ES2570228B1 - Farola alimentada mediante energía mecánica generada a pedales - Google Patents
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Abstract
Farola que genera iluminación cuidando la salud del planeta y la salud del cuerpo humano, con energía obtenida del movimiento transmitido por unos pedales y que esté compuesto por:#Luminaria (1)#Transmisión mecánica (5)#Indicador de carga (8)#Chasis (9)
Description
El objetivo de la farola es generar iluminación y a su vez cuidar del planeta y del cuerpo humano. La farola es ecológica, ahorrará en parques, zonas de ocio e instalaciones deportivas, el consumo de energía eléctrica a través de los propios usuarios de estas instalaciones. Y también cuidará del cuerpo humano de los propios usuarios
Muchas de los parques de nuestras ciudades disponen de bicicletas estáticas o bien las personas discurren por ellas en bicicleta con la intención de realizar un poco de deporte y mejorar un poco su salud. Por qué no aprovechar la energía que se genera con el movimiento de una bicicleta y convertirla en energía eléctrica que suministre en parte el alumbrado público de estos espacios.
De esta manera el usuario se sentirá partícipe del ahorro de energía que supone el empleo de energías alternativas para el mantenimiento del medio ambiente y tan importantes hoy en día para crear un ambiente de sostenibilidad y además cuidará su propia salud.
La invención encuadra dentro del sector de la iluminación de espacios públicos generada con energía limpia no contaminante y dentro del sector de equipamientos deportivos
Dentro del campo de la iluminación, existen multitud de modelos de farolas con energías limpias y renovables como pueden ser las farolas alimentadas por energía solar o por energía eólica.
No hay mejor energía limpia que la puede generar una persona cuidando su propia salud. Este es el motivo por el cual se crea este sistema, una farola que se alimenta de la energía creada por una persona al pedalear. De esta forma se resuelve el problema de cuidar el planeta cuidando la salud.
Este sistema de iluminación consiste en una farola cuya energía se obtiene del pedaleo realizado sobre una bicicleta anexa a la misma. El funcionamiento se encuentra basado en el principio de transformación de energía mecánica en energía eléctrica. Esta transformación de energía se consigue básicamente con el alternador, dispositivo que genera electricidad, al mover un conductor dentro de un campo electromagnético.
El usuario de esta farola, se montará sobre el sillín, colocará los pies en los pedales y procederá a mover los mismos como si se tratara de una bicicleta estática convencional. El pedaleo proporciona la energía mecánica a la farola, que se transmitirá a un alternador para convertirla en energía eléctrica.
La energía eléctrica se almacena en una batería. Llegada la noche, la energía acumulada durante F.OEPM28/04/2015F.EfectivaNº solicitud05/05/2015el pedaleo de diferentes usuarios a lo largo del día, se aporta a la farola, que podrá lucir durante toda la noche, en función del pedaleo diurno que se le haya aportado.
Para el correcto funcionamiento, se complementa la farola con un temporizador solar y un indicador de nivel de carga.
Realizada la descripción, se pueden diferenciar tres partes dentro de esta farola:
- •
- Iluminación
- •
- Generación de energía eléctrica y acumulación
- •
- Parte ciclo
A continuación se detalla cada una de las partes y se enumeran sus componentes
Iluminación
Acumulada la energía eléctrica, se dispondrá cuando se estime necesario para la iluminación a través de una bombilla de led. Los componentes que lo forman son:
- •
- Luminaria de led (1)
- •
- Temporizador (7)
- •
- Inversor (2)
Generación y acumulación de energía eléctrica
La energía mecánica generada se transforma en energía eléctrica a través de un alternador y se acumulará en una batería. Los componentes que lo forman son:
- •
- Alternador (4)
- •
- Regulador de carga (6)
- •
- Batería (3)
- •
- Indicador de carga (8)
Parte Ciclo
Es la parte que genera la energía mecánica de la farola. Está compuesta del chasis propio del sistema y de la trasmisión que habrá que mover para poder generar la energía mecánica. Los componentes que lo forman son:
- •
- Chasis propio del sistema (9)
- •
- Transmisión mecánica (5)
La farola se ha diseñado para unos parámetros medios. En la siguiente tabla se plasman una serie de simulaciones, donde se estima el tiempo de duración de la iluminación en función del tiempo de pedaleo, la edad de la persona que se encuentre dando pedales y su estado físico.
