Proyecto de Ctedra

Proyecto de CtedraCargador solar para dispositivos con puerto USB2015UNIVERSIDAD DON BOSCODESARROLLO SOSTENIBLE

Licda. Gabriela QuintanillaGrupo: 04TIntegrantes:Angela Raquel Centeno Quezada CQ130770Gerardo Andrs Pintor Mariona PM121731Krissia Rebeca Campos Molina CM140160Katherine Michelle Flores Ventura FV130104Ftima Sara Hidalgo Zelaya HZ140050 18/02/2015

INTRODUCCIN

Se llama desarrollo sostenible aqul desarrollo que es capaz de satisfacer las necesidades actuales sin comprometer los recursos y posibilidades de las futuras generaciones. Intuitivamente una actividad sostenible es aqulla que se puede mantener.Para que medir el desarrollo de una comunidad, se han brindado varias sugerencias de indicadores, como ejemplo se pueden mencionar: Utilizacin de fuentes energticas renovables Materiales reciclables Residuos industriales Superficie sostenible Transporte sostenible Biodiversidad Como se puede observar, el uso de la energa tiene mucha relevancia al medir el nivel de desarrollo de una regin. Por lo tanto, desde el punto de vista de la ingeniera es necesario proponer formas innovadoras de utilizar la energa, pues existen fuentes energticas muy abundantes y no dainas para el medio ambiente, que an no han sido suficientemente explotadas.

De manera que, como grupo de trabajo, hemos decidido enfocar nuestro proyecto en la exploracin de nuevos mtodos de aprovechamiento de fuentes de energa. En los prximos apartados se brinda a detalle la ms importante informacin obtenida durante la realizacin de este trabajo.

OBJETIVOS

Objetivo generalImplementar nuestros conocimientos de ingeniera en la elaboracin de un producto de uso prctico, que tenga la caracterstica de ser amigable con el medio ambiente y que ofrezca beneficios lo ms similares posibles que los que ofrecen los productos convencionales existentes en el mercado.

Objetivos especficos1. Disear un producto viable, que tenga la capacidad de aprovechar al mximo la energa obtenida de una fuente externa, por medio de la aplicacin de conceptos fsicos en su construccin.2. Contribuir con el desarrollo sostenible de nuestra comunidad, a travs de un mecanismo que ofrezca beneficios tanto al usuario, como al medio ambiente, gracias a la explotacin de recursos ms abundantes que los utilizados actualmente en nuestra regin, sin tener ningn tipo de repercusin negativa sobre ella.

DELIMITACIONESSOCIALNuestro proyecto est orientado inicialmente para beneficiar a jvenes entre las edades de 18 a 25 aos de edad, miembros de la comunidad educativa de nuestra institucin.ESPACIALEl desarrollo de las actividades que comprenden el proyecto de ctedra, tendr lugar en las instalaciones de la Universidad Don Bosco, ubicada en Soyapango, San Salvador, El Salvador.TEMPORALSe han planificado las actividades a realizar para este trabajo, durante el perodo comprendido entre febrero y mayo del ao 2015.

ALCANCESDe los resultados de nuestra investigacin se pretende brindar un prototipo que pueda ser utilizado por personas que quieran dejar de utilizar la energa elctrica convencional, para utilizar la energa solar en una actividad cotidiana, como es la carga de dispositivos electrnicos.Adems se dejar un documento con toda la evidencia terica de nuestra experiencia durante la realizacin de proyecto de ctedra, que podr ser consultado por otros estudiantes en los prximos aos, a fin de obtener informacin y nociones sobre las actividades que conformaron al proyecto en su totalidad.

MARCO TERICO

1. SITUACIN PROBLEMTICA

La produccin y el uso de la energa suponen la principal causa, junto con el trasporte, de las emisiones de gases de efecto invernadero, gases responsables del cambio climtico. Por ello, una de las formas de actuar para limitar e impedir sus gravsimas consecuencias ambientales, sociales y econmicas, relacionadas con el aumento de temperatura, subida del nivel del mar y disminucin de precipitaciones, entre otras, consiste en reducir el consumo energtico.

El modelo de generacin, transporte y consumo actual, absolutamente dependiente de los combustibles fsiles, es insostenible como consecuencia del cambio climtico que supone. En la actualidad, el incremento de la demanda y consumo de energa y las dificultades que existen para satisfacer esta demanda con las fuentes de energa disponibles, estn prefigurando un escenario de crisis energtica global.

