Energia Neta LA NOVA SECCIÓ DEL CN BANYOLES

1 ELEMENTS COMERCIALS ESCOLLITS

1.1 BICICLETA

1.1.1 Característiques Principals

Preu 99.95 € Talla Roda 26 Polzades

Pes 13.8 Kg Forquilla Rígida

Talla Única, L Color Negre

1.1.2 Justificació de l’Elecció He escollit aquesta bicicleta per varis motius:

- Preu baix

- No suspensió davantera (evitarà moviments frontals de la bici, i per

tant, els suports no patiran tant)

- Canvi de 6 velocitats (permet a l’usuari elegir amb quina intensitat

vol pedalar)

1.2 MOTOR D’ARRANC

1.2.1 Característiques Principals Potència Nominal 1.1 kW

Tensió 12 V Preu 56.23 €

1.2.2 Justificació de l’Elecció Escullo aquest motor perquè m’anirà molt bé el fet que es pugui desmuntar la tapa

que protegeix aquest engranatge que podem observar a la part dreta i allà hi posaré la

politja que la corretja farà moure.

1.3 POLITJA

1.3.1 Característiques Principals

Canal 20 mm Radi 0.2 m Preu 26.45 €

1.4 CORRETJA

1.4.1 Característiques Principals Amplada 20 mm Longitud 2.8 m

Preu 37.88 €

1.4.2 Justificació Justifiquem l’elecció de la corretja amb els càlculs pertinents:

Dades: D = 0.6604 m

d = 0.2 m

K = D

= 0.06604

= 3.302 d 0.2

I = (K + 1) · d

+ d = (3.302 + 1) · 0.2

+ 0.2 = 0.6302 m 2 2

L = 2·I + 1.57·(D + d) + (D + d)2

= 2 · 0.6302 + 1.57 · (0.6604 + 0.2) + (0.6604 + 0.2)2

= 2.695 m 4·I 4 · 0.6302

α = 180 – 57 · (D – d)

= 180 – 57 · 0.6604 – 0.2

= 138.36 º I 0.6302

I és la distància que hi ha d’haver entre els eixos de les dues rodes.

L és la longitud de la corretja.

α és l’arc de contacte de la corretja amb la politja (d).

A partir d’aquests càlculs, arribem a la conclusió que necessitem una corretja que faci,

com a mínim, 2.7 m de llarg i ha d’estar separada, també com a mínim, 0.6302 m de la

roda de posterior de la bici.

En el nostre cas, com que la millor corretja que hem trobat fa 2.8 m de llarg,

utilitzarem un tensor: una politja enmig del recorregut de la corretja que asseguri que

la corretja té la tensió adequada.

2 DIBUIX DEL SUPORT MUNTAT

Els dos triangles vermells serien els suports que aguanten la roda de darrere i el motor

d’arranc. La roda de davant deixarem que toqui al terra. En color blau tenim la corretja

i en verd la politja del motor d’arranc. La barra horitzontal és el suport on soldarem

totes les parts per permetre, per una banda, que es pugui moure aquesta bicicleta

sense perill d’haver de tornar-ho a clavar tot al terra i alguna cosa es pugui destensar.

La roda de color negre és el tensor que assegura la tensió adequada.

2.1 TRIA DE MATERIAL I DIMENSIONAT Acer Inox Alumini

Resistència Mecànica

Molt Bona Molt Molt Bona Bona

Resistència a la Corrosió

Necessita Tractament

Molt Bona Bona (pot quedar

lleig)

Preu Barat Molt Car Car

Escollirem l’INOX perquè és el que presenta millor resistència tant mecànica com a la

corrosió i, en aquest projecte, no estem limitats pel preu.

Material Escollit: INOX Límit Elàstic 520 Mpa

Mòdul Elàstic 180 GPa

2.1.1 Càlcul de les forces del suport:

2.1.2 Dimensionat

Material Escollit: INOX Límit Elàstic 520 Mpa

Mòdul Elàstic 180 GPa

T màx. Adm. = 520 Mpa

= 260 MPa

2

F = 28.87 Kg · 9.8 m/ss = 294 N

T = F

260 · 106 = 294 A = 1.13 · 10-6 m2

A A Necessitem que cada barra que aguanta la bicicleta tingui, com a mínim, una superfície

de 1.13 · 10-6 m2. Però, com que aquest càlcul és de forces a tracció (necessitaríem que

fos a compressió), utilitzarem barres de bastant més superfície per assegurar que no es

trenca.

