Estudio de viabilidad técnica de generación de energía ...
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Universidad de La Salle Universidad de La Salle Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle Ingeniería Eléctrica Facultad de Ingeniería 2015 Estudio de viabilidad técnica de generación de energía eléctrica Estudio de viabilidad técnica de generación de energía eléctrica por medio de energía biomotriz por medio de energía biomotriz Gustavo Adolfo Solano González Universidad de La Salle, Bogotá Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_electrica Part of the Electrical and Electronics Commons, and the Power and Energy Commons Citación recomendada Citación recomendada Solano González, G. A. (2015). Estudio de viabilidad técnica de generación de energía eléctrica por medio de energía biomotriz. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_electrica/129 This Trabajo de grado - Pregrado is brought to you for free and open access by the Facultad de Ingeniería at Ciencia Unisalle. It has been accepted for inclusion in Ingeniería Eléctrica by an authorized administrator of Ciencia Unisalle. For more information, please contact [email protected].
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Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería Eléctrica Facultad de Ingeniería
2015
Estudio de viabilidad técnica de generación de energía eléctrica Estudio de viabilidad técnica de generación de energía eléctrica
por medio de energía biomotriz por medio de energía biomotriz
Gustavo Adolfo Solano González Universidad de La Salle, Bogotá
Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_electrica
Part of the Electrical and Electronics Commons, and the Power and Energy Commons
Citación recomendada Citación recomendada Solano González, G. A. (2015). Estudio de viabilidad técnica de generación de energía eléctrica por medio de energía biomotriz. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_electrica/129
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ESTUDIO DE VIABILIDAD TECNICA DE GENERACIÓN DE ENERGÍA
ELÉCTRICA POR MEDIO DE ENERGÍA BIOMOTRIZ
GUSTAVO ADOLFO SOLANO GONZÁLEZ
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
PROGRAMA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
BOGOTÁ D.C.
2015
ESTUDIO DE VIABILIDAD TECNICA DE GENERACIÓN DE ENERGÍA
ELÉCTRICA POR MEDIO DE ENERGÍA BIOMOTRIZ.
GUSTAVO ADOLFO SOLANO GONZÁLEZ
Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al
título de Ingeniero Electricista
DIRECTORA:
SANDRA YOMARY GARZÓN LEMOS
INGENIERA ELECTRICISTA
MAGISTER EN INGENIERÍA ELÉCTRICA
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
PROGRAMA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
BOGOTÁ D.C.
2015
NOTA DE ACEPTACIÓN
____________________________
____________________________
____________________________
____________________________
____________________________
____________________________
_______________________________
Firma del presidente del jurado
_____________________________
Firma del jurado
_____________________________
Firma del jurado
Bogotá D. C., 2015.
Tabla de Contenido
1. MARCO TEÓRICO ............................................................................................. 9
1.1. Marco Conceptual ............................................................................ 10
1.2. Estado del Arte ................................................................................ 11
2. PROCEDIMIENTO Y EJECUCIÓN DEL PROTOTIPO DE BICIGENERADOR .. 13
2.1. Descripción de las etapas del Bicigenerador ................................... 13
2.2. Bicicleta estática .............................................................................. 14
2.3. Comportamiento mecánico .............................................................. 15
2.4. Acople mecánico entre generador y rueda de inercia. .................... 17
2.5. Generadores de corriente directa. ................................................... 18
2.5.1. DINAMO CASERO O DE BICICLETA ....................................................................... 19
2.5.2. DINAMO TIPO INDUSTRIAL ................................................................................ 19
2.5.3. ALTERNADOR DE AUTOS ................................................................................... 20
2.6. Dispositivos de almacenamiento de energía ................................... 22
