1. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO
CURSO DE NIVELACIÓN SENESCYT
PROYECTO DE INTEGRACIÓN DE SABERES
TÍTULO DEL PROYECTO:
ELABORACIÓN DE UN CARRO A ESCALA QUE FUNCIONE CON ENERGIA
SOLAR
INTEGRANTES DEL GRUPO:
MIGUEL RUIZ
NATALY TACURI
MIRELLA MEDINA
CESAR ZHINDON
DANILO YANCHATIPAN
NOMBRE DEL TUTOR:
ING: MARIA ISABEL UBIDIA
FECHA DE PRESENTACIÓN:
LUNES 27 DE ENERO DEL 2014
1

2. INDICE
Portada……………………………………………………………………………………..…1
Introducción…………………………………………………………………………………..3
CAPITULO I
1. El Problema………………………………………………………………………….…...5
1.1 Tema………………………………………………………………………………..5
1.2 Objetivos……………………………………………………………………..........5
1.2.1 Objetivo General…………………………………………………..........5
1.2.2
Objetivos Específicos……………………………………………….....5
1.3 Planteamiento del Problema……………………………………………………..5
1.4 Formulación del Problema……………………………………………………….5
1.5 Justificación………………………………………………………………………..6
1.6 Hipótesis……………………………………………………………………...........6
1.7 Alcances y Limitaciones………………………………………………………….7
CAPITULO II
2. Marco Referencial………………………………………………………………………8
2.1 Marco Teórico…………………………………………………………………….8
2.2 Marco Conceptual………………………………………………………………11
2.3 Marco Legal………………………………………………………………..........17
CAPITULO III
3. Marco Metodológico………………………………………………………………….18
3.1 Enfoque Metodológico…………………………………………………………18
3.1.1 Técnicas de Instrumentos a Emplear………………………………18
3.1.2 Plan de Acción…………………………………………………...……20
3.1.3 Matriz del Plan de Trabajo…………………………………………...22
3.1.4 Tiempo estimado del Proyecto………………………………………25
3.2 Técnica de Recolección de Datos…………………………………………….25
3.3 Técnica de Procesamiento y Análisis de Datos……………………………..25
CAPITULO IV
4. Propuesta del Proyecto………………………………………………………………30
4.1 Estudio del Diagnostico………………………………………………………..30
4.2 Factibilidad………………………………………………………………………30
4.3 Diseño de la Propuesta……………………………………………………......30
4.3.1 Materiales……………………………………………………………...31
4.4 Aplicación Práctica de la Propuesta………………………………………….31
2

3. 4.4.1
4.4.2
4.4.3
4.4.4
Procedimiento………………………………………………………….31
Cálculos………………………………………………………………...33
Tabla de Velocidad y Aceleración del Carro……………………….35
Tabla de Desaceleración del Carro………………………………….35
CONCLUSIONES………………………………………………………………………….36
RECOMENDACIONES……………………………………………………………..........36
LINKOGRAFIA……………………………………………………………………………..37
ANEXOS……………………………………………………………………………………38
3

4. INTRODUCCIÓN:
Hoy en día el problema de la contaminación
planeta tierra. Cada vez el
tecnológico y
afecta a todos los habitantes del
mundo se contamina más y más debido al avance
a las necesidades que implica la vida. Algunos contaminantes
frecuentes son: El ruido, la contaminación de la basura en el suelo, el alto índice de
smock en el aire, una gran fuente de contaminación son las baterías comunes,
estas
contaminan en gran manera ya que las pilas, contienen componentes
químicos que para el ambiente son muy contraproducentes y al dejar de funcionar
las pilas es muy difícil eliminar o reciclar estos residuos que tardan miles de años
para desintegrarse, la mayoría de los juguetes contienen pilas que contaminan en
gran manera por eso hoy se plantea una alternativa agradable al ambiente.
La idea de realizar grandes cantidades de trabajo utilizando muy poca potencia, es
exactamente lo que es la eficiencia. Esto se logra, gracias a que el auto solar utiliza
en su construcción materiales muy ligeros y resistentes, logrando obtener el menor
peso para una estructura, también, se reducen al máximo las pérdidas mecánicas
por fricción en rodamientos.
4

5. CAPITULO I
1. El problema
1.1 Tema: Carro a escala que funciona con energía solar.
1.2 Objetivos
1.2.1
Objetivo General:
Elaborar un carro a escala que funcione con energía solar
1.2.2 Objetivos específicos
 Reducir la contaminación ambiental evitando el uso excesivo de baterías y
pilas.
 Aprovechar la luz solar como una fuente de energía menos contaminante
para contribuir con el medio ambiente.
 Concientizar a la sociedad de la importancia que tiene el ahorro de
energía mediante la elaboración de este prototipo.
 Demostrar que si es posible elaborar juguetes que funcionen con energía
solar sin ocasionar un gasto económico innecesario, pues se lo puede
realizar de manera artesanal.
1.3 Planteamiento del Problema
Mediante este proyecto se busca reducir el uso de baterías ya que al agotarse son
desechadas y causan contaminación ambiental.
Aprovechar una fuente de energía natural, además de la eléctrica y con baterías,
queremos aprovechar al sol como un medio de energía y que sirva para ayudar a la
conservación del medio ambiente.
Con este método sepretende tener una vida más saludable ya que este tipo de
contaminación afecta a la salud de los seres vivos.
1.4 Formulación del problema
¿Pueden los paneles solares reemplazar las baterías convencionales y llegar a ser
una de las formas para proteger el medio ambiente?
5

