ESTO ES SOLO UN EJEMPLO DEL FORMATO DEL PROYECTO, ADICIONALMENTE SE NECESITA UN FLUJOGRAMA Y UN CROQUIS

I.- INTRODUCCION

II.- PLANTEAMIENTO

III.- OBJETIVO

IV. - HIPOTESIS

V. - VARIABLES

5.1.- VARIABLE INDEPENDIENTE

5.2.- VARIABLE DEPENDIENTE

VI.- MARCO TEORICO

6.1. HISTORIA DEL PROYECTO (antescendentes)

6.2. EL AUTO SOLAR

6.3.- ¿QUE SON CELDAS SOLARES?

6.4.- ¿COMO SE HACEN LAS CELDAS SOLARES?

6.5.- ¿CUANTO CUESTA HACER UNA CELDA SOLAR?

6.6.- ¿COMO FUNCIONAN LAS CELDAS SOLARES?

6.7. ALGUNAS INTERROGANTES SOBRE LAS CELULAS FOTOVOLTAICA

VII.- ¿CUÁL SERIA LA EFECTIVIDAD DE LAS CELDAS SOLARES EN RELACION A SU COSTO Y BENEFICIO?

VIII. EFECTO FOTOELECTRICO

IX.- CONCEPTOS BÁSICOS PARA DISEÑAR UN CARRITO SOLAR

9.1.-  Factores que disminuyen la velocidad del carrito solar.

9.2.-  Conceptos básicos sobre la célula fotovoltaica.

9.3.-  Conceptos básicos sobre el motor.

VIII.- CONCLUSION

IX.- BIBLIOGRAFIA

PROYECTO "CARRO SOLAR"

I.- Introducción:

Cada día cae sobre la Tierra más energía proveniente de los rayos solares que la cantidad total de energía que los 5,9 mil millones de habitantes terrestres consumirían en 27 años.

Sólo en las últimas décadas cuando hay mayores demandas de energía, problemas ambientales crecientes y una disminución de las fuentes de combustibles fósiles- hemos volcado la atención hacia las opciones de energía alternativa y concentrado nuestra atención en explotar con seriedad estos tremendos recursos.

El presente trabajo muestra las cualidades de la energía solar y su uso en el ámbito automotriz, viendo como el hombre se ha esforzado por tratar de aprovechar al máximo la energía solar.

Hoy en día el problema de la contaminación nos afecta a todos los habitantes del planeta tierra. Cada vez nuestro mundo se contamina más y mas debido a las necesidades que nos implica la vida. Algunos contaminantes frecuentes son: El ruido, la contaminación de la basura en el suelo, el alto índice de smog en el aire, una gran de fuente de contaminación son las baterías comunes que todos usamos en nuestra vida cotidiana, esto contamina en gran manera ya que las pilas dentro, contienen componentes químicos que al ambiente son muy contraproducentes y al dejar de funcionar las pilas es muy difícil eliminar o reciclar estos residuos que tardarían 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 importancia de un automóvil solar no radica en que: *Un automóvil solar es un verdadero proyecto de investigación y desarrollo de adelantos tecnológicos en aerodinámica, materiales, fotoceldas, electrónica, motores, baterías y llantas. * Un automóvil solar, resalta los términos "eficiencia" y "energía solar" de una manera por demás atractiva, lo que ha provocado un efervescente interés por estos términos entre los ingenieros. El automóvil solar, es capaz de recorrer enormes distancias y viajar a una velocidad promedio de 70 km/h con una potencia menor a 1 kw, potencia equiparable a aquélla que se podría encontrar en cualquier aparato electrodoméstico. 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 con una resistencia que cumple con los requisitos de seguridad, también, se reducen al máximo las pérdidas mecánicas por fricción en rodamientos, y en la transmisión, se tiene una forma aerodinámica de muy bajo coeficiente de arrastre, se reducen las pérdidas en la electrónica usando componentes de calidad y diseñando circuitos que manejen una adecuada relación voltaje-corriente.

II.- PLANTEAMIENTO: ¿Cómo utilizar de manera eficaz los recursos naturales de energía en lugar de Baterías para buscar reducir la contaminación del medio ambiente?

III.- OBJETIVO:

Utilizar la energía solar al construir un carro con un control remoto remplazando las baterías.