2.7. Diodo de potencia unidireccional ..................................................... 24
2.8. Composición y circuito final ............................................................. 25
2.9. Costo unitario del bicigenerador ...................................................... 26
2.10. Resumen de perfiles de generación ................................................ 26
2.10.1. GRAFICAS RESUMEN......................................................................................... 28
3. GIMNASIO ESCOGIDO PARA ESTUDIO DE VIABILIDAD TÉCNICA DE
GENERACIÓN ELÉCTRICA A PARTIR DE ENERGÍA BIOMETRÍA. ..................... 31
3.1. Características estructurales del gimnasio. ..................................... 31
3.2. Características eléctricas del gimnasio ............................................ 33
3.3. Diagrama unifilar .............................................................................. 35
3.4. Memoria de cálculos de iluminación. ............................................... 37
3.5. Frecuencia de uso en el gimnasio ................................................... 38
4. ANALISIS DE RESULTADOS ............................................................................ 39
4.1. Cuantificación de la energía demandada ........................................ 41
4.1.1. CUANTIFICACIÓN DE LA ENERGÍA DEMANDADA EN ILUMINACIÓN. ............................ 41
4.1.2. CUANTIFICACIÓN DE LA ENERGÍA DEMANDADA Y A ALMACENAR .............................. 41
4.2. Ahorro energético ............................................................................ 45
4.3. Propuesta cambio de iluminación .................................................... 47
4.4. Ahorro económico ............................................................................ 49
5. CONCLUSIONES ........................................................................................... 53
Anexo 1. Resultados Gráficos de las Pruebas por Categoría
Anexo 2. Frecuencia del Uso del Gimnasio
Anexo 3. Generación para Acumulación por Categoría
Anexo 4. Tablas Generales de Resultados de Pruebas
Listado de Cuadros
Cuadro 1. Costos unitarios del prototipo ....................................................... 26
Cuadro 2. Listado de iluminación a instalar ................................................... 48
Listado de Diagramas
Diagrama 1. Unifilar del Gimnasio Titan Gym ............................................... 36
Listado de Figuras
Figura 1. Herramienta de taladro accionada por pedaleo difundida por el grupo CCAT……………………………………………………….
10
Figura 2. Diagrama de flujo del sistema aislado……………………… 13
Figura 3. Composición de la bicicleta estática……………………….. 15
Figura 4. Las cuatro fases del pedaleo……………………………….. 16
Figura 5. Relación primo motor Vs nivel de generación……………. 17
Figura 6. Rueda escogida para el acople mecánico……………….. 17
Figura 7. Alternador de carro de 12 voltios hasta 10 amperios,
escogido…………………………………………………………………
18
Figura 8. Dinamo casero o de bicicleta…………………………….. 19
Figura 9. Dinamo tipo industrial…………………………………….. 20
Figura 10. Dinamo de autos………………………………………… 21
Figura 11. Batería tipo seco de 12 voltios………………………… 22
Figura 12. Diodo de potencia unidireccional………………………. 25
Figura 13. Vista de la conformación y circuito final………………. 25
Figura 14. Diagrama de la conformación y circuito final………….. 26
Listado de Ilustraciones
Ilustración 1. Distribución primer piso del gimnasio Titan Gym ..................... 32
Ilustración 2. Distribución segundo piso del gimnasio Titan Gym ................. 32
Ilustración 3. Distribución tercer piso del gimnasio Titan Gym ...................... 33
Ilustración 4. Plano eléctrico de iluminación primer piso ............................... 34
Ilustración 5. Plano eléctrico de iluminación segundo piso ........................... 34
Ilustración 6.Plano eléctrico de iluminación tercer piso ................................. 35
Listado de Tablas
Tabla 1. Carga de iluminación instalada en el Gimnasio ............................. 37
Tabla 2. Demanda energética de iluminación .............................................. 38
Tabla 3. Resumen de la demanda energética de iluminación por piso del
gimnasio ....................................................................................................... 41
Tabla 4. Total de energía acumulada el día lunes ....................................... 42
Tabla 5. Total de energía acumulada el día martes ..................................... 43
