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Ecobici - Genera electricidad con tu bicicleta esttica

Un Blog Verde 2011 Autor: Antonio Alcntara Alcibia 2

ndice

Introduccin

Funcionamiento o Alternador o Batera o Inversor DC/AC o Bicicleta

Construccin

o Cableado

Conclusiones Anexo 1 (lista de materiales, precios sugeridos y lugares de compra)



Introduccin Un gran problema de la energa solar y la energa elica es que aunque, son energas limpias y renovables, presentan el mismo problema: estn a expensas de un recurso natural que no se puede controlar, cundo sale el sol y cundo hay viento es algo que no est en nuestras manos. Esto fue lo que nos llev a buscar un recurso natural, renovable, limpio y barato que estuviera a nuestra disposicin cuando lo necesitramos, algo que podamos controlar, y la respuesta fue la energa humana, o como yo lo llamo bio-energa, energa creada por organismos biolgicos. Este manual tiene el propsito de ensear a construir un generador que trasforma la energa mecnica que puede producir cualquier persona comn pedaleando una bicicleta en energa elctrica, til para usarla en cualquier aparato elctrico de la vida diaria. Con slo 20 minutos de pedaleo tendremos una carga completa de nuestra batera esto nos ayudar a disminuir nuestro recibo de luz y a transformar esas caloras que tengamos de mas en algo ms provechoso.



Funcionamiento El funcionamiento de este generador, es muy similar al de cualquier otro generador, es decir:

1. Se genera un tipo de energa, en este caso mecnica, a travs del pedaleo de una persona en la bicicleta

2. Esta energa es transformada por un alternador en energa elctrica 3. Esta energa se almacena en una o ms bateras 4. Por ltimo, es trasformada por medio de un inversor a corriente alterna

para poder ser usada por nuestros aparatos comunes. Es el mismo principio que usan los vehculos para generar energa. Es realmente as de sencillo, el objetivo de este manual es ensearte a construir y aprovechar cada uno de los pasos que vas a llevar a cabo. Los 4 componentes principales del generador elctrico casero son:

Alternador o generador de bajas revoluciones Batera (puede ser una comn de carro o especial para energas renovables) Inversor DC-AC Bicicleta Fija

A continuacin explicaremos cada uno de los componentes.

Alternador

El alma de este generador elctrico casero es el alternador o generador, podran preguntarse por qu un alternador en vez de un motor? el alternador es un dispositivo relativamente barato, fcil de conseguir y est diseado para generar energa elctrica, lo que nos beneficia en mucho, ya que no tendremos que hacerle cambios o mantenimientos futuros, es por eso que un alternador es ideal para nuestro proyecto.



Pero hay que escoger el alternador correcto, los hay de muchos tipos, el que nosotros necesitamos en un alternador con regulador ya integrado, para que no tengamos que hacer ms conexiones y con esto no tendremos que preocuparnos por el control de carga de las bateras, ya que este lo har por s solo. Tambin es importante elegir el amperaje, eso lo dejaremos para despus, por ltimo necesitamos tomar en cuenta las revoluciones por minuto (RPM), estas nos facilitaran la transformacin de la energa. Los llamados generadores, utilizados comnmente en coches ms antiguos como en los Volkswagen son bastante tiles, ya que no necesitan muchas revoluciones para una buena generacin, por otro lado los alternadores comunes necesitan por lo menos 1000 RPM para recargar una. Esto se puede cambiar fcilmente en algn taller elctrico, por lo que al elegir nuestro alternador debe ser uno que sea capaz de generar energa en bajas revoluciones, de 600 a 700 RPM es lo ideal, de lo contrario necesitaremos pedalear muy rpido o disear algn tipo de transmisin para aumentar las revoluciones (lo cual no queremos hacer porque incrementara el costo de nuestro sistema). Sabiendo la anterior yo recomiendo un alternador restaurado de 12 volts, pidiendo que sea modificado para trabajar a bajas RPM (600 a 700) de 50 Amperes con regulador integrado. Este lo podemos encontrar en cualquier taller mecnico-elctrico donde reparen alternadores por menos de 60 dlares.

Batera

La batera que ocupars en realidad puede ser cualquier batera de coche nueva o vieja, solo necesitamos que sea de 12 volts. Cul es la diferencia entre una batera comn de coche y una especial para energas renovables? Lo importante de las bateras es el ciclo de carga -descarga, este nos dice que tanto se puede descargar una batera sin ser daada. Para un coche comn, la batera siempre se est cargando y descargando pero no totalmente, este ciclo lo puede realizar miles de veces, pero al ser descargadas mas de un 50%

la batera comienza a deteriorarse y acorta su tiempo de vida.



