VALDEZ-GUZMAN-CELSO-FRANCISCO

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
T E S I S 
P R E S E N T A :
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
 2008
Q U E PA R A O B T E N E R E L T Í T U L O D E :
¨DISEÑO Y FABRICACIÓN DE UN AUTOMÓVIL DE ENERGÍA SOLAR PARA 
PERSONAS CON CAPACIDADES DIFERENTES EL HUASTECO¨
I N G E N I E R O M E C Á N I C O
UNIDAD PROFECIONAL AZCAPOTZALCO
VA L D E Z G U Z M Á N C E L S O F R A N C I S C O
Esta tesis, si bien ha requerido de esfuerzo y mucha dedicación por parte 
del autor y su director de tesis, no hubiese sido posible su finalización sin 
la cooperación desinteresada de todas y cada una de las personas que a 
continuación citaré y muchas de las cuales han sido un soporte muy 
fuerte en momentos de angustia y desesperación. 
 
 
 
GRACIAS A CADA UNO DE MIS MAESTROS 
 
Que participaron en mi desarrollo profesional durante mi carrera, sin su ayuda y 
conocimientos no estaría en donde me encuentro ahora. 
 
GRACIAS A MI MADRE 
 
Porque gracias a tu cariño, guía y apoyo he llegado a realizar uno de mis 
anhelos más grandes de mi vida, fruto del inmenso apoyo, amor y confianza 
que en mi se depositó y con los cuales he logrado terminar mis estudios 
profesionales que constituyen el legado más grande que pudiera recibir y por lo 
cual te viviré eternamente agradecido. 
Con cariño y respeto. 
GRACIAS A MI ESPOSA E HIJA 
Porque sólo la superación de mis ideales, me han permitido comprender cada 
día más la difícil posición de ser padres, mis conceptos, mis calores morales y 
mi superación se las debo a ustedes; esto será la mejor de las herencias; lo 
reconozco y lo agradeceré eternamente. En adelante pondré en práctica mis 
conocimientos y el lugar que en mi mente ocuparon los libros, ahora será de 
ustedes, esto, por todo el tiempo que les robé pensando en mí. 
Gracias. 
GRACIAS A MI HERMANO 
Por su apoyo incondicional, y siempre estar a mi lado. 
 
GRACIAS AL INGENIERO JOSE GERARDO MINUTTI PILONI 
Por asesorarme a lo largo de la tesis y acompañarme en este camino que hoy 
culmina en el presente proyecto, por compartir su conocimiento conmigo e 
inspirar en mi mucha admiración. 
 
 
II NN DD II CC EE 
 
 
 PÁGINA 
 
 
1. INTRODUCCIÓN…………………………………………………………1 
2. JUSTIFICACIÓN………………………………………………….……….3 
 
3. RESEÑA HISTORICA……………………………………………………5 
4. OBJETIVOS……………………………………………………………… 9 
5. INNOVACIÓN TECNOLÓGICA……………………………………… 11 
CAPITULO PÁGINA 
I……………………………………………………………………………………..12 
1. MARCO TEORICO………………………………………………. 13 
1.1 EL”HUASTECO” AUTO DE ENERGIA SOLAR PARA 
 DISCAPACITADOS………………………………………………13 
1.2 ¿CÓMO FUNCIONA UN AUTO SOLAR?............................ ...13 
1.3 ¿FUNCIONAN DIFERENTEMENTE LOS 
 AUTOS SOLARES?............................................................... 13 
1.4 ¿CÓMO TRABAJA LA ENERGÍA SOLAR?........................... 14 
1.5 ¿QUÉ SE PUEDE OBTENER CON 
LA ENERGÍA SOLAR?.................................................................14 
1.6 ¿TRABAJAN LAS CÉLULAS FOTOVOLTAICAS 
 EN CLIMAS GÉLIDOS?......................................................... 15 
1.7 ¿TRABAJAN EN DÍAS NUBLADOS? ¿QUÉ 
1.8 PASA EN INTERIORES?....................................................... 16 
1.9 ¿CUÁNTO DURARÁ MI SISTEMA PV? 
¿PERDERÁN POTENCIA A TRAVÉS 
CAPITULO PÁGINA 
 
DEL TIEMPO LOS MÓDULOS?............................................ 17 
1.10 ¿REQUIEREN ALGÚN TIPO DE MANTENIMIENTO?......... 17 
1.11 ¿HAY DIFERENTES TIPOS DE MÓDULOS 
 SOLARES (PV) ?.................................................................. 18 
1.12 ¿ES NECESARIO USAR CABLES Y 
FUSIBLES ESPECIALES?.................................................... 18 
1.13 EL SOL…………………………………………………….......... 19 
1.14 ENERGIA SOLAR……………………………………………… 20 
1.15 TRANSFORMACIÓN NATURAL DE LA 
ENERGÍA SOLAR A LA ENERGIA ELECTRICA 
 UTILIZABLE………………………………………………………….21 
1.16 ELECTRICIDAD FOTOVOLTAICA………...…………………. 23 
1.17 GENERACION ELECTRICA……………………………….... 24 
1.18 ALMACENAMIENTO DE ENERGIA SOLAR 
 EN BATERIAS……………………………………………..…... 25 
1.19 BATERIAS DEEP CYCLE…………………………………… 25 
1.20 ¿QUE ES UN CICLO?........................................................... 26 
1.21 TIPOS DE CICLOS………………………………………… 26 
1.22 CICLOS DE VIDA……………………………………………… 27 
1.23 DETERMINANDO EL PORCENTAJE DE 
CARGA DE LAS BATERIAS……………………………….. 27 
1.24 BATERÍAS Y ACUMULADORES DE CARGA…………….. 28 
1.25 CARACTERÍSTICAS..………………………………… 31 
1.26 INFORMACIÓN GENERAL SOBRE BATERIAS………….. 32 
 
CAPITULO PAGINA 
 
I I……………………………………………………………………………………... 33 
 
2.1 BASE DE DATOS TECNICOS DEL 
CARRO SOLAR “HUSTECO”…………………….……….... 34 
 
2.2 FOTOS DEL CARRO SOLAR “HUASTECO”.……………. 44 
 
I I I…………………………………………………………………………………….49 
3.1 FABRICACIÓN DE CÉLULAS SOLARES…………………… 50 
3.2 EL SILICIO……………………………………………………… 52 
3.3 PROBLEMÁTICA…………………………………………….. 55 
3.4 TABLAS DEL INEGI……………….…………………………… 55 
3.5 FUENTES DE ENERGÍA……….……………………………… 58 
3.5.1 Energía del petróleo, gas y carbón…………………………58 
3.5.2 Energía hidráulica…………………………………………. 58 
3.5.3 Energía nuclear…………………………………………….. 59 
3.5.4 Energía geotérmica………………………………...……….59 
3.5.5 Energía solar…………………………………………………59 
3.5.6 Energía eólica………………………………………………60 
3.5.7 Energía de la biomasa…………………………………….60 
I V ……………………………………………………………………………61 
4.1 ¿QUE TAN LIMPIOS SON LOS VEHICULOS 
 SOLARES? …………………………………………………………62 
4.2 ¿QUÉ SON CONTAMINANTES TÓXICOS EN 
 EL AIRE?............................................................................... 64 
4.3 ¿CUÁLES SON LOS EFECTOS DE LOS 
CAPITULO PÁGINA 
 
CONTAMINANTES TÓXICOS DEL AIRE SOBRE 
 LA SALUD Y EL MEDIO AMBIENTE?.................................. …..64 
4.4 ¿DE DÓNDE PROVIENEN LOS CONTAMINANTES 
 TÓXICOS DEL AIRE?........................................................... …..64 
4.5 ¿DE QUÉ MANERA ESTÁ EXPUESTA LA GENTE 
 A LAS SUSTANCIAS TÓXICAS EN EL AIRE?................... …..65 
4.6 PRECAUCIONES………………………………………………. …..66 
4.6.1 Luz artificial………………………………………….…….. .. 66 
4.6.2 Cuidado …………………………………………….…………66 
4.7 CONCLUSIONES………………………………………….…………67 
4.8 ANEXOS (DIAGRAMAS)…………………….................................69 
 
4.9 PLANTA CHASIS…………………………………………………… 70 
4.10 CORTE ¨B-B¨ (UBICACIÓN MOTOR)……………………...……...71 
4.11 CORTE ¨C-C¨……………………………… ………………...………72 
4.12 CORTE ¨D-D¨ (UBICACIÓN MOTOR REDUCTOR)……….…….73 
4.13 PLANTA CUBIERTA……………………………………………..…. 74 
4.14 DETALLES DE LLANTAS Y DIRECCION…………………..…….75 
4.15 PLANTA TRACCION TRASERA Y DIRECCION……………..…..76 
4.16 DETALLE Nº 1………………………………………………….…….77 
4.17 CORTE ¨A-A¨ (ESTRUCTURA)…………………………….………78 
4.18 DETALLE Nº 2………………………………………………….…….79 
 