6. 1.5 Justificación
Al desechar las pilas con el resto de la basura domiciliaria, siendo vertidos en
basureros y en otros casos a terrenos baldíos, estas pilas sufren eldeterioro de sus
cáscaras afectadas internamente por sus componentes y externamente por la acción
climática y por el proceso de fermentación de la basura especialmente la materia
orgánica, cuando esta tiene una temperatura de 70 grados centígrados actúa como
un reactor de la contaminación al deteriorar la cascara se produce el derrame de los
electrolitos internos de las baterías y esta arrastra los metales pesados.
Estos metales fluyen
por el suelo contaminando toda forma de vida (vegetal y
animal)
Las baterías no solo dañan el ambiente sino que también afectan la salud y son
capaces de contaminar
hasta 5000 litros de agua y eso es poco para la gran
potencia, por alguna razón se las sigue usando aunque son muy útiles son muy
dañinas y podemos reparar eso con nuevas fuentes de energía renovable lo cual
disminuye la contaminación del medio ambiente.
1.6 Hipótesis
La tecnología avanza de acorde a las necesidades que tiene el ser humano pero la
misma no considera técnicas apropiadas las cuales no ocasionen daños irreversibles
para el entorno.
El medio ambiente se ha visto afectado en los últimos años por el uso excesivo, de
pilas y baterías los que significan un aporte negativo para el ecosistema y para los
habitantes.
Implementar un método innovador como es la utilización de una celda solar para
aprovechar la energía calorífica proporcionada por el sol, el mismo que es una
fuente inagotable y muy poco aprovechada como medio para obtener energía.Se
sujeta a los avances tecnológicos no solo pensado para el desarrollo de la
humanidad además toma en cuenta los problemas ambientales de hoy en día.
6

7. 1.7 Alcances y Limitaciones
Alcances:
Aprovechar los rayos solares los cuales convertidos en energía reemplazan el uso
de baterías que tienen poca duración y alta contaminación.
Mientras más voltaje tenga el panel solar y el motor mayor será la velocidad del
carro a escala.
Limitaciones:
Cuanto más liviano sea el carro, mayor aceleración alcanzará ( por la segunda ley
de Newton, la aceleración es inversamente proporcional a la masa).
La resistencia provocada por el viento disminuye la velocidad del carro. Mientras
más área de contacto tenga el carro con el viento y mientras mayor sea la velocidad
del viento, mayor será la influencia del viento sobre él.
La fricción entre los engranajes, las ruedas y del contacto de las llantas con la pista
también disminuyen la velocidad del carro.
7

8. CAPITULO II
2. Marco Referencial
2.1 Marco teórico
2.1.1 Pilas y baterías
La pila es un generador portátil de energía eléctrica obtenida mediante la
transformación de energía química.
Pueden ser de forma cilíndrica, prismática o de forma de botones, dependiendo de la
finalidad a la cual se la destine.
Existen muchos tipos de pilas que se pueden clasificar inicialmente en dos grandes
grupos:
Primariaso pilas que una vez agotadas no es posible recuperar el estado de
carga.
Secundariaso baterías, en las que la transformación de la energía química en
eléctrica es reversible, por lo que se pueden recargar. Por tanto la cantidad de
residuos generados es mucho menor.
2.1.2 Tipos de baterías y pilas
La mayoría de tipos de las baterías y pilas se pueden reciclar. De todas formas,
algunas de ellas se reciclan más fácilmente que otras, tales como las baterías de
plomo y ácido, de las cuales se recicla casi el 90%;2 y las pilas de botón, por su valor
y la toxicidad de sus componentes.
Otros tipos, como las alcalinas y las
recargables, también pueden ser reciclados.
Baterías de plomo y ácido
Estas baterías incluyen las: baterías de automóvil, de carritos de golf, sistemas de
alimentación ininterrumpida, baterías de maquinaria industrial, baterías de
motocicletas, y otras baterías comerciales. Pueden ser normales de plomo ácido,
selladas de plomo ácido, de tipo gel, o de matriz absorbente. Estas se reciclan
trozándolas, neutralizando su ácido, y separando los polímeros del plomo. Los
materiales recuperados se usan para diversos fines, incluyendo la fabricación de
baterías y pilas nuevas.
8

