domingo, 29 de abril de 2007

MATRIZ DE CONGRUENCIA

TITULO DEL OBJETIVO GENERAL
BENEFICIOS DE LA ENERGIA SOLAR PARA EL SER HUMANO APLICACIONES Y APROVECHAMIENTO

OBJETIVOS ESPECIFICOS DE LA HIPOTESIS
NUESTRA HIPOTESIS SE BASA EN QUE LA ENERGIA SOLAR ES MAS BARATA QUE OTRA CUALQUIER Y ES FACIL DE LLEVAR ACABO EN SUS PROYECTOS; PERO UNO DE LOS QUE ENFRENTAMOS ES QUE EN ALGUNOS PAISES NO POSEEN LOS CONOCIMIENTOS NECESARIOS PARA LLEVAR ACABO ESTE TIPO DE PROYECTOS ADEMAS DE QUE ENFRENTARIA PROBLEMAS CON LAS GRANDES INDUSTRIAS PRODUCTORAS DE OTRO DE ENERGIA.

VARIABLES
*LA ENERGIA SOLAR ES REALMENTE BARATA.
*TIENE UNA LARGA DURACION DE VIDA LA TECNOLOGIA QUE SE UTILIZA `PARA LA TRANSFORMACION DE ESTA.
*TENDRA EFECTO ECOCNOMICOS, SOCIALES Y POLITICOS.

FUENTES

*MICROSOFT ENCARTA 2003
*FISICA APLICADA
*INTERNET
*ASPECTOS FISICOS DEL SOL

hipotesis

Definición de hipótesis.
Es una proposición que establece relaciones, entre los hechos; para otros es una posible solución al problema; otros mas sustentan que la hipótesis no es mas otra cosa que una relación entre las variables, y por último, hay quienes afirman que es un método de comprobación.


CLASIFICACIÓN POR SU EXTENSIÓN


A) SINGULARES: La hipótesis se halla localizada en términos espacio tiempo.
B) GENERALES RESTRINGIDAS: La hipótesis hace referencia a la totalidad de miembros que la conforman, quedando restringida a un grupo, espacio, tiempo.
C) UNIVERSALES NO RESTRINGIDAS: Verificadas en un grupo y generalizadas a una población.




HIPOTESIS

LA ENERGIA SOLAR ES BARATA A COMPARACION CON OTRAS PERO RESULTA UN PROBLEMA LA TECNLOGIA QUE SE UTILIZA YA QUE ES CARA.


TIPO DE HIPOTESIS:
general

MARCO TEORICO

La energía solar es la energía obtenida directamente del Sol. La radiación solar incidente en la Tierra puede aprovecharse por su capacidad para calentar o directamente a través del aprovechamiento de la radiación en dispositivos ópticos o de otro tipo. Es un tipo de energía renovable y limpia, lo que se conoce como energía verde.

La potencia de la radiación varía según el momento del día, las condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud. Se puede asumir que en buenas condiciones de irradiación el valor es superior a los 1000 W/m² en la superficie terrestre. A esta potencia se la conoce como irradiancia.

La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de ambas. La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida por la bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, en las nubes, y el resto de elementos atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas direcciones.

La irradiación directa normal (o perpendicular a los rayos solares), fuera de la atmósfera recibe el nombre de constante solar y tiene un valor medio de 1354 W/m² (que corresponde a un valor máximo en el perihelio de 1395 W/m² y un valor mínimo en el afelio de 1308 W/m².)
Energía solar pasiva: Aprovecha el calor del sol sin necesidad mecanismos o sistemas mecánicos.

Energía solar térmica: Para producir agua caliente de baja temperatura para uso doméstico sanitario y calefacción.

Energía solar fotovoltaica: Para producir electricidad, en placas de semiconductores que se excitan con la radiación solar.

Energía solar termoeléctrica: Para producir electricidad con un ciclo termodinámico convencional, a partir de un fluido calentado por el sol.
Energía solar híbrida: Combina la energía solar con la combustión de biomasa o combustibles fósiles.

Energía eólico solar: Funciona con el aire calentado por el sol y que sube por una chimenea donde están los generadores.
Una energía garantizada para los próximos 6.000 millones de años

El Sol, fuente de vida y origen de las demás formas de energía que el hombre ha utilizado desde los albores de la Historia, puede satisfacer todas nuestras necesidades, si aprendemos cómo aprovechar de forma racional la luz que continuamente derrama sobre el planeta. Ha brillado en el cielo desde hace unos cinco mil millones de años, y se calcula que todavía no ha llegado ni a la mitad de su existencia.

Durante el presente año, el Sol arrojará sobre la Tierra cuatro mil veces más energía que la que vamos a consumir.

España, por su privilegiada situación y climatología, se ve particularmente favorecida respecto al resto de los países de Europa, ya que sobre cada metro cuadrado de su suelo inciden al año unos 1.500 kilovatios-hora de energía, cifra similar a la de muchas regiones de América Central y del Sur. Esta energía puede aprovecharse directamente, o bien ser convertida en otras formas útiles como, por ejemplo, en electricidad.

