Fisica 2

 

  Universidad Autónoma del Estado de México

Plantel “Dr. Pablo González Casanova”

TRABAJO COLABORATIVO

Alumnos.

Pérez González, Cuauhtli Kaleb

Poblete Romero, Zaira Estrella

Aguilar Méndez, Julio Alfonso

Aguilar Jurado, Daleph Fernanda

Lara Garza, Leonardo Moisés

5to Semestre

Grupo 501

Turno Matutino

 

 

A.   Principios Físicos que lo sustentan

 CONVERSION FORTOVOLTAICA

Se realiza por placas, estas placas están conformadas por células fotovoltaicas y éstas están formadas por una o varias láminas de material semiconductor, recubiertas de un vidrio transparente que deja colar toda la radiación solar posible, ayudando así a reducir las pérdidas de luz. El efecto fotoeléctrico se produce cuando un material en concepto es irradiado con energía luminosa y genera corriente eléctrica. Desde que se descubrió este efecto, los científicos han centrado sus esfuerzos en conseguir los mejores rendimientos en la conversión de la energía solar. Al no ser suficiente que los electrones se hayan excitado para que sean capaces de moverse libremente, se precisa una fuerza externa que los haga mover (El sol al calentarlos). Esta fuerza necesaria puede surgir con la presencia de un gradiente de potencial eléctrico, como el que se produce en la unión p-n de los materiales

LEY DE BIOT Y SAVAR: ELECTROIMANES

 Cuando circula una corriente por una bobina, se genera un campo magnético paralelo al eje de dicha bobina, igual que un imán, y el polo Norte viene determinado por la regla de la mano derecha: El movimiento real de los electrones se realiza desde el polo negativo hacia el polo positivo Como son cargas negativas, se invierte la intensidad real Con esa intensidad invertida se aplica la "regla de la mano derecha", colocando los dedos siguiendo a la intensidad... ...el sentido del pulgar indica el polo Norte, y, por tanto, el sentido del campo magnético La intensidad del campo magnético es proporcional a la intensidad y al número de vueltas de la bobina.

 LEY DE FARADAY-LENZ: GENERADORES

Al igual que una corriente eléctrica genera un campo magnético, la variación de un campo magnético cerca de un conductor induce sobre éste una corriente eléctrica, que trata de oponerse a la variación del magnetismo. El sentido de la corriente inducida responde, por tanto, a la regla de la mano derecha respecto a la variación del campo magnético. La tensión e intensidad son tanto mayores cuanto mayor es la variación de campo magnético y cuantas más espiras tengamos. Éste es el principio por el que funcionan los generadores eléctricos: haciendo girar una espira entre dos imanes se consigue una variación efectiva del campo magnético en el interior de esa espira: Alternador

 Durante media vuelta sale corriente por un extremo, y durante la otra media vuelta sale por el otro extremo. Si cada extremo de la espira se conecta a un anillo, estamos obteniendo corriente alterna. A estas máquinas se les llama alternadores: Para obtener corriente continua cada extremo de la espira se conecta a medio anillo o delga con el fin de recoger la corriente siempre por el extremo por el que salga. Estas máquinas reciben el nombre de dínamos: Una tercera máquina llamada transformador tiene su base en los dos principios anteriormente expuestos: se aplica una corriente alterna a una bobina llamada primaria, con lo cual ésta genera un campo magnético oscilante, que varía hacia arriba y hacia abajo. Si estas variaciones afectan a otra bobina secundaria, ésta es capaz de generar una corriente alterna de valores diferentes a los iniciales.

Transformador

 En un transformador cuyo rendimiento fuera ideal del 100%, la relación de voltajes primario y secundario sería igual a la relación de espiras de la bobina primaria y secundaria:

Principio de Arquímedes

 El principio de Arquímedes nos indica que “todo cuerpo sumergido dentro de un fluido experimenta una fuerza ascendente llamada empuje, equivalente al peso del fluido desalojado por el cuerpo”. Este principio lo aplicamos cuando nadamos, cuando tiramos un objeto al agua; el objeto se hunde si su peso es mayor que el peso del fluido desalojado (desplazado). El objeto flota cuando su peso es menor o igual al peso del fluido desplazado.