Segn sea su origen trmica, nuclear o hidroelctrica- la produccin de energa elctrica tiene otros importantes impactos ambientales:Los productos qumicos que se emiten, principalmente en las centrales trmicas de carbn y derivados del petrleo, son transportados por el viento y depositados por las lluvias a miles de kilmetros de distancia de su origen, provocando la lluvia cida, causante del deterioro y la destruccin de bosques, lagos y otros ecosistemas.Las centrales nucleares producen residuos radiactivos de alta actividad (larga vida, alto poder radiactivo) que suponen una amenaza constante para el medio ambiente por la incapacidad actual para gestionarlos.

2. ALTERNATIVAS

2.1 CARGADOR SOLAR CON PUERTO USBLos cargadores solares para mviles son bateras externas auto eficientes que disponen de paneles fotovoltaicos para absorber la energa solar, transformarla en energa elctrica y almacenarla para poder utilizarla para recargar tus dispositivos mviles en cualquier lugar y momento. Son los dispositivos perfectos para aquellos usuarios que necesiten un cargador solar de emergencia para cargar sus dispositivos mviles utilizando la energa solar cuando estn de viaje.Los cargadores solares para mviles estn formados por una o dos placas solares de aproximadamente 1W que captan la energa del sol y la transforman en energa elctrica. Es por lo tanto un dispositivo auto-suficiente y ecolgico que permite transformar la energa limpia y gratuita del sol en energa elctrica. Con los cargadores solares para mviles podrs prolongar la autonoma de su dispositivo mvil sin la necesidad de estar siempre cerca de un punto de corriente convencional. El cargador solar para mvil est ideado para miles de utilidades ya que no limita el cargador a estar cerca de un enchufe y se puede utilizar en cualquier lugar y momento. Tampoco necesariamente ha de hacer sol para proceder a la carga del mvil ya que dispone de una batera interna con la que recargar el mvil aunque usted en un lugar cerrado y oscuro utilizando la batera almacenada. El cargador solar se ha convertido en una fuente de energa porttil ecolgica y practica para incrementar su movilidad y la autonoma de su terminal y a la vez reducir su dependencia de la red elctrica.Adems pueden la carga mediante energa solar puede ser complementada utilizando la corriente elctrica por USB para que puedas garantizar una total carga de la batera. El cargador debe estar expuesto a la luz solar durante varias horas, as acumulara energa en su batera interna. Los tiempos de carga varan segn el tiempo climtico pero a pleno sol lo normal es realizar una carga completa de 4 a 12 horas dependiendo de la potencia de la placa y la capacidad de la batera.Es pequeo, de modo tal que se lo puede transportar fcilmente. Podes cargar las pilas durante el da y llevar la cajita con vos. Tambin te puede resultar muy til si vas de campamento, o para dejarlo en la oficina y usarlo cuando te olvidas el cargador.

ANTECEDENTES

Cerdanyola del Valls. (EFE).- LaUniversitat AutnomadeBarcelona(UAB) ha instalado elprimer cargadordetelfonos mvilesde todo el Estado que funciona conenerga solar.

El aparato, bautizado como Ecocargador, lo ha proporcionado la empresa Green Solution a partir de un acuerdo con la UAB, que permite la carga de cuatro telfonos mviles de manera simultnea, gratuita y con energa solar.

El sistema de carga funciona a partir de dos placas fotovoltaicas situadas en la parte superior del cargador y que son capaces de generar una potencia total de 60W, suficiente para aportar energa a los telfonos mviles e iluminar los conectores.

El cargador permite acoplar dispositivos mviles como iPhone, telfonos con entrada miniusb, microusb y otras tipologas que engloban la mayora de terminales existentes actualmente en el mercado.

El aparato se ha instalado en la parte posterior de la estacin de autobuses con el fin que los usuarios puedan cargar el telfono mvil en caso de necesidad mientras esperan a que llegue el autobs. Con los cargadores solares es posible recargar las bateras de los dispositivos electrnicos porttiles como IPODS, cmaras fotogrficas digitales, BlackBerry, Mp3, y telfonos porttiles exclusivamente con la energa del Sol.Al permitir prescindir de los enchufes resultan de gran utilidad para usar los componentes porttiles en zonas alejadas de la red elctrica general (en el campo o en zonas remotas) o cuando se est en movimiento y no sea posible o prctico quedarse en un lugar fijo durante varias horas en lo que tarda la recargase del componente.