 
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1
 
INTRODUCCION 
Cada día cae sobre la Tierra más energía proveniente de los rayos solares 
que la cantidad total de energía que los 5,9 mil millones de habitantes terrestres 
consumirían en 27 años. 
Sólo en las últimas décadas cuando hay mayores demandas de energía, 
problemas ambientales crecientes y una disminución de las fuentes de 
combustibles fósiles- hemos volcado la atención hacia las opciones de energía 
alternativa y concentrado nuestra atención en explotar con seriedad estos 
tremendos recursos. 
Con el uso de combustibles fósiles hemos alterado gravemente la 
naturaleza, se desaparecen poco a poco diferentes tipos de plantas y animales, 
esto es gracias al calentamiento global que altera todas las estaciones del año y 
por ende eso también nos afecta a los seres humanos. 
 Los motores de combustión interna (gasolina o diesel) tienen una eficiencia 
de un 33 a un 35 %, dicho en otras palabras de cienpesos se le depositan de 
gasolina a un vehiculo solo aprovecha 35 pesos lo demás son perdidas de energía 
que es altamente contaminante. 
En cambio los motores de corriente eléctrica tienen una eficiencia de un 
98 % y el 2% que no aprovecha no es contaminante y no son muy ruidosos como 
un vehiculo de combustión interna. 
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2
 
La presente tesis muestra las cualidades de la energía solar y su uso en el 
ámbito automotriz, viendo como el hombre se ha esforzado por tratar de 
aprovechar al máximo la energía solar. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3
 
JUSTIFICACIÓN 
 
Si se entiende un automóvil solar como aquel vehículo que es impulsado 
únicamente por celdas fotovoltaicas, entonces los automóviles solares no son los 
que se estarán conduciendo en un futuro, ya que en realidad no son nada 
prácticos, son excesivamente caros, complicados, frágiles y aún en el caso de que 
se lograran obtener celdas solares con 100 % de eficiencia, la energía que podría 
captar un vehículo de tamaño regular sería muy poca para cubrir las necesidades 
de transporte actuales, además de que la luz solar no siempre esta presente. 
La verdadera importancia de un automóvil solar no radica pues en un futuro 
transporte comercial, sino en lo siguiente: 
*Un automóvil solar es un verdadero proyecto de investigación y desarrollo 
de adelantos tecnológicos en aerodinámica, materiales, fotoceldas, electrónica, 
motores, baterías y llantas, que pueden ser posteriormente aplicados a los 
vehículos eléctricos para hacerlos competitivos frente a los vehículos de 
combustión interna y acelerar así, su aceptación en el mercado. Se debe recordar 
que una gran parte de los avances tecnológicos incorporados hoy en los vehículos 
de combustión interna, que nos transportan cotidianamente, fueron desarrollados 
en prototipos para competencias automovilísticas. 
Un automóvil solar, resalta los términos "eficiencia" y "energía solar" de una 
manera por demás atractiva, lo que ha provocado un efervescente interés por 
estos términos entre los ingenieros. El automóvil solar, es capaz de recorrer 
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4
 
enormes distancias y viajar a una velocidad promedio de 70 km/hrs. con una 
potencia menor a 1 Kw., potencia equiparable a aquélla que se podría encontrar 
en cualquier aparato electrodoméstico, como un secador de pelo. La idea de 
realizar grandes cantidades de trabajo utilizando muy poca potencia, es 
exactamente lo que se entiende por eficiencia. Esto se logra, gracias a que el 
auto solar utiliza en su construcción materiales superligeros y resistentes como lo 
son el Kevlar y la fibra de carbono a manera de sándwich con panal de abeja de 
fibra de armadía, logrando así obtener el menor peso para una estructura con una 
resistencia que cumple con los requisitos de seguridad, también, se reducen al 
máximo las pérdidas mecánicas por fricción en rodamientos, y en la transmisión, 
se tiene una forma aerodinámica de muy bajo coeficiente de arrastre, se reducen 
también las pérdidas en la electrónica usando componentes de calidad y 
diseñando circuitos que manejen una adecuada relación voltaje-corriente y se 
utilizan llantas especiales para reducir la resistencia al rodamiento. El intentar 
reducir el peso, las pérdidas aerodinámicas, las mecánicas y las electrónicas es lo 
que hacen de este interés para la ingeniería como una verdadera opción para los 
ingenieros ya que es un recurso humano fundamental para el desarrollo industrial 
y económico de México. 
 
 
 
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5
 
RESEÑA HISTORICA 
El Efecto Fotoeléctrico es la formación y liberación de partículas eléctricamente 
cargadas que se produce en la materia cuando es irradiada con luz u otra 
radiación electromagnética. El término efecto fotoeléctrico designa varios tipos de 
interacciones similares. En el efecto fotoeléctrico externo se liberan electrones en 
la superficie de un conductor metálico al absorber energía de la luz que incide 
sobre dicha superficie. Este efecto se emplea en la célula fotoeléctrica, donde los 
electrones liberados por un polo de la célula, el foto cátodo, se mueven hacia el 
otro polo, el ánodo, bajo la influencia de un campo eléctrico. El estudio del efecto 
fotoeléctrico externo desempeñó un papel importante en el desarrollo de la física 
moderna. Una serie de experimentos iniciados en 1887 por Becquerel demostró 
que el efecto fotoeléctrico externo tenía determinadas características que no 
podían explicarse por las teorías de aquella época, que consideraban que la luz y 
todas las demás clases de radiación electromagnética se comportaban como 
ondas. Por ejemplo, a medida que la luz que incide sobre un metal se hace más 
intensa, la teoría ondulatoria de la luz sugiere que en el metal se liberarán 
electrones con una energía cada vez mayor. Sin embargo, los experimentos 
mostraron que la máxima energía posible de los electrones 
emitidos solo depende de la frecuencia de la luz incidente, no de su intensidad. 
En 1905, para tratar de explicar el mecanismo del efecto fotoeléctrico externo, 
Albert Einstein sugirió que podría considerarse que la luz se comporta en 
determinados casos como una partícula, y que la energía de cada partícula 
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6
 
luminosa, o fotón, sólo depende de la frecuencia de la luz. Para explicar el efecto 
fotoeléctrico externo, Einstein consideró la luz como un conjunto de "proyectiles" 
que chocan contra el metal. Cuando un electrón libre del metal es golpeado por un 
fotón, absorbe la energía del mismo. Si el fotón tiene la suficiente energía, el 
electrón es expulsado del metal. La teoría de Einstein explicaba muchas 
características del efecto fotoeléctrico externo, como por ejemplo el hecho de que 
la energía máxima de los electrones expulsados sea independiente de la 
intensidad de la luz. Según la teoría de Einstein, esta energía máxima sólo 
depende de la energía del fotón que lo expulsa, que a su vez sólo depende de la 
frecuencia de la luz. La teoría de Einstein se verificó por experimentos posteriores. 
Su explicación del efecto fotoeléctrico, con la demostración de que la radiación 
electromagnética puede comportarse en algunos casos como un conjunto 
de partículas, contribuyo al desarrollo de la teoría cuántica. El término efecto 
fotoeléctrico también puede referirse a otros tres procesos: 
• La fotoionización. 
• La fotoconducción. 
• Efecto fotovoltaico. 
La fotoionización es la ionización de un gas por la luz u otra radiación 
electromagnética. Para ello, los fotones tienen que poseer la suficiente energía 
para separar uno o más electrones externos de los átomos de gas. En la 
fotoconducción, los electrones de materiales cristalinos absorben energía de los 
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7
 
fotones y llegan así a la gama de niveles de energía en la que pueden desplazarse 
libremente y conducir electricidad. En el efecto fotovoltaico, los fotones crean 
pares electrón-hueco en materiales semiconductores. En un transistor, este efecto 
provoca la creación de un potencial eléctrico en la unión entre dos 
semiconductores diferentes. 
*Albert Einstein nació en Alemania en 1879. Amenazado por el régimen nazi, 
inmigró a los EE.UU. de N.A. y se naturalizó en 1940. Autor de numerosos 
estudios de física teórica, formuló la Teoría de la Relatividad, de suma 
trascendencia en la ciencia moderna. Dotado de elevados sentimientos, intervino 
constantemente en favor de la paz. En 1924 le fue otorgado el Premio Novel. Sus 
pasatiempos eran las caminatas y, principalmente, interpretar melodíascon el 
violín. Falleció en los EE.UU. en 1955 
La historia de los autos solares se remonta a 1982, cuando un visionario 
aventurero australiano, de origen danés, Hans Tholstrup, y el piloto de carreras 
Larry Perkins, construyeron y manejaron el primer auto solar, el "BP Quiet 
Achiever" desde Perth hasta Sydney. Cruzar Australia de oeste a este por un total 
de 4058 Km. tomó 20 días con un promedio de velocidad de 23 km/h. 
El propósito de este primer auto, fue el de mostrar al mundo tres cosas 
básicamente, que la energía solar era una fuente muy importante y 
suficientemente desarrollada para sustituir a los combustibles fósiles, que el 
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8
 
transporte terrestre tiene alternativas no contaminantes como el vehículo eléctrico, 
y crear el interés en el mundo científico por el desarrollo de ambas. 
El primer fruto de este propósito se dio en 1985, cuando el suizo Urs Muntwyler 
creó la primera competencia mundial de autos solares el "Tour de Sol", misma que 
creó una gran expectación y atrajo la mirada del mundo. Desde entonces esta 
carrera se celebra anualmente en Europa. 
A pesar de que la historia del automóvil eléctrico es más antigua que la de los 
es evidente el gran auge que a tomado la idea del vehículo eléctrico a partir de 
este tipo de competencias que definitivamente han logrado captar el interés del 
mundo científico, enfocándolo al desarrollo del vehículo eléctrico. 
General Motors, después de haber ganado el World Solar Challenge en 1987 
con su extraordinario automóvil solar, el "Sunraycer", decidió diseñar y construir 
con miras comerciales, uno de los autos eléctricos más prometedores; el "EV1". 
Este automóvil es capaz de desarrollar velocidades de 160 km/h y tiene una 
autonomía de 190 km. a una velocidad de 90 km/hrs. 
 