- Tiempo de
- Edad
- Tiempo de
- pedaleo
- (años) Estado físico R.P.M iluminación
- (horas)
- (horas)
- 4
- 60 Medio 50 12,0
quot; F.OEPM28/04/2015F.EfectivaNº solicitud05/05/2015
3 60 Medio 50 9,0 3 60 Bueno 60 10,1 3 60 Atleta 70 11,3 2 60 Medio 50 6,0 2 60 Bueno 60 6,8 2 60 Atleta 70 7,5 1 60 Medio 50 3,0 1 60 Bueno 60 3,4 1 60 Atleta 70 3,8 3 40 Medio 55 9,9 3 40 Bueno 65 10,7 3 40 Atleta 75 12,0 2 40 Medio 55 6,6 2 40 Bueno 65 7,1 2 40 Atleta 75 7,9 1 40 Medio 55 3,3 1 40 Bueno 65 3,6 1 40 Atleta 75 3,9 3 20 Medio 60 10,1 3 20 Bueno 70 11,3 3 20 Atleta 80 12,0 2 20 Medio 60 6,8 2 20 Bueno 70 7,5 2 20 Atleta 80 8,3 1 20 Medio 60 3,4 1 20 Bueno 70 3,8 1 20 Atleta 80 4,1 Tabla 1
DESCRIPCiÓN DE LAS FIGURAS
Figura 1. Componentes de la farola. Se define la farola con cada uno de sus componentes
Figura 2. Componentes de (A). Se define la parte interna del invento donde se genera y acumula 5 la energía para iluminar la farola
Figura 3. Esquema de funcionamiento. Croquis del funcionamiento del sistema
REALIZACiÓN PREFERENTE DE LA INVENCiÓN
Vamos a exponer las características preferentes de los componentes de la farola
Chasis (9)
10 Descripción del dispositivo
El chasis será el encargado de dar la estructura a la farola. Tendrá diferente geometría en función del modelo que se proyecte, Será realizado en tubo y chapa metálica.
Características técnicas
Geometría: según modelo Peso: según modelo F.OEPM28/04/2015F.EfectivaNº solicitud05/05/2015
Material: metálico
Trasmisión mecánica (5)
Descripción del dispositivo
5 Dispositivo que estará formado de unos pedales, bielas, plato, piñón y correa, de manera similar a los de una bicicleta estática, que van a permitir al usuario al moverlos, generar energía mecánica. La fuerza que el usuario deberá de transmitir a los pedales será la habitual en una bicicleta estática ordinaria, con el regulador al mínimo, para que cualquier persona sea capaz de hacer girar el dispositivo sin realizar un esfuerzo excesivo. De esta manera será más llamativa para
10 personas de avanzada edad.
Las r.p.m. transmitidas por una persona de mediana edad a unos pedales son de 50 r.p.m. Esta transmisión va a ser capaz de convertir estas revoluciones por medio de un sistema de plato, correa y piñón en 500 r.p. m., para que el alternador sea capaz de generar energía.
15 El diámetro del plato será de 300 mm, y del piñón de 30 mm, obteniéndose una relación de 10.
Alternador (4)
El alternador tiene que ser capaz de recargar la batería durante un máximo de 4 horas de pedaleo de una persona de mediana edad.
El punto de funcionamiento dependerá del tipo de alternador, pero estará comprendido entre 250 a 800 r.p.m. en función de la energía transmitida por el usuario.
El alternador tendrá que generar una intensidad media de 9,9 A durante 4 horas, para que la acumulación de energía en la baterfa sea la suficiente para alimentar una luminaria de led de 40 25 W durante 12 horas.
Batería (3)
Descripción del dispositivo
La batería deberá ser capaz de almacenar la energía necesaria para poder mantener encendida al
menos 12 horas una luminaria de 45 w.
