar:Diseño del prototipo
Estrategia de
aprendizaje
Actividad/ tarea
Ejes trasversales
Recursos
Responsables
Proposición
Plantear objetivos
específicos.
Habilidades del
pensamientos
Computadora
Jeffrey Parreño
Diseño
Diseñar el esquema
gráfico de la celda solar.
Introducción a la
comunicación
científica.
Lápiz, formatos A4
y computadora
Jeffrey Parreño
Adquisición
Adquirir todos los
materiales que se van a
utilizar.
Organización del
aprendizaje
Tiempo, transporte,
cuaderno y
esferográfico
Jeffrey Parreño
Tiempo y
Fechas
5 y 12 de
noviembre del
2013. 3 horas
diarias.
20 – 23 de
noviembre
1 hora
12 – 19 de
noviembre.
2 horas.
Página 23

24. Fase /Actividad 3: Conclusión
Competencia a desarrollar:Generación de energía eléctrica
Estrategia de
aprendizaje
Actividad/ tarea
Ejes trasversales
Recursos
Responsables
Tiempo y
Fechas
28 - 31 de
noviembre del
2013. 3 horas
diarias.
3 – 10 de
Diciembre
1 hora
Habilidades del
pensamientos
Tijeras de acero,
hornilla eléctrica y
guantes de
electricista
Andrés Valencia
Acoplar todos los
materiales
Habilidades del
pensamientos
Guantes de
electricista.
Andrés Valencia
Comprobación
Comprobar el correcto
funcionamiento de la
celda solar y hacer
funcionar un carro
eléctrico de juguete
Introducción a la
comunicación
científica.
Multímetro, pinzas
eléctricas.
Andrés Valencia
9 - 23 de
Diciembre
2 horas.
Presentación
Culminar y presentar el
proyecto realizado.
Introducción a la
comunicación
científica.
Proyecto culminado
e impreso
Andrés Valencia
28 de Enero 1
hora.
Elaboración
Cortar 2 láminas de
cobre y quemar una de
ellas
Preparación
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25. Tiempo estimado del proyecto.
Matriz de control del Proyecto:
Programación Semanal
Fase/ Act.
Responsable
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
Analizar el tema de
nuestro proyecto
3h
Jeffrey Parreño
2
Plantear Objetivo
1h
Jeffrey Parreño
3
Plantear el problema
1h
Jeffrey Parreño
4
Investigar sobre el tema
5h
5
Obtención de los
materiales
3h
6
Diseño del esquema
7
Construcción del
proyecto
8
9
10
Tiempo y fecha
Descripción
Jeffrey Parreño
4h
Jeffrey Parreño
3h
2h
Fase de pruebas
3h
Andrés Valencia
2h
2h
Culminación y obtención
de conclusiones
Andrés Valencia
1h
1h
Evaluación del proyecto
Elaborado por: Jeffrey Parreño
Jeffrey Parreño
Andrés Valencia
1h
2h
Firma:
Andrés Valencia
1h semana 4-5 de
noviembre
1h semana 5-6 de
noviembre
1h semana 5-6 de
noviembre
2h semana
7-11 de noviembre
3h semana
7-23 de noviembre
3h semana
18-23 de
noviembre
7h semana 25-13
de diciembre
3h semana 9-23
de diciembre
2h semana 27-28
de diciembre
2h semana del 610 de enero 2014
Fecha: 14- 11 2013
Página 25

26. Cronograma de actividades de nuestro Proyecto Integrador.
TIEMPO/SEMANAS.
ACTIVIDAD
SEMANA
SEMANA
SEMANA
SEMANA
SEMANA
SEMANA
SEMANA
SEMANA
1
Elegir tema
SEMANA
2
3
4
5
6
7
8
9


Plantear objetivos
Plantear
problema.
Realizar
marco teórico.
Cálculos.
Realizar
conclusiones
Realizar
proyecto práctico.