Entender el proceso de conversión de la energía solar para poder ser utilizada por el hombre

Como puede ser utilizada en medios de transporte terrestre La importancia del vehículo solar Funcionamiento de un vehículo solar

IV.- HIPOTESIS:

Si nuestro carro proporcionara una menor contaminación al medio ambiente, entonces utilizará celdas solares aprovechando al máximo la energía del sol.

V.- VARIABLES:

5.1.-VARIABLE INDEPENDIENTE: Generar energía eléctrica mediante un panel solar. 5.2.- VARIABLE DEPENDIENTE: Aprovechar mas la energía solar obteniendo un funcionamiento correcto del vehículo.

VI.- MARCO TEORICO:

6.1. HISTORIA DE LOS AUTOS SOLARES.

La historia de los autos solares se remonta a 1982, cuando un visionario aventurero australiano, de origen danés, Hans Tholstrup, y el piloto de carreras Larry Perkins, construyeron y manejaron el primer auto solar, el "BP Quiet Achiever" desde Perth hasta Sidney. Cruzar Australia de oeste a este por un total de 4058 Km. tomó 20 días con un promedio de velocidad de 23 km/h.

El propósito de este primer auto, fue el de mostrar al mundo tres cosas básicamente, que la energía solar era una fuente muy importante y suficientemente desarrollada para sustituir a los combustibles fósiles, que el transporte terrestre tiene alternativas no contaminantes como el vehículo eléctrico, y crear el interés en el mundo científico por el desarrollo de ambas.

El primer fruto de este propósito se dio en 1985, cuando el suizo Urs Muntwyler creó la primera competencia mundial de autos solares el "Tour de Sol", misma que creó una gran expectación y atrajo la mirada del mundo. Desde entonces esta carrera se celebra anualmente en europa.

A pesar de que la historia del automóvil eléctrico es más antigua que la de los es evidente el gran auge que a tomado la idea del vehículo eléctrico a partir de este tipo de competencias que definitivamente an logrado captar el interés del mundo científico, enfocándolo al desarrollo del vehículo eléctrico.

La General Motors, después de haber ganado el World Solar Challenge en 1987 con su extraordinario automóvil solar, el "Sunraycer", decidió diseñar y construir con miras comerciales, uno de los autos eléctricos más prometedores; el "EV1". Este automóvil es capaz de desarrollar velocidades de 160 km/h y tiene una autonomía de 190 km a un velocidad de 90 km/h.

6.2. EL AUTO SOLAR

Un vehículo solar es un vehículo propulsado por un motor eléctrico (vehículo eléctrico) alimentado por energía solar fotovoltaica obtenida de paneles solares en la superficie del automóvil, lo que los diferencia de los vehículos de carga solar, en los que se emplea electricidad renovable que obtenida fuera del vehículo. Las celdas fotovoltaicas convierten la energía del sol directamente a electricidad, que puede o bien ser almacenada en baterías eléctricas o utilizada directamente por el motor.

A diferencia de los vehículos de carga solar, los automóviles solares no son actualmente una forma de transporte práctica. Aunque pueden operar por distancias limitadas sin el sol, las celdas son generalmente muy frágiles. Además, los equipos de desarrollo han enfocado sus esfuerzos hacia la optimización de la funcionalidad del vehículo, preocupándose poco por la comodidad del pasajero. La mayoría de automóviles solares sólo tienen espacio para una o dos personas.

Los automóviles solares compiten en carreras (a menudo llamadas rayces) como la World Solar Challenge y la American Solar Challenge. Estos eventos son a menudo apoyados por agencias gubernamentales, como el Departamento de Energía de Estados Unidos, que se ocupa de promover el desarrollo de métodos de propulsión alternativa. En estas competiciones participan a menudo universidades para mejorar las habilidades de sus estudiantes, aunque también han participado muchos equipos profesionales, incluyendo equipos de General Motors yHonda.

6.3.- ¿QUÉ SON LAS CELDAS SOLARES? Las células o celdas solares son dispositivos que convierten 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. 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 del fotovoltaje 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.

