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  • UNIDAD 3: Energía Solar

    Energía Solar. Efecto fotovoltaico. Disponibilidad. Centrales de electricidad fotovoltaicas. Ventajas e inconvenientes. Centrales de electricidad termosolares. Ventajas e inconvenientes. Colectores solares para calefacción.

  • Practica de Aprendizaje

    Energía Solar Térmica y Fotovoltaica

    Entregables (un solo PDF)

    1. Informe técnico (6–10 páginas, estilo académico, con referencias APA):

      • Resumen (150–200 palabras).

      • Desarrollo de Actividades 1–4 (método → resultados → discusión).

      • Conclusiones y lecciones aprendidas sobre el uso crítico de LLM.

      • Referencias (mín. 4, incluir el apunte y 2 fuentes de acceso abierto).

    2. Anexos: capturas de las interacciones con la(s) LLM (prompts y respuestas relevantes), hojas de cálculo o cálculos.

    Tiempo sugerido: 2 sesiones de 2 horas cada una (o 1 semana extra-aula).

    Actividad 1 – Mapa conceptual comparativo (Térmica vs Fotovoltaica)

    Objetivo: sintetizar la clasificación, aplicaciones y componentes de ambas tecnologías.

    1. Con el apunte, identifiquen:

      • Térmica: pasiva/activa; baja/mediana/alta temperatura; aplicaciones (ACS, climatización, procesos, etc.); tipos de colectores y concentradores (lentes Fresnel, cilindro-parabólico, torre central, disco).

      • FV: balance de sistema (módulo, controlador, batería, inversor, cargas CC/CA) y familias tecnológicas (mono-Si, policristalino, HJT/TOPCon, CdTe, CIGS, etc.).

    2. Usen una LLM para convertir esos apuntes en un mapa conceptual claro y jerárquico (texto o esquema ASCII/mermaid).

      • Prompt sugerido:

        “A partir de este temario (pegar puntos clave), crea un mapa conceptual comparando energía solar térmica y fotovoltaica. Organiza por: (a) principios físicos, (b) componentes, (c) rangos de temperatura/eficiencia, (d) aplicaciones típicas residenciales e industriales, (e) ventajas y limitaciones. Devuélvelo como lista jerárquica clara, sin inventar valores no provistos. Pide aclararme cualquier dato faltante.”

    3. Validación crítica: contrasta el mapa con el apunte, corrige inconsistencias y anota en el informe qué cambiaron y por qué.

    Producto: figura o lista jerárquica + breve explicación (½ página).

    Actividad 2 – Diseño preliminar FV para una vivienda

    Objetivo: dimensionar un sistema FV básico según el esquema hogareño del apunte (módulo → controlador → baterías/inversor → cargas CC/CA).

    1. Definan un perfil de consumo diario (kWh/día) y condiciones locales (irradiación media mensual, temperatura ambiente, factor de pérdidas).

    2. Usen una LLM para estructurar los cálculos de orden de magnitud:

      • energía útil requerida,

      • potencia pico del arreglo (Wp) y número de módulos,

      • capacidad de baterías (kWh) para X horas de autonomía,

      • potencia del inversor,

      • verificación de tensión del banco (12/24/48 V) y corrientes en conductores.

      Prompt sugerido:

      “Ayúdame a dimensionar un sistema FV residencial preliminar con estos datos: (pegar consumo, HSP, pérdidas). Entrega: (1) supuestos explícitos, (2) fórmulas paso a paso con unidades, (3) chequeo de coherencia (W, Wh, A), (4) lista de componentes del balance de sistema, (5) riesgos/limitaciones del cálculo. No inventes precios ni normas.”

    3. Plan de verificación: revisen manualmente 2 cálculos clave (ej.: kWh→Wp y capacidad de baterías) y documenten el chequeo dimensional.

    Producto: tabla de dimensionamiento + justificación (1–2 páginas).

    Actividad 3 – Caso de solar térmica: ACS para edificio pequeño - Optativo

    Objetivo: estimar área de colector y volumen de acumulación para agua caliente sanitaria (no concentración).

    1. Definan demanda diaria (personas, litros/día, ΔT deseado), temperatura de red y objetivo de fracción solar.

    2. Usen una LLM para el método de balance energético y el dimensionado preliminar (colector plano o tubos evacuados; incluyan pérdidas y estacionalidad a grandes rasgos).
      Prompt sugerido:

      “Diseña un sistema solar térmico preliminar para ACS con: (parámetros). Propón: (a) tipo de colector, (b) área estimada, (c) volumen de tanque, (d) esquema hidráulico, (e) medidas anti-legionella, (f) integración con apoyo auxiliar, (g) limitaciones. Usa solo balances simples. Pide datos faltantes antes de cerrar.”

    3. Comparen dos alternativas (colector plano vs tubos evacuados) y expliquen la selección para clima local.

    Producto: esquema funcional + tabla comparativa + texto (1–2 páginas).

    Actividad 4 – Alta temperatura y CSP (Termosolar de concentración) - Optativo

    Objetivo: comprender dónde tiene sentido cada concentrador (cilindro-parabólico, torre, disco) y el rol del almacenamiento térmico.

    1. Con el apunte, elaboren una matriz de decisión con criterios: rango de temperatura, eficiencia pico y neta anual, factor de capacidad, tipo de fluido térmico, almacenamiento disponible, riesgo tecnológico y escala de potencia.

    2. Usen una LLM para transformar esa matriz en recomendaciones por contexto (desértico, híbrido con gas, cogeneración, procesos industriales).
      Prompt sugerido:

      “Con esta tabla de parámetros (pegar matriz), emite recomendaciones ‘tecnología-contexto’ para CSP: cilindro-parabólico, torre central y disco. Incluye justificación técnica corta y advertencias operativas (materiales, sales fundidas, heliostatos, seguridad). No inventes valores ausentes.”

    Producto: matriz + recomendaciones razonadas (1 página).

    Guía de uso crítico de IAGenerativa (obligatoria)

    1. Transparencia: copien en anexos prompts y respuestas.

    2. Fuentes: pidan a la LLM citar los conceptos técnicos y diferenciar claramente supuestos vs. datos medidos.

    3. Verificación:

      • Rehagan dos cálculos a mano o en hoja de cálculo.

      • Pidan a la LLM un “adversarial check”:

        “Ataca tu propio resultado: ¿qué error de unidades, supuestos o redondeos podría cambiar mi dimensionado en ±20%?”

    4. No alucinaciones: si la LLM da un dato no respaldado por el apunte u otra fuente abierta, descártenlo o márquenlo como hipótesis.

    5. Privacidad: no suban datos sensibles (direcciones exactas, facturas).

    6. Comparación opcional: si tienen acceso, comparar 2 LLM (p. ej., ChatGPT vs otra) y discutir diferencias.