9. Pilas de óxido de plata
Las baterías de óxido de plata, se usan con frecuencia en relojes, juguetes y
diversos aparatos de uso médico, las mismas contienen una pequeña cantidad de
mercurio. En la mayoría de las jurisdicciones existen legislaciones que regulan la
forma de manejo y desecho de las pilas de óxido de plata para reducir en la medida
de lo posible la liberación de mercurio al medio ambiente. Las pilas de óxido de plata
se pueden reciclar para recuperar el contenido de mercurio.
2.1.3 Composición de diversos tipos de pilas y baterías(ver anexo 1)
2.1.4 ¿Por qué reciclar las Pilas y Baterías?
Cuando las pilas se tiran a la basura doméstica, suelen terminar en el vertedero. Allí
se oxidan y como consecuencia, el mercurio se libera contaminando el suelo y
pudiendo llegar a mezclarse con las aguas o se convierte en metilmercurio,
compuesto bio-acumulable de elevada toxicidad.
Se han descubierto acumulaciones de mercurio en peces, para quienes esta
sustancia no resulta tóxica dado que cuentan con un enlace proteínico que fija el
mercurio a sus tejidos sin que dañe sus órganos vitales. Pero, cuando los seres
humanos ingieren los peces, el mercurio se libera, recupera su toxicidad y le
provoca, a mediano o largo plazo, daños en los tejidos cerebrales y en el sistema
nervioso central.
Lo mismo ocurre con el cadmio que contamina las aguas y el aire e ingresa a los
cultivos. El cuerpo humano tarda décadas en eliminarlo y su absorción continuada
puede producir serias lesiones renales, carcinomas, problemas pulmonares y en el
hígado.
Otra razón importante para reciclar las pilas y baterías es que éstas pueden ser
consideradas como una fuente de materias prima secundaria ya que de ellas se
puede recuperar el níquel, cobalto y plata.
9

10. El hecho de sustituir metales vírgenes por metales reciclados, en la producción de
nuevas pilas y baterías, disminuye el gasto energético y los impactos ambientales
negativos derivados de la extracción de nuevos minerales. Si se usa cadmio y níquel
reciclados se exige un 46% y un 75% menos de energía primaria respectivamente,
que al extraer y refinar los mismos metales pero vírgenes. En el caso del zinc, la
relación de energía necesaria para el reciclado y la extracción de material virgen son
de 2,2 a 8.
Otra ventaja importante del reciclaje con respecto a la extracción de recursos es que
en la producción primaria de metales se emite el 10% de las emisiones mundiales de
CO2.
2.1.5 Barreras al reciclaje
3
Alto consumo de energía requerido por el proceso usado en las plantas de
reciclado de pilas.
4
Costosos tratamientos posteriores para recobrar el resto de los componentes.
5
Distintos tratamientos para cada tipo de pila o batería
6
Altos costos de inversión para plantas de pequeña escala no permiten financiar
proyectos en mercados acotados
2.1.6 Tiempo de biodegradación de pilas
El tiempo de biodegradación de las pilas es de más de 1 000 años. Las pilas
contienen elementos altamente contaminantes y que no se degradan fácilmente. Se
destaca su contenido de mercurio, zinc, cromo, arsénico, plomo o cadmio. A los 50
años de desechada comienza su degradación, pero seguirán siendo nocivos durante
más de mil años.
En términos generales, las pilas, al ser desechadas se oxidan con el paso del tiempo
por la descomposición de sus elementos y de la materia orgánica que las circunda,
lo que provoca daños a la carcasa o envoltura y, por consiguiente, la liberación al
ambiente de sus componentes tóxicos a los suelos cercanos y a los cuerpos de
10

11. agua superficiales o subterráneos. Otras causas de considerable importancia que
contribuyen a la liberación de esos componentes son los incendios de los basureros
o la quema intencional de basura, lo cual resulta en una liberación significativa de
esos contaminantes al aire.
2.1.7 Diferencia entre panel solar y panel fotovoltaico
Un panel solar es un módulo que aprovecha la energía de la radiación solar. El
término comprende a los colectores solares utilizados para producir agua caliente
(usualmente doméstica) y a los paneles fotovoltaicos utilizados para generar
electricidad.
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.
Los paneles fotovoltaicos, además de producir energía que puede alimentar una red
eléctrica terrestre, pueden emplearse en vehículos eléctricos y barcos solares
2.1.8 ¿Qué es madera MDF?
MDF significa madera de "fibra vulcanizada de densidad
media"(medium densityfiberboard). Es una madera compuesta de pedazos de fibra
de madera aglomerados con pegamento, resina, presión y calor. La madera MDF es
usada para hacer muchos objetos para almacenar y pisos.
2.2 Marco conceptual
2.2.1 Factores que disminuyen la velocidad del carrito solar.
- Peso
- Resistencia del viento
- Fricción
La fuerza de fricción depende de las características de la superficie en contacto
(entre engranajes, en las ruedas y entre la llanta y el suelo). y de la masa del carro.
Por lo tanto, el peso del carro debe ser el menor posible, se debe evitar elementos
que aumenten la resistencia del aire (por ejemplo, puertas abiertas, carteles
perpendiculares a la dirección del viento), los engranajes deben tener poca fricción
(usar engranajes de plástico o aluminio) y deben estar montadas firmemente al
11

12. chasis o sobre un apoyo rígido, las ruedas deben ser perfectamente redondas y
tener llantas de goma y los ejes deben ser perfectamente paralelos y bien apoyados.
2.2.2 Condensador electrolítico
Un condensador electrolítico es un tipo de condensador que usa un líquido
iónico conductor como una de sus placas. Típicamente con más capacidad por
unidad de volumen que otros tipos de condensadores, son valiosos en circuitos
eléctricos con relativa alta corriente y baja frecuencia. Este es especialmente el caso
en los filtros de alimentadores de corriente, donde se usan para almacenar la carga,
y moderar el voltaje de salida las fluctuaciones de corriente en la salida rectificada.
También son muy usados en los circuitos que deben conducir corriente
continua pero no corriente alterna.
Los condensadores electrolíticos pueden tener mucha capacitancia, permitiendo la
construirán de filtros de muy baja frecuencia.
2.2.3 Celda solar o 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 solares 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 solar es determinada por la cantidad
de luz que cae directamente sobre ella, lo cual a su vez esta determinado por el
clima y la hora del día. 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
12