Evaluación
proyecto.
Página 26

27. TÉCNICA DE RECOLECCIÓN DE DATOS.
OBTENCION DE ENERGIA ELECTRICA MEDIANTE PANELES SOLARES
Cuestionario.
1.- Es necesario tener una fuente de energía
SI
NO
2.- Es conveniente reducir la contaminación ambiental
SI
NO
3.- Se necesita proyectos innovadores referentes a fuentes de energía
SI
NO
4.- Cree que es necesario realizar más estudios acerca de las fuentes de energía posibles
SI
N0
5.- Una fuente de energía con reacciones químicas no muy nocivas tienen consecuencias
POSITIVO
NEGATIVO
6.- Considera la electricidad como contaminación ambiental
SI
NO
7.- utilizaría la energía solar como fuente de energía eléctrica
SI
NO
8.- piensa usted que al utilizar paneles solares estamos disminuyendo al contaminación ambiental
SI
NO
9.- cree usted que al producir energía eléctrica mediante paneles solares mejoraría la economía
del país
NOTABLEMENTE
INSIGNIFICANTE
10.- Qué piensa usted acerca de que nuestro país siga creciendo en tecnología para la producción
de energía eléctrica mediante otros medios
NECESARIO
INNECESARIO
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28. Técnica de Procesamiento y Análisis de datos.
VERIFICACION DE DATOS
PREGUNTA
SI
NO
1.- Es necesario tener una fuente de energía
19
1
2.- Es conveniente reducir la contaminación
ambiental
18
2
3.- Se necesita proyectos innovadores referentes
a fuentes de energía
19
1
4.- Cree que es necesario realizar más estudios
acerca de las fuentes de energía posibles
20
0
6.- Considera la electricidad como contaminación
ambiental
8
12
7.- utilizaría la energía solar como fuente de
energía eléctrica
20
0
8.- piensa usted que al utilizar paneles solares
estamos
disminuyendo
al
contaminación
ambiental
18
2
POSITIVO
NEGATIVO
0
20
PREGUNTA
5.- Una fuente de energía con reacciones
químicas no muy nocivas tienen consecuencias
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29. PREGUNTA
NOTABLEMENTE INSIGNIFICANTE
9.- cree usted que al producir energía
eléctrica mediante paneles solares
mejoraría la economía del país
11
PREGUNTA
NECESARIO INNECESARIO
10.- Qué piensa usted acerca de que nuestro país
siga creciendo en tecnología para la producción
de energía eléctrica mediante otros medios
9
20
0
ESTADÍSTICAS.
OBTENCION DE ENERGIA ELECTRICA MEDIANTE PANELES SOLARES
Las encuestas fueron realizadas 20estudiantes politécnicos quienes nos aportaron
información muy valiosa con la cual se ha dado las siguientes conclusiones
1. ¿Es necesario tener una fuente de energía casera?
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
SI
NO
SI: 90%
NO: 10%
De un total de 20 personasencuestadas 19 están de acuerdo con que es
necesario y factible tener una fuente de energía casera ,1 persona da una opinión
diferente al resto.
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30. 2. ¿Es conveniente reducir la contaminación ambiental?
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
SI
NO
SI: 80%
NO: 20%
De un total de 20 personas encuestadas 18 están de acuerdo con que es
conveniente y fructífero reducir la contaminación ambiental, 2 personas poseen
criterios diferentes
3. ¿Se necesita proyectos innovadores referentes a fuentes de energia?
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
SI
NO
SI: 90%
NO: 10%
De un total de 20 personas encuestadas, el 90%(19personas) apoyan a que si se
necesita de proyectos innovadores para la creación de fuentes de energía, el 10%
(1 persona) opina acerca del tema con que el gasto económico va a ser elevado y
no es conveniente para el país.
Página 30