2.2 BICICLETA GENERADORA DE ENERGIA ELECTRICA

DESCRIPCIN

Este proyecto casero se basa en la generacin de energa elctrica por medio de una bicicleta, por tanto se dice que hay una conversin de energa mecnica al pedalear en dicha bicicleta a energa elctrica esto se logra mediante los pedales que llegaran a serian en nuestro caso los generadores o alternadores para la transformacin de energa; pues tambin se necesita de una batera o un elemento para guardar dicha energa y sustentarse de ella cuando no se est haciendo uso de la bicicleta.

ANTECEDENTES BIBLIOGRAFICOSDesde finales del siglo XIX el ser humano ha utilizado la energa elctrica, inicialmente para iluminar espacios. Con el paso del tiempo y el surgimiento de aparatos elctricos y electromecnicos la sociedad del siglo XXI se ha hecho dependiente de ella. El problema es que an cuando existen muchas formas para producirla, se sigue generando mediante opciones altamente contaminantes. Por esta razn creemos que es necesario buscar opciones ecolgicas. Por otro lado, en los ltimos aos la vida moderna se ha hecho cada vez ms sedentaria, a ello se debe sumar que los hbitos alimenticios de los mexicanos se han alterado, incluyendo altas cantidades de grasas saturadas y azcares refinados. Esto ha implicado un aumento en los problemas de salud como son: sobrepeso, hipertensin, y diabetes.

La energa a pedal de maya PedalEn 1997 se cre un grupo en Chimaltenango, Guatemala para promover el desarrollo sostenible. Maya Pedal es una ONG que promueve la salud, la proteccin del medio ambiente y la economa rural sostenible mediante el aprovechamiento de la energa humana obtenida mediante pedales de bicicleta. La ONG comenz primero reuniendo piezas de bicicletas usadas para construir mquinas propulsadas por pedales de bicicleta que satisfacieran las necesidades de la gente del campo. Maya Pedal venda sus mquinas propulsadas por pedales de bicicleta a cualquier persona interesada en comprarlas, aunque ofreca un descuento especial a los grupos que deseaban crear proyectos de desarrollo sostenible. Un grupo de mujeres encarg una licuadora propulsada a pedal de bicicleta para producir un champ hecho de aloe vera, que cultivaban en sus huertos. Con el dinero que ganan con el champ, las mujeres mantienen a sus familias y financian su propio proyecto de reforestacin del pueblo. Otro grupo encarg un molino propulsado a pedal de bicicleta para moler granos, con el cual muelen maz para animales que venden a bajo precio a las comunidades locales. Son muchos los lugares en los que la gente ha descubierto tcnicas creativas para aprovechar la energa a pedal de bicicleta.

2.3 Cultivos hidropnicos

DESCRIPCINEl cultivo hidropnico consiste en un sustrato (generalmente arcilla expandida, vermiculita o lana de roca) al que se suministra agua con los nutrientes incorporados y que puede ser regado continuamente siempre que el lquido sea drenado y no inunde el sustrato para aprovechar al mximo el agua. Las ventajas obtenidas por este mtodo de cultivo son la rapidez en el crecimiento y maduracin de la planta, pudindose acortar los ciclos en un 60% respecto a los de la misma planta en su entorno natural.Para este proyecto es preciso unrecipienteque prevea el tamao promedio de la planta a cultivar, con una profundidad mnima de 30 centmetros. Es indispensable que el recipiente no deje pasar la luz, es decir que se deben evitar los recipientes transparentes.En segundo lugar, elcultivo hidropnicorequiere de un sistema para ventilar el contenido del recipiente. Una posibilidad es conseguir una bomba aireadora para peceras, a la cual se puede conectar un tubo plstico perforado que se inserte en el recipiente.Losnutrientes adecuados para la hidroponason el calcio, el cobre, el azufre, el fsforo, el potasio, el zinc, el nitrgeno, el hierro, el oxgeno, etc. Estos nutrientes se proporcionan mediante el riego continuo, que tiene lugar gracias a que las races estn en contacto con el agua.Elsustrato, es decir, el material que reemplazar a la tierra en el jardn o huerta hidropnica, se ocupa de que las races de las plantas se sujeten al recipiente. Este material cumple adems la funcin de proteger de la luz, de retener los alimentos proporcionados por el riego y de brindar la oxigenacin suficiente a las plantas. Este sustrato es econmico y consiste en elementos como la arena o la piedra pmez.En cuanto a las plantas que habrn de cultivarse mediante elsistema hidropnico, es posible adquirirlas en tiendas especializadas en horticultura, pero tambin, pueden cultivarse directamente mediante la germinacin casera de las semillas.