13. pueden recuperarse al vender los excedentes de energía producidos a la compañía
eléctrica.
Las celdas solares generalmente esta hechas a base de silicón, el mismo material
que se utiliza para transistores y circuitos integrados. El silicón es tratado para que
cuando le llegue la luz, se liberen los electrones, generando una corriente eléctrica.
o Celdas solares 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 Silicon 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.
o 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
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 silicón,
mientras que las celdas solares poli cristalinas se hacen a base de múltiples
cristales.
13

14. 2.2.4 Funcionamiento de un Carro a Control Remoto
El carro control remoto es un mecanismo integrado por componentes eléctricos y
mecánicos, que le permiten desplazarse hacia adelante y hacia atrás.
Éste carrito control remoto está diseñado para moverse conforme a un sistema de
circuitos y motores que le indican hacia qué dirección debe moverse, pudiendo ser
hacia adelante o hacia atrás.
El carro control remoto funciona gracias a 2 motores, uno le permiten avanzar hacia
adelante y el otro retroceder.
Las llantas del carro se mueven en sentido contrario y los motores se activan de
manera inversa, (cuando uno opera el otro está inactivo) la encargada de hacer el
carrito avanzar es la carga positiva y quien se encarga de hacerlo retroceder es la
carga negativa.
El carro control remoto es controlado por un dispositivo de mando a distancia o
control remoto que permite encender y apagar el interruptor para controlar sus
movimientos. La gran mayoría de estos controles remoto se comunican con el
carrito vía señales infrarroja y su fuente de energía son pilas tipo AA, AAA o
de botón.
2.2.5 Almacenamiento de Energía
El almacenamiento de energía comprende los métodos que tiene la humanidad para
conservar en la medida de lo posible una cierta parte de la electricidad se almacena
en las pilas es decir es energía almacenada de cierta cantidad en cualquier forma,
para liberarla cuando se requiera en la misma forma en que se recolectó o en otra
diferente. Las formas de energía pueden ser energía potencial(gravitacional,
química, elástica, etc.) o energía cinética. Muchos sistemas mecánicos funcionan
almacenando energía y consumiéndola lentamente: un ejemplo es el reloj mecánico
que almacena en el muelle la energía para ir consumiéndola vía un regulador. En un
ordenador los condensadores existentes en un chip almacenan la energía suficiente
para que al volver a encenderse tengan la memoria de algunas de las funciones
previas. Incluso los alimentos son una forma que la naturaleza tiene de almacenar la
energía procedente del Sol.
14

15. 2.2.6 Resistencias en serie
La conexión de resistencias en serie es aquella en la que las resistencias se
disponen unas a continuación de otras y se caracteriza porque se conectan los
receptores (lámparas, motores, timbres, etc.), uno a continuación de otro y además
se reparten el voltaje de la pila entre ellos
A diferencia de la conexión de resistencias en paralelo que se disponen de tal
manera que los extremos de un lado se unen todos a un punto común y los del otro
lado a otro punto común y se caracteriza por estar conectadas a la misma diferencia
de potencial mencionada donde origina una misma demanda de corriente eléctrica
2.2.7 Condensadores
Es capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Está formado por
un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en
situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que
parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por
el vacío.
15

16. 2.2.8 Transistores
Un transistor es un aparato que funciona a base de un dispositivo semiconductor
que cuenta con tres terminales, los que son utilizados como amplificador e
interruptor. Una pequeña corriente eléctrica, que es aplicada a uno de los terminales,
logra controlar la corriente entre los dos terminales.
2.2.9 Circuitos Integrados
También
conocido
como chip o microchip,
es
una
pastilla
pequeña
de
material semiconductor, de algunos milímetros cuadrados de área, sobre la que se
fabrican circuitos
electrónicos generalmente
mediante fotolitografía y
que
está
protegida dentro de un encapsulado de plástico o cerámica. El encapsulado
posee conductores metálicos apropiados para hacer conexión entre la pastilla y
un circuito impreso.
16

17. 2.3 Marco legal
Sección segunda
Del medio ambiente
Art. 86.- El Estado protegerá el derecho de la población a vivir en un medio
ambiente sano y ecológicamente equilibrado, que garantice un desarrollo
sustentable. Velará para que este derecho no sea afectado y garantizará la
preservación de la naturaleza.
Se declaran de interés público y se regularán conforme a la ley:
3. La preservación del medio ambiente, la conservación de los ecosistemas, la
biodiversidad y la integridad del patrimonio genético del país.
4. La prevención de la contaminación ambiental, la recuperación de los espacios
naturales degradados, el manejo sustentable de los recursos naturales y los
requisitos que para estos fines deberán cumplir las actividades públicas y
privadas.
5. El establecimiento de un sistema nacional de áreas naturales protegidas, que
garantice la conservación de la biodiversidad y el mantenimiento de los
servicios ecológicos, de conformidad con los convenios y tratados
internacionales
17

