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I. DATOS GENERALES.
1.1. Ttulo del proyecto integrador 1.2. Perodoacad!ico.
Diseo e implementacin de una bicicleta esttica para la
generacin de energa elctrica y almacenamiento en unabatera de automvil.
Abril-Agosto-201
1.".Docente #
!g. "ran#lin !edina.1.$ %arrera#
$ngeniera en %istemas &lctricos de 'otencia
1.& E'tudiante' re'pon'a(le'.
(enry )argas *erda
%ilvio +obias )illamarn ,lvare
1.). %o!petencia e'pec*ica a la +ue tri(uta la a'ignatura #
'royecto $ntegrador $
1.,. Pro(le!a pro*e'ional +ue pretende 'olucionar#
&n nuestro pas la electricidad se obtiene a travs de centrales idroelctricas/ue estn ubicadas principalmente en la regin amanica y sierra centro en
donde se utilian grandes aluentes de agua pero estas centrales idroelctricas
se ven perudicadas cuando e3iste escases de agua por la se/ua o ausencia de
lluvias aun/ue tambin en algunas represas especialmente las de tamaos
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considerables los embalses de millones de litros de agua producen un impacto
negativo sobre el medio ambiente debido a sus daos colaterales. &n las onas
urbanas del pas el suministro elctrico se lo ace a travs de cableado elctrico
los mismos /ue no abastecen a ciertos lugares en las onas rurales ya /ue son
de dicil accesibilidad4 por esta ran ciertos lugares se an /uedado sin servicio
elctrico y se encuentra en situaciones precarias y como eecto secundario se
produce necesidades econmicas y sociales.
5a demanda de energa elctrica en reas rurales aleadas se caracteria por
baos niveles de consumo y grandes reas de dispersin de la poblacin
establecindose as una baa densidad de consumidores esto ocasiona procesos
migratorios acia las ciudades y convierte a los pobladores rurales en abitantes
urbanos marginales lo /ue nos lleva a la idea de presentar una alternativa desolucin al problema de abastecimiento de energa en ciertos sectores dispersos
a travs de la construccin de una bicicleta esttica capa de generar energa
elctrica suiciente como para encender arteactos de uso domstico y a la ve
almacenar dica energa para su posterior uso.
II. DATOS ESPE%-I%OS
2.1. Re'u!en E/ecuti0o
Debido a la escase de energa elctrica en los sectores rurales de dicil acceso
en la 'rovincia de *otopa3i *antn 5atacunga se a visto la necesidad de
realiar la adaptacin de una bicicleta esttica para la generacin de energa
mecnica y posteriormente su transormacin a energa elctrica para el sector
urbano se a enocado en la alta de eercicio /ue por motivos de tiempo o dinerono se lo puede realiar con la implementacin del siguiente proyecto podra
solucionarse el problema de alta de servicio elctrico en el sector rural y para el
sector urbano una meora signiicativa en su nivel de vida con la investigacin a
realiar se proveer de energa elctrica gratuita ya /ue podemos utiliar
aparatos de bao consumo de energa al mismo tiempo el usuario puede
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eercitarse meorando as su salud otro de los temas a tratarse en el proyecto es
la energa alternativa y limpia.2.2. Introduccin
(istricamente nuestra civiliacin a realiado una b6s/ueda e3austiva de
cual/uier uente de energa disponible. 5a umanidad como primer paso para
producir energa utili las llamadas energas de sangre /ue consistan en el uso
de animales domsticos y esclavos umanos para trabaar la tierra y cumplir otros
ines energticos pero ue descartada debido a su baa sustentabilidad. Al pasar
el tiempo la idea se ocali en producir energa a travs de los recursos
naturales disponibles como el viento y el agua pero estas uentes de energas
cambiaron radicalmente asta el descubrimiento del vapor a travs de la
combustin de madera o carbn. &l vapor a su ve nos permiti producir un
vector energtico como la electricidad /ue actualmente aporta la energa a un
708 de las necesidades umanas especialmente en el mbito domstico
posteriormente llegaramos a la utiliacin de combustibles siles l/uidos. 5a
gran demanda de energa elctrica y la gran ri/uea de recursos dricos
produeron el uso de la energa idrulica a travs de la construccin de grandes
centrales idroelctricas de dimensiones considerables. 5a energa idrulica se
a utiliado durante aos para uso directo en la generacin de energa elctrica.&n la actualidad tiene especial importancia la construccin de pe/ueos sistemas
generadores de energa como alternativa de generacin energtica en onas
rurales de dicil acceso donde no llega una red electro energtica. 5os sistemas
elctricos interconectados an resuelto el abastecimiento de los sistemas urbanos
y en un menor porcentae la demanda energtica en las onas rurales. 5a
bicicleta esttica generadora de energa es un prototipo con gran potencial
energtico /ue se utilia para proveer una uente de bao costo de electricidad
con el in de encender arteactos elctricos de bao consumo tales como ocos
lmparas y aparatos electrnicos como celulares secadoras de cabello etc.
Aprovecando el potencial muscular umano y con esto tambin ayudando a
meorar el estado sico de las personas /ue lo utilicen.
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2."Pro(le!a general#
9&n /u porcentae solucionara la deiciencia energtica el diseo e
implementacin de una bicicleta esttica /ue permitir generar energa elctrica
en sectores rurales de dicil acceso en la 'rovincia de *otopa3i *antn
5atacunga en el periodo 201:
2.".1 ipte'i'#
&l diseo e implementacin de un generador elctrico mediante una bicicletaesttica permite generar energa elctrica y solucionar un porcentae de la
deiciencia energtica en sectores rurales de la provincia de *otopa3i cantn
5atacunga en el periodo 201.
2.".2 3aria(le independiente#
5a deiciencia energtica inluye directamente en sectores rurales.