 
 
 
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9
 
 
Objetivos 
 El principal propósito es el diseño y montaje de un prototipo de automóvil con 
un Generador Fotovoltaico instalado en su cubierta para así evaluar su 
funcionamiento. 
 La incorporación de una nueva fuente de energía, que además es respetuosa 
con el medio ambiente, permitirá paliar la continua descarga a la que se ven 
sometidas las baterías, especialmente la de servicio, lo que aumentará la vida 
media de las mismas. Por otro lado, la autonomía del automóvil también se verá 
incrementada, ya que actualmente la carga de las baterías no depende por 
completo de la existencia de un punto de acceso a la red eléctrica. Si bien, esto se 
cumple en la mayoría de las ocasiones, existen situaciones especiales en las que 
se requiere la autonomía del vehículo para discapacitados. 
 La incorporación del generador fotovoltaico en el vehículo exige la búsqueda de 
una configuración física y eléctricamente adecuada que optimice tanto la 
instalación del mismo en la cubierta del vehículo como la interacción del sistema 
eléctrico original del vehículo con el generador fotovoltaico. En este aspecto, la 
utilización del prototipo como banco de pruebas es enormemente valiosa. 
• Entender el proceso de conversión de la energía solar para poder ser 
utilizada por el hombre 
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10
• Como puede ser utilizada en medios de transporte terrestre 
• La importancia del vehículo solar 
• Funcionamiento de un vehículo solar 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 INNOVACIÓN TECNOLÓGICA 
• Desarrollo de la tecnología Fotovoltaica para ser utilizada en los vehículos 
solares para discapacitados. 
• Desarrollo de soluciones estándar de integración en vehículos 
convencionales, estudiando tanto aspectos técnicos como de legislación. 
• El vehiculo de energía solar aquí mostrado o también conocido como 
vehiculo cero emisiones esta diseñado para personas con discapacidad 
motriz todos sus controles son manuales (acelerador, freno, dirección, luces 
y tiene un dispositivo en el asiento para que se adapte a el tamaño 
antropométrico del usuario ya que es corredizo y jira 180° con un seguro 
automático cada 90° para que le sea mas fácil el acenso y descenso a las 
personas) 
• Este proyecto es muy dócil y noble, gracias a todas las transformaciones 
que se le pueden hacer y con esta ventaja se le podría aplicar dentro de 
naves industriales ya que es un vehiculo de cero emisiones o para 
transportarse grandes distancias de una nave industrial a otra o 
simplemente trasladarse de su casa al trabajo o a un centro comercial. 
 
 
 
 
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CAPITULO I 
 
 
 
 
 
 
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1. MARCO TEORICO 
1.1 EL HUASTECO (AUTO DE ENERGIA SOLAR PARA 
DISCAPACITADOS) 
1.2 ¿Cómo Funciona un Auto Solar? 
1- La energía del Sol se convierte directamente en electricidad por las celdas 
solares. 
2.- Esta electricidad es almacenada en baterías. 
3.- Un controlador recibe la energía de las baterías y mueve un motor eléctrico que 
por medio de la transmisión mueve las ruedas. El piloto dentro de la cabina tiene 
los elementos básicos que hay en cualquier otro auto, como son, volante, 
acelerador y freno. Lo único que no tiene es un "clutch" o embrague, ya que un 
auto solar no necesita caja de velocidades. 
1.3 ¿Funcionan diferentemente los autos solares? 
Por lo general, conducir un auto solar será muy parecido a conducir un auto 
de gasolina. Sin el motor de combustión interna, los autos solares tienen el 
potencial de hacer menos ruido. 
 
 
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1.4 ¿Cómo Trabaja la Energía Solar? 
La celdas solares PV o fotovoltaicas funcionan bajo el principio de que la 
electricidad circulará entre dos semiconductores disímiles al ponerlos en contacto 
uno con el otro y ser expuestos a la luz. Conectando un número de estas celdas 
entre sí, se apreciará que se produce una útil y abundante circulación de corriente 
eléctrica. Un conjunto de dos o más unidades de celdas fotovoltaicas de iguales 
características constituyen un módulo fotovoltaico. 
 
 
1.5 ¿Qué se puede obtener con la energía solar? 
Básicamente, recogiendo de forma adecuada la radiación solar, podemos 
obtener calor y electricidad. 
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15
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. 
 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. 
1.6 ¿Trabajan las células fotovoltaicas en climas gélidos? 
 Sí y, de hecho, muy bien. Al contrario de lo que la mayor parte de la gente 
intuye, los sistemas fotovoltaicos general realmente más potencia a menores 
temperaturas. Esto es porque las celdas son dispositivos electrónicos reales y 
generan electricidad partiendo de la light, no del calor. Como la mayoría de los 
dispositivos electrónicos, las celdas fotovoltaicas funcionan con mayor eficiencia a 
temperaturas frías. En climas templados,las celdas generan menor energía en 
invierno que en verano, pero esto se debe a que los días son más cortos, el sol 
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cae a un menor ángulo y la cobertura por nubes es mayor, no por las temperaturas 
más bajas. 
 
1.7 ¿Trabajan en días nublados? ¿Qué pasa en interiores? 
Las celdas fotovoltaicas siguen generando electricidad durante los días 
nublados aunque su salida se ve disminuida. En general, la salida decae 
linealmente hasta alrededor del 10% respecto de la intensidad solar plena normal. 
Como una celda fotovoltaica plana responde a una ventana de 180 grados de 
ángulo, no necesitan luz solar directa y pueden generar un 50 al 70% de su 
régimen especificado de salida en un cielo cubierto. Una oscurización diurna 
puede corresponder a sólo el 5 al 10% de la intensidad a pleno sol, así que la 
salida podría disminuir proporcionalmente. Los niveles de luz en interiores, así sea 
en una oficina con gran iluminación, son dramáticamente menores que la 
intensidad lumínica en el exterior -típicamente por un factor de varios cientos o 
más. Las celdas fotovoltaicas diseñadas para uso externo generalmente no 
producen potencia útil a estos niveles de luz dado que han sido optimizadas para 
intensidades mucho mayores. Por otra parte, las unidades diseñadas para 
menores niveles de luz -- como las que se pueden encontrar en calculadoras o 
relojes -- han sido preparadas para estas condiciones y se comportan pobremente 
a plena luz solar. 
 
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1.9 ¿Cuánto durará mi sistema PV? ¿Perderán potencia a través 
del tiempo los módulos? 
 En general, los módulos fotovoltaicos constituyen el componente de mayor 
vida de un sistema. Los de máxima calidad se diseñan para durar, al menos, 30 
años y poseen una garantía por 20. Están diseñados para soportar todos los 
rigores ambientales incluyendo el frío ártico, el calor del desierto, la humedad 
tropical, vientos en exceso de 200 km-hrs. y 25mm de granizo a una velocidad 
terminal. Las baterías industriales de alta calidad durarán como máximo unos 8 a 
10 años. Las unidades selladas más pequeñas durarán típicamente de 2 a 4 años. 
Las baterías para uso en automotores no equilibran su acción con las 
características de los sistemas fotovoltaicos y generalmente tendrán una duración 
de sólo 12 a 18 meses en servicio. La clave para una larga vida es un diseño 
correcto del Sistema y la selección de componentes. 
1.10 ¿Requieren algún tipo de mantenimiento? 
Sí, pero sólo mínimo. Los sistemas solares modernos pueden proveer una 
gran cantidad de información para asistirlo y hasta pueden llevar a cabo algunas 
funciones automáticamente. La tarea mayor es asegurarse de que los Paneles 
Solares estén limpios y que el nivel de agua de las baterías (cuando se usan) sea 
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suficiente. Los sistemas dispuestos en red y que no poseen baterías requieren 
muy escaso mantenimiento. 
1.11 ¿Hay diferentes tipos de módulos solares (PV)? 
Sí. Hay módulos disponibles en diferentes potencias de salida, tipos de 
bastidores y montajes, tecnología de la celda, expectativa de vida y eficiencia. 
Estos factores determinarán el mejor panel que convenga a sus necesidades. Si 
está comparando marcas, asegúrese de que conoce qué es lo que está 
obteniendo. 
1.12 ¿Es necesario usar cables y fusibles especiales? 
Sí. Aún cuando se intercale en su sistema un inversor o convertidor con el 
fin de obtener corriente alternada, seguirá habiendo una circulación de corriente 
continua. La electricidad de corriente continua requiere cables o alambres de 
conexión más gruesos y en algunos casos, fusibles y sistemas de protección 
especiales. Asegúrese de estar en conocimiento con las leyes que rigen el manejo 
de potencias (Leyes de Ohm y Watt y una tabla de conductores que indiquen las 
corrientes admisibles) o recurra a un instalador experimentado en lo tocante a la 
electricidad de CC. 
 
 
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1.13 El sol 
Es una masa de materia gaseosa caliente que irradia a una 
temperatura efectiva de unos 6000º C. 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. 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
20
 
 
1.14 ENERGIA SOLAR 
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. 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
21
 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. 
 