Tabla 6. Total de energía acumulada el día miércoles ................................. 43
Tabla 8. Total de energía acumulada el día jueves ...................................... 44
Tabla 7. Total de energía acumulada el día viernes .................................... 44
Tabla 8. Energía acumulada por día ............................................................ 45
Tabla 9. Demanda energética mensual de iluminación ................................ 46
Tabla 10. Energía acumulada mensual estimada ........................................ 47
Tabla 11. Nuevos consumos energéticos con cambio de iluminación ......... 49
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RESUMEN
Este proyecto se llevó a cabo en dos etapas, la primera consistió en
desarrollar el prototipo de un bicigenereador. De este prototipo se extrajo la
mayor cantidad de información necesaria para poder pasar a la segunda
etapa del proyecto, la cual consistió en un estudio netamente académico
donde se buscó aprovechar la energía biomotriz (energía producida por la
actividad física del ser humano, unidades [calorías]) generada por cada
individuo en un gimnasio con el fin de obtener energía eléctrica, capaz de
abastecer la demanda energética que requiere el sistema de iluminación del
establecimiento deportivo o gimnasio; haciendo de este mecanismo una
fuente energética limpia para almacenamiento eléctrico y ser usado en casos
de fallas en la red u otros fines.
Palabras claves: Energías limpias, ahorro, innovación, energía biomotriz.
ABSTRACT
This project was developed in two stages; the first makes the development
and implementation of a prototype of the bike-generator. From this prototype
taken the information needed to proceed to the second stage of the project;
which was a purely academic study which seeks to harness the bio-motor
energy (energy produced physical activity the human being, units [calories]),
generated by each individual in a gym in order to obtain electric power
supply. It has enable to generate the lighting energy demand, making this
mechanism a clean energy source to energy storage in case of network
failures or other purposes.
Key words: Clean energy, saving, innovation, energy biomotor.
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1. MARCO TEÓRICO
Redescubriendo la energía de los pedales
A principios de los años 70 y como resultado de la crisis energética muchas
personas volcaron su capacidad intelectual para buscar cómo obtener
energía con sistemas autónomos y menos dependientes del petróleo. Sin
duda, las energías renovables, y en especial los ingenios eólicos y solares
fueron de los primeros. Pero también recibió una significativa atención la
energía de propulsión humana. Un libro histórico en este sentido es “Pedal
Power in Work, Leisure and Transportation” (Pennsylvania: Rodale Press,
1974) de James C. McCullagh” (J.C, 1974)1, que recopila algunas de las
experiencias en el ámbito del aprovechamiento de la potencia de los pedales
incluidas máquinas como los “dynapod” (dinamo de pié) o artilugios para
trabajos mecánicos accionados a pedales. Hoy hay pedales generadores de
electricidad para proporcionar iluminación, elevar agua con una bomba, pero
también para trabajos mecánicos como moler grano, descascarillar frutos
secos, mover herramientas como pulidoras, etc. La variedad de artilugios
para generar trabajo en bicicleta constituye uno de los elencos de tecnología
apropiada más interesantes de todo lo disponible.
Existen diseños múltiples para realizar trabajos de forma más eficiente a
partir de la energía que puede brindar el pedaleo. “Son las llamadas
bicimáquinas como los que promueve la organización Mexicana Centro
Autónomo para la Creación Intercultural de Tecnologías Apropiadas en
México o la organización guatemalteca Maya Pedal” (guatemalteca, 2001)2.
Estas organizaciones, además de diseñar sus bicimáquinas, tienen también
el objetivo de recuperar bicicletas viejas. Los inventos en este ámbito, que se
10
puede llamar tecnologías apropiadas, vienen desarrollándose por todo el
planeta. Un ejemplo curioso “son las máquinas de coser a pedales que, en
Yakarta en Indonesia, forman parte de los trabajadores a domicilio que
ofrecen sus servicios de forma ambulante; razón por la cual van sobre un
triciclo” (beltran, 2013)3. La bicicleta como fuente de energía mecánica, es
sin duda la que tiene el mayor abanico de aplicaciones descritas y
documentadas.
