Matemática

 

UNIDAD EDUCATIVA MUNICIPAL "SEBATÍAN DE BENALCÁZAR"


PROYECTO INTERDISCIPLINARIO PARCILA 2

 

MATERIA:

MATEMÁTICA

 

NOMBRE:

SHAILA GUZMÁN

 

TEMA:

NATURALEZA Y VIDA

CURSO:

1 BGU “C”

 

05-01/22

 

 

 

 

función lineal en construcción de paneles de energía solar


 


 ¿Qué es la función lineal?

La función lineal es en sí misma una función polinómica, una relación que le asigna un valor único a cada instancia de la variable y que se compone de un polinomio, una suma o resta de una cantidad finita de términos. Un ejemplo de función polinómica es f(x) = ax + b, donde ax y b son los términos del polinomio.

Como se menciona en un párrafo anterior, la función lineal siempre da líneas rectas en los ejes cartesianos; más precisamente, las rectas son oblicuas, y ésta es la característica de las funciones polinómicas de primer grado. Tenemos tres grados más: el 0, donde se ubica la función constante, que siempre produce rectas paralelas u horizontales al eje x; el 2, con la función cuadrática, que al graficarla genera parábolas; el 3, al que pertenece la función cúbica, que se grafica en forma de curvas cúbica.

 Retomando la ecuación de función lineal f(x) = ax + b, podemos decir que a y b son constantes reales y x, una variable real. La constante a sirve para determinar la inclinación que tendrá la recta al ser graficada (su pendiente), mientras que b indica el punto en el cual se cortan la recta y el eje y.

¿Qué es la energía solar?

La energía solar es una energía renovable obtenida a partir de la radiación electromagnética del Sol. Se trata de una energía renovable porque se obtiene de una fuente natural e inagotable, en este caso el Sol

¿Cómo se produce la energía solar?

El proceso comienza cuando la luz solar cae sobre una de las caras de una célula fotoeléctrica, que componen los paneles solares, y se produce un diferencial de potencial eléctrico entre ambas caras haciendo que los electrones salten de un lugar a otro, generando así corriente eléctrica que luego se transporta hasta la red de distribución para llegar hasta los puntos de consumo.

Además de no emitir gases contaminantes o de efecto invernadero durante la producción de energía, una de las principales ventajas de esta tecnología es que es modular. Es decir, los paneles pueden usarse para el autoconsumo (abastecer electricidad en casas o edificios) o también para abastecer a la red eléctrica a través de grandes centrales como es el caso de nuestra Central Solar Rubí. Encuentra más información sobre esta central de energía aquí

 



Una vez que los electrones sueltos han sido recogidos en paneles individuales, la corriente resultante se conoce como corriente continua (CC). La electricidad que usamos para alimentar nuestros dispositivos móviles, ordenadores, cargar vehículos eléctricos o encender las luces de nuestra casa es corriente alterna (CA). Por lo que esta electricidad obtenida en las placas solares debe ser convertida en corriente alterna para poder ser consumida.

Esta conversión se realiza mediante dispositivos llamados inversores, que pueden configurarse como inversores en string, micro inversores u optimizadores de potencia, aun cuando cada configuración realiza la misma función general: convertir la electricidad de CC en electricidad de CA. Una vez realizada dicha conversión, la electricidad ya puede ser consumida en la vivienda o circular por la red eléctrica.

 

¿Cómo se fabrican los paneles solares?

El material más común y utilizado en la fabricación de los paneles solares es el silicio. El proceso de fabricación de paneles solares implica cortar el silicio cristalino en pequeños discos. El otro componente que también se utiliza y se coloca en los paneles solares es una delgada capa de vidrio. El cual funciona como mecanismo de protección para los paneles de silicio.










Después de que se completa la unión entre el vidrio y los paneles de silicio, se fija un sustrato a los paneles solares. Para esto se utiliza un cemento conductivo térmico, el cual tiene como función evitar que los paneles se sobrecalienten.

Un panel solar se compone además de dos materiales intercalados, llamados semiconductores. Los materiales se encuentran hechos de millones de átomos, que producen una carga negativa y otra positiva. El material utilizado para producir estos estímulos con carga positiva y negativa como ya se mencionó antes es el silicio.

