SEMÁFORO FOTOVOLTAICO
Autores.
Edgar
Araúz José Jirón
edgar19952616@hotmail.com josejiron6@hotmail.com
Karina
Rodríguez Orlando Rojas
RESUMEN.
Este trabajo se centró en el diseño e instalación de un semáforo foto voltaico, por medio del uso de la principal energía renovable como lo es la
ENERGÍA SOLAR. La principal ventaja del sistema es su bajo costo de
mantenimiento y ahorro de combustible.
La velocidad y el desorden de los carros en lugares como: las
escuelas, centro de salud; la demanda eléctrica que hay en nuestro país. Lleva
como causa: las faltas de semáforos y caída de tensión que se da a diario.
PALABRAS
CLAVES.
Panel
solar, energía solar, semáforo
SUMMARY.
This work focused on the design and
installation of a photovoltaic semaphore, through the use of the main renewable
energy such as SOLAR ENERGY. The main advantage of the system is its low cost
of maintenance and fuel savings.
The speed and disorder of the cars in
places like: schools, health center; the electricity demand that exists in our
country. It takes as a cause: the lack of traffic lights and the fall of
tension that occurs daily.
KEYWORDS.
Solar panel, solar energy, traffic light
OBJETIVOS GENERAL
Diseñar un semáforo fotovoltaico alimentado con un panel solar.
OBJETIVO ESPECIFICOS
1 . Diseñar un semáforo sostenible
con energía solar.
2. Diseñar un sistema fotovoltaico
que permita ahorrar energía eléctrica.
3.
Controlar el paso de peatones
utilizando zumbador a medida que cambia el semáforo.
INTRODUCCIÓN.
Uno
de los principales problemas de los gobiernos es el costo y mantenimiento de
los semáforos tradicionales, estos semáforos consumen energía eléctrica. El
sistema propuesto busca reducir las altas cantidades de energía eléctrica utilizadas
en el funcionamiento de estos semáforos convencionales y con esto contribuyendo
en la solución del uso de la energía eléctrica por la energía solar, la
vialidad de implementar un nuevo sistema, contando con un sistema de energía
limpia, sustentable, eficiente y de bajo costo en su instalación y
mantenimiento.
Instalar
nuevos semáforos solares en los diferentes puntos de intersecciones disminuirá
el consumo de fuentes hidrográficas y de esta forma lograr el avance de
vehículos en las calles principales de la ciudad y de esta manera causar
eficiencia en el tráfico, tomando en cuenta que el tipo de tecnología que se
instale para dicho trabajo, disminuya la contaminación del medio ambiente y a
la capa de ozono.
Este
tipo de semáforos trae muchos beneficios como: Ahorro de energía eléctrica y de
fuentes naturales que se encuentran aún más escasas, en cambio se alimentara
por energía solar, que sigue trabajando a pesar de que no hay electricidad
porque tiene una batería en su interior, que va a ser alimentado por un panel
solar que se instalará en el semáforo.
La
cantidad de radiación solar que golpea la superficie de la tierra es cerca de
diez mil veces mayor que el actual consumo mundial de energía eléctrica.
Células
fotovoltaicas (PV) es una de las formas para aprovechar la energía solar. PV
convierte la luz solar directamente a energía eléctrica de las células y puede
ser influyente en el cumplimiento de la demanda mundial de energía. Los
sistemas fotovoltaicos se utilizan en una variedad de aplicaciones [1].
METODOLOGÍA
MATERIALES
UTILIZADOS.
Aquí detallamos los materiales que se
han usado en este proyecto:
·
Circuito
Integrado 555.
·
Cd
4017.
·
Tres
Leds: verde, rojo, amarillo.
·
Potenciómetro
Rotatorio de 100 Kilo Ohmio.
·
Tres
Resistencia de 1 Kilo Ohmio.
·
Un
capacitor 100 micros faradio.
·
Tabla
fenólica.
·
Un
panel solar.
Rayos Ultravioleta:
Quizá
pocos lo sepamos, pero Panamá está pisando cada vez más fuerte en el campo de
la energía solar fotovoltaica para la generación de electricidad y, ahora,
apostándole con firmeza a la tecnología solar térmica con calentadores solares
de agua. Ambas movidas no solo traen beneficios tanto económicos como
ambientales al país, sino a cada uno de nosotros.