Para descargas profundas estn las llamadas bateras de ciclo profundo, estas se usan en autos elctricos, aparatos mdicos. Las utilizadas en las energas renovables son muy similares a las que mencionamos anteriormente pero con la caracterstica de que pueden perder la mayor parte de su carga sin sufrir daos. En nuestro generador elctrico casero descargaremos y cargaremos la batera constantemente, generalmente la descargaremos hasta 0, pero estas bateras de ciclo profundo son mucho ms costosas. Si vas a usar una batera de coche trata de no descargarle ms del 50% de la energa que tiene almacenada. Si puedes invertir un poco ms te recomiendo comprar una batera de ciclo profundo. Algunos consejos para elegir la batera: Lo que nosotros ocuparemos de las bateras es la energa almacenada, esta se contabiliza en amperes-hora, es decir la cantidad de amperes que esta nos puede entregar en una hora, para entender esto aqu va un ejemplo: Una batera de 20 amperes-hora nos puede dar energa suficiente para mantener prendido un aparato que consuma 20 amperes por una hora o uno de 10 amperes por 2 horas, o un foco que consuma 1 amper por 20 horas, as de sencillo es. Pero una batera que no es de ciclo profundo no es recomendable que se quede sin carga por lo que s es de 20 amperes, para cuidar su tiempo de vida, mximo le podremos aprovechar 10 amperes para que no se descargue totalmente y se dae. Por lo tanto yo recomiendo, si se opta por la opcin de utilizar una batera que no sea de ciclo profundo, elegirla del doble de la carga que necesitamos, mas adelante hablare de la carga. Si elegimos una batera de ciclo profundo, esta no necesita ser de mayor capacidad que nuestra futura carga. Una batera reparada la podemos conseguir por 30 dlares y una nueva por menos de 50 dlares. Por ltimo la capacidad de la batera es fundamental, antes que nada tenemos que tomar en cuenta que este es un generador pequeo capaz de generar a lo mucho 400 watts que sern almacenados, usados y recargados nuevamente, es decir no se utiliza la energa que se genera directamente, mas bien se almacena y luego se utiliza, esa es la idea.



Inversor DC/AC

El inversor es un dispositivo capaz de convertir la corriente directa que entrega nuestra batera en corriente alterna que utilizan nuestros aparatos domsticos, es decir de DC 12 volts la trasforma a AC 127 v. Este aparato lo podemos conseguir en alguna tienda de autoservicio como, Wal mart, Sams, Costco, Sears, Home Depot, Liverpool, Palacio de hierro, en las elctricas o en internet, en realidad son fciles de conseguir. Un inversor de 400 watts ronda los 50 dlares. Los hay en potencias bajas desde 100, 200, 400, y 700 watts. Los de mayor capacidad tienen otros usos y el precio es mucho mayor. En cuestin de marcas Black and Decker ofrece un muy buen producto (que yo recomiendo) a un precio justo. Los de marcas chinas son buenos pero tienden a calentarse y en relacin al precio no bajan mucho. Para elegir la potencia tendremos que tomar en cuenta qu queremos conectarle a nuestro generador. La siguiente tabla podr ser de gran ayuda:



Una vez conociendo lo que queremos conectar podremos elegir nuestro inversor, por las capacidades comerciales de la bateras no es til elegir un inversor mayor a 750 watts, ya que nuestra batera se descargara muy rpido y no ser de gran utilidad, mas bien este generador elctrico casero es para cargas medianas. Por ejemplo si lo que queremos es tener conectada nuestra computadora porttil 100 w, un ventilador 170 w y 2 focos ahorradores de 12 w, entonces: 100+170+12+12= 294 watts. Si nuestra batera elegida es de 30 amperes-hora para convertirlo a watts- hora simplemente multiplicamos la corriente por el voltaje. 30 amperes-hora x 12 volts = 360 watts-hora es decir nuestra batera con un consumo de 360 watts nos va a durar una hora antes de descargarse, esto no quiere decir que 360 watts es lo mximo que puede entregarnos, la batera puede entregar mas potencia pero se descargar ms rpido. Por nuestro consumo elegiremos un inversor de 300 watts, ya que eso ser ms que suficiente para el consumo regular del ejemplo. Con esta simple frmula podremos conocer cunto durar nuestra batera:



Aplicndola al ejemplo: 360 / 294 =1.22 x 60 = 73.46 minutos. De la misma manera si nuestra carga fuera por ejemplo de 400 watts: 360 / 400 = 0.9 x 60 = 54 minutos As vemos como entre ms consumo tengamos, menor ser el tiempo que nos durar la batera. Con los clculos anteriores ya podemos elegir nuestra batera y nuestro inversor. En internet hay muchas pginas donde se muestran los catlogos de las bateras ah podremos darnos una idea de las caractersticas de las bateras que se venden en cada regin y con eso elegir la que ms se acople a cada necesidad. Con una batera de 25 amperes-hora es ms que suficiente, y un inversor de 400 watts nos permite tranquilamente usar varios aparatos a la vez.

Bicicleta

Ya hemos visto la parte elctrica ahora, continuaremos con la mecnica. La bicicleta ser la que nos suministrar la engra mecnica para poder convertirla a elctrica, esta bicicleta puede ser cualquier bicicleta esttica. Una vez que tengamos nuestra bicicleta esttica, hay que hacerle unas sencillas modificaciones para adaptarla a nuestro generador.