Presentándose este en tres formas: silicio monocristalino, policristalino y amorfo. La opción monocristalina es la más eficiente de las tres bases de silicio que pueden utilizarse. Pero es también la opción más cara.

Tipos de paneles solares

·         Paneles solares de celdas monocristalinas: Ideales para espacios reducidos. Teniendo mayor eficacia en condiciones estándar.

·         Paneles solares de celdas policristalinas: Estos paneles en temperaturas elevadas son más favorables porque producen mayor energía.

·         Paneles de placa fina: Debido a la escasez de silicio se comenzaron a idear formas de reducir los materiales y costos de producción. Elaborando paneles con placas finas de cobre, indio y selenio. Asi como, una capa fina de cadmio y telurio. Gracias a procesos tecnológicos avanzados y estos materiales, se pueden crear hoy en día grandes parques solares.

·         Paneles de celdas flexibles: Estas celdas menos rígidas permiten que la alternativa de energía solar pueda incorporarse a otros elementos como ropa, mochilas, sombrillas, entre otros. Esto hace posible que se carguen aparatos portátiles en paseos al aire libre por ejemplo.

·         Paneles transparentes: Estos son elaborados con capas finas semitransparentes, con lo cual pueden incluirse sin restar estética a las construcciones. Eliminándose los vidrios polarizados. Es importante resaltar que en estos casos, los paneles solares no son utilizados únicamente para generar electricidad. Sino también para climatizar los edificios.

 

Dimensiones y Peso de los Paneles Solares Térmicos

Una variable a tener en cuenta será que al peso neto de los paneles hay que añadirles el agua que recorrerá las tuberías interiores. Por lo que su peso se puede llegar a multiplicar x2 una vez instalados

Las dimensiones son las siguientes:





.Como ya hemos visto, conocer la dimensión y el número de celdas que tiene un panel solar nos va a servir para conocer el voltaje del mismo

Al saber la potencia que vamos a generar necesitaremos conocer el tipo de batería que albergará la energía producida en caso de querer una instalación 100% desconectada de la red eléctrica.

Ahora bien, un panel solar de 18 voltios es perfecto para una batería de 12Vw ya que siempre necesitaremos una potencia mayor para cargar una batería de menor voltaje.

Si tenemos una batería de 24Vw, el doble que la anterior, necesitaremos un panel solar que produzca unos 36 Vw que se traducirá en una placa solar de 72 celdas.

Pero y ¿qué pasa si tenemos una batería de 48Vw? Normalmente los fabricantes no suelen producir placas solare mayores a 72 celdas, por lo tanto la solución a la que se llega es a la de conectar los paneles solares entre sí. Estos pueden ser o bien 2 de 72 celdas o 4 de 36.

Por otro lado, si lo que queremos en una instalación solar y que no necesariamente esté desconectada a la red eléctrica y por tanto no depender del uso de baterías, haremos uso de los inversores de electricidad, que hacen posible conectar la energía producida por los paneles solares a la propiedad, por lo que las restricciones de baterías desaparecen.

Esto permite a los fabricantes de placas solares jugar más con el número de celdas de cada panel y por tanto con las dimensiones. Esa es la razón por la cual el tamaño de cada panel solar puede variar de un fabricante a otro a pesar de haber una norma general (60 celdas para uso residencial y 72 para uso industrial).


 


 

 Bibliografía

·         Anónimo. (12 de 08 de 2016). gruposolinc. Obtenido de gruposolinc.: https://gruposolinc.com/como-se-fabrica-un-panel-solar/

·         Anónimo. (23 de 09 de 2018). problemasyecuaciones. Obtenido de problemasyecuaciones: https://www.problemasyecuaciones.com/funciones/lineales/funcion-lineal-problemas-resueltos-grafica-pendiente-interseccion-ejes-paralelas.html

·         Anónimo. (20 de 09 de 2020). enel. Obtenido de enel: https://www.enel.pe/es/sostenibilidad/que-es-la-energia-solar-y-como-funciona.html

·         Zanches, A. (12 de 03 de 2019). factorenergia. Obtenido de factorenergia: https://www.factorenergia.com/es/blog/autoconsumo/energia-solar/

 

 

Comentarios