Este documento describe un proyecto para instalar paneles solares en la Universidad Técnica de Machala con el objetivo de proporcionar una fuente de energía renovable y sostenible. Explica el proceso de investigación sobre los componentes necesarios para el sistema solar y el diseño propuesto para su ubicación en la universidad. Además, analiza los beneficios de la energía solar y su potencial para satisfacer una parte significativa de la demanda de energía en el futuro.

1. Paneles Solares para la Universidad Técnica de
Machala “UTMACH”
Medina Jiménez Ulvio Gabriel
umedina1@utmachala.edu.ec
Moncada Honores Josselyn Nicole
jmoncada2@utmachala.edu.ec
Carlos Jacobo Encalada Sotomayor
cencalada6@utmachala.edu.ec
Julio Cesar Nobecilla Macías
jnobecil3@uttmachala.edu.ec
Universidad Técnica de Machala
Resumen _ Por medio del presente trabajo investigativo se desea
hacer un análisis económico y tecnológico sobre el
aprovechamiento de una fuente natural inagotable como es el sol
para la implementación de un sistema de panel que nos permita
captar y convertir la energía solar a energía eléctrica, debido a que
es una de las energías más importantes, por su abundancia,
sostenibilidad y completamente libre de costo, realizando una
investigación sobre los componentes básicos necesarios para la
óptima implementación, seleccionando los materiales que se
requieren, los componentes y las obras requeridas incluyendo las
estructuras y demás accesorios que aseguren la efectividad del
mismo, además se mostraradetalladamente el diseño y la ubicación
de dicho panel dentro de la Universidad Técnica de Machala,
teniendo como finalidad entregar a la comunidad universitaria una
fuente de energía renovable, por tanto, inagotable, y limpia.
Palabras claves: Luz solar – Celda fotovoltaica – Electricidad
Abstract_ Through this research work we want to make an
economic and technological analysis on the use of an
inexhaustible natural source such as the sun for the
implementation of a panel systemthat allows us to capture
and convert solar energy to electricity, because is one of the
most important energies, due to its abundance,
sustainability and completely free of cost,conducting
research on the basic components necessary for optimal
implementation, selecting the materials required,
components and required works including structures and
other accessories that ensure the effectiveness of the same,
will also showin detail the design and location of the panel
within the Technical University of Machala, with the
purpose of providing the university community with a
source of renewable energy, therefore, inexhaustible, and
clean.
Keywords:Solar light - Photovoltaic cell - Electricity
I. INTRODUCCIÓN
Durante los últimos 50 años la población mundial creció pasando
de 3 mil millones a 7 mil millones de personas. Junto con este
crecimiento poblacional se ha generado un cambio en la forma de
vida de las personas y se ha desarrollado una cultura de consumo.
Haciendo que las personas incurran cada vez más en el uso de
recursos no naturales renovables parasatisfacer sus necesidades. [1]
Como una alternativa de producción de energía eléctrica se ha
desarrollado los paneles solares que son dispositivos que permiten
el aprovechamiento de los rayos del sol para ser convertidos en
energía eléctrica, estos se componen de numerosas celdas solares
elaborados con silicio cristalinos que son materiales semi
conductores. [2]
La energía solar es una de las principales fuentes alternativas de
energía debido a su disponibilidad, inagotabilidad, escasa
contaminación, y a que puede ser usada en zonas apartadas donde
no llega la red eléctrica central. Sin embargo, su capacidad
energética depende de los niveles de radiación, que varían de
acuerdo con la zona de instalación y con la época del año. [3]
El uso excesivo de fuentes de energía de origen fósil ha provocado
impactos ambientales significativos y muy grandes que en términos
globales encasillan especialmente mediante las emisiones de
CO2 que es uno de los principales gases responsables del
calentamiento global del planeta o del llamado Efecto invernadero,
causante de los cambios climáticos. Estudios realizados determinan
que de un total de 1 trillón de toneladas de CO2 liberados en el
planeta desde inicios de la industrialización, el 80 % correspondea
emisiones de los últimos 50 años [4]. Por esta razón cada vez más
en el mundo las energías renovables no convencionales toman