Fuente: Universidad de Humboldt (EUA) Figura 1. Herramienta de taladro accionada por pedaleo difundida por el grupo CCAT.
1.1. Marco Conceptual
La mayoría de las personas del siglo XXI son escépticas a todo lo referente
con temas energéticos, lo cual ha provocado una dependencia de las
instituciones encargadas de generar y comercializar energía eléctrica.
Nuestra civilización se ha lanzado históricamente sobre cualquier fuente de
energía disponible. Primero, fueron las llamadas energías de sangre
(animales domésticos y esclavos humanos) luego al aprovechamiento del
viento y el agua (velas, norias, etc.) pasados los años se utilizó el vapor
producto de la quema de la madera o carbón. Hasta llegar a los
11
combustibles fósiles líquidos y la fisión del átomo. El vapor permitió generar
un vector energético como la electricidad. Hoy la electricidad aporta la
energía a un 40% de las necesidades humanas (especialmente, en el ámbito
doméstico), pero para la producción de electricidad se han descubierto otras
formas más sostenibles que el petróleo y la peligrosa radiactividad: son las
llamadas energías renovables (la fotovoltaica, la eólica, la mareomotriz, la
minihidráulica, etc.)
En este orden de ideas y con base en un pensamiento de generación de
energías eficientes y amigables con el planeta surge la pregunta que
incentivó el desarrollo y análisis de este proyecto ¿cuántos vatios se puede
generar con la actividad física?
1.2. Estado del Arte
Aplicaciones ciclo eléctricas
Un caso de tecnología emergente en el ámbito de la generación eléctrica a
partir de las bicicletas son los dínamos de buje. Estos dínamos situados en
lugar del buje tradicional tienen la ventaja de tener menos rozamiento y un
mayor potencial energético. Gracias a ello, actualmente se han convertido ya
en una tecnología muy apreciada para cargar, mientras se pedalea,
pequeñas utilidades microelectrónicas, tales como teléfonos móviles,
aparatos de MP3, GPS, etc. “Los dínamos de buje empezaron a ser
populares a partir de 1940 por ser más eficientes que las dinamos de botella
que perdían eficiencia debido al rozamiento con el neumático” (S.I, 2006)4. El
coeficiente de rozamiento que añaden las dinamos de buje es mínimo y
aunque su peso puede ser unas 5 veces mayor que un buje le aportan una
gran utilidad a la rueda.
12
El rozamiento de noche cuando la luz está encendida es algo mayor, pero
tanto con “la luz apagada como en funcionamiento a 15 km/h no supone más
que un decrecimiento en el rendimiento del pedaleo inferior al 10%. La
cantidad de luz que ofrecen es en base a la legislación alemana para
bicicletas que exige 0,75 W de luz a 5 km/h y 2,7 W a 15 km/h. Actualmente,
existen esencialmente tres fabricantes: la inglesa Sturmey-Archer, la
japonesa Shimano, y la alemana Schmidt Maschinenbau (SON). Esta última
ofrece también el modelo XS100 para ruedas de bicicletas plegables.” (S.I,
2006)4
Junto con el dínamo de buje algunos fabricantes han desarrollado ya
estabilizadores de la corriente continua para cargar aparatos
microelectrónicos, caso del E-Werk de Busch&Müller (S.I, 2006)4. En
general, son dispositivos diseñados para modular la electricidad continua
generada por el dínamo de buje, para que sea adecuada al aparato que se
quiere recargar durante el paseo. Otras marcas han lanzado baterías de alta
capacidad, que almacenan la electricidad generada en el dínamo de buje
que luego se puede traspasar a los pequeños gadgets microelectrónicos.