ANTECEDENTESEl estudio de la hidroponia tiene una larga trayectoria de la que se tiene conocimiento, desde hace 382 a.C. pero la primera informacin escrita data de 1600, cuando el belga Jan van Helmont documento su experiencia acerca de que las plantas obtienen sustancias nutritivas a partir del agua, en 1699 el ingles John Woodward cultivo plantas en agua conteniendo diversos sustratos y encontr que el crecimiento de las plantas era el resultado de ciertas sustancias en el agua obtenidas del suelo continuaron las investigaciones y es en 1804 cuando, De Saussure expuso el principio de que las plantas estn compuestas por elementos qumicos obtenidos del agua suelo y aire. Los cientficos alemanes Sachs y Knop demostraron que las plantas podan cultivarse en un medio inerte humedecido con solucin nutritiva y esto dio origen a la nuticultura, en los aos siguientes se desarrollaron varias formulas bsicas para el estudio de la nutricin vegetal en 1915 Hoagland, 1919 Trelease y es hasta 1925 cuando la industria de los invernaderos se interesa en la necesidad de cambiar la tierra con frecuencia para evitar problemas de estructura fertilidad y enfermedades. A comienzos de los treinta W. F. Gericke catedrtico de la universidad de California llamo a este sistema Hydroponic palabra derivada de los vocablos griegos Hidro agua y Ponos Labor y esta tcnica puede ser definida como la ciencia del crecimiento de las plantas sin utilizar el suelo aunque usando un medio inerte como la grava, arena, vemiculita, piedra pmez, etc. W.F. Gericke cultiv vegetales en hidroponia, demostrando su utilidad y proveyendo alimentos para las tropas norteamericanas estacionadas en las islas incultivables del Pacfico a comienzos de 1940. Despus de la segunda guerra mundial los militares continuaron utilizando la tcnica y establecieron un proyecto de 22 hectreas en la isla de Chofu (Japn) al paso del tiempo se extendi la tcnica en plan comercial, y el los aos 50` los pases como Italia, Francia, Espaa, Alemania, Israel, Australia y Holanda, que la adoptaron tambin.

3. ISOMTRICOS

Bicicleta generadora de energa elctrica.

Cargador a travs de un panel solar.

Cultivos hidropnicos

Aspectos tcnicos Aspectos tcnicos es aquella informacin que es propia del objeto que se quiere construir o implementar para llevar a cabo el proyecto diseado. En las alternativas que se han considerado para realizar este proyecto estn: el cargador a travs de papel solar, la bicicleta generadora de energa y los cultivos hidropnicos.Por ejemplo, el cargador a travs de un panel solar, les servir como batera porttil a las personas, y estarn ahorrando energa elctrica y beneficindose en otros aspectos. En el caso de la bicicleta, adems de generar energa elctrica, les beneficiar a las personas, ya que al mismo tiempo que cargan su celular, estas harn ejercicio. Y por ltimo, los cultivos hidropnicos es un mtodo utilizado para cultivarplantasusandodisolucionesminerales en vez desuelo agrcola que harn crecer varios tipos de hortalizas y otros que son tiles para las familias, ya que ellas tendrn al alcance esos alimentos.

DESCRIPCIN DE CRITERIOS DE EVALUCACIN Y EVALUACIN DE ALTERNATIVASCRITERIOSDEFINICINEVALUACIN

USABILIDADPropiedad que tienen los bienes u objetos, que depende del particular uso que el hombre haga de ellos, de satisfacer la necesidad del usuario.El cargador solar es un dispositivo que permitira a sus usuarios ahorrar energa elctrica, cumpliendo siempre la funcin de alimentacin elctrica para dispositivos electrnicos.

FACTIBILIDAD TCNICAIndica si se dispone de los conocimientos y habilidades en el manejo de mtodos, procedimientos y funciones requeridas para el desarrollo e implantacin del proyecto. Adems indica si se dispone del equipo y herramientas para llevarlo a cabo, y de no ser as, si existe la posibilidad de generarlos o crearlos en el tiempo requerido por el proyecto.La implementacin del proyecto de construccin del cargador solar es factible ya que se dispone de recursos informativos y didcticos para llevarlo a cabo y es posible encontrar a la venta los componentes que requiere el utensilio.

FACTIBILIDAD ECONMICASe refiere a que se dispone del capital necesario para invertir en el desarrollo del proyecto, mismo que deber haber probado que sus beneficios a obtener son superiores a sus costos en que incurrir al desarrollar e implementar el proyecto o sistema.El proyecto del cargador solar es econmicamente factible ya que el presupuesto de costos de los materiales necesarios tanto para el desarrollo como para la implantacin de dicho proyecto, no son excesivamente elevados.