2. mucho más interés, desarrollándose diferentes formas deaplicación
como es el caso de la generación distribuida o embebida en los
sistemas eléctricos de distribución.
Al hablar de la energía solar como una energía renovable, tenemos
que hacer mención además al hecho de contar con transductores que
permitan convertir diversas formas de energías naturales en
energías utilizables por el hombre.
El proceso es que la luz, que llega en forma de fotones, impacta
sobre una superficie construida principalmente por silicio (los
paneles solares) y que emite electrones que al ser capturados
producen una corriente eléctrica.
En la actualidad está experimentando con celdas fotovoltaicas de
doble cara que con la ayuda de superficies reflectantes- puedan
duplicar la eficiencia ampliando la superficieexpuesta ala luz solar,
existe una competencia sana entre instituciones científicas
internacionales. En los laboratorios se han logrado eficiencias de
más de45%. Lamentablemente faltan años paraque estos productos
estén disponibles comercialmente a precios que los mortales
podamos pagar. [5]
Para los paneles solares con celdas de un elemento, se determinó
que teóricamente pueden convertir un máximo de 33.7% de energía
solar en electricidad.
Las proyecciones realizadas para el 2050 de la energía solar,
considera un alto nivel de penetración con lo cual la participación
podráestar entre el 18 y 31 % de la generación total [6]
Estas celdas son lo que se conocen como paneles solares
fotovoltaicos y que emplean una tecnología tan avanzada y precisa
como compleja.
Eso sí, de momento muy pocas son las empresas en el mundo
cuentan con la capacidad y los recursos técnicos necesarios como
para poder producirlos.
La energía solar fotovoltaica permitegenerar a un edificio su propia
energía, y en algunos casos incluso inyectar y vender los excedentes
a la red de distribución, lo que setraduce en una disminución de los
costos, además de ayudar al medioambiente, mediante el uso y
suministro de energía limpia. [7]
Para entender el funcionamiento de un panel solar basta con
entender cómo funciona una sola celda solar, ya que un panel es
simplemente la unión de varias celdas. Veamos cómo funciona una
celda solar fotovoltaica.
Los metales fotoeléctricos son aquellos que al incidir la luz sobre
ellos se liberan electrones de sus átomos. Realmente son los fotones
de la luz los que liberan los electrones del metal, al cederles su
energía. El silicio es un ejemplo de metal fotoeléctrico.
Resumiendo, el silicio al llegarle los fotones de la luz del sol, estos
ceden su energía a los electrones de la última capa de los átomos de
silicio y rompe la unión con su átomo quedando libre paramoverse
por el material. Estos electrones libres serán los que más adelante
veremos que producen la electricidad, convirtiendo la luz del solen
corriente eléctrica. [8]
Cuando hay luz solar, una célula solar se comporta casi como una
batería. La luz solar recibida separa los electrones de modo que
forman una capa de carga positiva y una de carga negativa en la
célula solar; esta diferencia de potencial genera una corriente
eléctrica.
Estos paneles se conectan a su vez a una batería que almacena la
electricidad generada y es esta carga la que se utiliza. Los paneles
solares se componen de células fotovoltaicas (PV), que convierten
la luz solar en electricidad de corriente continua (DC) durante las
horas del día. [9] , esto sirve para poder para tener reservas para
iluminar una casa o un edificio.
Lo mismo ocurre con los establecimientos educacionales, donde la
energía solar ayuda enormemente, tomando en cuenta el gran costo
energético que implica el mantenimiento de grandes
infraestructuras, sala de clases e iluminación de cientos de metros
cuadrados, con salas en funcionamiento diario y todo lo necesario
para la realización de clases.
A esto le podemos sumar la instalación deestos establecimientos en
puntos alejados de las ciudades, donde se hace aún más necesario.
II. DESARROLLO
Las actividades realizadas en este periodo corresponden a dos
etapas del proceso:
Etapa de inicio:
Comenzó con una reunión entre todos los integrantes, la cual se
discutió acerca del panel solar casero que se iba a construir, para
ello nos enfocamos en visualizar varios videos sobrela construcción
de paneles solares, con el objetivo de tener conocimiento acerca del
presupuesto mínimo y los materiales que se utilizaría, para luego
proseguir con la elaboración del panel.
Etapa de desarrollo
Esta etapa incluyó las siguientes actividades con todos los
integrantes del grupo:
Día 1
- Se Discutió acerca del panelque se elaboraría, indagando
sobre el procedimiento a seguir y los materiales a
utilizarse. Además se hizo un presupuesto mínimo que se
utilizaría para proseguir a elaborarlo y asísaber cuál sería
el porcentaje que tendría que contribuir cada uno.
Día 2
- Se procedió a comprar los materiales correspondientes,
luego procedimos a la elaboración, siguiendo los pasos
siguientes:
 Una vez conseguida la tapa de cartón de una
caja se cortara trozo de aluminio más grande
que la caja dejando dos salientes y
procederemos a pegarla al cartón
 Una vez pegado el papelde aluminio en la caja
se debe colocar cuidadosamente dos palillo
entre la caja y el papel de aluminio se lo
enrosca con mucho cuidado