6.4.- ¿CÓMO SE HACEN LAS CELDAS SOLARES? Las celdas solares son de silicio se elaboran utilizando planchas (wafers) monocristalinas, planchas policristalinas o láminas delgadas Las planchas monocristalinas (de aproximadamente 1/3 a 1/2 de milímetro espesor) se cortan de un gran lingote monocristalino que se ha desarrollado a aproximadamente 1400°C, este es un proceso muy costoso. El silicio debe ser de una pureza muy elevada y tener una estructura cristalina casi perfecta. Las planchas policristalinas son realizadas por un proceso de moldeo en el cual el silicio fundido es vertido en un molde y se lo deja asentar. Entonces se rebana en planchas. Como las planchas policristalinas son hechas por moldeo son apreciablemente más baratas de producir, pero no tan eficiente como las celdas monocristalinas. El rendimiento más bajo es debido a las imperfecciones en la estructura cristalina resultando del proceso de moldeo. En los dos procesos anteriormente mencionados, casi la mitad del silicio se pierde como polvo durante el cortado.

El silicio amorfo, una de las tecnologías de lámina delgada, es creado depositando silicio sobre un substrato de vidrio de un gas reactivo tal como silano (SiH4). El silicio amorfo es una de grupo de tecnologías de lámina delgada. Este tipo de célula solar se puede aplicar como película a substratos del

bajo costo tales como cristal o plástico. Otras tecnologías de lámina delgada incluyen lámina delgada de silicio multicristalino, las celdas de seleniuro de cobre e indio/sulfuro de cadmio, las celdas de teluro de cadmio/sulfuro del cadmio y las celdas del arseniuro de galio. Las celdas de lámina delgada tienen muchas ventajas incluyendo una deposición y un ensamblado más fácil, la capacidad de ser depositadas en substratos o materiales de construcción baratos, la facilidad de la producción en masa, y la gran conveniencia para aplicaciones grandes. En la producción de celdas solares al silicio se le introducen átomos de impurezas (dopado) para crear una región tipo p y una región tipo n de modo de producir una unión p-n. El dopado se puede hacer por difusión a alta temperatura, donde las planchas se colocan en un horno con el dopante introducido en forma de vapor. Hay muchos otros métodos de dopar el silicio. En la fabricación de algunos dispositivos de lámina delgada la introducción de dopantes puede ocurrir durante la deposición de las láminas o de las capas.

Un átomo del silicio tiene 4 electrones de valencia (aquellos más débilmente unidos), que enlazan a los átomos adyacentes. Substituyendo un átomo del silicio por un átomo que tenga 3 o 5 electrones de la valencia producirá un espacio sin un electrón (un agujero) o un electrón extra que pueda moverse más libremente que los otros, ésta es la base del doping. En el doping tipo p, la creación de agujeros, es alcanzada mediante la incorporación en el silicio de átomos con 3 electrones de valencia, generalmente se utiliza boro. En el dopaje de tipo n, la creación de electrones adicionales es alcanzada incorporando un átomo con 5 electrones de valencia, generalmente fósforo.

Una vez que se crea una unión p-n, se hacen los contactos eléctricos al frente y en la parte posterior de la célula evaporando o pintando con metal la plancha. La parte posterior de la plancha se puede cubrir totalmente por el metal, pero el frente de la misma tiene que tener solamente un patrón en forma de rejilla o de líneas finas de metal, de otra manera el metal bloquearía al sol del silicio y no habría ninguna respuesta a los fotones de la luz incidente.

6.5.- ¿CUÁNTO CUESTA HACER CELDAS SOLARES?

La fabricación de las celdas solares es muy costosa debido a la tecnología usada así como también los materiales usados en las mismas. Aproximadamente su precio oscila entre $200 con un voltaje de 4.5V y 300mAh Mientras mas voltaje tenga es mayor su precio aproximadamente una celda solar de 12 volts. Nos costara aproximadamente $400.

6.6.- ¿CÓMO FUNCIONAN LAS CELDAS SOLARES? Para entender la operación de una célula fotovoltaica, necesitamos considerar la naturaleza del material y la naturaleza de la luz del sol. Las celdas solares están formadas por dos tipos de material, generalmente silicio tipo p y silicio tipo n. La luz de ciertas longitudes de onda puede

ionizar los átomos en el silicio y el campo interno producido por la unión que separa algunas de las cargas positivas ("agujeros") de las cargas negativas (electrones) dentro del dispositivo fotovoltaico.

