Este documento describe un proyecto de investigación para desarrollar un cargador solar portátil para dispositivos móviles en la Universidad Técnica de Machala en Ecuador. El proyecto busca promover el uso de energía solar fotovoltaica para ahorrar energía eléctrica y reducir la contaminación. Los estudiantes construyeron tres prototipos de paneles solares y los probaron para cargar dispositivos en el laboratorio.

1. Cargar dispositivos móviles con el uso de paneles
solares en la Universidad Técnica de Machala.
Chuquirima Yaguachi Darwin Michael, González Pazmiño Isaac Eduardo, Salazar Romero Paulo Xavier,
Suarez Guarnizo Dayana Michelle, Vivanco Castro Marco Andrés.
Unidad Académica de Ingeniería civil, Universidad Técnica de Machala.
Machala, Ecuador.
dchuquiri2@utmachala.edu.ec
psalazar1@utmachala.edu.ec
dsuarez5@utmachala.edu.ec
igonzalez2@utmachala.edu.ec
mvivanco3@utmachala.edu.ec
Resumen.- En el siguiente trabajo investigativo se
hablará de una medida óptimapara reducir lo que en la
actualidad es un factor muy alto a nivel mundial
denominada: “la contaminación” y sehace presenteen
muchos ámbitos, por eso se busca centrar en una
medida para el ahorro de luz eléctrica, aplicando las
nuevas tecnologías en un dispositivo tecnológico
casero llamado “Panel Solar’’, para ello se han
implementado medidas de control para realizar el
prototipo finalde una manera económica, en forma de
un cargador para un dispositivo móvil, mediante el uso
de la investigación colaborativa, explicativa,
cualitativa, evaluativa junto al estudio de varios
artículos científicos y sitios web se pudo realizar un
panel fotovoltaico para que así se pueda analizar y
comparar la diferencia que se da al usar estos paneles
en el laboratorio de la facultad de ingeniería civil,
acotando a lo anterior también se debe recalcar que en
un lugar muy soleado donde las posibilidades el panel
generará más energía y podrá alimentar más
dispositivos, por ello este proyecto serealizó con el fin
de promover la energía fotovoltaica ya que es una
fuente de ayuda tanto económica como ambiental para
nosotros y el planeta mismo porque si se sigue
utilizando la energía industrial el planeta se seguirá
deteriorando hasta destruirse.
Palabras clave.- arquitectónico, energía, paneles,
sostenibilidad, supremacías, fotovoltaico.
Abstract.- Thefollowing scientific article talks about
an optimal measure to reduce what is currently a very
high factor worldwide called "pollution" and is present
in many areas, which will focus on a measure for
saving of electric light, applyingthenew technologies
in a homemade technological device called "Solar
Panel". To this end, control measures have been
implemented to make the final prototype in an
economical way. This project deals with the operation
of photovoltaicor solar energy in the form of a charger
for a mobile device, for this reason several scientific
articles, different tutorials and web pages that
contributed to its realization have been used as an
argument for study. It analyzes and compares energy
and economic aspects, implementing the project in
different areas of operation such as, for example, in an
enclosed space projecting in the laboratory of the
faculty of civil engineering. Also in avery sunny place
where the possibilities that work are greater because
these prototypes are photovoltaic and are projected
more with the sun's rays. This project is carried out in
order to promotephotovoltaic energy as it would help
to save a lot of electricity in the future for the
development of the population to be used, decreasing
electricity bills, improving the owner's economy.