 

 

B.   Problemática social.

El proyecto “planta solar acuática” ayudar a disminuir los efectos ambientales negativos, pues como se explicó en el potencial solar, el 90% del consumo energético en México, es de energías fósiles, lo que produce un desprendimiento de altos niveles de CO2 a la atmosfera, aumentando el efecto invernadero y la contaminación del aire, el proyecto, al disminuir el consumo de energías fósiles, ayuda a disminuir los efectos secundarios que conlleva la producción y uso de estas.

C.   ¿A quién va dirigido?

El proyecto está dirigido hacia la población con un nivel económico de, clase media a clase alta, que quiera tener un ahorro económico, así como motivación para ayudar al ambiente, ya que el presupuesto estimado de este proyecto ronda entre los 10,000 a 15,000 pesos, lo cual no es accesible hacia personas de una clase baja y marginados.

D.   Antecedentes

. En 1913 Frank Shuman construyó en Meadi, a 25 km de El Cairo, la que se puede considerar primera planta de canal parabólico de la historia. Este ingeniero estadounidense instalo 5 artesas con espejos parabólicos dispuestos en estructuras semicirculares para seguir la trayectoria del sol. Cada artesa media unos 60 metros. Con esta irradiación solar el agua llegó en la línea focal de los espejos casi hasta el punto de ebullición. El vapor producido, servía para accionar las máquinas de vapor de baja presión que producían lo equivalente a 41.03 KW. A su vez estas máquinas bombeaban el agua del Nilo a los campos de labranza, unos 6.000 galones por minuto, lo que equivale a 22.711.68 litros por minuto, si no me equivoco en la conversión. Esta instalación de energía solar de Frank Shuman era la antecesora de las actuales instalaciones solares en California, de las que solo se diferencia por el hecho de generar directamente energía eléctrica. Las instalaciones de Shuman en Egipto fueron destruidas durante la primera guerra mundial y después de la guerra ya no fueron reconstruidas.

CHINA:

La planta solar flotante más grande del mundo está ubicada en la ciudad de Huainan en la provincia de Anhui en China, la planta solar flotante fue creada por la empresa china Sungrow Power Supply Co, cuenta con más de 165.000 paneles solares sobre el agua. Los cuales dotan a esta instalación fotovoltaica, una capacidad de 40MW, es preciso señalar que esta se define como el conjunto de diversos paneles provistos de tecnología fotovoltaica, los cuales son construidos sobre el agua. Esta planta está emplazada en un lago de Huainan sobre una mina de carbón inundado. Cuya zona se caracteriza por la actividad minera y de combustibles fósiles. Y a pesar de que estas reservas de carbón han alimentado la economía de China durante largo tiempo, ahora se ha inclinado a la tecnología de obtención de energía a través de la radiación solar. Esta planta solar puede abastecer 15.000 hogares a disposición de 166.000 paneles solares, y actualmente es considerado como el mayor productor de energía solar del mundo.

HOLANDA: Holanda también se ha sumado a la construcción de una planta solar flotante, el proyecto se traduce como “el sol en el mar”, su desarrollo se prevé llevar acabo por 6 empresas y centros de investigación especializados.

ESPAÑA: España implemento dos proyectos de plantas solares flotantes, en Murcia. La primera planta solar flotante fue iniciativa del Plan de Regadíos Inteligentes de Murcia, su potencia es de 390 kW, conto con la empresa Esfera Solar y su tecnología. El segundo proyecto es de Ferrovial Agromàn también ubicado en Murcia, en el que se instalaron 740 módulos fotovoltaicos con una potencia de 90kW.