Uso y aplicación de paneles solares

Trabajo Final
Termodinámica
“Uso y Aplicación de Paneles Solares”
Introducción El desarrollo de la energía solar se remonta a más de 100 años. En los primeros días, la energía solar se utilizaba principalmente para la producción de vapor que podría ser utilizado para manejar maquinaria. Pero no fue hasta el descubrimiento del “efecto fotovoltaico” por Henri Becquerel que permita laconversión de luz solar en energía eléctrica. El descubrimiento de Becquerel llevó a la invención en 1893 por Charles Fritts de la primera célula solar real que fue formada por láminas de revestimiento de selenio con una fina capa de oro. Y desde este humilde comienzo se plantearía el dispositivo que hoy conocemos como el panel solar. Hoy en día, los paneles solares y sistemas completos de paneles solaresse utilizan para una amplia variedad de aplicaciones. Sí, los paneles solares en forma de células solares siguen siendo utilizados en las calculadoras. Sin embargo, también se están utilizando para suministrar energía solar para toda la casa y los edificios comerciales, como la sede de Google en California. Los paneles solares fotovoltaicos se componen de celdas que convierten la luz enelectricidad. Dichas celdas se aprovechan del efecto fotovoltaico, mediante el cual la energía luminosa produce cargas positivas y negativas en dos semiconductos próximos de distinto tipo, por lo que se produce un campo eléctrico con la capacidad de generar corriente. Los paneles solares fotovoltaicos también pueden ser usados en vehículos solares. Como veíamos en el principio, también estaban los otrospaneles solares que eran de uso doméstico. Estos paneles solares usan la energía del Sol para calentar agua, transfiriendo calor hacia un compartimiento para mantener el agua caliente. Los paneles solares cuentan con una placa receptora y un sistema de tubos mediante el cual circulan líquidos adheridos a la placa. El líquido calentado es bombeado hacia un intercambiador de energía, donde deja su calory vuelve al panel para ser recalentado. Esto provee una manera simple para transformar y transferir energía solar usando los paneles solares.
Ciclo de Otto
Fue inventado a finales del siglo XIX por el ingeniero alemán Nikolaus Otto. Muchas de las máquinas térmicas que se construyen en la actualidad (motores de camiones, coches, maquinaria) están provistas de un motor denominado motor de cuatrotiempos. El ciclo que describe el fluido de trabajo de dichas máquinas se denomina ciclo de Otto, que es ideal para las maquinas de encendido de chispa. En el ciclo de Otto, el fluido de trabajo es una mezcla de aire y gasolina que experimenta una serie de transformaciones (seis etapas, aunque el trabajo realizado en dos de ellas se cancela) en el interior de un cilindro provisto de un pistón.
Elproceso consta de seis etapas:
1- Admisión: la válvula de admisión se abre, permitiendo la entrada en el cilindro de la mezcla de aire y gasolina. Al finalizar esta primera etapa, la válvula de admisión se cierra. El pistón se encuentra en su posición más baja (PMI).
2- Compresión adiabática: la mezcla de aire y gasolina se comprime sin intercambiar calor con el exterior. La transformación espor tanto isentrópica. La posición que alcanza el pistón se denomina punto muerto superior (PMS). El trabajo realizado por la mezcla en esta etapa es negativo, ya que ésta se comprime.
3- Explosión: la bujía se activa, salta una chispa y la mezcla se enciende. Durante esta transformación la presión aumenta a volumen constante.
4- Expansión adiabática: la mezcla se expande adiabáticamente. Duranteeste proceso, la energía química liberada durante la combustión se transforma en energía mecánica, ya que el trabajo durante esta transformación es positivo.
5- Enfriamiento isócoro: durante esta etapa la presión disminuye y la mezcla se enfría liberándose calor al exterior.
6- Escape: la válvula de escape se abre, expulsando al exterior los productos de la combustión. Al finalizar esta...