Keywords.- architectural, energy, panels,
sustainability, supremacies, photovoltaic
I. Introducción.
La humanidad a medida que fue desarrollándose paso
de ser sedentarios a nómada, como método de
sobrevivencia, ya pasar el tiempo se fueron dando
grandes avances como la energía eléctrica que
permitió dar una mejor iluminación a muchas ciudades
y a generar grandes inventos, pero como todo en la
vida se agota, pero existen varias alternativas que nos
ayudan a sustituir todo esto, un gran ejemplo es la
energía solar, una herramienta fundamental para
utilizar la energía solar se necesita los paneles esto
ayuda a utilizar el calor y rayos uv almacenando y
transformándolo en energía, y luego utilizarlo en
diferentes campos. La ejecución consecuente de
paneles fotovoltaicos a diferentes métodos de
producción de energía hace que la sostenibilidad y
rendimiento en la producción de energía eléctrica,
tenga un beneficio en diferentes puntos de vista. Es
importante tener conocimiento de los avances
tecnológicos y las diversas utilidades que nos brindan,
teniendo como factor fundamental que proteja o
busque proteger a la naturaleza ya que será
indispensable en el desarrollo de cada personay cada
ser. [1] La
clave de esto es saber utilizar de una manera adecuada

2. esta energía, para lo que se necesita conocer los
diferentes tipos de fuerzas naturales que son capaces
de convertir esta energía teniendo como fuente
principal la luz solar, en otra que sea de nuestro
provecho. Tiene muchas supremacías frente a otro
tipo de energías, ya que se trata de una energía con
escaso impacto ambiental debido a la pocaproducción
de residuos desfavorables para el medio ambiente. Las
energías alternativas han sido testeadas en distintos
países por largo tiempo y con resultados
excepcionales, en cuanto al impacto ambiental,
relación costo-beneficio e impacto en la creación de
empleo. Los
sistemas de captación de energía solar tienen un
sustento sencillo, por lo que sus costes son
insuficientes; lo que los hace llamativo frente a otros
métodos de costes más elevados. [2] Tiene
un impacto visual desfavorable que no se tiene en
cuenta su integración en el contexto a la hora de
instalarlos. En la actualidad, se está construyendo
proyectos donde lo integran en el diseño
arquitectónico de los edificios ya que con esto reduce
el impacto visual negativo. [3]
Además de ser ecológico, este cargador solar USB de
bajo costo es muy práctico para quienes suelen
quedarse sin batería en sus celulares, GPSs o e-
readers. Funciona con un panel solar que carga las
pilas del circuito, aunque tiene la potencia suficiente
como para poder cargar un dispositivo directamente
con la energía del sol. También tiene la ventaja de ser
pequeño, de modo tal que se lo puede transportar
fácilmente. Puedes cargar las pilas durante el día y
llevar la cajita contigo. También te puederesultar muy
útil si vas de campamento, o para dejarlo en la oficina
y usarlo cuando te olvidas el cargador. [4]
Hay cargadores que incorporan placas fotovoltaicas
paracapturar la energía delos rayos delsol quepueden
resultar muy útiles cuando estás en el campo o en
zonas remotas o cuando no dispones de electricidad.
[5] También pueden servir para cargar la batería de
otros dispositivos electrónicos, como tabletas, cámaras
fotográficas digitales o iPods. [6]
Los hay de todos los colores y tamaños y cuentan con
una batería interna que almacena la energía solar
durante el día. Para transmitirla a tu teléfono, tan sólo
es necesario un USB de unos cinco voltios depotencia.
[7]
La energía solar es la fuente principal de vida en la
Tierra: dirige los ciclos biofísicos, geofísicos y
químicos que mantienen la existencia del planeta, los
ciclos del oxígeno, del agua, del carbono y del
clima. [8] El
Sol nos suministra alimentos mediante la fotosíntesis,
y como es la energía del sol la que induce el
movimiento del viento y del agua y el crecimiento de
las plantas, la energía solar es el origen de la mayoría
de las fuentes de energía 4 renovables, tanto de la
energía eólica, la hidroeléctrica, la biomasa, y la de las
olas y corrientes marinas, como de la energía solar
propiamente dicha.
El uso térmico de la energía solar se ve plasmado
principalmente en los calefones solares y calefacción
para viviendas. Siendo está una de las formas más
económicas dentro del laboratorio de la universidad
técnica de Machala.
Por el lado fotovoltaico el principal componente para
la producción de energía son las células fotovoltaicas.
Estas producen energía eléctrica contínua capaz de
cargar baterías o incluso a través de un inversor, se
puede transformar a corriente alterna. [9]
Un conjunto de estas celdas, conectadas en serie o
paralelo, en una misma unidad o módulo solar,
constituyen un panel fotovoltaico.
Los paneles solares son dispositivos electrónicos
diseñados para captar la radiación solar y generar
electricidad mediante energía solar fotovoltaica. Los
paneles fotovoltaicos están formados de una serie de
celdas fotovoltaicas que convierten la energía de
radiación solar compuesta por fotones en energía
eléctrica. Para realizar esto las celdas ocupan el efecto
fotovoltaico, el cual consiste en la emisión de
electrones en un metal cuando se hace incidir sobre él
algún tipo de radiación electromagnética (como la
solar). [10]
II. Metodología
La investigación realizada en este proyecto sebasa en
la ardua búsqueda de información sobre paneles
solares de una forma casera, información extraída a
través de 10 páginas web, las cuales explican
brevemente la función e importancia de cada una de
las herramientas utilizadas en el proyecto investigativo
y de campo que servirán a la realización del proyecto,
obteniendo información de páginas web en inglés que
han sido traducidas por Wordpress.
También se ha encontrado muchos videos
tutoriales de diferentes fuentes como YouTube, la
cual muchos de esos videos son de estudiantes o
personas profesionales en este ámbito. Y ha sido de
útil ayuda para guía de este informe e investigación.
