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“DESARROLLO DE UN SISTEMA GENERADOR DE ENERGÍA ELÉCTRICA AU

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Freddy Alvarez

on 18 December 2013

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Transcript of “DESARROLLO DE UN SISTEMA GENERADOR DE ENERGÍA ELÉCTRICA AU

“DESARROLLO DE UN SISTEMA GENERADOR DE ENERGÍA ELÉCTRICA AUTOSUSTENTABLE LLAMADO “TOTAL RECHARGE”, PARA CARGAR DISPOSITIVOS MÓVILES VÍA USB APLICANDO EL PRINCIPIO DEL DÍNAMO DE BICICLETA"
ÁLVAREZ NOROÑA FREDDY JAVIER
HURTADO CAINA JENNIFER SAMANTA
CHARCO PASTUÑA LUZ CRISTINA
HERMOZA BUENAÑO ALEXANDRA MICHELLE
TOALA ASPIAZU RAFAEL HASDRUWERS

ING. PATRICIA CANDO
ENERGÍA
Dínamo
Historia del ciclismo:
Proporciona energía para iluminación.

Usado en actuales energías renovables, aparatos eléctricos y medios de transporte.

Debido al avance de la tecnología y la aparición de sofisticados aparatos electrónicos es necesario repotenciar los antiguos dínamos de bicicletas y adaptarlos a fin de seguir manteniendo su utilidad básica, la de proporcionar energía eléctrica, esta vez a dispositivos electrónicos mediante conexión USB.
Consumo y agotamiento de reservas energéticas.

Para muchos deportistas la batería de sus dispositivos móviles es un problema ya que por varias razones no pueden recargarlos por ello antes de realizar deporte tienen la necesidad de cargarlos al máximo.

La energía mecánica de rotación del giro de la rueda de la bicicleta, gracias al dínamo, se transforma en energía eléctrica alterna, la cual mediante el sistema “Total Recharge” transforma la energía alterna a continua, proveyendo de electricidad y cargando dispositivos móviles vía USB.
INNOVACIÓN
OBJETIVOS
• Desarrollar un cargador USB para dispositivos móviles llamado “Total Recharge” aplicando el principio del dínamo de bicicleta.
OBJETIVO GENERAL
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Demostrar el funcionamiento del proceso de producción y transformación de energía mediante un dínamo accionado por una fuerza humana, en una bicicleta.

• Realizar un estudio de mercado para el producto “Total Recharge”,

• Aplicar los conceptos de las diferentes áreas del conocimiento en pro del desarrollo de nuevas técnicas de obtención de energía.
• Conocer la importancia que tiene la energía en lo diferentes campos en la que se desarrolla.
ANTECEDENTES
Bicicleta en la sociedad
Quito
Hasta octubre del año 2013, se calcula 30 000 ciclistas ocupan la ciclovía cada domingo.

El 70% de la población apoya las nuevas alternativas del transporte masivo.

0,1% del total de capacidad vial de la ciudad se emplea para el uso de la bicicleta.
Existen 160 kilómetros de ciclovías, tanto en el sector urbano como en rutas ecológicas. Los puntos de mayor uso de bicicletas y demanda de sistema Bici Q son las vías cercanas a las universidades y colegios.

De igual forma, se registra un incremento de usuarios de estas bicicletas.
ANTECEDENTES
Bicicleta en la sociedad
Latacunga
Hace varios años atrás el ciclopaseo se lo realizaba irregularmente.

Desde el año 2010 se lo realiza periódicamente el último domingo de cada mes, y de acuerdo a las circunstancias se lo realiza en el día o en la noche.

Actividad organizada por el GAD Municipal de Latacunga, a través de la Jefatura de Educación, Cultura y Deporte. Iván Berrazueta

"Tuvo y tendrá el propósito de incentivar a un mejor estilo de vida en los latacungueños y unir lazos de amistad entre la población.
ANTECEDENTES
Cargadores del mercado
La idea del kit cargador no es nueva, Nokia lo lanzó para ciertos países en los que la bicicleta es un transporte habitual.
El costo del cargador de bicicleta NOKIA para celulares es de 45 Euros o en dólares alrededor de $61
BikeCharge del fabricante BikeConsole, su precio es de 80 Euros o 99 dólares, sin tomar en cuenta los gastos de envío del producto.
POBLACIÓN Y MUESTRA
Los datos usados para el análisis del presente proyecto de investigación se basan en el informe de difusión de resultados definitivos del VI Censo de Población y V de Vivienda 2001 – Julio 2002 realizados por el Instituto Nacional de Estadística y Censos “INEC”.
Para el presente trabajo se empleó la población de la ciudad de Latacunga N = 143,979 habitantes.
POBLACIÓN Y MUESTRA

Donde:
n es el tamaño de la muestra.
Z es el nivel de confianza.
p es la variabilidad positiva.
q es la variabilidad negativa.
N es el tamaño de la población.
E es la precisión o el error.