Los agujeros se mueven hacia la capa positiva o capa de tipo p y los electrones hacia la negativa o capa tipo n. Aunque estas cargas opuestas se atraen mutuamente, la mayoría de ellas solamente se pueden re combinar pasando a través de un circuito externo fuera del material debido a la barrera de energía potencial interno. Por lo tanto si se hace un circuito se puede producir una corriente a partir de las celdas iluminadas, puesto que los electrones libres tienen que pasar a través del circuito para recombinarse con los agujeros positivos.

   

  La cantidad de energía que entrega un dispositivo fotovoltaico esta determinado por:

• El tipo y el área del material •     La intensidad de la luz del sol • La longitud de onda de la luz del sol

Por ejemplo, las celdas solares de silicio monocristalino actualmente no pueden convertir más el de 25% de la energía solar en electricidad, porque la radiación en la región infrarroja del espectro electromagnético no tiene

suficiente energía como para separar las cargas positivas y negativas en el material. Las celdas solares de silicio policristalino en la actualidad tienen una eficiencia de menos del 20% y las celdas amorfas de silicio tienen actualmente una eficiencia cerca del 10%, debido a pérdidas de energía internas más altas que las del silicio monocristalino. Una típica célula fotovoltaica de silicio monocristalino de 100 cm2 producirá cerca de 1.5 vatios de energía a 0.5 voltios de Corriente Continua y 3 amperios bajo la luz del sol en pleno verano (el 1000Wm-2). La energía de salida de la célula es casi directamente proporcional a la intensidad de la luz del sol. (Por ejemplo, si la intensidad de la luz del sol se divide por la mitad la energía de salida también será disminuida a la mitad). Una característica importante de las celdas fotovoltaicas es que el voltaje de la célula no depende de su tamaño, y sigue siendo bastante constante con el cambio de la intensidad de luz. La corriente en un dispositivo, sin embargo, es casi directamente proporcional a la intensidad de la luz y al tamaño. Para comparar diversas celdas se las clasifica por densidad de corriente, o amperios por centímetro cuadrado del área de la célula. La potencia entregada por una célula solar se puede aumentar con bastante eficacia empleando un mecanismo de seguimiento para mantener el dispositivo fotovoltaico directamente frente al sol, o concentrando la luz del sol usando lentes o espejos. Sin embargo, hay límites a este proceso, debido a la complejidad de los mecanismos, y de la necesidad de refrescar las celdas. La corriente es relativamente estable a altas temperaturas, pero el voltaje se reduce, conduciendo a una caída de potencia a causa del aumento de la temperatura de la célula. Otros tipos de materiales fotovoltaicos que tienen potencial comercial incluyen el diselenide de cobre e indio (CuInSe2) y teluo de cadmio (CdTe) y silicio amorfo

como materia prima.

6.7. ALGUNAS INTERROGANTES SOBRE LAS CELULAS FOTOVOLTAICA

¿Trabajan las células fotovoltaicas en climas gélidos?

R. Sí y, de hecho, muy bien. Al contrario de lo que la mayor parte de la gente intuye, los sistemas fotovoltaicos general realmente más potencia a menores temperaturas. Esto es porque las celdas son dispositivos electronicos reales y generan electricidad partiendo de la light, no del calor. Como la mayoría de los dispositivos electrónicos, las celdas fotovoltaicas funcionan con mayor eficiencia a temperaturas frías. En climas templados, las celdas generan menor energía en invierno que en verano, pero esto se debe a que los días son más cortos, el sol cae a un menor ángulo y la cubertura por nubes es mayor, no por las temperaturas más bajas.

¿Trabajan en días nublados? ¿Qué pasa en interiores?

R. Las celdas fotovoltaicas siguen generando electricidad durante los días nublados aunque su salida se ve disminuida. En general, la salida decae linelmente hasta alrededor del 10% respecto de la intensidad solar plena normal. Como una celda fotovoltaica plana responde a una ventana de 180 grados de ángulo, no necesitan luz solar directa y pueden generar un 50 al 70% de su régimen especificado de salida en un cielo cubierto. Una oscurización diurna puede corresponder a sólo el 5 al 10% de la intensidad a pleno sol, así que la salida podría disminuir proporcionalmente. Los niveles

de luz en interiores, así sea en una oficina con gran iluminación, son dramáticamente menores que la intensidad lumínica en el exterior -típicamente por un factor de varios cientos o más. Las celdas fotovoltaicas diseñadas para uso externo generalmente no producen potencia útil a estos niveles de luz dado que han sido optimizadas para intensidades mucho mayores. Por otra parte, las unidades diseñadas para menore niveles de luz -- como las que se pueden encontrar en calculadoras o relojes -- han sido preparadas para estas condiciones y se comportan pobremente a plena luz solar.