 
 
 
 
1.15 TRANSFORMACIÓN NATURAL DE ENERGÍA SOLAR 
A ENERGIA ELECTRICA UTILIZABLE 
 
 La recogida natural de energía solar se produce en la atmósfera, los 
océanos y las plantas de la Tierra. Las interacciones de la energía del Sol, los 
océanos y la atmósfera, por ejemplo, producen vientos, utilizados durante siglos 
para hacer girar los molinos. Los sistemas modernos de energía eólica utilizan 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
22
hélices fuertes, ligeras, resistentes a la intemperie y con diseño aerodinámico 
que, cuando se unen a generadores, producen electricidad para usos locales y 
especializados o para alimentar la red eléctrica de una región o comunidad. 
Casi el 30% de la energía solar que alcanza el borde exterior de la 
atmósfera se consume en el ciclo del agua, que produce la lluvia y la energía 
potencial de las corrientes de montaña y de los ríos. La energía que generan 
estas aguas en movimiento al pasar por las turbinas modernas se llama energía 
hidroeléctrica. Gracias al proceso de fotosíntesis, la energía solar contribuye al 
crecimiento de la vida vegetal (biomasa) que, junto con la madera y los 
combustibles fósiles que desde el punto de vista geológico derivan de plantas 
antiguas, puede ser utilizada como combustible. Otros combustibles como el 
alcohol y el metano también pueden extraerse de la biomasa. 
Asimismo, los océanos representan un tipo natural de recogida de energía 
solar. Como resultado de su absorción por los océanos y por las corrientes 
oceánicas, se producengradientes de temperatura. En algunos lugares, estas 
variaciones verticales alcanzan 20°C en distancias de algunos cientos de metros. 
Cuando hay grandes masas a distintas temperaturas, los principios 
termodinámicos predicen que se puede crear un ciclo generador de energía que 
extrae energía de la masa con mayor temperatura y transferir una cantidad a la 
masa con temperatura menor. La diferencia entre estas energías se manifiesta 
como energía mecánica (para mover una turbina, por ejemplo), que puede 
conectarse a un generador, para producir electricidad. Estos sistemas, llamados 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
23
sistemas de conversión de energía térmica oceánica (CETO), requieren enormes 
intercambiadores de energía y otros aparatos en el océano para producir 
potencias del orden de megavatios. 
 
 
1.16 ELECTRICIDAD FOTOVOLTAICA 
En una célula fotovoltaica, la luz excita electrones entre capas de 
materiales semiconductores de silicio. Esto produce corrientes eléctricas. 
 Las células solares hechas con obleas finas de silicio, arseniuro de galio 
u otro material semiconductor en estado cristalino, convierten la radiación en 
electricidad de forma directa. Ahora se dispone de células con eficiencias de 
conversión superiores al 30%. Por medio de la conexión de muchas de estas 
células en módulos, el coste de la electricidad fotovoltaica se ha reducido 
mucho. El uso actual de las células solares se limita a dispositivos de baja 
potencia, remotos y sin mantenimiento, como boyas y equipamiento de naves 
espaciales. 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
24
 
1.17 GENERACION ELECTRICA 
Por causa de sus propiedades eléctricas, los módulos fotovoltaicos producen 
corriente continua en lugar de corriente alterna (CA.). La corriente continua (CC.) 
se caracteriza por el pasaje de electrones circulando en una sola dirección (el tipo 
de corriente que obtiene de una pila o de un elemento de linterna). La corriente 
alternada es una circulación de electrones que invierte su dirección a intervalos 
regulares, como por ejemplo la provista por las compañías generadoras a través 
de la red de distribución nacional. CA. es necesaria para accionar la mayoría de 
los artefactos grandes, refrigeradores, etc. 
En los sistemas fotovoltaicos más sencillos, la corriente continua se usa 
directamente. En las aplicaciones en donde es necesaria la CA, se agrega al 
sistema un "inversor", que convierte la CC en CA. 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
25
 
1.18 ALMACENAMIENTO DE ENERGIA SOLAR EN BATERIAS 
INTRODUCCION 
 
Se clarificara la terminología y los conceptos con respecto a las baterías, así 
como asistirte en tomar la decisión de cual batería comprar, extender la vida útil de 
ellas y mantener las baterías en niveles óptimos. 
En la siguiente tabla le mostramos algunas de las baterías que más se utilizan en 
los equipos de energía solar, su voltaje, su capacidad en amp-hr y el tipo de 
batería. 
1.19 BATERIAS DEEP CYCLE 
El termino Deep cycle se refiere en general a las baterías que tienen la capacidad 
de descargarse completamente cientos de veces. La diferencia principal de las 
baterías deep cycle y la de un automóvil convencional es que la batería del 
automóvil esta hecha para proveer una rápida cantidad de energía miles de veces 
en su tiempo de vida, mientras que solamente es capaz de descargarse 
completamente menos de 50 veces durante su vida y las baterías deep cycle 
están hechas para descargarse cientos de veces. 
Una batería deep cycle marina puede ser usada en varias aplicaciones, como en 
lanchas, casas móviles, energía solar, casas de campaña, etc. 
 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
26
1.20 ¿QUE ES UN CICLO? 
Un ciclo es una descarga y carga de una batería a cualquier porcentaje de 
descarga. La cantidad de descarga de la batería (en porcentaje) comparada a su 
capacidad cuando esta llena determina la necesidad para una carga pequeña, 
moderada o deep cycle. A esto se le llama la profundidad de descarga de la 
batería (DOD) y es medida en porcentaje. Por ejemplo, 40% DOD indica una 
batería que ha sido descargada por un 40% de su capacidad total y tiene una 
carga permanente del 60%. 
 
1.21 TIPOS DE CICLOS 
 Existen tres tipos primarios de ciclos de descarga de las baterías, pequeño, 
moderado y profundo. Estos términos nos ayudaran para comprender el tipo de 
ciclo que las baterías requerirán. Para clarificar esto, veamos los tres ciclos. El 
ciclo pequeño ocurre cuando solo un pequeño porcentaje del total de la capacidad 
de la batería es descargado. Siguiendo esa misma línea de pensamiento, los 
ciclos moderado y profundo (deep) es donde las baterías son descargadas a un 
mayor porcentaje del total de la capacidad de la batería respectivamente. 
 
 
 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
27
1.22 CICLOS DE VIDA 
¿Cuantos ciclos debería producir una batería deep cycle? 
Es difícil calcular los ciclos de vida de las baterías ya que dependen de muchos 
factores. Algunos de los factores son el mantenimiento, el porcentaje de descarga, 
temperatura de la batería, cantidad de veces que se descarga, vibración, etc. 
Uno de los factores más importante es la cantidad (en porcentaje) de descarga de 
la batería (DOD) por ciclo. Cuando la cantidad de DOD es incrementada por ciclo, 
resulta en una reducción del total de ciclos de la batería. 
Si una batería es descargada constantemente al 100% DOD (considerando que 
las otras variables son constantes), el ciclo total de vida de la batería podría ser la 
mitad de una que es descargada solamente al 50%. Con esto, nos damos cuenta 
que para optimizar la duración de las baterías es recomendable no descargarlas 
mas del 50%. Recuerde que existen muchos otros factores que afectan la vida de 
las baterías. Si las baterías trabajan a temperaturas de 36 grados centígrados 
constantemente, los ciclos de vida se reducirían drásticamente. 
1.23 DETERMINANDO EL PORCENTAJE DE CARGA DE LAS 
BATERIAS 
El DOD de las baterías (en porcentaje) es lo contrario al estado de carga de las 
baterías. Si la batería tiene un 70 % de carga, la profundidad de descarga es el 
30% siendo que el total debe ser igual a 100%. La forma más eficiente para 
determinar el estado de carga de una batería en baterías con tapas removibles es 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
28
usando un hidrómetro. En baterías libres de mantenimiento, el mejor método es 
usando un buen voltímetro. 
La carga superficial, en términos generales, se refiere a una carga inflada en un 
nivel inmediato superior después de que una batería ha sido cargada 
completamente. Las cargas superficiales afectan la lectura tomada con un 
voltímetro que con el hidrómetro. 
Como ejemplo, probando el voltaje de una batería, aun después de horas de 
haberla cargado, y dando la lectura 12.66 volts, podría no ser un verdadero 
indicador de que la batería esta realmente cargada. Para remover la carga 
superficial de la batería, es recomendable aplicarle una carga por un periodo de 
tiempo. Por ejemplo, de 10-15 amp. por dos o tres minutos, después permitirle a la 
batería reposar por un minuto y vuelve a checar su voltaje. 
 