Generalmente las bicicletas estticas cuentan con una cinta de resistencia que nos sirve para aumentar o disminuir la resistencia al ejercitarnos, esta cinta la cambiaremos por una banda que nos trasmitir la energa mecnica a nuestro alternador. El alternador tiene una polea donde acoplaremos la banda de nuestra bicicleta. Para meter la banda a la bicicleta lo nico que necesitaremos es retirar la rueda con un perico y meter la banda en el canal donde antes estaba la cinta de resistencia.



Construccin Para la construccin de nuestro generador necesitaremos los siguientes materiales:

Tabla de madera para la base de la caja, que sea madera resistente preferentemente de 2 cm de espesor y de 40 x 25 cm.

Tapas de madera para que nuestro generador se vea bien, pueden ser hojas de triplay o alguna otra madera econmica.

Patas de goma para la base de madera Tornillos para madera Clavos para madera. Apagador cola de rata Voltmetro Cables (de cobre calibre 12) llamados tambin cables para batera de

carro Banda (ancho depende del alternador y bicicleta que se tengan) Bornes para bateras Herramientas, martillo, desarmador y taladro, segueta, flexmetro

Una vez que se tengan todos los materiales, se procede al armado: Para empezar, le colocaremos las patitas de hule con los tornillos para madera a la tabla que ser la base de la caja que va a contener nuestro generador.

Es bueno saber dnde va a ir cada cosa, para esto colocaremos sobre la tabla de madera los componentes de la forma que mas nos guste y sea funcional, recordemos que el alternador debe estar libre para colocarle la banda. Una vez elegida la ubicacin de cada dispositivo hay que fijarlos.



La batera por su mismo peso tiende a quedarse esttica as que no es necesario fijarla, de cualquier manera si se desea se puede hacer con algunas tiras de plstico y atornillarlas a la base de madera. El inversor se puede fijar con las mismas tiras y los tornillos. Finalmente el alternador necesita estar muy bien fijado, dependiendo del alternador que hayamos escogido es la forma como lo fijaremos. Para esto hay que conseguir unas barras de aluminio o algn metal que se pueda moldear, para as hacerle una especie de abrazadera al alternador y colocar tantas abrazaderas como sea necesario, el punto es que este no se mueva.

Con todo fijo podremos cerrar nuestro generador con las tapas de madera, al ser estas de madera ligera es muy fcil cortarlas para dejar las entradas de aire o las conexiones hacia el inversor.



Tambin tendremos que colocar un apagador y un voltmetro para monitorear nuestra batera, para esto podemos hacer un hoyo a las paredes y colocarlo donde mas nos guste, al igual que el apagador, esta parte se hace con el ingenio y gusto de cada quien. Terminada nuestra caja se deber ver algo parecida a la foto.

Lo ltimo sern las conexiones, para que sea mas fcil entenderlas las ilustrare en el siguiente diagrama.



El voltmetro y el inversor estn el paralelo con la batera. El chasis del alternador est conectado a tierra, en este caso el negativo de nuestra batera. El alternador por lo regular tiene 4 cables ms el B+. El cable amarillo es para el foco excitador, este provocara el paso de una corriente al encender el apagador cola de rata, que provocara un campo magntico en el interior del alternador que servir para genera la energa una vez que empecemos a pedalear. Este foco excitador permanecer prendido al encender el apagador pero al iniciar el pedaleo automticamente el foco se apagar, lo que significa que se est generando energa. Los otros cables que salen del alternador, comnmente blanco y verde o caf no se usarn, con un poco de cinta de aislar los podremos sellar para evitar falsos contactos.

Lo ltimo es poner la bicicleta junto a nuestro generador de tal forma que la polea llegue al alternador y poder comenzar a pedalear.



Este manual fue escrito conforme se construy el generador, por lo que leer, estudiar y aprender sobre este manual te llevar a tener un generador elctrico casero similar. En este manual se dan las bases para saber escoger los dispositivos y materiales adecuados sin importar en donde te encuentres. Tambin se pretende se utilice el ingenio y la creatividad para armar el generador de la forma que ms te guste y te convenga.

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Anexo 1

Nombre Caractersticas Precio en dlares

Dnde se vende

Alternador 50 A 12 V 75 Refaccionaras, talleres mecnico-elctricos

Batera 30 a-h o mas 30 Tiendas especializadas en bateras, Sams, Costco, Wallmart

Inversor 400 watts continuos 50 Elctricas, tiendas de autoservicio

Bicicleta esttica

---------- 25 Segunda mano

Base de madera

40 x 25 cm 2 cm de espesor

3 Maderera

Triplay Hoja de 1x1 m 3 Maderera

Cable Que soporte 5 ampers 50 cm de largo

1 Elctrica

Patas de hule con tornillos

5 patas 1 Tlapalera

Tira para fijar De plstico o aluminio 1 Tlapalera

Clavos Para madera 1 Tlapalera

Bornes para batera

1 Taller mecnico-elctrico

Voltmetro De uso automovilstico rango de 8v a 15v

8 Refaccionara

Foco excitador De uso automovilstico rango de 8v a 15v

0.5 Refaccionaras, talleres mecnico-elctricos

Apagador cola de rata

Dos polos, soporte 1 amper 0.5 Electrnicas, Steren refaccionaras.

Total ---------- 200 --------

Date post:	13-Oct-2015
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