¿Cuánto durará mi sistema PV? ¿Perderán potencia a través del tiempo los módulos?R. En general, los módulos fotovoltaicos constituyen el componente de mayor vida de un sistema. Los de máximaa calidad se diseñan para durar, al menos, 30 años y poseen una garantía por 20. Están diseñados para soportar todos los rigores ambientales incluyendo el frío ártico, el calor del desierto, la humedad tropical, vientos en exceso de 200 kph, y 25mm de granizo a una velocidad terminal. Las baterías industriales de alta calidad durarán coomo máximo unos 8 a 10 años. Las unidades selladas más pequeñas durarán típicamente de 2 a 4 años. Las baterías para uso en automotores no equilibran su acción con las características de los sistemas fotovoltaicos y generalmente tendrán una duración de sólo 12 a 18 meses en servicio. La clave para una larga vida es un diseño correcto del.Sistema y la selección de componentes.

¿Requieren algún tipo de mantenimiento?

R. Sí, pero sólo mínimo. Los sistemas solares modernos pueden proveer una gran cantidad de información para asistirlo y hasta pueden llevar a cabo algunas funciones automáticamente. La tarea mayor es asegurarse de que los Paneles Solares estén limpios y que el nivel de agua de las baterías (cuando se usan) sea suficiente. Los sistemas dispuestos en red y que no poseen baterías requieren muy escaso mantenimiento.

¿Hay diferentes tipos de módulos solares (PV) ?

R. Sí. Hay módulos disponibles en diferentes potencias de salida, tipos de bastidores y montajes, tecnología de la celda, expectativa de vida y eficiencia. Estos factores determinarán el mejor panel que convenga a sus necesidades. Si está comparando marcas, asegúrese de que conoce qué es lo que está obteniendo. BP Solarex posee un amplio surtido de paneles solares de alta eficiencia para cubrir virtualmente cualquier aplicación.

¿Es necesario usar cables y fusibles especiales?

R. Sí. Aún cuando se intercale en su sistema un inversor o convertidor con el fin de obtener corriente alternada, seguirá habiendo una circulación de

corriente continua. La electricitad de corriente continua requiere cables o alambres de conexión más gruesos y en algunos casos, fusibles y sistemas de protección especiales. Asegúrese de estar en conocimiento con las leyes que rigen el manejo de potencias (Leyes de Ohm y Watt y una tabla de conductores que indiquen las corrientes admisibles) o recurra a un instalador experimentado en lo tocante a la electricidad de CC.

VII.- ¿CUÁL SERIA LA EFECTIVIDAD DE LAS CELDAS SOLARES EN RELACION A SU COSTO Y BENEFICIO?

El rendimiento de celdas solares de más reciente desarrollo, supera el 30%, comparado con el 15% de muchos generadores eléctricos. Es la relación costo/beneficio lo que mantiene el uso de paneles solares como una solución que es considerada sólo cuando resulta más barata que el uso de otras formas de energía. Sin embargo, aquellos lugares en los cuales no hay acceso al uso de otras energías, el uso de energía solar es una excelente alternativa.

