Generador de energía a pedales
¿Podrías alimentar tu casa con un generador de energía a pedales? : 13.7: Cosmos y cultura La discrepancia entre lo que tú personalmente puedes generar y lo que tú personalmente utilizas dice mucho sobre lo que ha ocurrido con la civilización y el planeta en los últimos dos siglos, dice Adam Frank.
Pensemos en esto. Durante toda la historia de la humanidad, la cantidad de energía que una persona media tenía que gastar cada día era, bueno, el valor de la energía de una persona. Es obvio. ¿Y cuánto era eso en términos de energía? Bueno, nuestro pequeño ejemplo de la bicicleta nos da una buena estimación: Ocho horas de bicicleta al día producen 800 Wh (0,8 kWh). Así que desde los albores de nuestra especie, hace 300.000 años, 0,8 kWh era más o menos la energía disponible para casi todo el mundo cada día. Si uno quería más energía, tenía que comprar la energía de otra persona en forma de sirvientes o, peor aún, de poblaciones esclavizadas. Pero el descubrimiento de los combustibles fósiles hizo algo asombroso. Si nos fijamos en el ejemplo de nuestra casa, vemos que la energía que llega a nuestros hogares desde algunas centrales eléctricas lejanas equivale a tener a unas 40 personas pedaleando en bicicleta por nosotros. Esos pequeños enchufes en la pared a los que conectamos nuestras cosas nos dan la energía de 40 sirvientes. (Si incluyera las ineficiencias eléctricas, ese número se eleva a unos 50 sirvientes). Todos vivimos, literalmente, como reyes. Pero, como sabemos, utilizar tanta energía tiene consecuencias para el planeta en forma de cambio climático. El truco ahora es encontrar la manera de mantener un nivel razonable de energía disponible para todos utilizando fuentes de energía que tengan menos repercusiones planetarias.
Generador de bicicletas
En los términos más sencillos posibles, cuando el ciclista pedalea la bicicleta, mueve la rueda trasera, la rueda trasera mueve un motor, y el motor genera electricidad, esta electricidad se transfiere a través de cables para alimentar una bombilla o un electrodoméstico. En términos energéticos, la energía química de tu cuerpo impulsa los músculos de tus piernas para mover los pedales, que transforman la energía en mecánica. Esta energía mecánica que mueven los pedales mueve la rueda que a su vez mueve el generador. El generador transforma la energía mecánica en energía eléctrica y, mediante el uso de un convertidor y un inversor, la corriente continua (CC) se transforma en corriente alterna (CA) que luego podemos utilizar para encender una bombilla o alimentar un pequeño electrodoméstico.
Nuestro tablero de la bici de la energía (foto 1) te permite comparar distintos tipos de bombillas. En la primera fila hay diodos emisores de luz (LED), en la segunda, bombillas fluorescentes compactas (CFL), y en la tercera, dos bombillas incandescentes y una toma de corriente para enchufar pequeños aparatos como radios y ventiladores. Todas las bombillas que utilizamos son de 60 vatios equivalentes, lo que significa que las CFL y las LED proporcionan la misma cantidad de luz que las bombillas incandescentes de 60 vatios que todos conocemos. A través de la investigación con la bicicleta de la energía y la pizarra, descubrimos que es más fácil alimentar los LED y las CFL porque requieren menos energía por bombilla. También podemos encender más bombillas a la vez que bombillas incandescentes.
Bicicleta para generar electricidad
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Las dinamos se han hecho cada vez más populares en los últimos años, sobre todo a medida que ha aumentado el interés por el ciclismo de mochila y de ultra resistencia, gracias a la posibilidad de alimentar luces y cargar otros dispositivos sobre la marcha.
Una dinamo es un dispositivo situado normalmente en el buje de la rueda de una bicicleta que convierte la energía generada por el giro de la rueda en energía eléctrica. Esa energía se utiliza para alimentar las luces de dinamo delanteras y traseras de la bicicleta, proporcionando una iluminación permanente sin necesidad de cargar las luces.
La conexión eléctrica del buje que se conecta a las luces suele adoptar la forma de un enchufe de dos clavijas en la parte motriz del buje, pero existen sistemas sin conector que se integran en la horquilla de la bicicleta.
Las dinamos de botella (también conocidas como dinamos de flanco) funcionan de forma similar a las dinamos de buje. Sin embargo, en lugar de estar integrada en un buje, un generador con forma de botella atornillado a los tirantes hace funcionar una pequeña rueda en el borde exterior del neumático o la llanta de la bicicleta para generar energía.
Generador de bicicletas de interior
Los generadores de luz para bicicletas se utilizan para alimentar las luces de seguridad sin batería montadas en las bicicletas. Las luces de seguridad son importantes para los entusiastas de la bicicleta, ya que proporcionan la iluminación necesaria para atravesar una carretera e informan a los conductores de automóviles de la presencia de los ciclistas por la noche. El generador convierte la energía puesta en la bicicleta en forma de movimiento de pedaleo en una corriente eléctrica a través de la fricción desarrollada por el contacto del generador con la rueda de la bicicleta.
El propósito del proyecto del generador de luz para bicicletas es diseccionar y comprender los procesos de diseño que hay detrás de este producto. Nuestro objetivo es estudiar a fondo este producto con el fin de diseñar una modificación que resulte en una mejora de su funcionalidad.
El producto que hemos elegido para diseccionar es el kit generador de luz para bicicleta de 6 voltios de Cycle Force. Este kit incluía una dinamo o generador de botella, un faro delantero, un faro trasero, soportes de montaje y cableado. Al diseccionar el producto, pudimos observar varias posibilidades de mejora del diseño. Una de ellas era que el actual juego de luces para bicicleta alimentado por generador no dispone de un medio de almacenamiento de energía. Como resultado, estas luces de bicicleta alimentadas por generador no funcionan cuando el ciclista no está pedaleando y podrían ser peligrosas cuando el ciclista está parado en un semáforo. En un intento de incorporar una función de almacenamiento de energía, también estudiaremos una linterna de mano alimentada por un generador de manivela cuya disección del producto se puede encontrar a continuación. Utilizando los mismos principios que las linternas de bicicleta alimentadas por un generador, estas linternas también tienen una batería recargable que es capaz de almacenar energía; por lo tanto, permite al usuario operar una luz sin tener que introducir energía en el mismo momento.