Las baterías de ciclo profundo son las adecuadas para aplicaciones con energías 
renovables y respaldos de energía porque pueden entregar su energía en forma 
continuada durante varios años sin problemas. 
1.24 BATERÍAS Y ACUMULADORES DE CARGA 
Los acumuladores, en un arreglo solar tienen una doble función. Estos deben de 
proveer de potencia a la carga cuando no haya luz solar disponible y amortiguar 
las variaciones de energía; la función de los módulos solares es recargar 
diariamente estas baterías o acumuladores. 
I N S T I T U T O PO L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
29
El tipo de acumuladores utilizados en los arreglos fotovoltaicos son los llamados 
de ciclo profundo, pueden ser como los tradicionales de plomo ácido o las baterías 
selladas libres de mantenimiento. No se deben usar acumuladores automotrices 
ya que no están diseñados para este propósito. Los acumuladores de ciclo 
profundo para los sistemas fotovoltaicos están diseñados para ser descargados 
lentamente durante muchas horas, sin ser recargados completamente por varios 
días o semanas, sin que por ello sufran daños y se reduzca su vida útil. 
Es importante conocer el funcionamiento de un regulador o controlador de carga, 
por que éste es necesario cuando se utilizan las baterías. El controlador de carga 
es un dispositivo electrónico que regula el estado de carga entre límites 
preestablecidos. El voltaje de las baterías se mide y se toma como factor principal 
para estimar el estado de carga, además del voltaje, algunos controladores miden 
la temperatura de la batería. Es muy importante el uso de un controlador de carga 
para incrementar la vida útil de su banco de baterías. Existen algunos que incluso 
desconectan la carga cuando la batería está por descargarse (desconexión por 
bajo voltaje LVD). 
Las baterías de Ciclo Profundo están diseñadas para proporcionar la performance 
de vida más larga cuando se descarga y recarga la misma continuamente. 
Diferente a las baterías de automóvil normales para arranque, las cuales poseen 
rejillas de plomo más delgadas y el material activo poroso (la pasta de óxido de 
plomo que cubre a las rejillas de la batería) para aumentar al máximo el área de la 
superficie de la rejilla logrando más potencia en los estallidos instantáneos de 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
30
corriente, se construyen las baterías del Ciclo Profundo con las rejillas con más 
espesor, una aleación de alto contenido de antimonio y una pasta más densa de 
material activo para resistir descargas constantes y ciclos de carga. 
 
Un Ciclo, en términos de batería, es el proceso en el cual se descarga 
completamente (sacándole toda su capacidad) y se recarga completamente 
(restaurando toda su capacidad). 
 Una batería del ciclo profundo para muchas aplicaciones, nosotros 
compararemos una de estas baterías con una batería de automóvil normal. 
La batería de automóvil podría llamarse “de ciclo poco profundo”. Se diseñan para 
mantener estallidos de alta corriente en tiempos muy cortos; simplemente cada 
estallido es mucho tiempo como para dar arranque a un automóvil. 
En este proceso, sólo una porción pequeña de la capacidad de la batería se 
utiliza, y el alternador del automóvil restaura esta descarga rápidamente. 
La construcción de la batería de Ciclo Profundo le permite entregar esta energía 
por períodos extendidos de tiempo (el ciclo profundo) sin dañar la misma ni 
minimizando su vida útil, tal uso causaría una reducción importante en la vida útil 
en una batería para automotor normal. 
Todas las baterías pueden entregar algunos “ciclos profundos” muy pocas veces, 
pero sólo las diseñadas especialmente para este objetivo sobrevivirán la descarga 
sustancial repetidamente. Con el diseño y la fabricación correcta la batería de 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
31
Ciclo Profundo resistirá centenares de ciclos a aproximadamente el 80% de 
profundidad de descarga, en cada ciclo, y todavía estar lista para más. 
1.25 Características. 
Cuentan con rejillas de Plomo mucho más gruesas. 
 
La densidad del material activo más elevada 
 
El porcentaje de Antimonio en la aleación rejilla positiva mucho mayor 
 
Separadores hechos de caucho y papel de fibra de vidrio diseñados para retener 
el material activo. 
 
Cada componente es crítico para proporcionar una performance buena y durable. 
 
Las rejillas gruesas extienden la vida útil. 
 
La cantidad de materia más activa aumenta la capacidad. 
 
El antimonio mejora la habilidad del ciclo profundo. 
 
El diseño del separador afecta la eficacia con que opera, la longevidad y el control 
de pérdida de líquido. 
Las baterías de ciclo profundo se miden en Amperios Horas, dividido el número de 
horas, normalmente 20hrs. La medida de CCA (cold cranking amp.) no se utiliza 
generalmente en las baterías de ciclo profundo por su bajo valor. la batería de 
Ciclo Profundo correcta para sus necesidades, simplemente comparando su 
Amperio Total calculado contra la especificación de la batería. 
Cuanto más rápido una batería se descarga, menos Amperio/Horas entregará 
antes de la recarga. 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
32
1.26 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
33
 
 
 
CAPITULO II 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
34
2.1 BASE DE DATOS TECNICOS DEL CARRO SOLAR 
“HUSTECO” 
 
 
VEHICULO DE ENERGIA SOLAR. 
 
Masa (m) aproximada 
 
Vehiculo = 120 Kg. 
Pasajero = 80 Kg. 
 
SISTEMA ELECTRICO DE PROPULSION 
 
A) Paneles solares; 5 piezas en total con las siguientes características 
 
Dimensiones físicas. 
 
CELDA Largo Ancho Superficie Pico Mínima Circuito 
abierto 
Circuito 
con 
carga 
Corriente 
en corto 
circuito 
Promedio fusible 
1 0.42 0.50 0.2100 20 
W 
18W ------- 16.8V ----- 1.19 A 3 
2 10.29 0.33 0.4257 ---- 50W 21.4V 16.6V 3.30 A 3.05 A 10 
3 0.50 0.59 0.2950 30 
W 
27W 21V 16.8V 1.94 A 1.78 A 3 
 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
35
 
 
SUPERFICIE TOTAL = 29307.0 m 
 
%18
1370.175000.1
1639307.0
2
2
≅⎯→⎯
⎯→⎯
⎯→⎯
Eficiencia
Wm
Wm
 
 
PANELES SOLARES 
 
*3 Silicio amorfo 
*1y2 Semiconductor policristalino 
 
Para cubrir una demanda de 2 Hp. el generador solar deberá tener una 
superficie de 8 a 9 2m 
 
( )( ) WWHp 149274622 == 
 
Es insuficiente la energía de las celdas solares para propulsión requiere dos 
horas para su recarga. 
 
 
 
 
 
CELDAS SOLARES DELANTERAS 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
36
 
 
 
 
CELDAS SOLARES EN EL TECHO DEL HUASTECO 
 
 
 
CELDAS SOLARES TRASERAS 
 
SISTEMA ELECTRICO DE PROPULSION 
 
(B) BATERIAS ACUMULADOR ELECTRICO 
 
2 UNIDADES 
Tensión: 12- 16 V 
Capacidad de reserva : 120 minutos 
Autonomía: 60 – 70 Amperes – hora 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
37
 
 
 
(C) MOTOR ELECTRICO 
 
 
 
1 UNIDAD 
POTENCIA: 1.5 Hp. = 1,119W 
Tensión: 36 Voltios 
Corriente: 31 Amperes 
 
Velocidad Angular: 
seg
rad
hrs
rad
RPSRPM
57.345
49.734,20
55300,3
=
=
=
 
 
Batería acumulador 
Marca Champion 
Modelo CH 27 CD, uso marino 
Tensión 12 Voltios 
Capacidad de reserva 120 minutos 
 
( )( )TiempoPotenciaEnergia
HKWWHEnegia
=
−== 68.11680
 
 
Si el motor demanda 1.12 KW 
 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
38
Potencia
EnergiaTiempo =
 
horaymediaTiempo
HrsTiempo
KW
=
=
=
.5.1
12.1
H-KW 1.68 Tiempo
 
 
V
V
12
12
2
!
=Ε
=Ε
 
 
Energía total 1.68 KW-H 
T = 1 hora treinta minutos 
%74.8585.68% −=η 
 
 
 
Potencia Mecánica 
KWa
KWDe
2861.1:
0328.1: 
 
EFICIENCIA DEL SISTEMA 
 
( )( )( )
6885.0%
90.085.090.0%
=
==
η
η
 
 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
39
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
40
TRANSMISION 
 
ETAPA # 1 
 
 
 
 
 
 
4
3
4
3
3
4
4
3 W
D
D
W
D
D
W
W
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
=⎯→⎯= 
 
 
Si W4 = 3,300 RPM (sin carga) 
 
En la entrada del reductor (W3) se tendrá 
 
( ) RPMWW 550,113300
2
7
33 ==⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛= 
 
 
ETAPA # 2 EL REDUCTOR DE VELOCIDAD 
 
Según datos de la placa la relación es de 8 : 1 esto es por cada 8 RPM de 
entrada se tiene una a la salida. 
 
Porlo que se tiene 11,550 RPM a la entrada y 1443.75 RPM a la salida. 
 
 
 
MOTOR 
VT
REDUCTOR (ENTRADA) 
W3 
D4=7” 
D2=2” W4 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
41
ETAPA # 3 
 
 
 
 
 
 RUEDA MOTRIZ (1) REDUCTOR (SALIDA) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 D1=7” D2= 2” 
 
 
( )
Seg
vW
RPMW
W
D
D
W
W
Re8750.6
5.412
75.443,1
7
2
7
2
1
1
1
1
2
2
1
=
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛=∴
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛=⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
=⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
42
 
 
ETAPA # 4 
 
RUEDA MOTRIZ (2) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VELOCIDAD TANGENCIAL 
 
hrs
Km
seg
mV
seg
rev
rev
mV
seg
revperimetrorV
T
T
T
3490.512636.14
8750.6
1
0747.2
==
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛=
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
== θ
 
 
 
 
 
 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
43
 
 
 
CONCLUSIONES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
%18%175.0 =≤ ηKwPL 
 
h
KmaDeVelocidad 390.514125.41: ⎯→⎯ 
 
Respaldo de energía: 1 hora 30 minutos (max.) 
 
