lunes, 26 de noviembre de 2018


SEMÁFORO FOTOVOLTAICO

 

Autores.


                                    Edgar Araúz                                             José Jirón
                        edgar19952616@hotmail.com                        josejiron6@hotmail.com


                                   Karina Rodríguez                                  Orlando Rojas
                          rodriguezk.30@hotmail.com               jhosep25rojitas04@gmail.com            

 

 

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.


 Figura N° 3. Diagrama esquemático de la conexión del semáforo fotovoltaico.

  

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




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