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2. PROCEDIMIENTO Y EJECUCIÓN DEL PROTOTIPO DE
BICIGENERADOR
El programa de ingeniería eléctrica de la Universidad de la Salle, con la
intensión de la sensibilización de la comunidad universitaria por el cuidado
del medio ambiente y la correcta utilización de los recursos energéticos, ha
optado por apostarle a la implementación de sistemas de generación más
limpios, tales como la generación de energía eléctrica por medio de la
energía biomotriz. Para esto, se explicarán detalladamente los implementos
y procedimientos necesarios para poder llegar a producir energía eléctrica a
partir de la energía cinética de las maquinas rotativas existente en los
gimnasios.
2.1. Descripción de las etapas del Bicigenerador
En la Figura 2 se explican los pasos necesarios para poder llegar a producir
y almacenar energía eléctrica a partir del movimiento rotativo de las
bicicletas estáticas.
Fuente: Propia
Figura 2. Diagrama de flujo del sistema aislado
La totalidad de las configuraciones funcionarán de forma independiente,
dado que no es posible una conexión en paralelo de los generadores,
debido a la variabilidad en la velocidad de pedaleo que tendrá cada
tripulante; y en consecuencia, en la tensión de bornes del generador.
14
2.2. Bicicleta estática
La bicicleta estática es un elemento que se ha venido ultilizando desde
varios años atrás, con fines exclusivamente saludables. Esta actividad física
ayuda a mejorar diferentes aspectos tales como:
Ayuda a mejorar el ritmo cardiovascular.
Contribuye a bajar calorías.
Aumenta la presión sanguínea.
No requiere de realizar un gasto excesivo, se puede tener en casa y
practicar desde ahí.
El ejercicio en bicicleta es de tipo atlético, no muscular.
Si se practica 5 días a la semana ayudará en la reducción de peso y
quema de grasa.
Para mantener la salud física se recomienda hacerlo tres veces por
semana.
Los músculos de las piernas y pies se tonifican y se mantienen
flexibles.
Ayuda a relajar la espalda.
Contribuye a que se tenga una mejor digestión y buen trabajo
intestinal.
Beneficia a la cintura y glúteos.
La bicicleta fija es igual a una bicicleta normal que tiene la función de
transportar. En el caso de la bicicleta fija, lo que transporta es la fuerza y el
esfuerzo que se realiza al recorrer una determinada distancia, misma que si
se recorriera en la bicicleta normal.
15
En la mayoría de los casos las bicicletas estáticas se componen de consola,
sillín, sensores, volante o rueda, pedales, correas, ruedas para
desplazamiento, y portabotellas. Ver Figura 3.
Fuente:grupo fitness
Figura 3. Composición de la bicicleta estática
2.3. Comportamiento mecánico
El funcionamiento mecánico de la bicicleta requiere un simple impulso de un
par de pedales con las piernas (parte del cuerpo humano que tiene mayor
potencia muscular). Este esfuerzo puede ajustarse a partir de un sistema de
fricción manual, denominado regulador de resistencia.
Tiene una rueda de inercia de varios kilogramos, a fin de facilitar el pedaleo,
y que para efectos del sistema a diseñarse, es la parte de contacto a partir
de la cual se transmitirá la energía de la bicicleta al generador DC.
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El torque generado por la fuerza ejercida en el pedaleo está dado por la
siguiente ecuación:
Ecuación N°1: T = F × d
Donde la fuerza promedio que pueden aplicar los adultos, sin distinción de
sexo es de 294,3 N.
Fuente: Universidad Industrial De Santander, Facultad e de Ingenierias Fisico Mecanicas.
Figura 4. Las cuatro fases del pedaleo
Relación primo motor vs nivel de generación
Para poder entender el comportamiento de adopta el generador al variar la
cantidad de revoluciones por minuto del primo motor, que para este caso
resulta ser la persona la cual realiza la actividad física. Resulta de vital
importancia mostrar la curva de potencia vs velocidad en cuanto a
generación de energía eléctrica se refiere.
