Proyecto

Transformación de energía: Simulación de un Panel Solar utilizando sensores de luz

Descripción

Este proyecto consiste en simular en Scratch el funcionamiento de un panel solar (panel solar fotovoltaico, es decir, el que transforma la energía solar en energía eléctrica),  mediante el uso de sensores de luz,  de tal manera que cuando se detecte luz la simulación muestre cómo se carga una batería desde el panel solar, y cuando no se detecte luz,  se muestre la manera en que la energía acumulada en la batería se usa para activar diferentes dispositivos eléctricos.

Con este proyecto se pretende que los estudiantes reconozcan el funcionamiento de un panel solar, e identifiquen los principales elementos que intervienen en esta forma de transformación de energía.

Nota: Los sensores de luz se pueden manejar por medio de la Tarjeta de Sensores de Eduteka (TDS) o el picoboard.

Estándar de Ciencias Naturales (MEN) para grado 6°-7°:

Analizo el potencial de los recursos naturales de mi entorno para la obtención de energía e indico sus posibles usos.

Objetivos

Al finalizar este proyecto, el estudiante estará en capacidad de:

-       Explicar, mediante una simulación en Scratch, el funcionamiento de un panel solar y mostrar al menos dos de sus usos, teniendo en cuenta mostrar un esquema aproximado a la realidad (incluir por lo menos una batería/acumulador de energía)

-       Utilizar el sensor de luz del picoboard o de la Tarjeta de Sensores (TDS) para simular la entrada de luz al sistema de panel solar creado en Scratch


Area

Ciencias Naturales - Biología

Edad

Sin especificación

Duración

Sesión 1:

Herramientas

  • Scratch

Recursos

·         Acceso a Internet

·         Tener acceso a un computador con Scratch instalado

·         Contar con una Tarjeta de Sensores de Eduteka (TDS) o un PICOBOARD.

·         Programa ejecutable (ejemplo): http://scratch.mit.edu/projects/eduteka/2197067


Requisitos

  • Habilidad en programación en Scratch.
  • Manejo de la Tarjeta de Sensores de Eduteka (TDS) o el PICOBOARD

Actividades de Clase

Propósito

Este proyecto consiste en simular en Scratch el funcionamiento de un panel solar (panel solar fotovoltaico, es decir, el que transforma la energía solar en energía eléctrica),  mediante el uso de sensores de luz,  de tal manera que cuando se detecte luz la simulación muestre cómo se carga una batería desde el panel solar, y cuando no se detecte luz,  se muestre la manera en que la energía acumulada en la batería se usa para activar diferentes dispositivos eléctricos.

Con este proyecto se pretende que los estudiantes reconozcan el funcionamiento de un panel solar, e identifiquen los principales elementos que intervienen en esta forma de transformación de energía.

Nota: Los sensores de luz se pueden manejar por medio de la Tarjeta de Sensores de Eduteka (TDS) o el picoboard.

Estándar de Ciencias Naturales (MEN) para grado 6°-7°:

Analizo el potencial de los recursos naturales de mi entorno para la obtención de energía e indico sus posibles usos.

Duración

Actividad Docente

1.     Presentar un ejemplo en Scratch del funcionamiento de un panel solar fotovoltaico.

2.     Plantear a los estudiantes que deben crear un programa en Scratch como el del ejemplo, en el que se simule el funcionamiento de un panel solar.  Para ello se debe utilizar el sensor de luz de la Tarjeta de Sensores (TDS), o del Picoboard.   Cuando el sensor detecte luz, la simulación debe mostrar luz solar y la manera en que el panel solar alimenta una batería. Cuando el sensor no detecte luz,  la simulación puede mostrar la  noche,  y la manera en que la energía acumulada en la batería se usa para encender dispositivos eléctricos.

3.     Diseñar un esquema de funcionamiento de un panel solar con sus elementos, y buscar las imágenes correspondientes en internet.

4.     Probar el funcionamiento del sensor de luz de la TDS.  Comparar medidas de luz y oscuridad (el sensor retorna valores entre 0 y 100), y elegir un valor a partir del cual se detecta buen nivel de luz, y debajo del cual hay oscuridad. 

5.     Meta volante 1: Cuando el sensor detecte luz (tener en cuenta el valor identificado en el numeral anterior) se debe mostrar luz del día, y la batería cargándose desde el panel solar.

6.      Meta volante 2:  Cuando el sensor no detecte luz,  se debe mostrar la manera en que la energía pasa de la batería a algunos dispositivos eléctricos que entran en funcionamiento.

7.     Pregunta: en qué consiste el efecto fotoeléctrico?

8.     Pregunta inesperada: ¿Qué otro ejemplo de transformación de energía crees que podrías simular utilizando sensores? ¿Con qué tipo de sensor harías la simulación?

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Actividad Estudiante

1.     Ver el ejemplo del panel solar presentado por el profesor

2.  Atender la explicación del profesor acerca del proyecto a desarrollar, y si hay dudas o preguntas plantearlas.

3.   Hacer un diseño inicial del sistema de panel solar; buscar imágenes en internet

4.  Probar la TDS y el funcionamiento del sensor de luz, identificando el nivel (valor entre 0 y 100) en el que se detecta buen nivel de luz, y debajo del cual se registra oscuridad.  Este valor es importante para hacer la simulación.

5.     Alcanzar la meta volante 1: simulación del panel cuando hay luz del sol

6.     Alcanzar la meta volante 2: simular la manera en que la batería provee energía a algunos dispositivos eléctricos para que entren en funcionamiento.

7.     Responder la pregunta: en qué consiste el efecto fotoeléctrico?

8. Responder la pregunta inesperada: Qué otro ejemplo de transformación de energía crees que podrías simular utilizando sensores? Con qué tipo de sensor harías la simulación?

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Propósito

Duración

Actividad Docente

Actividad Estudiante

Evaluación

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Notas

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Créditos

Autor: Gloria Elena Aranzazu Borrero

Fecha de publicación : 2011-12-05


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