CÁLCULO DE ENCUESTAS A APLICAR
PREGUNTA DISCRIMINANTE
INTERPRETACIÓN Y ANÁLISIS DE DATOS
PREGUNTA N°1
206 personas que representan el 82% de las personas encuestadas manifiestan que usan bicicleta para múltiples propósitos a diferencia de 45 personas que representan el 18% restante.
PREGUNTA N°2
PREGUNTA N°3
PREGUNTA N°4
PREGUNTA N°5
PREGUNTA 6
PREGUNTA N° 7
PREGUNTA N°8
PREGUNTA N°9
ESTUDIO DE MERCADO
"TOTAL RECHARGE"
ESTUDIO DE MERCADO
Invirtiendo inicialmente una cantidad de $ 3.100,00 dólares,
Valor Actual Neto “VAN”
Ganancia en 5 años incluido todos los costos .
VAN: $ 42.629,34

La Tasa Interna de Retorno “TIR”
Porcentaje de ganancia y rentabilidad retornada al inversionista, mayor al costo de oportunidad del 12%.
TIR: 348,32%

El Costo-Beneficio “C/B”
Por cada dólar invertido el proyecto retorna $1,10
C/B: $0,10 centavos.

Índice de Rentabilidad “IR”
IR: 14,75%

CONCLUSIONES
• Se desarrolló con éxito el generador “Total Recharge”, es así que se logró repotenciar el principio del dínamo de bicicleta para no usarlo solamente en iluminación sino también como cargador de dispositivos móviles con conexión USB, tales como un celular Nokia, un GPS, entre otros.
CONCLUSIONES
CONCLUSIONES
CONCLUSIONES
• Se demostró el funcionamiento del dínamo al momento de producción eléctrica mediante el dínamo y la transformación de corriente eléctrica mediante el circuito USB.

• Se aplicó todos los conocimientos adquiridos en los diferentes semestres entre los más principales Metodología de la Investigación, Física y Electrónica, al momento del diseño, elaboración y estudio de mercado del producto “Total Recharge.”
• Se concluye que la teoría de energía es cierta, la cual plantea que la energía no se crea ni se destruye, se transforma. En el presente proyecto la energía mecánica al accionar los pedales de la bicicleta se transformó en energía cinética, la cual aprovechó el dínamo para convertirla en energía alterna y gracias al circuito “Total Recharge” la transformó en energía continua para cargar dispositivos móviles, los cuales se alimentaron y almacenaron energía potencial para su posterior uso.

• Por los datos obtenidos al evaluar la factibilidad de mercado del proyecto se concluye que el proyecto “TotalRecharge” es factible, económico y rentable.
RECOMENDACIONES
Se recomienda:

• Al docente:
Proveer temas de investigación al alumnado.

• A las autoridades locales:
Desarrollar planes de ciclo paseo en la provincia.
Incentivar a la ciudadanía cotopaxense a realizar deporte.


Hi
El cargador “Total Recharge” ayudara a minimizar el consumo de energía eléctrica utilizando un DÍNAMO generador de energía alternativa aprovechando al máximo la energía mecánica generada por las personas.
Ho
El cargador “Total Recharge” no ayudara a minimizar el consumo de energía eléctrica utilizando un DÍNAMO generador de energía alternativa aprovechando al máximo la energía mecánica generada por las personas.
Ha
El dispositivo “Total Recharge” va a disminuir el consumo de energía eléctrica implementando un DÍNAMO transformador de energía alternativa utilizando al máximo la energía generada por la gente para cargar un dispositivo electrónico.

HIPOTESIS
Relación
•Relación de la hipótesis con las preguntas de la encuesta

1. ¿Con qué frecuencia usa su bicicleta?

Relación: La gente está consciente de la importancia de realizar una actividad física durante el día y del desperdicio de energía que se presenta día a día por lo cual procuramos incentivar el uso de una bicicleta generadora de energía alternativa para unir estos grandes problemas el hacer deporte y ahorrar energía.