17
Fuente: Fuente: universidad industrial de santander, facultad de de ingenierias fisico
mecanicas.
Figura 5. Relación primo motor Vs nivel de generación
2.4. Acople mecánico entre generador y rueda de inercia.
Una de las claves para obtener mayor eficiencia de generación, es escoger
la rueda que produzca mayor torque en la bicicleta estática. En el caso de la
bicicleta escogida para realizar el prototipo, la rueda que más favorece para
hacer el acople mecánico es la rueda que se encarga de dar la rigidez o
esfuerzo al pedaleo, es decir, la pieza de la bicicleta que se encarga de
hacer más duro o más suave el pedaleo una vez se escoja el escenario en la
consola de control. La Figura 6 muestra la rueda escogida para el acople
mecánico.
Fuente: Propia
Figura 6. Rueda escogida para el acople mecánico.
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El acople consiste en un sistema que está conformado por un generador
eléctrico de corriente continua, para este caso, se escogió un alternador de
carro de 12 voltios hasta 10 amperios. Ese generador debe estar
debidamente sujetado a una estructura mecánica de agarre a la bicicleta
estática. Dicho agarre, se realizó por medio de una correa de repartición de
un carro simulando el comportamiento habitual al que se ve sometido este
tipo de alternadores.
Fuente: Propia
Figura 7. Alternador de carro de 12 voltios hasta 10 amperios, escogido.
2.5. Generadores de corriente directa.
Antes de escoger este dispositivo como mecanismo de generación de
energía eléctrica, se hizo un sondeo de los generadores existentes en el
mercado y que cumplieran con las condiciones técnicas las cuales consisten
en:
Generación de corriente eléctrica directa (DC)
Niveles de generación no mayores a 24 voltios.
19
2.5.1. Dinamo casero o de bicicleta
Una vez claras estas dos condiciones, se pensó primeramente en
implementar el sistema por medio de un dinamo tipo industrial y tipo casero.
Ver Figura 8.
Fuente:ciclando, ciclismo urbano y de montaña
Figura 8. Dinamo casero o de bicicleta.
En cuanto al dinamo tipo casero utilizado en su mayoría para generar
iluminación en bicicletas convencionales; se descartó para el desarrollo del
proyecto, debido a su baja potencia de generación la cual es suficiente para
iluminar uno o dos bombillos, pero insuficiente para pensar en un sistema de
almacenamiento energético, cuyo propósito es suplir todo un sistema de
iluminación.
2.5.2. Dinamo tipo industrial
La segunda opción que se planteó en el transcurso de este proyecto, fue
implementar un dinamo tipo industrial, el cual solucionaba el problema de
potencia de generación pero a su vez, trajo consigo dos grandes
20
inconvenientes. El primero fue su alto costo en el mercado debido a que un
dinamo industrial convencional oscila entre $800.000 y $2.000.000, lo cual
alejaba bastante, del objetivo principal del proyecto, el cual es dar una
viabilidad técnica y económica para su implementación a nivel macro. Por
otro lado, la fuerza necesaria para romper la inercia del rotor de esta clase
de dinamos, es mucho mayor a la que puede llegar a ofrecer un ser humano
en condiciones normales.
Fue por estas razones que se dio vía libre a la tercera opción la cual
consistía en implementar un alternador de carros convencional. El cual dió
solución al problema de voltaje y potencia de generación, costos y fuerza
para romper la inercia del rotor.
Fuente: empresa constructora de elementos electricos ABB
Figura 9. Dinamo tipo industrial.
2.5.3. Alternador de autos
Este dispositivo de generación fue escogido para el desarrollo del proyecto,
ya que cumplía con los requisitos técnicos tales como una potencia nominal
mayor a los 100 W, niveles de voltajes de generación bajos y
estándares (12 y 24 voltios) y corrientes nominales mayores a 5 amperios.