No sería racional no intentar aprovechar, por todos los medios técnicamente posibles, esta fuente energética gratuita, limpia e inagotable, que puede liberarnos definitivamente de la dependencia del petróleo o de otras alternativas poco seguras, contaminantes o, simplemente, agotables.

Es preciso, no obstante, señalar que existen algunos problemas que debemos afrontar y superar. Aparte de las dificultades que una política energética solar avanzada conllevaría por sí misma, hay que tener en cuenta que esta energía está sometida a continuas fluctuaciones y a variaciones más o menos bruscas. Así, por ejemplo, la radiación solar es menor en invierno, precisamente cuando más la solemos necesitar.

de vital importancia proseguir con el desarrollo de la incipiente tecnología de captación, acumulación y distribución de la energía solar, para conseguir las condiciones que la hagan definitivamente competitiva, a escala planetaria.

¿Qué se puede obtener con la energía solar?
Básicamente, recogiendo de forma adecuada la radiación solar, podemos obtener calor y electricidad.

El calor se logra mediante los captadores o colectores térmicos, y la electricidad, a través de los llamados módulos fotovoltaicos. Ambos procesos nada tienen que ver entre sí, ni en cuanto a su tecnología ni en su aplicación.

Hablemos primero de los sistemas de aprovechamiento térmico. El calor recogido en los colectores puede destinarse a satisfacer numerosas necesidades. Por ejemplo, se puede obtener agua caliente para consumo doméstico o industrial, o bien para dar calefacción a nuestros hogares, hoteles, colegios, fábricas, etc. Incluso podemos climatizar las piscinas y permitir el baño durante gran parte del año.

También, y aunque pueda parecer extraño, otra de las más prometedoras aplicaciones del calor solar será la refrigeración durante las épocas cálidas .precisamente cuando más soleamiento hay. En efecto, para obtener frío hace falta disponer de una «fuente cálida», la cual puede perfectamente tener su origen en unos colectores solares instalados en el tejado o azotea. En los países árabes ya funcionan acondicionadores de aire que utilizan eficazmente la energía solar.

Las aplicaciones agrícolas son muy amplias. Con invernaderos solares pueden obtenerse mayores y más tempranas cosechas; los secaderos agrícolas consumen mucha menos energía si se combinan con un sistema solar, y, por citar otro ejemplo, pueden funcionar plantas de purificación o desalinización de aguas sin consumir ningún tipo de combustible.

Las «células solares», dispuestas en paneles solares, ya producían electricidad en los primeros satélites espaciales. Actualmente se perfilan como la solución definitiva al problema de la electrificación rural, con clara ventaja sobre otras alternativas, pues, al carecer los paneles de partes móviles, resultan totalmente inalterables al paso del tiempo, no contaminan ni producen ningún ruido en absoluto, no consumen combustible y no necesitan mantenimiento. Además, y aunque con menos rendimiento, funcionan también en días nublados, puesto que captan la luz que se filtra a través de las nubes.

La electricidad que así se obtiene puede usarse de manera directa (por ejemplo para sacar agua de un pozo o para regar, mediante un motor eléctrico), o bien ser almacenada en acumuladores para usarse en las horas nocturnas. También es posible inyectar la electricidad generada en la red general, obteniendo un importante beneficio.

Si se consigue que el precio de las células solares siga disminuyendo, iniciándose su fabricación a gran escala, es muy probable que, para la segunda década del siglo, una buena parte de la electricidad consumida en los países ricos en sol tenga su origen en la conversión fotovoltaica.
La energía solar puede ser perfectamente complementada con otras energías convencionales, para evitar la necesidad de grandes y costosos sistemas de acumulación. Así, una casa bien aislada puede disponer de agua caliente y calefacción solares, con el apoyo de un sistema convencional a gas o eléctrico que únicamente funcionaría en los periodos sin sol. El coste de la «factura de la luz» sería sólo una fracción del que alcanzaría sin la existencia de la instalación solar.

El sol
Es una masa de materia gaseosa caliente que irradia a una temperatura efectiva de unos 6000ºC. De la distribución espectral de la radiación de esta fuente de energía, medida fuera de la atmósfera terrestre, aproximadamente la mitad esta en la región visible del espectro, cerca de la otra región visible del espectro, cerca de la otra región infrarroja y un pequeño porcentaje de la región ultravioleta. El sol esta a una distancia de 149490000 kilómetros de la Tierra, y la constante solar, esto es, la intensidad media de radiación medida fuera de la atmósfera en un plano normal la radiación es aproximadamente 1.94 cal/min. cm3.

La intensidad de la radiación solar que llega a la superficie de las Tierra se reduce por varios factores variables, entre ellos, la absorción de la radiación, en intervalos de longitud de onda específicos, por los gases de la atmósfera, dióxido de carbono, ozono, etc., por el vapor de agua, por la difusión atmosférica por la partículas de polvo, moléculas y gotitas de agua, por reflexión de las nubes y por la inclinación del plano que recibe la radiación respecto de la posición normal de la radiación.