Por último no de mucha importancia, se ha consultado
en 8 artículos científicos yaque son fuentes confiables
paraalimentarnos más del tema y asíeste proyecto nos
funcione, el cual ayudaráa nuestro conocimiento sobre
el tema a proyectarseayudándonos atener bases sobre
la nueva tecnología que está, poco a poco
conquistando el mundo y esteproyecto será destinado
a la comunidad, yaqueservirá de gran aporteparaella.
Al igual poder tener un ahorro de energía y darle un
uso como cargar dispositivos móviles, luego se pasó al
siguiente paso que es la fabricación del prototipo, en
total se realizaron 3 prototipos los cuales se utilizaron
en su mayoría los mismos materiales, ya que solo a
diferencia del primer y segundo prototipo es muy
distinto al tercero ya que fue realizado con celdas
fotovoltaicas prefabricadas, el cual los dos primeros
fueron muy económicos en precio, ya que no
sobrepaso los 20 dólares, y el tercero si un poco más
caro por lo que su precio a invertir era de $23.40, con
esta comparación de precios y materiales se realizó el
panel solar.
III. Desarrollo

3. El contenido de este desarrollo especificaremos, parte
técnica, económica y funcional del prototipo depanel
a presentarse, se empezó de una manera muy
académica consultando muchas fuentes confiables de
información acerca de la realización de los mismos,
teniendo estáinformación procedemos a ingeniárnosla
para armar el prototipo, en totalhubieron 3 fallas, y el
último prototipo se optó por comprar celdas
fotovoltaicas, las cuales en el mercado son muy
económicas y le da mayor duración al prototipo yaque
las anteriores eran de manera casera y tenían poco
tiempo de utilidad, una vez acabado el efecto del
sulfato de cobre, tiende a dar menos energía, del
primer prototipo que se construyó, se realizó la
siguiente tablaen la cual tienelos diferentes materiales
utilizados especificando precios, para que se tenga una
perspectiva de cuanto dinero se tiene de egresos al
realizar el proyecto:
Prototipo #1
Tabla de Materiales y Precios
1 Caja de zapatos $0.00
2 Pasta dental $1.25
3 Virutasde Aluminio $1.00
4 Alambre de cobre $0.90c/m
5 Papel aluminio $1.25
6 Palillosde dientes $0.75
7 Sulfatode cobre $3.50
8 Cintaaislante $1.75
9 Zumode limón $1.00 d/l.
10 Blancola $1.50C/L.
11 Pinturaenspray $2.00
12 1m Cableseléctrico $1.5 c/m
Total de gastos $16.40
En esta tabla se expone los materiales utilizados en el
segundo prototipo ha realizado, cabe recalcar que
algunos materiales se omitieron los precios ya que del
primer prototipo se ocupó, dando un egreso menor al
primero.
Prototipo #2
Tabla de MaterialesyPrecios
1 Caja de zapatos $0.00
2 Pasta dental 2 unidades $2.50
3 Virutas de Aluminio $1.00
4 Alambre de cobre $0.90 c/m
5 Papel aluminio $0.00
6 Palillosdedientes $0.00
7 Sulfato de cobre $3.50
8 Cinta aislante $0.00
9 Zumo de limón $1.00 d/l.
10 Blancola $0.00
11 Pintura en spray $2.00
12 1m Cables eléctrico $1,50 c/m
Total de gastos $12.40
Se hizo de la siguiente manera, la caja de zapatos sólo
se utiliza la tapa, la cual se la envuelve de papel
aluminio
dejando dos salientes en cada extremo de la caja,
cuidadosamente sele ponelos palillos de dientes en las
salientes del papel aluminio
entre la tapa del cartón y el papel aluminio, luego se
pinta 1/3 de la tapa envuelta con pintura de spray,
Tapa de carton envuelta en papel
aluminio.uno de los primeros pasos.
Imagende los materiales utilizados
para el prototipo de panel.
Pedaso de paleta de helado dejada
como dice en los pasos:
Autor: Marco Vivanco
Autor: Marco Vivanco

4. después de eso se hacen unos pequeños bordes de
cartón y se le pega al contorno de la pinturaluego con
el cable de cobre se hace una pequeña resistencia, la
cual la unimos con un trozo decartón a lo largo, luego
pegamos la resistencia
y
la bañamos con pasta, zumo de limón y sulfato de
cobre así esperamos un poco y tenemos que ponerla a
prueba lamentablemente el primer prototipo no
funcionó, como lo esperábamos.. bueno después
intentamos de nuevo el mismo proceso los mismos
materiales, y está vez resultó favorable ya que
encendió una bombilla.
pero el proyecto de nosotros está enfocado en lo que
es cargar un dispositivo móvil y la cantidad de energía
desarrollada por el panel era muy baja, para lo que se
necesita al momento de cargar el teléfono.