2. ¿Usa algún aparato tecnológico móvil durante ese tiempo?

Relación: Los deportistas hacen uso de aparatos tecnológicos con el motivo de orientarse distracciones por ende necesitan fuentes de energía que intervengan con su rutina.

3. ¿Dichos aparatos quedan sin batería durante el uso de bicicleta?
Relación: Los deportistas procuran usar aparatos recargables por este motivo deseamos implementar una manera de abastecerlos con energía.



6. ¿Cree usted que sería de gran utilidad implementar un cargador en su bicicleta?

Relación: A los deportistas le molesta que aparato electrónico interfiera con sus rutinas es por eso que se busca evitar todo este tipo de contratiempos implementando un cargador de este tipo.

7.- ¿Cuánto estuviera usted dispuesto a pagar por dicho dispositivo?
Relación: Las personas de manera indirecta buscan el ahorro pero al implementar un aparato que contribuya con este ahorro y con un precio no tan elevado colaboran de manera muy satisfactoria.

8.- ¿En qué ámbito mejoraría el producto?
Relación: El usuario busca productos de acuerdo a sus gustos y preferencia es por lo cual implementamos mejoras para el agrado de los deportistas o personas que hicieran uso del cargador.

4. Si le ofrecieran un cargador de bicicletas para dichos aparatos, usted:

Relación: Los deportistas se me ven mucho más motivados con sistemas de este modelo es por eso que buscamos la comodidad de ellos al momento de realizar su deporte de preferencia.

5. ¿Le gustaría a usted de cierta manera colaborar con el ahorro de energía?

Relación: Las personas buscamos un bienestar común es por eso que de alguna manera buscamos colaborar con el derroche de energía y aprovechar más fuentes naturales.

Relación
Relación
Relación
BASE TEÓRICA
Corriente en donde los electrones circulan en la misma cantidad y sentido, es decir, que fluye en una misma dirección. Es generada por una pila o batería.


Circula durante un tiempo en un sentido y después en sentido opuesto, volviéndose a repetir el mismo proceso en forma constante.

Placa universal perforada
Borna
Lagartos
Pasta para soldar
Puente rectificador
Condensador electrolítico de 1000 uf microfaradios
Condensador electrolítico de 1 uf microfaradios
Condensador cerámico de 0.1 uf microfaradios
Regulador de voltaje
Puerto USB hembra
Dínamo de bicicleta tipo botella ELEPHAN
Rollo de hilo de estaño para soldar
Cautín
Cable USB para móviles
VELOCIDAD ÓPTIMA PARA CARGAR DISPOSITIVOS MÓVILES VIA USB
Realizando un cálculo de velocidad lineal de la bicicleta, si la bicicleta tiene una rueda de 0,8 metros de diámetro, por cada vuelta que gire avanzará 2,512 metros, es decir, la longitud de la circunferencia.
PROCEDIMIENTO DE ARMADO
I. Conectar el cautín al toma corriente.
II. Bañar a la punta del cautín con pasta para soldar.
III. Soldar los 3 terminales de la Borna 3 polos en los orificios A8, A10 y A12 con la ayuda de estaño.
IV. Soldar los 4 terminales del puente rectificador en los orificios F1, E12, I10 y H17 de la placa perforada con estaño.
V. Soldar los 2 terminales del condensador electrolítico de 1000 uf microfaradios en los orificios:
M12 unirlo con un cable al orificio M18
M8 unirlo con un cable al orificio M1

VII. Soldar los 2 terminales del condensador electrolítico de 1 uf microfaradios en los orificios:
Q8 unirlo con un cable al orificio Q1
Q10 unirlo con un cable al orificio Q18

VI. Soldar los 3 terminales del regulador de voltaje en los orificios:
N17 unirlo con un cable al orificio M18
O17 unirlo con un cable al orificio Q1
P17 unirlo con un cable al orificio Q18

IX. Soldar los 2 terminales de cada extremo del puerto USB hembra en los orificios V2 y V5.
VIII. Soldar los 2 terminales del condensador cerámico de 0.1 uf microfaradios en los orificios:
T11 unirlo con un cable al orificio U2
T8 unirlo con un cable al orificio U5

I. Conectar el cautín al toma corriente.
XI. Conectar los cables lagartos al dínamo.
X. Colocar cada cable tipo lagarto en la borna.
XII. Conectar el cable USB del dispositivo móvil al conector USB hembra del sistema Total Recharge, pedalear y comenzará a cargar el dispositivo móvil.
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