De igual manera, este dispositivo tiene un tamaño (217mm x 198mm) y peso
(5 kg) adecuado para su fácil manipulación.
21
Así mismo, la pieza que me permite el acople mecánico del generador al
primo-motor ya viene diseñado para insertar una correa de repartición y
hacer fácil y eficiente la transferencia de energía mecánica, de la bicicleta
estática, hasta el dispositivo de generación.
Fuente: xinyuparts.alibaba.com
Figura 10. Dinamo de autos.
Este tipo de alternadores pequeños utilizados para carros con cilindrajes no
mayores a los 1500 centímetros cúbicos, tiene un costo bastante económico
el cual nos supera los $200.000 (nuevos); lo cual lo hace bastante viable
económicamente, hablando al momento de hacer una inversión a nivel
macro, pensando en un centro de generación masivo.
Estos alternadores se comercializan de diferentes tamaños, potencias y
precios. Lo cual resulta bastante viable, ya que fácilmente se deja adaptar a
la máquina, capacidad de generación y presupuesto del cliente.
Para este proyecto se adquirió un alternador de 12 voltios, 10 amperios el
cual es utilizado comúnmente para carros pequeños de bajo consumo
eléctrico (el voltaje de generación debe coincidir con el voltaje del dispositivo
de almacenamiento). Tal alternador tiene un costo que oscila entre los
22
$80.000 y $130.000, lo cual asegura un robusto y confiable sistema de
generación a un cómodo precio de adquisición, haciendo un método
bastante viable para el cliente.
2.6. Dispositivos de almacenamiento de energía
Para este prototipo se escogió una batería tipo seco de 12 voltios, con un
máximo de 5 amperios/hora.
Fuente: propia.
Figura 11. Batería tipo seco de 12 voltios
Características Generales de la Batería
Baterías estacionarias selladas.
Placa plana Electrolito absorbido
Baja resistencia interna.
Válvulas de seguridad. (VRLA).
Contenedor y tapa realizadas en ABS retardante de llama clase V0.
Cumplimiento normas Standards IEC, BS, Eurobat, UL, JIS, DIN.
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Fabricadas bajo normas ISO 9001 / ISO 14001.
Rejillas construidas de aleación Plomo-Calcio.
Muy baja autodescarga.
Excelente recuperación ante descarga profunda.
Vale la pena aclarar, que la batería como sistema de almacenamiento
cumple una función muy importante en el sistema de generación de energía
eléctrica por medio de energía biomotriz, debido a que cuando el generador
está en funcionamiento, es decir, actuando como generador, la batería
adopta el papel de carga, lo que se traduce en que, entre mayor sea su
impedancia total (más grande, más capacidad de almacenamiento) mayor va
a ser la corriente demandada por la carga y suministrada por el generador.
Este dato resulta muy importante debido a que entre mayor sea la corriente
que va desde el generador hasta la batería, mayor va a ser la potencia
generada y posteriormente almacenada, lo cual da una ventaja al momento
de crear un sistema interconectado de almacenamiento energético, sin exigir
un esfuerzo adicional significativo por parte del primo motor.
Testigo o luz piloto
Este elemento del sistema de generación, sirve para dar constancia en qué
dirección viaja la corriente eléctrica del sistema. Si va desde la batería hasta
el alternador, la luz piloto tiene que estar encendida, esto quiere decir, que el
generador está inactivo por lo tanto la bicicleta estática esta quieta. Si por el
contrario, la luz piloto está apagada, la corriente eléctrica viaja desde el
alternador hasta la batería, es decir, se está generando y acumulando
energía eléctrica.
24
2.7. Diodo de potencia unidireccional
Este sistema de generación y almacenamiento de energía presenta dos
escenarios:
El primer escenario es cuando la bicicleta está en movimiento, esto hace que
el alternador funcione como generador y la batería actué como carga, es
decir, que la corriente vaya desde el generador hasta la batería.
