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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