La batería será de gel, de 12 voltios, con una capacidad útil de 39,6 A.h. Para una larga durabilidad del dispositivo, deberá al menos tener una capacidad de 50 A.h., para que su grado de descarga nunca sea superior al 80%.
quot; F.OEPM28/04/2015F.EfectivaNº solicitud05/05/2015
Descripción del dispositivo
El regulador de carga es un dispositivo necesario para obtener una larga durabilidad de la batería. Regulará el voltaje y la intensidad de carga, y nunca dejará que la batería se descargue más del 80
S %
Características técnicas
Tensión de alimentación de 12 V OC
Regulación de carga a 9 A
10 Descripción del dispositivo
El indicador de carga permitirá al usuario, saber en todo momento la energía que está acumulando, y las horas de funcionamiento de la luminaria que se está generando con el pedaleo. Es fundamental para motivar a los usuarios.
Características técnicas
lS Dispositivo con escala luminosa de horas de funcionamiento de la luminaria. Tensión de alimentación de 12 V OC
Descripción del dispositivo
La corriente generada por la batería es corriente continúa a 12 V. Este elemento transforma la
20 corriente continua de 12 V a corriente alterna de 220 V. De esta manera el sistema se puede integrar en cualquier red de alumbrado público en Europa (en EE.UU. este elemento deberá ser diferente),
Características técnicas
Corriente de entrada a 12 V en continua OC 2S Corriente de salida en 220 V en alterna AC Relación de transformación 18,33
Luminaria de led (1)
Descripción del dispositivo
Luminaria de Led de 40 w sobre bastidor metálico.
30 Características técnicas
Potencia de 40 W
quot; F.OEPM28/04/2015F.EfectivaNº solicitud05/05/2015
Tensión de alimentación de 220 V AC
Bastidor metálico
Temporizador solar (7)
5 Este dispositivo tendrá la función de encender y apagar la farola, para que luzca durante la noche en las diferentes estaciones del año,
Reloj con temporizador astronómico, con ajuste automático de la hora de conexión y desconexión según hora de luz natural, que será calculada según latitud geográfica.
10 Dispondrá de batería de reserva, para que siga programado en el caso de ausencia de carga en la batería.
Tensión de alimentación de 220 V AC
Claims (2)
- REIVINDICACIONES1. La farola alimentada por energía mecánica generada a pedales, es un sistema que ilumina caracterizado por cuidar la salud del planeta y cuidar la salud del cuerpo humano, el hecho de que comprende, una luminaria (1) que se alimenta de una batería recargable (3), visualizada la 5 carga mediante un indicador de carga (8), regulado su encendido con un temporizador (7). La energía que se acumula en la batería recargable (3) se genera por medio de una persona que pedalea sobre una transmisión mecánica a pedales (5) compuesta de dos bielas, plato, piñón y correa de transmisión, que transmite el movimiento rotativo a un alternador (4) que genera energía y se acumula en la batería recargable (3) que genera corriente continua que se10 transforma en corriente alterna con un inversor (2). Entre la conexión del alternador (4) y la batería recargable (3) se intercala un regulador de carga (6), para dar mayor durabilidad de la batería. Todo lo anterior se encuentra integrado en un chasis (9) metálico con forma hibrida de bici-farola
- 2. La farola alimentada por energía mecánica generada a pedales según la reivindicación 1,15 caracterizado por mantenerse conectado a la red de alumbrado mediante un by pass, para que en el caso de que no se logre completar en la batería recargable (3) la carga necesaria para el funcionamiento nocturno, la luminaria (1) pueda lucir de manera convencional.Figura 1 Componentes de la farolaFIGURAS F.OEPM28/04/2015F.EfectivaNº solicitud05/05/2015\\,-,/ \
- -
- 1 ; I .,
'1I .i ,, I J I.F.OEPM28/04/2015F.EfectivaNº solicitud05/05/2015.Figura 2 Componentes de (A).----- (5)// -----. (2)\\ .. (6)·, F.OEPM28/04/2015F.EfectivaNº solicitud05/05/2015Figura 3 Esquema de funcionamiento
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