VIII. EFECTO FOTOELECTRICO

El Efecto Fotoeléctrico es la formación y liberación de partículas eléctricamente cargadas que se produce en la materia cuando es irradiada con luz u otra radiación electromagnética. El término efecto fotoeléctrico designa varios tipos de interacciones similares. En el efecto fotoeléctrico externo se liberan electrones en la superficie de un conductor metálico al absorber energía de la luz que incide sobre dicha superficie. Este efecto se emplea en la célula fotoeléctrica, donde los electrones liberados por un polo de la célula, el fotocátodo, se mueven hacia el otro polo, el anodo, bajo la influencia de un campo eléctrico. El estudio del efecto fotoeléctrico externo desempeñó un papel importante en el desarrollo de la física moderna. Una serie de experimentos iniciados en 1887 por Becquerel demostró que el efecto fotoeléctrico externo tenía determinadas características que no podían explicarse por las teorías de aquella época, que consideraban que la luz y todas las demás clases de radiación electromagnética se comportaban como ondas. Por ejemplo, a medida que la luz que incide sobre un metal se hace más intensa, la teoría ondulatoria de la luz sugiere que en el metal se liberarán electrones con una energía cada vez mayor. Sin embargo, los experimentos mostraron que la máxima energía posible de los electrones emitidos solo depende de la frecuencia de la luz incidente, i no de su intensidad. En 1905, para tratar de explicar el mecanismo del efecto fotoeléctrico externo, Albert Einstein sugirió que podría considerarse que la luz se comporta en determinados casos como una partícula, y que la energía de cada partícula luminosa, o fotón, sólo depende de la frecuencia de la luz. Para explicar el efecto fotoeléctrico externo, Einstein consideró la luz como un conjunto de "proyectiles" que chocan contra el metal. Cuando un electrón libre del metal es golpeado por un fotón, absorbe la energía del mismo. Si el fotón tiene la suficiente energía, el electrón es expulsado del metal. La teoría de Einstein explicaba muchas características del efecto fotoeléctrico externo, como por ejemplo el hecho de que la energía máxima de los electrones expulsados sea independiente de la intensidad de la luz. Según la teoría de Einstein, esta energía máxima sólo depende de la energía del fotón que lo expulsa, que a su vez sólo depende de la frecuencia de la luz. La teoría de Einstein se verificó por experimentos posteriores. Su explicación del efecto fotoeléctrico, con la demostración de que la radiación electromagnética puede comportarse en algunos casos como un conjunto de partículas, contribuyo al desarrollo de la teoría cuántica. El término efecto fotoeléctrico también puede referirse a otros tres procesos:

La fotoionización.

La fotoconducción.

Efecto fotovoltaico.

La fotoionización es la ionización de un gas por la luz u otra radiación electromagnética. Para ello, los fotones tienen que poseer la suficiente

energía para separar uno o más electrones externos de los átomos de gas. En la fotoconducción, los electrones de materiales cristalinos absorben energía de los fotones y llegan así a la gama de niveles de energía en la que pueden desplazarse libremente y conducir electricidad. En el efecto fotovoltaico, los fotones crean pares electrón-hueco en materiales semiconductores. En un transistor, este efecto provoca la creación de un potencial eléctrico en la unión entre dos semiconductores diferentes.

*Albert Einstein nació en Alemania en 1879. Amenazado por el régimen nazi, inmigró a los EE.UU. de N.A. y se naturalizó en 1940. Autor de numerosos estudios de física teórica, formuló la Teoría de la Relatividad, de suma trascendencia en la ciencia moderna. Dotado de elevados sentimientos, intervino constantemente en favor de la paz. En 1924 le fue otorgado el Premio Nobel. Sus pasatiempos eran las caminatas y, principalmente, interpretar melodías con el violín. Falleció en los EE.UU. en 1955

IX.- CONCEPTOS BÁSICOS PARA DISEÑAR UN CARRITO SOLAR

9.1.-  Factores que disminuyen la velocidad del carrito solar.

- Peso: cuanto más liviano sea el carrito, mayor aceleración el carrito alcanzará (recuerden que por la segunda ley de Newton, la aceleración es inversamente proporcional a la masa).

- Resistencia del viento: la resistencia provocada por el viento disminuye la velocidad del carro. Mientras más área de contacto tenga el carrito con el viento y mientras mayor sea la velocidad del viento (la cual depende de la velocidad del aire y del propio carrito), mayor será la influencia del viento sobre él.

- Fricción: la fricción entre los engranajes, las ruedas y del contacto de las llantas con la pista también disminuyen la velocidad del carrito.

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 carrito.

Por lo tanto, el peso del carrito 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 chasis ó 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.

9.2.-  Conceptos básicos sobre la célula fotovoltaica.

Las células fotovoltaicas fueron creadas en 1954. En si ellas trasforman la luz del sol en energía eléctrica a través de un fenómeno físico conocido

como efecto fotovoltaico. Las células solares están hechas generalmente de silicio.