31. 4. ¿Cree que es necesario realizar mas estudios acerca de las fuentes de
energia posibles?
25
20
15
10
5
0
SI
NO
SI: 100%
NO: 0%
De un total de 20 personas encuestadas el 100 % están de acuerdo con que se
realicen más estudios acerca de fuentes de energía posibles.
5. ¿Una fuente de energia con reacciones quimicas no muy nosivas
tienen consecuencias?
25
20
15
10
5
0
SI
NO
POSITO: 0%
NEGATIVO: 100%
De un total de 20 personas todas opinan de una forma en la cual no se llegaran a
dar efectos negativos al realizar reacciones químicas no muy nocivas
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32. 6. ¿Considera la electricidad como contaminación ambiental?
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
SI
NO
SI: 40%
NO: 60%
De un total de 20 persona encuestadas el 40% (8 personas) opinan en que si la
electricidad es contaminación ambiental mientas que el 60% (12 personas) opinan
lo contrario
7. ¿Utilizaría la energía solar como fuente generadora de energía
eléctrica?
25
20
15
10
5
0
SI
NO
SI: 100%
NO: 0%
De un total de 20 personas encuetadas el 100% apoya y dice que si utilizaría la
energía solar como fuente de energía eléctrica
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33. 8. ¿Piensa usted que al utilizar paneles solares estamos disminuyendo la
contaminación ambiental?
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
SI
NO
SI: 90%
NO: 10%
De un total de 2 personas encuestada el 90% (18 personas) comentan que si
efectivamente al utilizar paneles solares disminuiremos la contaminación
ambiental mientras que l0 % (2 personas) comentan lo contrario en que nos e
lograría reducir la contaminación y mejor se la va a aumentar
9. ¿Usted cree que al producir la energía eléctrica mediante paneles
solares mejoraría la economía del país?
12
10
8
6
4
2
0
SI
NO
SI: 55%
NO: 45%
De un total de 20 personas encuestadas el 55% (11 personas) creen que al
producir energía eléctrica mediante paneles solares se lograría mejorar la
economía de nuestropaís, mientras que el 45% (9 personas ) no creen que se
mejoraría en ningún sentido la economía del país
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34. 10. ¿Qué piensa usted acerca de que nuestro país siga creciendo en
tecnología para la producción de energía eléctrica mediante otros
medios?
25
20
15
10
5
0
SI
NO
NECESARIO: 100%
INNECESARIO: 0%
De un total de 20 personas encuestas el 100% apoya y cree que es necesario que
nuestro país siga creciendo en tecnología para la producción de energía eléctrica
mediante otros medios
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35. ESTUDIO DIAGNOSTICO
En base a las encuestas realizadas a 20 estudiantes politécnicos podemos
concluir que el 90% esta deacuerdo que se necesita proyectos innovadores para
la creación de fuentes de energía y el 10% opina que el gasto económico va a ser
elevado y no es conveniente para el país, también un 55% creen que al producir
energía eléctrica mediante paneles solares se lograría mejorar la economía de
nuestro país, mientras que el 45% creen que no se mejoraría en ningún sentido la
economía del país, además el 100% opina que nuestro país debe seguir creciendo
en tecnología para la producción de energía eléctrica mediante otras fuentes.
FACTIBILIDAD
Nuestro proyecto ayudara a reducir la contaminación ambiental con la utilización
de materiales reciclados, y con un costo mínimo de 10 dólares en su fabricación y
lo podemos utilizar en cualquier lugar.
La celda fotovoltaica está construida en base a:
Botellas de plástico
Láminas de cobre
Sal de mesa
Agua
guantes
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36. DISENO DE LA PROPUESTA
Materiales:
 Botella de plástico (de preferencia uno de un buen diámetro para evitar que
las placas entre en contacto)
 Sal de mesa
 Agua
 Guantes
Instrumentos Electrónicos:
 Amperímetro/Multímetro.
Herramientas:
 Cables con pinzas cocodrilo o caimán (terminales)
 Una hornilla eléctrica
APLICACIÓN PRÁCTICA
Procedimiento:
 Cortar una lámina de cobre de tamaño aproximadamente igual a la placa
calefactora de la cocina eléctrica.
 Lavar la lámina de cobre para eliminar los residuos de grasa.