18. CAPÍTULO III
3. Marco metodológico
3.1 Enfoque metodológico
3.1.1 Técnicas e instrumentos a emplear.
Fase
Técnica
Instrumento
Producto
Tiempo
Información que sustente
Investigación
Internet
el planteamiento del
problema del proyecto
Dos días
propuesto
Considerar
puntos de vista
Diagnóstico
Cuestionario
Cuestionario dirigido a
Comprobar el buen
los estudiantes de la
planteamiento del
ESPOCH
problema
Información necesaria
Una
estudiantes
sobre nuestro proyecto
semana
Internet y Bibliotecas
comprender el tema que
tratamos
Considerar
Cuestionario dirigido a
puntos de vista
los estudiantes
Investigación
Internet
del Marco teórico y
Análisis
días
Dos días
Marco conceptual.
Información sobre
ventajas y desventajas
las principales
planteada resuelve una
beneficiarios ( la
problemática en la
Dos días
Verificar si la solución
sociedad)
Planteamiento
Tres
Verificar el planteamiento
Cuestionario dirigido a
Encuesta
días
Encuesta a los
Información extra para
Investigación
Tres
sociedad
Tabulación de
resultados
Obtener los resultados
Un día
Un día
Verificar si la información
Considerar
Cuestionario dirigido a
obtenida es suficiente
puntos de vista
los estudiantes
para la puesta en
Un día
marcha de la creación
18

19. del carro a escala
Considerar
Cuestionario dirigido a
puntos de vista
los estudiantes
Presentación de ideas
para la aprobación del
Un día
proyecto a realizar
Materiales que
Investigación
Internet, terceras
necesitaremos para la
personas
elaboración del carro a
Un día
escala
Resultados
Investigación
Planificación
Planificación
Tiendas electrónicas y
carpinterías
Información
previamente obtenida
Costos
Un día
Primeros avances en la
construcción del carro a
Dos días
escala
Información
Culminación del carro a
Una
previamente obtenida
escala
semana
Documento y la
Presentación
Diapositivas
elaboración del carro a
Un día.
escala finalizado
19

20. 3.1.2 Plan de Acción
Actividades a
Información a
realizar
obtener
Investigar sobre el
problema que vamos
a tratar
Realizar un
cuestionario
Medios de
registro de
Fecha de
Recursos
inicio y
información
culminación
Digital.-
Lunes
Sustentación del
Resumen de
problema propuesto
lo
Internet
25/11/2013
Martes
investigado
Comprobar que el
planteamiento del
problema es factible
26/11/2013
Digital.-
Miércoles
Resumen de
lo
Estudiantes
27/11/2013
Viernes
celdas solares
Información extra
29/11/2013
Digital.Investigar sobre las
investigado
Lunes
Resumen de
lo
Internet
investigado
Investigar sobre el
uso de las pilas y
baterías
Digital.Ventajas y
Resumen de
Desventajas
lo
investigado
Realizar una
Obtener
encuesta a la
sustentación por
sociedad
parte de la sociedad
Realizar la tabulación
de los datos
resultantes de la
encuesta
Miércoles
11/12/2013
Datos
previamente
obtenidos.
Lunes
16/12/2013
Físico.Documento
total del
Internet
Martes
17/12/2013
proyecto
Físico.-
Resultados
09/12/2013
Documento
total del
Miércoles
Internet
proyecto.
18/12/2013
Jueves
19/12/2013
Investigar sobre los
Obtener la lista de
Físico.-
Encuestas y
Jueves
materiales
materiales
Documento
datos
26/12/2013
20

21. necesarios
total del
obtenidos
proyecto.
Físico.Investigar costos
La cantidad a
Documento
gastar
total del
proyecto.
Planificar la
construcción del
prototipo
Planificar la
construcción del
carro a escala
Presentación del PIS
Datos
previamente
obtenidos
Viernes
27/12/2013
Físico.Empezar la
Documento
Datos
Martes
elaboración
total del
obtenidos
02/01/2014
proyecto.
Carro a escala
Físico.-
Datos
Viernes
terminado
Maqueta
obtenidos
05/01/2014
Calificación
Físico
Toda la
Lunes
investigación
27/01/2014
21

22. 3.1.3 Plan de Trabajo
Fase /Actividad 1: DIAGNÓSTICO
Competencia a desarrollar: La habilidad de ser críticos, sintetizar información y que
gracias a esquemas de organización lograr el completo entendimiento de un tema.
Estrategia
Actividad/
Ejes
tarea
trasversales
Investigar
Introducción a
Tipos de
sobre el
la
lectura
problema que
Comunicación
vamos a tratar
Científica
de
aprendizaje
Recursos
Responsables
Tiempo y
Fechas
Lunes
Internet
NatalyTacuri
14/10/2013
Martes
15/10/2013
Procesos de
Danilo
expansión y
Realizar un
Habilidades del
contracción
cuestionario
pensamiento
Estudiantes
Miércoles
Yanchatipan
16/10/2013
Viernes
de ideas
18/10/2013
Introducción a
Cuestionari
Esquemas de
Realizar una
la
o realizado
organización
entrevista
Comunicación
anteriorme
Científica
Lunes
nte
Cesar Zhindon
21/10/2013
Viernes
25/10/2013
Investigar
sobre las
Esquemas de contaminación
Introducción a
Lunes
Internet y
causada por
Comunicación
Bibliotecas
las pilas y
organización
la
Científica
Mirella Medina
04/11/2013
Miércoles
06/10/2013
baterías
Procesos de
expansión y
contracción
de ideas
Investigar
sobre las
celdas solares
Jueves
Habilidades del
pensamiento
Estudiantes
Miguel Ruiz
07/11/2013
Viernes
08/11/2013
22