Se optó por un tercer prototipo el cual se utilizó
diferentes materiales que fueron
Prototipo #3
Tabla de Materiales y Precios
1 Caja de zapatos $0.00
2 Sulfato de cobre $3.50
3 Celdas fotovoltaicasx5 $20.00
4 1m de cableeléctrico $1.50 c/m
5 Cinta aislante $1.75
6 Pintura de Spray $0.75
7 Cautín $0.00
8 Soldadura en estaño $4.00
Total de gastos $31.50
En esteprototipo la fabricación fue diferente yaque se
utilizaron celdas fotovoltaicas asi que necesitamos
ayuda de un experto en el tema, se le consulto
y realizamos el prototipo de la siguiente manera:
Primero se escogió los paneles fotovoltaicos,
revisándolos
se hizo una soldadura en estaño y el alambre de cobre
con el cautín, haciendo una moldura segura en cada
polo del panes ( positivo y negativo ), se realizó la
prueba para ver si tenía continuidad de corriente para
verificar el funcionamiento de cada panel
posteriormente comprobado estos pasos se realizó la
conexión de todos los 5 paneles una vez unidos
comprobamos nuevamente sitiene la continuidad de la
corriente
Pintandouna tercera parte .comoparte
del proyectoypasos para armarlo.
Prototipo#1 en etapa de finalización
Materiales utilizados en el
prototipo de panel.
Paneles Fotovotaicos
Autor: Marco Vivanco

5. Comprobado el paso se siguió a unirlos a un diodo,
teniendo en cuenta que estefunciona como resistencia
parael panel y esteseadaptó aun cable micro usb para
teléfono Samsung optándonos por este tipo de salida,
ya que es muy variada en la población, dicho caso la
Universidad Técnica de Machala.
IV. Conclusión
Se puede concluir con la aceptación del tercer
prototipo ya que es capaz de cargar un dispositivo
móvil y ese es el objetivo principal del proyecto,
después de haber intentado con dos prototipos
anteriores, también se puededecir que esto beneficiara
a los estudiantes de la Universidad Técnica de
Machala ya que no será necesario ocupar toma
corrientes de las edificaciones universitarias y esto
tendría un gran beneficio para la universidad ya que
tendría un ahorro del 0.7% de energía eléctrica, y a la
vez sería una gran ahorro económico.
V. Referencias
[
[1] J. R. C., «upcommons,» UNIVERSITAT
POLITÉCNICA DE CATALUNYA, 2015. [En
línea]. Available:
https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/209
9.1/26396/memoria.pdf?sequence=1. [Último
acceso: 05 Diciembre 2018].
[2] «Energía solar,» 16 Febrero 2018. [En línea].
Available: https://solar-energia.net/energia-solar-
fotovoltaica/panel-fotovoltaico. [Último acceso:
05 Diciembre 2018].
[3] C. Gonzalez, «twenergy,» 12 Noviembre 2014.
[En línea]. Available:
https://twenergy.com/co/a/guia-para-construir-
tus-propios-paneles-solares-caseros-paso-a-paso-
1465. [Último acceso: 05 Diciembre 2018].
[4] R. E. C. d. R. R. G. C. V. Pablo Osses, «SciELO,»
diciembre 2017. [En línea]. Available:
https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_artt
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[5] G. Arencibia, «redalyc.org,» REDVET, 09
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https://www.redalyc.org/pdf/636/63647456002.pd
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[6] A. Q. N. M. C. P. Á. B. V. D. R. M. Rubisel
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línea]. Available:
https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=26314275
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[7] F. J. Suárez-Domínguez, M. B. Prendes-Gero, Á.
Martín-Rodríguez y A. Higuera-Garrido,
«redalyc.org,» Revista de la Construcción, 03
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[8] A. Q. N. M. C. P. Á. B. V. D. R. M. Rubisel
Arreola Gómez, «scielo.org,» Revista mexicana
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[9] E. C.-M. P. V.-. P. ,. R. E. S.-Á. Luis Gerardo
González-Morales, «scielo.org,» Revista Facultad
de Ingeniería Universidad deAntioquia, diciembre
2014. [En línea]. Available:
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[10] W. d. V. C. Viegas, D. A. d. Santos, R.
Waschburger y J. Waldmann, «scielo,» Sba:
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Automatica, abril 2012. [En línea]. Available:
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext
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momentoque se procedioasoldar.
Comprobación de continuidad de
corriente

6. [11] C. A. R. P. 1. ,. A. J. S. M. 1. *. ,. E. I. A. Z. 1. ,.
C. E. C. 2. Daniel González 1, «scielo.org,»
Revista Facultad de Ingeniería Universidad de
Antioquia, marzo 2012. [En línea]. Available:
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[Último acceso: 05 diciembre 2018].