2.".2.1 3aria(le' dependiente'#
;enerar energa elctrica en sectores de dicil acceso mediante la
implementacin de un generador elctrico a base de una bicicleta esttica.
2."." 4nidad de an5li'i'#
;eneracin de energa elctrica.
2.".& E'pacio#
'rovincia de *otopa3i- *antn 5atacunga.
2.$.6 Tie!po#
Ao 201.
2.$.7u'ti*icacin
5a alta de inormacin y conocimiento de las distintas ormas de produccin de
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energa nos a convertido en personas dependientes de las corporaciones /ue
producen y comercialian energa. 5a construccin de una bicicleta generadora
de energa elctrica constituye una uente alternativa viable de producirla
avoreciendo a los asentamientos umanos meorando las condiciones de
calidad de vida y promoviendo el desarrollo industrial econmico y social de las
poblaciones. *abe sealar tambin /ue la implementacin de este sistema de
energa ayudara a disminuir la contaminacin del medio ambiente causados por
la emisin de gases de los sistemas convencionales /ue utilian productos
derivados del petrleo causando el eecto invernadero en nuestro planeta y por
ende el calentamiento global. &ste implemento nos puede ayudar en casos de
emergencia por/ue al contar con un sistema de almacenamiento cuando el
suministro de energa elctrica se encuentre suspendido en nuestro sectorseriamos las 6nicas personas /ue contaramos con este servicio. Adems de /ue
al utiliar una bicicleta para generar energa elctrica las ventaas /ue se
presentan debido al aprovecamiento energtico son< bao costo de generacin
bao costo de mantenimiento no re/uieren combustibles ayudan a mantener un
buen metabolismo del cuerpo umano. "inalmente este proyecto no solo est
orientado acia la alternativa de obtener energa elctrica limpia sino /ue
tambin impulsa a las personas /ue /uieran acer un eercicio cardiovascular en
la comodidad de su ogar a aprovecar dica energa almacenndola para su
posterior utiliacin.
2.&. O(/eti0o'
2.&.1. O(/eti0o general#
Disear e implementar una bicicleta esttica mediante el acoplo de partes
mecnicas a una bicicleta para la generacin de energa elctrica y
almacenamiento en una batera en la 'rovincia de *otopa3i *antn 5atacunga
en el ao 201.2.&.2. O(/eti0o' e'pec*ico'
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&videnciar el proceso de transormacin de energa mecnica en elctrica
logrando encender arteactos elctricos.
=btener la generacin de corriente alterna cuyo voltae encender un
arteacto elctrico.
'resentar un modelo energtico de bao costo y larga vida 6til.
'romover la produccin de energa limpia desde la comodidad de la
vivienda e impulsar el deporte en el ogar.
2.). unda!entacin terica
2.).1 Energa' reno0a(le'
5a energa puede deinirse como todo a/uello /ue es capa de realiar trabao o
provocar movimiento. +oda la materia tiene energa siendo sta una propiedad de
la materia /ue puede tomar mucas ormas como calor lu electricidad
movimiento sonido ueras nucleares4 todas ellas son maniestaciones de la
energa.
5as energas renovables son a/uellas cuyas uentes residen en enmenos de la
naturalea procesos o materiales susceptibles de ser trasormados en energa
aprovecable por la umanidad y /ue se regeneran naturalmente por lo /ue se
encuentran disponibles de orma continua. 5as uentes renovables de energa
perduran por miles de aos. &ste tipo de energas son ms amigables con el
medio ambiente evitando gases de eecto invernadero por la /uema decombustibles siles. De acuerdo con la primera ley de la termodinmica
sabemos /ue la energa no se crea ni se destruye sino se transorma por eso
podemos decir /ue la energa no se pierde aun/ue la energa no se pierde s se
degrada en un proceso irreversible por ello la energa no se considera renovable
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lo /ue se renueva es su uente.
&ntre las energas renovables ms aprovecadas se encuentranna de las energas renovables menos aprovecadas oy en da para
transormarla en energa elctrica es la /ue genera el ser umano. &l ombre
puede utiliar los alimentos y la respiracin para producir energa y realiar
trabao con ella esta energa podra aprovecarse al realiar actividades
recreativas y deportivas como el ciclismo4 con la ayuda de la bicicleta una parte
de la energa /ue se utilia para trasladarse de un lugar a otro podra
almacenarse como energa elctrica.
2.).2 Generadore' elctrico'.
Durante la istoria de la umanidad se an buscado mucas uentes de energa
para moviliar construir viviendas arar segar procesar los alimentos e iluminar
ombres y animales ueron las primeras uentes de energa incluso la esclavitud
ue ampliamente ustiicada con esta inalidad.
5a lea y el carbn desempearon un papel protagnico durante la revolucin
industrial con la invencin de la m/uina de vapor4 el desarrollo de la electricidad
a inales del siglo ?$? permiti el desarrollo de la industria moderna y re/uiri la
conversin de diversas uentes de energa en energa elctrica y viceversa.
&n la actualidad el desarrollo de la electrnica y en especial de la electrnica de
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potencia permite el control eectivo y eiciente de los procesos de conversin de
energa elctrica4 la ley de la induccin electromagntica publicada por "araday
consiste en /ue a partir de campos magnticos variables respecto al tiempo es
posible producir campos elctricos y en consecuencia corrientes elctricas. &staley permite el uncionamiento de los generadores elctricos.
5as m/uinas elctricas nos ayudan a transormar una orma de energa en otra
stas pueden usarse en dos ormas< como motores cuando se /uiere convertir la
energa elctrica en energa mecnica y como generadores cuando la energa
mecnica se trasorma en energa elctrica en general las m/uinas elctricas
rotativas convencionales presentan las siguientes caractersticas comunes
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