3.  Luego de que ya tenemos dos bordes o puntas
de contacto listo con el esmalte vamos a pintar
una franja en el centro de la caja de un grosor
lo que es un tercio del portede la caja
 Dejarlo secar
 Una vez pintado y seco el esmalte pegar tiras
de cartón en los cuatro literales y trozo decinta
aislante de ese lado hacia la esquina
 Luego con el alambre de cobre fabricamos una
fuente de resistencia eléctrica sujeta con un
pedazo decartón y ubicamos dentro de la celda
pegando las puntas en el borde
 A continuación conectar dos cables en los dos
polos cuidando de no romper el papel de
aluminio, debiendo fijarlo con cinta al cartón
para evitar que rompa
 Luego con una solución de jugo de limón y
pastadentalvamos a cubrir la resistencia y con
una solución desulfato de cobre en agua salada
cubrir lo que es la partedel aluminio
 Empolvorizar virutas de acero sobre el
aluminio y el sulfato de cobre
 Lo dejaremos reposar por 4 o 5 horas para que
se produzca las reacciones químicas
necesarias.
 Una vez seca ya tendremos la placa lista para
ser usada en donde comprobaremos su
funcionamiento conectándolo a un celular por
medio de USB
- Luego de seguir los pasos se pudo concluir que en el
primer intento no se obtuvo los resultados requeridos por
la reacción química que tuvo el sulfato de cobre con la
pasta dental, ocasionando que el papel aluminio se
quemara. Luego devarios intentos sepudo por fin obtener
un mejor resultado.
Día 3
- Nos reunimos para poder terminar el panel solar,
revisando sitodo estabacorrecto, paraproseguir a realizar
- el último paso que consistía en dejar reposar durante 5
horas. Además de ello aprovechar el tiempo para discutir
cómo se iba a realizar el informe.
III. METODOLOGÍA
La metodología aplicada en el siguiente informe se basaen métodos
de búsqueda, análisis y síntesis, iniciada con un enfoque general de
las áreas relevantes del proyecto como lo son las energías
renovables, la energía solar y sus vertientes (fotovoltaica y solar);
seguido de una ardua investigación acerca de un dispositivo que
captala radiación solar como los paneles solares, la importancia, y
su utilidad dentro de la Universidad Técnica de Machala.
IV. CONCLUSION
Con la elaboración de este proyecto de investigación se ha
comprobado el funcionamiento del panel solar casero, tomando al
sol como fuente de energía renovable. Aunque al principio parecía
un proyecto fácil nos tocó realizar varios intentos para que el panel
funcione debidamente y así poder transformar la energía, el
problema era debido a que tan solo una cosa mal ubicada o pegada
nos echaba abajo nuestro proyecto volviendo a empezar de nuevo
cada vez con más precisión y entusiasmo a fin de conseguir generar
energía a través del sol.