OBJETIVOS

Objetivo general: Que la energía solar sea en beneficio de todos y no solo para enriquecer algunos usándolo como un negocio es por eso que en nuestra investigación mencionamos puntos de aplicación y deficiencias en las que entra el mal manejo del material que se utiliza para transformar la energía solar.

Objetivo particulares
* Es que hagamos conciencia de que los recursos naturales no renovables se acaban y que por medio de nuestros escritos la gente se entere de que deben sustituirse inmediatamente.

*La energía solar es un recurso que no se acabara por el momento además de ser una energía barata o sin costo la cual se debe aprovechar para el mejoramiento del planeta ya que sustituye energías no renovables.

* La energía solar es la energía obtenida directamente del Sol. La radiación solar incidente en la Tierra puede aprovecharse por su capacidad para calentar o directamente a través del aprovechamiento de la radiación en dispositivos ópticos o de otro tipo. Es un tipo de energía renovable y limpia, lo que se conoce como energía verde.

CUADRO DE SITUACION PROBLEMATICA

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Generación de electricidad
Se puede generar electricidad a partir de la energía solar por varios procedimientos. En el sistema termal la energía solar se usa para convertir agua en vapor en dispositivos especiales. En algunos casos se usan espejos cóncavos que concentran el calor sobre tubos que contienen aceite.
El aceite alcanza temperaturas de varios cientos de grados y con él se calienta agua hasta ebullición. Con el vapor se genera electricidad en turbinas clásicas. Con algunos dispositivos de estos se consiguen rendimientos de conversión en energía eléctrica del orden del 20% de la energía calorífica que llega a los colectores.

La luz del sol se puede convertir directamente en electricidad usando el efecto fotoeléctrico. Las células fotovoltaicas no tienen rendimientos muy altos. La eficiencia media en la actualidad es de un 10 a un 15%, aunque algunos prototipos experimentales logran eficiencias de hasta el 30%. Por esto se necesitan grandes extensiones si se quiere producir energía en grandes cantidades.

Uno de los problemas de la electricidad generada con el sol es que sólo se puede producir durante el día y es difícil y cara para almacenar. Para intentar solucionar este problema se están investigando diferentes tecnologías. Una de ellas usa la electricidad para disociar el agua, por electrólisis, en oxígeno e hidrógeno. Después el hidrógeno se usa como combustible para regenerar agua, produciendo energía por la noche.

La producción de electricidad por estos sistemas es más cara, en condiciones normales, que por los sistemas convencionales. Sólo en algunas situaciones especiales compensa su uso, aunque las tecnologías van avanzando rápidamente y en el futuro pueden jugar un importante papel en la producción de electricidad. En muchos países en desarrollo se están usando con gran aprovechamiento en las casas o granjas a los que no llega el suministro ordinario de electricidad porque están muy lejos de las centrales eléctricas.

ELECCION DEL TEMA

Tema:
Energía Solar Estructura: El efecto y aplicaciones de la energía solar.

Preguntas:
1.- ¿Estoy realmente interesado en este tema de investigación como dedicarle tiempo?

Llama nuestra atención ya que es un tema vinculado con las ingenierías además de un reto para sustituir energías no renovables por lo cual estamos dispuesto a dedicarle tiempo y esfuerzo.

2.- ¿La investigación amplia el conocimiento existente, o si contribuirá a un avance de tipo tecnológico dando solución a necesidades reales?

Claro que en futuro solucionara la mayoría de necesidades por que la energía solar
promete se un modo de vida a futuro.

3.- ¿Que tipo de población se beneficiara con estos resultados?

La verdad se descubre algo de forma mediática va beneficiar a todo mundo.

TIPOS DE INVESTIGACION

INVESTIGACION DESCRIPTIVA. Se efectúa cuando se desea describir, en todos sus componentes principales, una realidad.

INVESTIGACION SINCRONICA. Son aquellos que estudian fenómenos que se dan a corto periodo.

INVESTIGACION DIACRONICA. Son aquellas que estudian fenómenos en un periodo largo con le objeto de verificar los cambios que se pueden producir.

INVESTIGACION PURANA.-Persigue una utilización inmediata para los conocimientos obtenidos sino que busca acrecentar los conocimientos teóricos para el progreso de una ciencia, sin interesarse en una ciencia directamente en sus posibles aplicaciones o consecuencias practicas, esto no quiere decir que estén desligadas de la practica o que sus resultados no vayan a ser empleados para fines concretos en un futuro.

INVESTIGACION APLICADA Esta guarda relación y avances de la investigación pura y se enriquece de ellos. A diferencia de la pura esta persigue fines de aplicación directos e inmediatos. Busca la aplicación sobre una realidad circunstancial antes que el desarrollo de teorías. Esta investigación busca conocer para hacer y para actuar.


Conclusión: Nuestra investigación esta basada en la en la investigación aplicada ya que el tema a tratar es energía solar donde buscamos soluciones a necesidades del ser humano en la cual planteamos soluciones; también la relacionamos con la diacrónica ya que el proceso de estudio es demasiado amplio lo cual lleva demasiado tiempo.