23. Fase /Actividad 2: PLANTEAMIENTO
Competencia a desarrollar: La habilidad de poder generar soluciones a los planteamientos
de problemas.
Estrategia de
Actividad/
Ejes
aprendizaje
tarea
trasversales
Investigar
Habilidades
ventajas y
del
Proceso de
expansión y
contracción de
ideas
Proceso de
Recursos
Tiempo y
Responsables
Fechas
Miguel Ruiz
Lunes
Cesar Zhindon
18/11/2013
Cuestionari
Danilo
Martes
o
Yanchatipan
19/11/2013
Internet
desventajas pensamiento
Realizar
Habilidades
una
del
encuesta
pensamiento
Realizar la
Introducción
Datos
tabulación
a la
arrojados
de
Comunicació
por las
resultados
n Científica
encuestas
Expansión y
Considerar
Habilidades
contracción de
puntos de
del
ideas
vista
pensamiento
expansión y
contracción de
ideas
Lectura Crítica y
Esquemas de
Organización.
Miércoles
20/11/2013
Mirella Medina
Jueves
21/11/2013
Criterios
por parte
de los
NatalyTacuri
Viernes
22/11/2013
estudiantes
Fase /Actividad 3: RESULTADOS
Competencia a desarrollar: La habilidad de poder ser planificadores para llegar a cumplir un
objetivo
Procesos de
expansión y
Actividad/
Ejes
contracción
tarea
trasversales
Recursos
Responsable
Tiempo y
s
Fechas
Mirella Medina
Lunes
de ideas
Considerar
Organización
puntos de
vista
Habilidades del
Pensamiento
Estudiantes
09/12/2013
23

24. Introducción a
Tipos de
Realizar una
la
lectura
investigación
comunicación
Internet
NatalyTacuri
Martes
10/12/2013
científica
Esquemas de
Investigar
Organización
organización
costos
del aprendizaje
Danilo
Ferreterías
Yanchatipan
Planificar la
puesta en
Planificación
marcha de la
construcción
11/12/2013
Jueves
Habilidades del
Datos de la
pensamiento
investigación
Miguel Ruiz
12/12/2013
Viernes
13/12/2013
de la maqueta
Planificar la
Planificación
Miércoles
puesta en
Habilidades del
marcha de la
pensamiento
elaboración
Información
previamente
obtenida
Lunes
Cesar
06/01/2014
Zhindon
Viernes
17/01/2014
Reunión de
Reflexión y
Presentar el
Todos los
datos de
Resultados
proyecto final
módulos
toda la
Todos
Lunes
27/01/2014
investigación
24

25. 3.1.4 Tiempo estimado
Matriz de control del Proyecto
Fase/
Act.
Programación Semanal
Responsable
Descripción
1
2
3
X
X
4
5
6
7
X
Tiempo
y fecha
Medina
Mirella
DIAGNÓSTICO
2°
PLANIFICACIÓN
3°
X
Ruiz Miguel
X
RESULTADOS
x
Elaborado por : Grupo de Ingeniería
(CING- 04)
x
X
Firma:
30
Horas
TacuriNataly
1°
10
Yanchatipan Horas
Danilo
35
Zhindon
Horas
Cesar
Fecha:
Lunes
27/01/2014
3.2 Técnica de recolección de datos
Se realizó una encuesta a 15 estudiantes de la ESPOCH (ver anexo 2)
3.3 Técnica de procesamiento y análisis de datos
1-¿cuántas pilas se encuentran en su casa?
46.66% muchas
40% pocas 13.3% ningunas
PREGUNTA1
muchas
pocas
ninguna
2-cuando las pilas se agotan las:
25

26. 13.3% queman
60% tiran 26.66% guardan
PREGUNTA 2
quemas
tiras
guardas
3-¿qué tipo de pilas usa más frecuentemente?
86.66% comunes 13.3% recargables
PREGUNTA 3
comunes
recargables
4-¿elige una marca en especial en el momento de comprar pilas?
26

27. 60% SI
40% NO
PREGUNTA 4
si
no
5-¿usted cree que las pilas causan daños a:
46.66% ambiente
33.33% ambiente y salud
20% ninguna
PREGUNTA 5
ambiente
salud y ambiente
ninguna
6-¿cuántos artefactos con pilas se encuentran en su casa?
27