4. Anexos
Fig 1. Soporte de madera de 25cm*25cm
Fig. 2. Materiales que se Utilizaron
Fig. 3 Se colocó papel de aluminio

5. Fig.4 Se dividióentrespartes para luego pintar
la parte del centro para colocar el amallado
Fig. 5 Se realizó una combinación química de
sulfato de cobre con Agua Salada
Fig. 6 Se colocó la combinación química en la
parte posteriores de aluminio
Fig. 7 y 8 Colocación de virutas de cobre sobre
la reacción química

6. Fig. 8
Fig. 9 Elaboración de la resistencia de Cobre
Fig. 10 Colocación de la resistencia de cobre en
el panel

7. Fig. 11 Culminación del panel solar
III. REFERENCIA
[
1
]
F. M. Marin. [En línea].Available:
http://vitela.javerianacali.edu.co/bitstream/
handle/11522/8772/Articulo%20Cientifico.p
df?sequence=2&isAllowed=y. [Último
acceso:5 Diciembre 2018].
[
2
]
C. Andrade,«Energymaster,» 25Septiembre
2017. [Enlínea].Available:
https://energymaster.co/sirven-los-paneles-
solares/.[Últimoacceso:5Diciembre 2018].
[
3
]
J. M. ,. J. S.B. L. A.Mejía, «Síntesis
dimensional de unmecanismoesféricopara
la orientaciónde panelessolares,» Entre
Ciencia e Ingenieria, vol.11, nº 22, 2017.
[
4
]
J.A.Aguilera,«Fuentesde energiay
protocoloenla evoluciondelsistema
electricoespanol,» Universidadde oviedo,
2012. [Enlínea].Available:
https://goo.gl/s8A6g3.[Últimoacceso:512
2018].
[
5
]
SIVASA,«panelessolarescasas - edificios,»
[En línea].Available:http://www.sivasa-
ec.com/paneles-solares-casas/.[Último
acceso:05 12 2018].
[
6
]
W. E. Council,«WoldEnergy perspectives,»
renewablesintegration,2016. [Enlínea].
Available:https://goo.gl/xENr7B.[Último
acceso:5 12 2018].
[
7
]
IRENA,«Estadisticasde capacidad
renovable,»InternationalRenewable Energy
Agency,2017. [En línea].Available:
https://goo.gl/Lp2F5b.[Últimoacceso:05 12
2018].
[
8
]
Areatecnologia,«Electricidadpaneles
solares,» [Enlínea].Available:
http://www.areatecnologia.com/electricida
d/paneles-solares.html.[Últimoacceso:09
12 2018].
[
9
]
CELSIA,«que soncomo sonpaneles
solares,» CELSIA.SA,2017.[En línea].
Available:https://blog.celsia.com/que-son-
como-son-paneles-solares.[Últimoacceso:
12 09 2018].
[
1
0
]
[En línea].Available:
https://www.mheducation.es/bcv/guide/cap
itulo/8448171691.pdf. [Últimoacceso:5
Diciembre 2018].

8. [
1
1
]
Carolina,«twenergy,» cguiaparaconstruir
tus propiospanelescaserospasoapaso,12
11 2014. [En línea].[Últimoacceso:05 12
2018].
[
1
ECOINVENTOS,«Tiposde panelessolares,»
[En línea].Available:
2
]
https://ecoinventos.com/tipos-de-paneles-
solares/.[Últimoacceso:08 12 2018].