 Colocar la lámina limpia y seca sobre el quemador.
 Cuando la lámina empieza a calentarse, se cubrirá con hermosos colores
anaranjados, púrpuras y rojos. Al aumentar más la temperatura, estos
colores desaparecerán porque se forma una capa negra de óxido cuproso
(óxido de Cu (II)).
 Dejar en estas condiciones durante media hora, para lograr una capa
bastante gruesa del óxido negro.
 Después de esta media hora de calentamiento, apague el calefactor y deje
que la lámina de cobre se enfríe lentamente.
 Durante el enfriamiento, tanto el cobre como el óxido cúprico se contraen,
pero lo hacen a velocidades diferentes, por lo cual el óxido se desprende en
forma de escamas
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37.  Después de haber dejado a que la lámina se enfriara la mayor parte del
óxido negro se habrá separado.
 Limpiar la lámina quemada con agua oxigenada restando las partículas
adheridas a la misma.
 Cortar otra lamina similar al tamaño similar del primero.
 Doblar ambas láminas, de modo que las dos sean introducidas a la botella
de plástico, sin que se toquen.
 Es aconsejable que la cara de la lámina cubierta con óxido cuproso que
miraba hacia arriba durante el calentamiento apunte hacia afuera de la
botella de plástico.
 Conectar los terminales a cada una de las láminas de cobre, el de la
lámina limpia al terminal positivo del amperímetro y el que viene de la
lámina cubierta con óxido cuproso (CuO) al terminal negativo.
 Agregar dos cucharadas de sal común hacia el agua caliente y revolver
hasta que toda la sal esté disuelta.
 Verter con cuidado la solución a la botella de plástico, cuidando que no
se mojen los conectores.
 El agua salada NO debe cubrir completamente las láminas.
 Es conveniente que queden aproximadamente 2 cm de lámina fuera del
agua, de manera que se pueda mover la celda solar sin que se mojen
los conectores.
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38. CÁLCULOS
Para la construcción de la celda fotovoltaica se ha realizado una mezcla
homogénea entre la sal común y agua
También se ha dado la siguiente reacción quimica
Cu + O =CuO
2Cu + O2
oxido cúprico
2CuO
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39. CONCLUSIONES
En nuestro proyecto se ha concluido lo siguiente:
Hemos contribuido al medio ambiente,con la utilización de materiales
reciclables como botellas, láminas de cobre que se encuentran en desuso
para así disminuir la contaminación ambiental.
Se ha creado una celda fotovoltaica con materiales reciclables que se la
puede adaptar obteniendo un voltaje de 3 voltios
para el correcto
funcionamiento de un carro eléctrico de juguete.
Utilizando celdas fotovoltaicas reduciremos la contaminación y una
reducción en nuestra planilla de luz.
RECOMENDACIONES
Los sistemas con foto celdas son cada vez más habitualesen el campo de
la electrificación rural, puesto que las redes eléctricas aun no llegan a
sectores de difícil acceso.
Es muy importante tomar
como ejemplo países, como Brasil, China, o
Tailandia, que han optado por esta alternativa para poder generar energía
eléctrica.
Es recomendable que en nuestro país, en nuestra ciudad se dé la creación
de programas, campañas, seminarios, etc. En los cuales se promuevan la
generación de energía eléctrica mediante otros métodos en los cuales se
utilice un recurso natural inagotable como es el sol
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40. LINKOGRAFÍA
http://www.dforceblog.com/2008/07/18/que-es-una-celda-solar/
http://www.textoscientificos.com/energia/celulas
http://twenergy.com/contaminacion/que-es-la-contaminacion-ambiental-456
http://www.monografias.com/trabajos34/contaminacion-ambiental/contaminacionambiental.shtml
http://elreciclaje.org/
http://es.wikipedia.org/wiki/Reciclaje
Página 40

41. ANEXOS
1. Realizando encuestas a estudiantes politécnicos
2. Preparación de materiales
Página 41

42. 3. Preparación de las láminas de cobre
4. Colocación de las láminas en la botella
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43. 5. Introducción de agua en la botella
6. Introducción de sal en grano
7. Celda fotovoltaica acabada
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