28. 13.33 % ENTRE 1 Y 3
66.66%
ENTRE 3 Y 6
20% MAS
PREGUNTA 6
entre 1 y 3
entre 3 y 6
mas
7-¿qué piensa que debe hacerse cuando las pilas se agotan?
13,3% tirar
60% reciclar 20%
enterrarlas o quemarlas
6.66% ponerlas
en un lugar seguro para que no se contaminen
PREGUNTA 7
tirar
reciclar
enterrarlas o quemarlas
ponerlas en un lugar seguro
28

29. 8- si existiera un lugar que reciba y recicle pilas agotadas ¿usted las llevaría?
73.33%
SI
26.66% NO
PREGUNTA 8
si
no
CAPITULO IV
29

30. 4 Propuesta del proyecto
4.1 Estudio diagnóstico
Mediante la temática del proyecto se llegó a la conclusión de que la sociedad es
consciente del daño que provocan las pilas y baterías al medio ambiente sin
embargo no buscan alternativas ecológicas para reducir dicha contaminación,
olvidando que se pueden utilizar otras fuentes de energía como la luz solar la cual
es inagotable.
El proyecto integrador de saberes tiene como finalidad analizar los problemas
sociales que ocurren en la medida que la ciencia y tecnología avanza, proponiendo
posibles soluciones dirigidas a la carrera de ingeniera. Demostrando las
capacidades de los estudiantes y manifestando que se puede dar apertura al avance
tecnológico implementando técnicas no dañinas para el medio ambiente.
4.2 Factibilidad
Tomar conciencia del daño ocasionado al ecosistema
no es suficiente
para
salvaguardar el entorno en cual se desarrolla el ser humano, es por ello que se está
poniendo en práctica un método para obtener energía, ya propuesto anteriormente;
pero que no ha tenido la importancia necesaria para ser implementada en la
sociedad.
La implementación de una célula fotovoltaica en un carro a escala es una pequeña
muestra de lo que se puede realizar para reducir contaminación que cada día se va
incrementando causando daños irreversibles al planeta.
Este proyecto es factible realizarlo debido a que se utiliza un medio natural para
obtener energía, el cual no tiene costo, ni una limitación para su uso, además se lo
elabora de forma artesanal utilizando madera MDF.
4.3 Diseño de la propuesta
30

31. Dado que es factible la elaboración del proyecto, se ha decidido construir el carro a
escala que tiene como finalidad demostrar el funcionamiento del carro a escala
mediante el uso de energía solar transformada en energía eléctrica con la ayuda de
una celda solar y principalmente servirá como aplicativo de la investigación que se
llevó a cabo. Dando a conocer el objetivo principal del proyecto.
4.3.1 Materiales
 Madera MDF de 90X60 cm
 Sierra de arco para madera
 Celda solar de 6 Voltios
 Multímetro
 Goma blanca
 Papel de lija
 Tornillos
 Destornillador
 Sellador de laca
 Pintura para madera
 Laca transparente brillante
4.4 Aplicación práctica de la propuesta (ver anexo 4)
4.4.1 Procedimiento

Adquirir un carro a control remoto

Desmontar la carrocería de plástico a un carro que funciona con control
remoto.

Desprender la placa de circuito eléctrico.
31

32. 
Cortar la base de plástico en la cual se localiza las llantas con sus respectivos
motores.

Hacer el diseño para la base de madera en la cual se coloca los motores en la
parte delantera los que dan la dirección al carro y en la parte trasera el motor
que proporciona el avance o retroceso del carro.

Diseñar el bosquejo de la carrocería.

Medir el voltaje del panel con ayuda de un multímetro

Aplicar las medidas correspondientes a la madera (MDF); teniendo en cuenta
las conexiones debidas en el interior del carro puesto que las cuatro pilas van
conectadas en serie para generar los seis voltios necesarios para mover el
carro, la celda solar está conectada a las pilas en paralelo; estas pilas
cumplen el papel de acumuladores puesto que ya son usadas y la energía de
la celda se guardara directamente en las pilas recargándolas constantemente,
siempre y cuando esta esté expuesta a la luz solar.
32

33. 
Realizar líneas de corte.

Con la ayuda de una caladora manual cortar la madera siguiendo las líneas
de corte previamente establecidas, considerando aplicar una fuerza leve al
seguir una línea recta y aumentar la misma cuando se desea girar.

Una vez cortadas las piezas se procede a pegarlas con goma blanca.

Lijar la madera utilizando papel de lija # 120 o 180.

Pulir la misma con papel de lija # 400.

Para dar color utilizar tintes (cerezo).

Para cubrir las imperfecciones utilizar sellador de laca.

Dejar secar el sellador y proceder a lijar con papel de lija # 400.

Utilizando un paño limpiar los residuos.

Para finalizar pasar laca transparente brillante.
4.4.2 Cálculos
Revoluciones por minuto (RPM)
180 RPM
33

34. 
Para obtener la potencia del motor.

Velocidad del carro.