La
electricidad le dice “adiós” al combustible
Debido a su posición geográfica, Panamá tiene un gran potencial
para el uso de la energía solar ya que se encuentra cerca del ecuador,
permitiéndole recibir sol todo el año. Según José Ramón Gómez,
especialista senior regional en energía del Banco
Interamericano de Desarrollo (BID), esta tecnología se puede aplicar tanto en
la autogeneración eléctrica como en zonas remotas en donde no puede llegar el
tendido eléctrico [5].
Figura N° 1.
Panel solar
Un
panel solar es un dispositivo para
aprovechar la energía solar. También se le puede llamar módulo solar.
Los
paneles solares fotovoltaicos contienen un conjunto de células solares que
convierten la luz en electricidad. Se llama solar porque el sol es una de las
fuentes de energía más fuertes para este tipo de uso. Las células solares a
veces se llaman células fotovoltaica, y la fotovoltaica significa literalmente
"luz-electricidad".
Las
células solares tienen el efecto fotovoltaico para absorber la energía del sol
y hacer que la corriente eléctrica fluya entre dos capas cargadas en la
dirección opuesta.
Figura N° 2. Circuito integrado CD4017
El CD4017 es utilizado muchas veces
como secuenciador de luces y
divisor de bajas frecuencias. El CD4017 cuenta con 16 pines en
total de los cuales, la alimentación del circuito integrado se hace por medio
del pin 16 y debido a su tecnología CMOS, puede ser alimentado desde 3 a unos
15 voltios de corriente continua [6].
Batería
La función prioritaria es la de acumular la
energía que se produce durante las horas de luminosidad para poder utilizar en
la noche en períodos prolongados de mal tiempo. Durante la noche toda la
energía demandada por la carga la provee el banco de baterías. En horas
tempranas de la mañana los módulos comienzan a generar, pero si la corriente
que entregan es menor que la carga exige la batería deberá contribuir en el
aporte. A partir de una determinada hora de la mañana, la energía generada por
os módulos fotovoltaicos supera la energía promedio demandada. Los módulos no
solo atenderán la demanda sino que además, todo exceso se almacenara en la
batería que empezará a cargarse y a recuperarse de su descarga de la noche
anterior. Finalmente durante la tarde, la corriente generada decrece y
cualquier diferencia con la demanda, la entrega la batería, en la noche la
generación es nula y todo consumo lo afronta la batería.
DESARROLLO
DEL PROYECTO.
Diagrama pictórico.
Nota: como
se puede observar se hizo una conexión pictográfica del circuito del proyecto
realizado semáforo fotovoltaico, y en la mano derecha está el diagrama
esquemático de los elementos más pequeños para tener una clara interpretación
de la conexión.
RESULTADO
Se logró utilizar la energía solar esta es la más importante para lo que se refiere generación eléctrica, pudimos presentar un prototipo de un semáforo fotovoltaico que trabaja por medio de los rayos solares y que por medio de una batería almacena energía permitiendo que este semáforo pueda trabajar en la noche.
La
implementación de un nuevo sistema nos ayuda con el consumo de energía limpia,
sustentable, eficiente y de bajo
costo en su instalación y mantenimiento del semáforo.
Demostrando que es una manera
perfecta para el ahorro de energía en las vías y una manera perfecta de cómo
evitar accidentes de tránsito y peatones.
CONCLUSIÓN.
El uso e implementación de la energía
solar trae consigo beneficios tanto medioambientales, educativos, económicos y
sociales. Pero también es cierto que el costo y el mantenimiento permanente de los
sistemas fotovoltaicos y otras modalidades de uso, requiere grandes inversiones.
La energía solar en inagotables puesto que la estamos recibiendo
constantemente, no contamina al medio ambiente, por medio del sol se logra
mejor la calidad de vida, a través de su transformación para la formación de
electricidad, calor, etcétera. Los sistemas fotovoltaicos pueden montarse
directamente a la estructura del edificio en vez de poner en las estructuras de
apoyo independiente, reduciendo así las necesidades de espacio. Sistemas
fotovoltaicos están disponibles en módulos flexibles y se pueden montar en casi
cualquier superficie para aprovechar la energía solar.
Referencias Bibliográficas
Datos
obtenidos de páginas en la web.
Para mayor observación del proyecto realizado le dejamos el link
https://www.youtube.com/watch?v=efhVwD2JMyY