INTERS SOCIALJustifica las razones por las que la poblacin estara interesada en hacer uso de un producto en especfico para satisfacer cierta necesidad, aunque existan otros productos que tengan la misma utilidad.El cargador solar se vuelve de inters para cierta parte de la poblacin que est relacionada con el uso de dispositivos tecnolgicos, ya que es un utensilio prctico, econmico y eficaz que a la larga permite ahorrar dinero.

VIDA TILDuracin estimada que un objeto puede tener cumpliendo correctamente con la funcin para la cual ha sido creado. Normalmente se calcula en horas de duracin.La vida til del cargador solar ser tan larga como la vida til de la placa solar, cerca de 5 aos.

USO PRINCIPAL Y SECUNDARIO DEL CARGADOR SOLAR CON PUERTO USB

Con el cargador solar con puerto USB es posible recargar las baterias de una amplia gama de diferentes dispositivos electrnicos como telfonos mviles, iPods, tablets, cmaras fotogrficas digitales, MP3 y otros equipos exclusivamente con la energia solar almacenada en los paneles solares. En general, se utilizar para cargar dispositivos que no generen demasiada demanda de energa elctrica, ya que los paneles solares que almacenen la energia solar y la conviertan en energia elctrica no generarn demasiada energa.Debido a que este dispositivo es porttil, se podr utilizar en cualquier lugar que la persona desee, simplemente los paneles tienen que estar cargados para que funcione; es decir, que ahora las personas podrn cargar sus celulares y otros dispositivos de manera ecolgica y de una manera tan sencilla que les facilite sus rutinas diarias.Y no importa la hora en que se quiera caragar cualquiera de esos dispositivos, ya que durante las horas de Sol el panel del cargador solar puede recarga tanto los dispositivos electrnicos porttiles como su batera interna y en los momentos en los que ya no haya Sol es posible recargar los dispositivos electrnicos gracias a la energa que qued acumulada en la batera del cargador.Su uso secundario es por ejemplo cuando las personas quieren encender lamparas o focos que estan al aire libre, donde no se cuenta con tomas corriente o con cualquier tipo de instalacin elctrica con la cual se pueda encender ese tipo de equipos. En fin, se ocupar para que funcionen dispositivos que necesitan ser alimentados con energa elctrica al aire libre.

CARACTERISITCAS FISICAS

Componentes

1 Panel Solar foto voltaico de 5 a 6 voltios.

1 Diodo rectificador (1n5817)

1 Jack USB hembra tipo A

Cable

Esquema del circuito

Circuito armado

CONCLUSIONES

Nos mentalizamos a incluir la Energa Renovable que ofrece el sol en nuestro proyecto, dejando a un lado el uso de consumo de energa elctrica como una prioridad para nuestra vida cotidiana. Las energas renovables (como la Energa solar, la Energa Elicaetc) pueden permitirnos no daar el medio ambiente, dando paso a que la calidad de la vida en la Tierra sea mucho mejor para todos los seres vivos que coexistimos en ella. La energa solar es una excelente alternativa para proveer las necesidades de energa de la sociedad moderna, ya que es limpia y eficiente. Aunque tiene algunas desventajas, ya que se necesita de mucha intensidad de esta para obtener la suficiente energa para aplicarla en nuestro proyecto; en un da nublado la utilidad de nuestro proyecto no tendra xito y se estropeara.En la actualidad todava no se emplean de forma masiva proyectos como el nuestro por los grandes costos que implica instalar y mantener los paneles en cuestin, por lo tanto habr que esperar a que las tarifas de produccin e instalacin bajen y a que este sistema alcance un adecuado nivel de eficiencia para poder disfrutar de una manera limpia y sustentable de dotarnos de energa.

BIBLIOGRAFA

J.Garca,F.Rodrguez,M.CarmenSols (2006) El problema del uso de la energa. [En lnea]. Universidad de Sevilla, Universidad de Alicante. Disponible en: http://www.ua.es/personal/fernando.ballenilla/Preocupacion/articulo_energia_IE63.pdf [2015, 6 de febrero]Asosiacin Hidropnica Mexicana. Cultivo Hidropnico, [En lnea]. Disponible en: http://hidroponia.org.mx/cultivo-hidroponico/historia/ [2015, 10 de febrero]Cargadores solares. [En lnea]. Disponible en: http://www.cargadorsolar.es/blog/tag/cargador%20solar.html [2015, 15 de febrero]