Aceleración del carro.
34

35. 4.4.3 Tabla de velocidad y aceleración del carro
TIEMPO
2.34 s
6.2 s
12.5 s
18.7 s
DISTANCIA
1m
5m
10 m
15 m
VELOCIDAD
0.42 m/s
0.806 m/s
0.8 m/s
0.802 m/s
ACELERACIÓN
0.17 m/s2
0.13 m/s2
0.064 m/s2
0.042 m/s2
4.4.4 Tabla de desaceleración del carro
TIEMPO QUE DURA
LA
DESACELERACIÓN
1.29 s
2.35 s
3.73 s
4.2 s
DISTANCIA QUE
DESACELERA
DESACELERACIÓN
48.7 cm
1.29 m
1.42 m
1.54m
0.0882 m/s2
0.0649 m/s2
0.032 m/s2
0.0214 m/s2
35

36. Conclusiones
La utilización de pilas y baterías se reduce en un gran porcentaje gracias a
que la celda solar aprovecha la energía calorífica producida por el sol y la
transforma en eléctrica, evitando el uso excesivo de pilas y baterías, siendo
estas un contaminante principal del ecosistema.
La energía calorífica absorbida por el panel solar, transformada en energía
eléctrica se almacena directamente en las pilas usadas cumpliendo el papel
de acumulador, proporcionando al mismo un tiempo indefinido de uso.
se logró elaborar un carro a escala de manera artesanal cumpliendo con el
objetivo principal, siendo amigables con el ecosistema.
Recomendaciones
Se recomienda dejar el carro en el sol durante 6 horas para que este tenga
suficiente energía para que pueda funcionar
Es fundamental considerar que el voltaje del motor del carro sea igual al de la
celda solar.
El proyecto realizado no debe quedarse plasmado
solo en un modelo,
másbien las empresas de juguetes deberíanimplementar este método de
obtención de energía solar que no contamina el medio ambiente.
36

37. Linkografia:
http://es.wikipedia.org/wiki/Celda_Solar_Graetzel
http://www.dforceblog.com/2008/07/18/que-es-una-celda-solar/
http://www.google.com.ec/url?sa=t&rct=j&q=tipos%20de%20pilas%20y%20ba
terias&source=web&cd=1&cad=rja&sqi=2&ved=0CCYQFjAA&url=http%3A%2
F%2Fecoabc2.galeon.com%2Faficiones1058548.html&ei=aSXkUoOOsfFsAT5t4CoBA&usg=AFQjCNH8_LlelHCpmGvPZkGqNQ3XE9wbw&bvm=bv.59930103,d.cWc
http://www.google.com.ec/url?sa=t&rct=j&q=contaminacion%20de%20las%20
pilas&source=web&cd=5&cad=rja&sqi=2&ved=0CDEQFjAE&url=http%3A%2F
%2Fwww.chispita.cl%2Fmedio-ambiente%2Fpor-que-las-pilascontaminan.html&ei=gyXkUonfK9LJsQTitIGoCw&usg=AFQjCNFY4fZAQDsDl
LrB4WT_Ln4AD3Ze0w&bvm=bv.59930103,d.cWc
http://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctrica
http://www.google.com.ec/url?sa=t&rct=j&q=tiempo%20de%20degradaci%C3
%B3n%20de%20las%20pilas&source=web&cd=1&cad=rja&sqi=2&ved=0CCY
QFjAA&url=http%3A%2F%2Fes.answers.yahoo.com%2Fquestion%2Findex%
3Fqid%3D20090818150406AAFg34x&ei=2iXkUv33C4OsQTqt4KgCw&usg=AFQjCNFW_UkM04ZbMBveS-iaj79LDCGMSg
http://www.ecuaworld.com.ec/ecuador_constitucion.htm
37

38. ANEXO 1
Composición de diversos tipos de pilas y baterías
38

39. ANEXO 2
Modelo de la encuesta
39

40. ENCUESTA
1-¿cuántas pilas se encuentran en su casa?
muchas
pocas
ninguna
2-cuando las pilas se agotan las:
quemas
tiras
guardas
3-¿qué tipo de pilas usa más frecuentemente?
pilas comunes
pilas recargables
4-¿elige una marca en especial en el momento de comprar pilas? ¿cuál?
si
no
marcas: energizer, duracell, kodak
5-¿usted cree que las pilas causan daños a:
ambiente
salud
ambas
ninguna
6-¿cuántos artefactos con pilas se encuentran en su casa?
entre 1 y 3 entre 3 y6
menos
más
7-¿qué piensa que debe hacerse cuando las pilas se agotan?
*tirar
*reciclar
*guardarlas
*enterrarlas o quemarlas
*ponerlas en un lugar seguro para que no contaminen
8- si existiera un lugar que reciba y recicle pilas agotadas ¿usted las llevaría?
si
no
40

41. 41

42. ANEXO 3
Materiales utilizados en la elaboración del carro
42

43. Madera MDF (90x60 cm)
Arco de sierra para madera (sierra de pelo)
Lija # 180 y 400
43

44. Goma blanca
Piro grabador (clavo al rojo vivo)
Tornillos y destornillador de estrella }
44

45. Taladro
Pintura para madera MDF
Sellador de laca
45

46. Laca transparente brillante
Celda solar de 6 Voltios
Carrocería de plástico desmontada
46

47. ANEXO 4
Planos del carro
47

48. ANEXO 5
Elaboración del carro
48

49. Bosquejo de la carrocería
Aplicación de medidas a la madera
Lijar la madera
49

50. Unir las piezas
Conectar la celda solar a los circuitos del carro
 Cálculos
50