3 UNIONS Totes les unions entre les barres seran soldadures. Ho farem així pels següents motius:

- Evitem que algú pugui desmuntar l’estructura.

- En principi, una soldadura no es trenca amb les vibracions del

pedaleig; un cargol es podria descargolar.

- Aconseguim una estructura uniforme.

4 PROCÉS DE CONSTRUCCIÓ I MUNTATGE Per la construcció d’aquest suport, compraria varies barres d’acer inoxidable i les

soldaria muntant aquesta estructura:

5 CÀLCULS ELÈCTRICS Ordinador Potència 300 W

Energia (9 h funcionament) 2700 Wh

Persona Estàndard Potència 300 W

Veiem que una persona, per carregar la bateria necessària per un sol ordinador, hauria

d’estar pedalant unes 14h. Per tant, el que farem seran les següents actuacions:

- Muntarem 5 bicicletes generadores.

- Carregarem les bateries en els horaris que l’oficina està tancada

(consultar l’horari que hi ha a continuació).

- Adquirirem bateries que es carregaran durant les hores establertes

per càrrega i que subministraran energia, juntament amb la que es

generi amb el pedaleig, durant l’horari d’oficina.

Horari de les instal·lacions (7.00 – 22.00)

7.00 Oficina tancada. El pedaleig servirà per carregar les bateries.

9.00

9.00 Oficina oberta. El pedaleig servirà per subministrar corrent a la instal·lació, el corrent que manqui l’aportaran les bateries. 14.00

14.00 Oficina tancada. El pedaleig servirà per recarregar les bateries.

16.00

16.00 Oficina oberta. El pedaleig servirà per subministrar corrent a la instal·lació, el corrent que manqui l’aportaran les bateries. 20.00

20.00 Oficina tancada. El pedaleig servirà per recarregar les bateries.

22.00

Observant les potències que tenen l’ordinador i la persona que pedala, veiem que

necessitaríem una bici per cada ordinador que consumeix. Com que hem decidit que

només muntarem 5 bicicletes, crearem una instal·lació mixta.

5.1 BATERIES Utilitzarem una bateria Tesla de 7 kWh.

El preu d’aquestes bateries és 3000 $ (uns

2800 €).

Per carregar una d’aquestes bateries,

necessitarem 5 bicicletes pedalant durant

gairebé 5 hores, per tant, si contem que

disposem de dues hores abans que obrin

les instal·lacions, dues al migdia i dues

després; més les hores de pedaleig amb

l’oficina oberta, una d’aquestes bateries pot arribar a servir per a 6 ordinadors.

Com que el pedaleig i la intensitat amb què pedala la gent no és constant, hauríem de

muntar un circuit que surti de la bateria i porti una resistència dins un dipòsit d’aigua

per escalfar-la si sobra energia.

5.2 INSTAL·LACIÓ FINAL Al final, la instal·lació quedarà distribuïda de la següent manera:

Les 5 bicicletes generadores aporten l’energia necessària per fer funcionar 6 dels

ordinadors del club. Aquests ordinadors estaran completament desconnectats de la

xarxa elèctrica perquè la llei no permet que puguin estar connectats a la generació

pròpia i a la xarxa elèctrica.

Els altres 14 ordinadors estaran connectats a la xarxa elèctrica primària. Si es volgués

que aquests ordinadors també funcionessin amb generació pròpia, caldria muntar 3 sets

més de 5 bicicletes generadores.

6 PRESSUPOST

Element Preu/Unitat Unitats Preu Final

Bicicleta 99.95 € 5 499.75 €

Motor d’Arranc 56.23 € 5 281.15 €

Politja 26.45 € 10 264.5 €

Corretja 37.88 € 5 189.4 €

Barra 1.5m INOX 200 € 20 4000 €

Soldadures 1 € 150 150 €

Bateria 2800 € 1 2800 €

Inversor 625 € 1 625 €

100m Cablejat Elèctric 23 € 1 23 €

Preu Total 8832.8 €