Autonomía: De 60 a 70 Km. 
 
Datos de acuerdo a batería plomo acido 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MOTOR 
CD 
CONTROL 
(*) 
BATERIAS 
SOLARES 
BATERIAS 
PG + ACIDO 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
44
2.2 FOTOS DEL CARRO SOLAR “HUASTECO” 
 
 
Chasis completo vista inferior 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Chasis parte superior 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
45
Dirección (VW adaptada para el Huasteco) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tracción trasera 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
46
Mecanismo del asiento giratorio adaptado para personas 
discapacitadas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Asiento vista inferior 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
47
Cabe hacer mención que para la elección de materiales que constituyen el 
HUASTECO se analizaron todas las ventajas y desventajas del mismo tanto 
mecánicas y físicas, una de las principales cualidades de los materiales que 
estuve cuidando fue el peso del vehiculo, por esa razón se ocupo PTR cuadrado 
para la fabricación del chasis ya que es un material ligero y muy resistente. Las 
llantas son de triciclo de carga reforzadas, el rin es rodada 26 y estas están 
diseñadas para cargar 190 kilos y el vehiculo cuenta con cuatro llantas se reparte 
de una forma balanceada el peso y podría soportar mas que el triciclo. Y con 26 
pulgadas de diámetro mayor, tengo un mejor avance longitudinal por cada vuelta 
de la llanta, sin perder de vista que son ligeras tomando en cuenta la seguridad del 
conductor. La dirección del automóvil el de un VW ya que es muy ligera y 
económica. El asiento es de un mesa banco con una base adicional para poderlo 
instalar en el carro ya que este tiene el dispositivo para que el asiento pueda girar. 
Toda la carrocería es de fibra de vidrio ya que también es muy ligera y resistente y 
un bajo costo. Las baterías son marinas de ciclo profundo de uso industrial, están 
construidos con materiales activos de alta densidad con aditivos especiales, 
además de aleaciones en sus placas que cumplen con el propósito de lograr un 
mejor desempeño. Estos mismos materiales disminuyen el reblandecimiento y 
desprendimiento del material activo de las placas, prolongando la vida del 
acumulador sometido a dichas condiciones. Están diseñados para recibir 
descargas profundas de hasta el 70 % de su capacidad, en la actualidad existe 
una gran variedad de baterías pero estas cumplían con mis necesidades y el costo 
es razonable. Las celdas solares traseras y delantera son monocristalinas tienen 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
48
un mejor arreglo de cilicio fósforo y germanio y de esta forma tienen un mejor 
rendimiento ya que siguen generando energía eléctrica hasta con la luz de la luna 
ya que son un reflejo de los rayos solares, son muy sensibles, claro que no con la 
misma eficiencia que si estuviera expuestas directamente a los rayos solares. 
Una gran parte de los materiales utilizados el carro son piezas reutilizadas (o 
de desecho) para economizar al máximo y también reciclar colaborando 
directamente con el medio ambiente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
49
 
 
 
 
 
 
 
CAPITULO III 
 
 
 
 
 
 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
50
3.1 FABRICACIÓN DE CÉLULAS SOLARES 
El proceso de fabricación de una célula fotovoltaica consta de dos partes bien 
diferenciadas: 
• Elaboración y purificación del semiconductor a utilizar, bien sea silicio, 
germanio, arseniuro de galio... 
• Fabricación de la propia célula fotovoltaica. 
La fabricación de una célula de silicio monocristalino es el siguiente: 
La materia prima es el sílice, que se extrae mediante reducción, obteniendo el 
llamado silicio metalúrgico, con una pureza del 98%, se vuelve a purificar hasta 
llegar al silicio en grado semiconductor, con una pureza del 99,999%. 
Se introduce el silicio en un crisol con impurezas de boro, formando una masa 
fundida que alcanza una temperatura de unos 1.440ºC. Se dispone de una varilla 
en cuyo extremo se sitúa un germen de silicio que hace que comience el proceso 
de solidificación al ponerse en contacto con la masa. Se denomina método 
Szchralsky. 
Una vez obtenido el cilindro de silicio monocristalino, se corta en delgadas obleas, 
de unos 0,3 mm. La capa superficial se restaura del corte mediante baños 
químicos y, posteriormente, la oblea se introduce en hornos especiales que 
alcanzan entre 800 y 1.000 ºC y que contienen una atmósfera rica en fósforo. Ahí, 
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51
el fósforo se va difundiendo es la cara que se quiere dopar y forma así la unión 
P-N. A continuación se dota a la oblea de una capa antirreflectante para un mayor 
aprovechamiento de la radiación solar, así como los contactos óhmicos para poder 
conectar la oblea fotovoltaica y, para finalizar, se comprueba y se miden las 
características espectrales de la célula solar fabricada. 
Las células solares de silicio monocristalino están basadas en la unión del silicio, u 
homounión, en contraposición a otros tipos de células solares, como el arseniuro 
de silicio o heterounión. Debido al alto coste de este tipo de materiales, a pesar de 
que mejoren el rendimiento del silicio, se comenzaron a estudiar las células 
fotovoltaicas policristalinas, con rendimiento inferior pero considerablemente más 
baratas. En la década de los 60 empezaron a considerarse en la Física del Estado 
Sólido los materiales amorfos, principalmente el silicio, el único empleado hasta 
ahora en esta forma para la utilización en células fotovoltaicas. Una de las 
características más comunes en los sólidos amorfos es el gran número de estados 
o impurezas en la banda prohibida, que aumentan así su rendimiento en la 
absorción de luz, el espesor de una muestra de silicio cristalino es de 100 micras, 
mientras que el silicio amorfo sólo necesita un espesor de 1 micra, en 1986 el 
silicio amorfo había desplazado al cristalino. 
Para mejorar el rendimiento, un español aprovechó no solo la radiación 
procedente del sol, sino también la que era reflejada por la superficie terrestre, 
creando así las células bifaciales. La tecnología de estas células está basada en 
una doble unión, normalmente N-P-P. El problema de este tipo de células radica 
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52
en el elevado costo de producción a causa de su específica fabricación. Lastécnicas de producción en serie son las indicadas para fabricar láminas finas, que 
requieren muy pequeñas cantidades de material activo, con lo que se abarataría 
su costo. 
3.2 EL SILICIO 
El Silicio es todavía el material más popular para la fabricación de la mayoría de 
las células solares para aplicaciones comerciales porque es abundante en la 
naturaleza. Para ser útil en las células solares, debe ser refinado al 99.9999% de 
pureza. 
La estructura molecular de una celda individual de silicio es uniforme, lo que es 
ideal para una eficiente transferencia de electrones. Para hacer una celda 
fotovoltaica efectiva, se le agregan "impurezas" (dopado) para que se convierta en 
tipo-n o tipo-p. Una segunda manera mucho más económica lo constituye el silicio 
semicristalino, que consiste de varios cristales más pequeños conocidos como 
"semillas," que introducen "límites entre nulos" al sólido. Son estas barreras lo que 
impide la circulación o pasaje de electrones y los estimulan a recombinarse con 
las "lagunas". Hay un compromiso entre el costo y la reducción de potencia. Para 
crear las diferentes capas semiconductoras, el silicio se deben introducir 
impurezas, sea con un elemento que posea un electrón en demasía (sobrante) o 
por defecto (faltante). Juntando las capas `n' y `p' se crea la juntura que provoca 
que el material genere electricidad cuando se encuentra frente a una fuente de luz. 
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53
Tres son las tecnologías disponibles, toda altamente confiable. Dos de estas 
tecnologías requieren cristal de silicio, sea mono-cristalino o policristalino. La 
tercera tecnología utiliza delgadas películas de silicio "amorfo" impurificado. 
Los "mono" se hacen extrayendo un único cristal de un baño de silicio fundido. 
Este cristal es rebanado en una configuración cercana a un cuadrado llamado 
seudo-cuadrado. Poli o Multi se obtienen fundiendo silicio en moldes cerámicos 
como si fuera hierro, se lo enfría lentamente por muchas horas a fin de obligar a 
las impurezas a asomar a la superficie, cortando y eliminando el material impuro y 
luego rebanando el silicio remanente en cuadrados o rectángulos. 
Los Mono son algo más eficientes por igual unidad de área y se hacen de 
recortes, excedentes de la industria de semiconductores. 
El silicio Multi o policristalino puede ser obtenido más económicamente, aunque 
los costos de ambas tecnologías varían cada día, dependiendo de cuestiones 
locales, como la cantidad de silicio de descarte existente en el mercado libre. 
En el caso de BP Solarex, trabaja ambas tecnologías: monocristalina bajo la 
marca comercial BP Solar y policristalina bajo la marca Solarex en paralelo. 
Para los paneles solares de silicio Amorfo, el material es vaporizado y depositado 
sobre vidrio o acero inoxidable. Este procedimiento genera células menos 
eficientes, pero sólo requieren de una película de silicio de un espesor burdamente 
estimado en un quinto de las celdas mono o poli. Al mismo tiempo los costos de la 
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54
tecnología de producción son menores que la de los otros métodos. Con esta 
tecnología adopta la apariencia de "vidrio coloreado". BP Solarex posee dos 
tecnologías de película delgada de las cuales sólo una está ya disponible en 
volumen comercial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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55
3.3 PROBLEMATICA 
 