Existen varias tecnologías de células siendo las más importantes las de tipo cristalino y las de tipo amorfo. Como esto no es tan importante en este caso, lo que nos importa es cuanta energía estas celulas son capaces de entregar. La unión de varias celulas es llamada de modulo fotovoltaico.Para caracterizar una célula fotovoltaica (o un modulo) se usa su curva IV (corriente vs voltaje), como se ve en la figura siguiente:

La tensión de la célula disminuye si aumenta la temperatura de la célula, por otro lado la corriente generada aumenta si aumenta la irradiación solar sobre ella.

La salida eléctrica de la celula (tensión y corriente) depende del valor de la resistencia del circuito (en este caso del motor). Para saber como obtener este valor se puede usar una resistencia variable unida al modulo y medir los valores de corriente y tensión obtenidos con un multímetro.Las células pueden ser conectadas en serie o en paralelo según las necesidades del motor. En un arreglo en serie las tensiones se suman (6 células de 1,5 V en paralelo seria equivalente a una célula de 9 V), mientras que en un arreglo en paralelo las corrientes se suman ( 3 células de 1 A en

paralelo equivalen a una célula de 3 A).

                           arreglo en serie

                      arreglo en paralelo

9.3.-  Conceptos básicos sobre el motor.

Para poder avanzar el motor del carrito tiene que tener la fuerza necesaria para vencer la resistencia de los tres factores comentados arriba. Esta fuerza es igual a la potencia del motor dividida por la velocidad del carrito.

Cuando el carrito arranca, la potencia del motor es pequeña. Conforme se aumenta la velocidad, la potencia del motor continuará creciendo hasta un

valor determinado que depende del motor. A partir de esta velocidad, a pesar que esta aumente, la potencia del carrito empezará a disminuir. Más o menos como se ve en el gráfico:

Existen algunas técnicas para evaluar un motor, la más conocida es usar un dinamómetro, que tal vez pueda haber en el laboratorio de fisica de tu colegio ó crear tu propio banco de pruebas con pesos como es mostrado en el siguiente manual en inglés (pág. 7, 8 y 19).

El motor debe funcionar con corriente contínua. La tensión de trabajo depende del tipo y número de células fotovoltaicas que conectes en serie, ya que no debe exceder ese parámetro. Lo importante es que veas el número de rotaciones que tiene el motor (de preferencia compra un motor de alta rotación con opción de reducción por engranajes).

Otra opción es que uses el motor de un carrito de juguete, pero fijate cuantas pilas usa para no excederte en la tensión. Las pilas AA, AAA, C y D son de 1,5 V. Por lo tanto, si el juguete usa 4 pilas su consumo debe ser de 6V.

X.- CONCLUSION

En el presente trabajo informativo hemos podido apreciar las diferentes virtudes de la energía solar, en forma especial en lo relacionado con el

mundo automotriz y a su ves como el hombre ha ido innovando día a día para su mejor aprovechamiento, todo esto con la intención de lograr métodos de transporte mas sanos para el medio ambiente y para la salud de las personas, sin embargo se han visto afectados por los altos costos de producción que implica poner en funcionamiento un automóvil solar y su adaptación al transporte urbano. La información que mas abunda sobre el tema solo se relaciona con vehículos de competencias, he de esperar que se pueda perfeccionar y adaptar al transporte de pasajeros como una buena alternativa para combatir la contaminación.

Concluimos en que valió mucho la pena el hacer el carro solar, ya que así pudimos observar que la energía solar realmente nos sirve para nuestra vida diaria y aun que es algo complicado la construcción, tiene ventajas y desventajas.

Con este carro podemos contribuir a esta causa simplemente buscando mas maneras de obtener energía eléctrica por otros medios donde no se contamine al medio ambiente. Se dice que este producto puede ofrecer un buen funcionamiento con alternativas que no contaminen al ambiente; su calidad es muy buena. Además de que se es noble con el ambiente. Nosotros hemos pensado que en los juguetes muy tradicionales y con esto se obtendrían menores índices de contaminación debido a los desechos químicos que esta produce.

Todo esto con la intención de lograr métodos de transporte mas sanos para el medio ambiente y para la salud de las personas, sin embargo se han visto afectados por los altos costos de producción que implica poner en funcionamiento un automóvil solar y su adaptación al transporte urbano.