Funcionamiento del Sistema

PEDAL

POWER

FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA

¿CÓMO FUNCIONA?

El prototipo "Generador de Energía Eléctrica Impulsada por Bicicletas" es un sistema que aprovecha la energía cinética producida por las bicicletas para generar electricidad limpia y sostenible. El sistema se compone de un marco de bicicleta modificado, una rueda trasera con un generador eléctrico acoplado, baterías para almacenar la energía generada y un controlador para regular el flujo de electricidad.

El prototipo es un sistema educativo y práctico que convierte la energía del pedaleo de una bicicleta en electricidad, la cual es almacenada en una batería para su uso posterior. El sistema utiliza una dinamo de bicicleta de (12.5V) Hr conectada a la bicicleta, que genera energía eléctrica cuando se pedalea. Esta energía se regula mediante un regulador de voltaje y se almacena en una batería recargable seca de 12 V y 1Ah, permitiendo alimentar luminarias en momentos posteriores. El prototipo no solo busca mostrar cómo el uso de la bicicleta puede ser una alternativa de transporte sostenible, sino también cómo la energía generada de manera limpia y renovable puede aprovecharse para aplicaciones cotidianas como la iluminación.

El proyecto de generación de energía eléctrica a partir del pedaleo siguió un proceso de desarrollo que abarcó desde el diseño conceptual hasta la construcción y pruebas de un prototipo funcional. Inicialmente, se diseñó un esquema detallado del sistema, seleccionando los componentes adecuados como una dinamo, un controlador de carga, una batería y luminarias LED. Posteriormente, se ensambló el prototipo, enfrentando el desafío de convertir la corriente alterna generada por la dinamo en corriente continua para su almacenamiento en la batería. Esta conversión se logró mediante la incorporación de un rectificador al sistema. A través de pruebas exhaustivas, se evaluó el rendimiento del prototipo y se ajustaron los parámetros para optimizar su funcionamiento. Este proceso iterativo permitió identificar y resolver problemas, como las pérdidas de energía en el sistema.

El uso de bicicletas como generadores de electricidad es una práctica que combina ejercicio físico y sostenibilidad, permitiendo a los estudiantes no solo mantenerse activos, sino también contribuir a la producción de energía. A continuación, se detalla el proceso que convierte el pedaleo en electricidad utilizable.

1. Activación del Generador Eléctrico

Cuando un estudiante comienza a pedalear la bicicleta, la rueda trasera gira con fuerza. Este movimiento es crucial, ya que activa un alternador acoplado a la bicicleta. Este dispositivo está diseñado específicamente para transformar la energía mecánica generada por el pedaleo en energía eléctrica. La conexión entre la rueda y el alternador permite que el movimiento rotacional se convierta en electricidad, aprovechando al máximo el esfuerzo físico del ciclista.

2. Conversión de Energía Cinética en Electricidad

El alternador funciona bajo el principio de la inducción electromagnética. A medida que la rueda trasera gira, un rotor dentro del alternador se mueve a través de un campo magnético. Este movimiento provoca la generación de corriente eléctrica. La eficiencia de este proceso depende de varios factores, como la velocidad del pedaleo y el diseño del alternador. En este sentido, cuanto más rápido pedalee el estudiante, mayor será la cantidad de energía eléctrica producida.

3. Almacenamiento de Electricidad en Acumuladores

La electricidad generada no se utiliza de inmediato; en cambio, se almacena en acumuladores recargables. Este almacenamiento es fundamental para garantizar que la energía producida durante el pedaleo esté disponible para su uso posterior. Los acumuladores permiten acumular energía durante los períodos de actividad física y liberarla cuando sea necesario, lo cual es especialmente útil para alimentar dispositivos electrónicos que requieren un suministro constante de electricidad.

4. Regulación del Flujo de Electricidad

Para asegurar un funcionamiento seguro y eficiente del sistema, se incorpora un controlador de carga que regula el flujo de electricidad entre el alternador y los acumuladores. Este controlador tiene dos funciones principales: primero, gestiona la cantidad de energía que se envía a los acumuladores para evitar sobrecargas; segundo, protege tanto al alternador como a los acumuladores de posibles daños causados por fluctuaciones en la corriente eléctrica. Sin este componente, podría haber riesgos significativos asociados con el uso inadecuado de la electricidad generada.

5. Uso de la Electricidad Almacenada

Una vez que la electricidad ha sido almacenada en los acumuladores, está lista para ser utilizada en una variedad de dispositivos electrónicos. Esto incluye lámparas eficientes, computadoras portátiles, tablets y smartphones. La capacidad de alimentar estos dispositivos con energía generada por el propio esfuerzo físico no solo promueve un estilo de vida activo y saludable entre los estudiantes, sino que también fomenta una mayor conciencia sobre la sostenibilidad y el uso responsable de los recursos energéticos.

BENEFICIOS

Reducción de la contaminación del aire: El prototipo contribuirá a reducir la dependencia de combustibles fósiles y las emisiones de gases de efecto invernadero, mejorando la calidad del aire.

Promoción de la energía sostenible: El proyecto sensibilizará a la comunidad sobre la importancia de la energía sostenible y el uso de fuentes de energía renovables.

Desarrollo de habilidades STEM: Los estudiantes desarrollarán habilidades en ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas a través de la investigación, el diseño, la construcción y las pruebas del prototipo.

Fomento de la creatividad y la innovación: El proyecto fomentará la creatividad y la innovación en los estudiantes, permitiéndoles desarrollar soluciones prácticas a problemas reales.

Inspiración para otros: El proyecto inspirará a otros estudiantes y comunidades a desarrollar proyectos similares que contribuyan a un futuro más sostenible.