El estudio realizado para este proyecto básicamente esta pensando en la 
cantidad de personas con capacidades diferente que existen en el estado de 
Veracruz mostrando en la tabla siguiente la cifra total. Se toman en cuenta la base 
de datos de INEGI para llevar acabo este proyecto el cual beneficiara estas 
personas mencionadas a continuación ya que le proporcionara un vehículo el 
cual es muy fácil su manejo, el mantenimiento no es muy complicado y además 
cuenta con celdas solares, que maximizan su rendimiento ya que el vehículo no 
requiere de ningún tipo de energía contaminante, es decir, es totalmente 
renovable la energía que producen las celdas solares. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Población con discapacidad por entidad federativa según grandes grupos de edad, 2000 
 
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56
 
Entidad federativa Total 0 a 14 años 15 a 64 años 65 y más años No especificado
Estados Unidos Mexicanos 1 795 300 235 969 915 142 628 825 15 364
Aguascalientes 17 021 2 707 8 227 5 977 110
Baja California 35 103 5 255 18 967 10 669 212
Baja California Sur 6 835 919 3 709 2 159 48
Campeche 15 778 1 998 8 204 5 479 97
Coahuila de Zaragoza 46 558 5 949 24 635 15 656 318
Colima 13 022 1 532 6 659 4 731 100
Chiapas 49 823 8 412 26 162 14 826 423
Chihuahua 56 187 6 520 28 997 20 273 397
Distrito Federal 159 754 17 015 82 399 59 772 568
Durango 32 052 4 100 16 092 11 592 268
Guanajuato 88 103 12 780 42 297 32 099 927
Guerrero 50 969 6 864 24 766 18 357 982
Hidalgo 47 176 6 654 23 634 16 385 503
Jalisco 138 308 17 695 67 551 51 811 1 251
México 189 341 29 702 106 035 52 414 1 190
Michoacán de Ocampo 85 165 10 904 40 412 32 639 1 210
Morelos 30 195 3 536 14 925 11 417 317
Nayarit 21 600 2 747 10 723 7 996 134
Nuevo León 69 765 8 108 37 007 24 332 318
Oaxaca 65 969 8 594 31 850 24 651 874
Puebla 82 833 11 666 40 709 29 808 650
Querétaro de Arteaga 22 165 3 573 10 788 7 614 190
Quintana Roo 12 186 2 199 6 939 2 989 59
San Luis Potosí 48 190 6 338 22 838 18 408 606
Sinaloa 48 370 6 284 25 398 16 368 320
Sonora 42 022 5 499 21 646 14 644 233
Tabasco 38 558 4 929 21 230 12 075 324
Tamaulipas 52 484 5 850 26 884 19 303 447
Tlaxcala 12 498 1 861 6 130 4 458 49
Veracruz de Ignacio de la Llave 137 267 16 567 71 403 47 669 1 628
Yucatán 47 774 5 204 23 316 18 998 256
Zacatecas 32 229 4 008 14 610 13 256 355
FUENTE: INEGI. XII Censo General de Población y Vivienda 2000. Base de 
datos. 
 
 
 
Porcentaje de la población con discapacidad según tipo de discapacidad para cada 
entidad federativa, 2000 
 
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57
3.5 FUENTES DE ENERGÍA 
Entidad federativa Motriz Auditiva Del lenguaje Visual Mental Otra
Estados Unidos Mexicanos 45.3 15.7 4.9 26.0 16.1 0.7
Aguascalientes 49.5 14.7 3.6 21.5 18.1 1.1
Baja California 55.7 12.0 3.4 16.3 17.6 0.7
Baja California Sur 48.0 13.9 4.3 22.2 18.9 0.6
Campeche 40.5 15.0 5.3 37.7 13.9 0.6
Coahuila de Zaragoza 51.3 13.8 3.4 21.4 16.1 0.6
Colima 46.0 15.4 3.9 29.2 14.6 1.1
Chiapas 40.3 14.9 8.7 28.0 15.7 0.5
Chihuahua 51.8 15.2 3.6 20.7 15.6 0.5
Distrito Federal 50.3 16.2 3.1 19.8 17.2 0.9
Durango 51.3 14.1 3.7 23.9 14.7 0.5
Guanajuato 47.6 15.4 4.1 26.1 15.2 0.8
Guerrero 42.1 16.6 7.8 27.6 15.4 0.3
Hidalgo 38.8 19.0 6.4 31.2 14.5 0.8
Jalisco 48.5 14.6 3.4 22.3 18.2 0.9
México 45.2 15.4 4.5 23.8 17.5 1.2
Michoacán de Ocampo 44.9 17.2 4.8 26.8 14.9 0.8
Morelos 43.5 17.8 4.8 28.1 15.1 1.1
Nayarit 43.1 16.5 4.6 28.1 16.9 0.7
Nuevo León 50.9 13.1 3.6 21.8 17.3 0.6
Oaxaca 37.8 18.7 7.4 31.2 13.8 0.4
Puebla 43.1 17.6 6.5 26.8 14.6 0.6
Querétaro de Arteaga 45.6 15.6 4.5 25.5 16.1 1.2
Quintana Roo 37.8 14.5 6.5 34.6 15.6 0.6
San Luis Potosí 42.4 17.8 5.4 29.5 15.1 0.8
Sinaloa 45.7 13.9 5.2 23.0 19.8 0.6
Sonora 50.1 13.9 4.1 21.7 17.4 0.6
Tabasco 33.3 12.8 6.0 43.5 15.4 0.4
Tamaulipas 48.0 14.0 4.9 24.9 15.9 0.5
Tlaxcala 45.5 17.4 5.7 25.9 14.0 0.8
Veracruz de Ignacio de la Llave 38.3 16.9 6.5 32.7 15.0 0.4
Yucatán 41.3 15.1 4.5 37.0 14.1 0.7
Zacatecas 46.1 17.0 4.3 26.3 15.3 0.
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58
Cuando aludimos a las fuentes de energía, nos referimos a su origen. Una fuente 
de energía como la que se obtiene del petróleo puede producir energía calorífica, 
mecánica, química o eléctrica. Cuando hablamos de fuentes implícitamente 
decimos que se trata de energíaaprovechable, es decir, energía que el ser 
humano puede utilizar para sus actividades. Existen los siguientes tipos de fuentes 
de energía según su origen y aprovechamiento: 
3.5.1 Energía del petróleo, gas y carbón. 
 La energía química se convierte en calor para posteriormente transformarse en 
electricidad u otras formas de energía. Cuando la energía que proporcionan el 
petróleo, gas o el carbón se obtiene en grandes cantidades, se transforma en 
energía eléctrica a través de las centrales termoeléctricas o Carbo eléctricas. En el 
caso de los transportes, la energía se transforma en cinética o mecánica o bien en 
energía calorífica cuando se trata de un calentador o una estufa. 
3.5.2 Energía hidráulica. 
Para producirla se aprovechan las caídas del agua, por lo tanto se trata de energía 
potencial. Los griegos fueron los primeros en usarla, por medio de la rueda 
hidráulica para bombear agua que inventó Filón de Bizancio en el siglo III a.C. La 
energía hidráulica es energía mecánica, primero potencial y después cinética. 
3.5.3 Energía nuclear 
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59
 Es la que une el núcleo de los átomos. Se transforma primero en energía 
calorífica y ésta, a su vez, en mecánica y eléctrica. Los protones y los neutrones 
constituyen el llamado núcleo de los átomos y los electrones gravitan a su 
alrededor. Al bombardear un átomo pesado con neutrones, su núcleo se rompe o 
se fisiona liberando en el proceso una enorme cantidad de energía. Al fisionarse 
puede emitir también neutrones y si éstos son dos o tres, chocarán con otros 
átomos produciéndose una reacción en cadena que produce la energía nuclear. 
3.5.4 Energía geotérmica. 
Desde tiempos remotos, el ser humano ha usado las aguas termales con diversos 
fines. En México, el temascal se utilizó desde la época precolombina. Existen 
pozos geotérmicos, es decir, formaciones rocosas que han atrapado agua y ésta 
se calienta por la temperatura de la Tierra pudiendo estar en forma de vapor, de 
mezcla vapor-líquido o líquido caliente. 
3.5.5 Energía solar. 
La constituye la radiación solar y se emplea para producir calor o electricidad. Una 
forma de aprovechar la energía del Sol es mediante los llamados colectores, que 
convierten la energía solar en calor. En nuestro país existen regiones en Sonora y 
Baja California con altísimos promedios de radiación por año donde es posible 
construir centrales de energía solar para satisfacer la demanda local. 
3.5.6 Energía eólica 
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60
 Es la que utiliza la energía cinética de los vientos, puede aprovecharse como tal o 
convertirse en electricidad. Uno de sus primeros usos fue hace unos 3 500 años 
cuando los sumerios armaron las primeras embarcaciones de vela. Una aplicación 
familiar son los molinos de viento, cuya historia se remonta a la antigua Persia y 
que han sido usados para bombear agua y moler granos. 
3.5.7 Energía de la biomasa. 
Resulta de la materia viva y los desechos orgánicos cuando se les usa como 
combustible, por lo tanto se trata de energía química que se puede transformar en 
cualquier forma de energía. En el uso de la biomasa como fuente energética se 
emplean principalmente árboles, plantas, desechos animales y vegetales. El 
ejemplo más conocido de utilización de la biomasa es la madera. 
 
 
 
 
 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
61
 
 
 
 
 
 
 
CAPITULO IV 
 
 
 
 
 
 
 
I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L 
 
 
 
62
4.1 ¿Qué tan limpios son los vehículos solares? 
A veces se refieren a los vehículos solares como "vehículos de cero emisiones" 
porque no producen prácticamente ninguna contaminación por el tubo de escape o 
a través de la evaporación de combustible. Esto es importante porque significa 
que el uso de vehículos solares podría reducir substancialmente las emisiones de 
monóxido de carbono y los contaminantes que crean el smog en ciudades con aire 
contaminado. 
Aunque los autos eléctricos son limpios, el proceso de generar la electricidad para 
cargar las baterías de los vehículos produce contaminación del aire y desechos 
sólidos. Si las plantas de energía eléctricas producen electricidad utilizando 
fuentes de energía limpias, tales como el sol o energía hidroeléctrica, las 
emisiones son insignificantes. Pero las plantas de energía eléctricas que queman 
combustibles convencionales como el carbón (usado para generar hoy en día más 
de la mitad de la electricidad en EE.UU. y México) producen emisiones como 
material articulado, óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, hidrocarburos y 
monóxido de carbono. Estas mismas plantas también producen dióxido de 
carbono, un producto de la combustión de todos los combustibles fósiles, el cual 
contribuye al calentamiento global. 
Hay varios factores que afectan este compromiso de contaminación. Puede que 
sea más fácil controlar la contaminación en la planta de energía eléctrica que de 
vehículos individuales. Muchas veces las plantas de energía eléctrica están 
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63
ubicadas fuera de los grandes centros de contaminación de aire urbano urbana. 
Por último, aunque sólo una parte de las plantas de energía eléctrica de hoy 
utilizan recursos renovables (biomasa, viento, geotérmica, o energía solar), la 
electricidad puede ser producida de esas fuentes de energía limpia. Los riesgos 
potenciales de salud o de seguridad asociadas con el uso propagado de vehículos 
eléctricos todavía no se han evaluado completamente. Muchas de las baterías en 
los vehículos contienen elementos tóxicos o producen emisiones tóxicas que 
podría hacer que la producción, el transporte, el uso y la disposición de las 
baterías sea un problema de desechos sólidos significativos. 
4.2 ¿Qué son contaminantes tóxicos en el aire? 
Los contaminantes tóxicos del aire, también conocidos como contaminantes del 
aire peligrosos, son aquellos contaminantes que se sabe o se sospecha que 
causan cáncer u otros efectos graves sobre la salud, como lo son los efectos 
reproductivos o malformaciones congénitas o efectos ambientales adversos. 
Algunos ejemplos de contaminantes tóxicos del aire incluyen benceno, presente 
en la gasolina; percloroetileno, emanado de algunas lavanderías en seco; y cloruro 
de metileno, el cual se utiliza en varios tipos de industria como un disolvente y 
quita pinturas líquido. 
Ejemplos de otras sustancias tóxicas en el aire: dioxina, asbesto, tolueno, y 
metales como el cadmio, mercurio, cromo y compuestos de plomo. 
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64
4.3 ¿Cuáles son los efectos de los contaminantes tóxicos del 
aire sobre la salud y el medio ambiente? 
Las personas expuestas a los contaminantes tóxicos del aire en concentraciones 
suficientemente altas y por un tiempo prolongado podrían tener una mayor 
probabilidad de contraer cáncer o de sufrir otros efectos graves sobre la salud. 
Estos efectos sobre la salud podrían incluir daños al sistema inmunológico, así 
como problemas neurológicos, reproductivos (por ejemplo, fertilidad reducida), de 
desarrollo, respiratorios, entre otros. Además de la exposición al respirar 
sustancias tóxicas en el aire, algunos contaminantes tóxicos como lo es el 
mercurio, podrían depositarse en los suelos o en aguas superficiales en donde las 
plantas los absorben y los animales los ingieren y finalmente se amplifican a lo 
largo de la cadena alimenticia. Al igual que los seres humanos, los animales 
podrían sufrir problemas de salud si están expuestos a cantidades suficientes de 
sustancias tóxicas del aire con el transcurso del tiempo. 
4.4 ¿De dónde provienen los contaminantes tóxicos del aire? 
La mayoría de las sustancias tóxicas del aireprovienen de fuentes creadas por el 
hombre, incluyendo las fuentes móviles (por ejemplo, autos, camiones, autobuses) 
y fuentes estacionarias (por ejemplo, fábricas, refinerías, plantas de energía), así 
como fuentes de aire de interiores (por ejemplo, algunos materiales de 
construcción y disolventes para la limpieza). Además, algunas sustancias tóxicas 
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65
en el aire son liberadas por fuentes naturales como lo son las erupciones 
volcánicas e incendios forestales. 
4.5 ¿De qué manera está expuesta la gente a las sustancias 
tóxicas en el aire? 
La gente está expuesta a los contaminantes tóxicos del aire de muchas formas 
que podrían presentar riesgos a la salud: 
1. Al respirar aire contaminado. 
2. Al comer productos alimenticios contaminados, como el pescado de aguas 
contaminadas; carne, leche o huevos de animales que se alimentan de 
plantas contaminadas; y frutas y vegetales o verduras sembradas en suelos 
contaminados, en los cuales se han depositado sustancias tóxicas del aire. 
3. Al beber agua contaminada con contaminantes tóxicos del aire. 
4. Al ingerir tierra contaminada. Los niños pequeños son los más vulnerables, 
ya que a menudo ingieren tierra de sus manos o de objetos que se llevan a 
la boca. 
5. Al tocar (tener contacto con la piel) tierra contaminada, polvo o agua (por 
ejemplo, durante actividades de recreación en cuerpos de agua 
contaminada o alrededor de estos). 
Una vez los contaminantes tóxicos del aire entran al cuerpo, algunos son 
persistentes y se acumulan en los tejidos del cuerpo. Los predadores típicamente 
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66
acumulan una mayor concentración de contaminantes que sus presas 
contaminadas. Como resultado, los seres humanos y animales en la parte superior 
de la cadena alimenticia, los cuales comen pescado o carne contaminada, están 
expuestos a concentraciones que son mucho más altas que las del agua, aire o 
tierra. 
4.6 PRECAUCIONES 
4.6.1 Luz artificial 
1. Para iluminar el panel durante un tes use una luz halógena de 2 Kw. o use 2 de 
1 Kw. vídeo luces halógenas portátiles. 
2. Mida la intensidad de la luz en el panel, midiendo la corriente de corto circuito 
que proviene del mismo (el panel sirve como un buen medidor de luz para este 
propósito). Compare esto con los valores medidos con luz solar y ajuste su 
luz/luces adecuadamente acercándolas o alejándolas del panel. 
4.6.2 CUIDADO. No deje luces iluminando el panel por mas de un minuto sin 
un periodo de enfriamiento. Las luces artificiales son mucho más calientes que la 
luz solar y el panel se daña por excesivo calor. Puede usarse un ventilador para 
facilitar el enfriamiento. 
4. Si el tiempo lo permite haga una variedad de experimentos en cada motor 
variando la intensidad para estar así preparado para carreras con poco sol. 
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67
4.7 CONCLUSIONES 
 Es un poco pronto para presentar conclusiones relevantes. No obstante, con las 
medidas realizadas hasta ahora se estima que: 
• La aportación energética conjunta del generador fotovoltaico junto con las 
baterías del propio vehículo, se acerca al consumo medio de los equipos 
del vehículo, 
• Gracias a un proceso de carga continuado provocado por la corriente que 
proporciona el generador fotovoltaico, si se realiza una adecuada gestión 
de la carga de las baterías, se puede multiplicar su vida útil -que 
actualmente está en unos tres a cuatro años. 
• Con el enfoque hacia las personas discapacitadas trae una innovación 
completa ya que estas por lo regular dependen de otra persona para poder 
desplazarse. 
• 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. 
Creando así una cultura ambiental y empresarial diferente a la que 
contamos en la actualidad. 
• En la fabricación del carro solar la principal intención fue el crearlo para 
personas con alguna discapacidad, lo segundo el no contaminar y hacer 
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uso de nuestro medio ambiente sin dañarlo, es lo que llegamos a realizar, 
se puede mencionar que tanto la silla dirección y un gran numero de partes 
del carro son reciclables con una vida de uso al 80 % por lo que se 
garantiza. 
* Una de las principales ventajas de un automóvil que trabaje con energía 
alterna es la economía puesto que este tendría un costo aproximado de $ 
30,000 pesos lo que un automóvil que trabaja con gasolina nos saldría un 
aproximado de 110, 000 pesos una gran diferencia de $ 80,000 pesos. 
Tomando como referencia que las celdas solares tienen una garantía de 20 
años y una vida útil de 30 años seria magnifico apoyar la comercialización 
de estos vehículos puesto que a una persona discapacitada se le dificulta 
viajar por la ciudad en transporte publico puesto que el mas cómodo seria el 
taxi pondremos un ejemplo: En el día se gastaría un promedio de 80 pesos 
para poder desplazarse a su lugar de trabajo este gasto a la semana seria 
de $ 400 pesos al mes en un año se gastaría 19,200 con esta cantidad se 
pudiera dar un enganche para adquirir un carro especial para ellos. 
 
 
 
 
 
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ANEXOS 
(DIAGRAMAS) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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