El segundo escenario es cuando la bicicleta no está en movimiento. Esto
cambia el sistema completamente, debido a que la batería toma el papel de
generador y actúa como una carga inductiva (como es corriente DC, es un
corto). Es decir la corriente va desde la batería hasta el alternador.
El segundo escenario trae un gran problema, debido a que la energía
almacenada en la batería se puede descargar en muy poco tiempo debido a
que el alternador actúa como un corto. Tal situación obliga a que una vez
terminada la actividad física, es necesario abrir el circuito.
Debido a que en la práctica es muy poco probable que el usuario cierre y
abra el circuito con un interruptor, se decidió instalar un diodo de potencia
unidireccional, el cual me permite el flujo de corriente en un solo sentido (de
generador a batería) evitando descargar o desperdiciar la energía acumulada
durante la actividad física. Ver Figura 12.
25
Fuente:google, wikipedia.
Figura 12. Diodo de potencia unidireccional
2.8. Composición y circuito final
La Figura 13 ilustra la conformación y circuito final, adoptado para el sistema
de generación y almacenamiento de energía eléctrica, por medio de la
energía biomotriz.
Fuente: Propia
Figura 13. Vista de la conformación y circuito final
26
Fuente: Propia
Figura 14. Diagrama de la conformación y circuito final
2.9. Costo unitario del bicigenerador
De acuerdo con los costos unitarios de los implementos necesarios para el
bicigenerador de energía objeto del proyecto, el costo promedio total para el
acondicionamiento de cada uno de los bicegeneradores, es de $158.000,
según el detalle indicado en el Cuadro 1.
Cuadro 1. Costos unitarios del prototipo
Descripción Valor unitario ($)
Alternador convencional de carro (12 voltios – 10 amperios) 100.000
Batería marca VISION (12 voltios – 5 amperios/hora) 30.000
Diodo de potencia unidireccional (100 Watts) 10.000
Bombillo tipo led de baja potencia 3.000
Cable, borneras y demás elementos de ajuste. 15.000
TOTAL 158.000
Fuente: Propia
2.10. Resumen de perfiles de generación
Aquí empieza la segunda parte del proyecto, la cual tiene como finalidad
realizar un número considerable de pruebas de generación, con personas de
27
diversas características y condiciones físicas tales como sexo, edad, peso,
estatura, condición física y rutina de ejercicios, entre otras.
Se hizo un total de 89 pruebas con distintas personas, las cuales fueron
realizadas durante el segundo semestre del año 2014 y el primer semestre
del 2015. Cada prueba tuvo un tiempo de muestreo de 30 minutos en los
cuales cada 5 minutos se realizaron lecturas de calorías (cal), tensión
(voltios), corriente (amperios), potencia (kW), energía acumulada (kWh),
cantidad de momentos sin generación y duración de momentos si
generación. Todo esto, con el fin de sacar un resultado ponderado de la
energía acumulada (kWh) por cada participante de este proyecto.
Una vez determinado el resultado final en cada una de las pruebas
realizadas, se procedió a hacer una comparación de características y
condiciones físicas vs calorías y energía acumulada, esto con el fin de
obtener perfiles de generación y cuantificar la energía que puede llegar a
generar cada individuo, en un caso real, como lo es la actividad física que se
realiza diariamente en los gimnasios.
Una vez comparados y estudiados todos los resultados de las 89 pruebas,
se evidencio que la forma más eficiente y eficaz de sacar perfiles de
generación era agrupando los resultados en cuatro categorías que
dependían básicamente del sexo y la edad de cada persona, dichas
categorías se dividieron en:
Hombres mayores de 15 años
Hombres menores de 15 años
Mujeres mayores de 15 años
Mujeres menores de 15 años.
28
Esta decisión fue tomada debido a la semejanza en los resultados
ponderados de calorías y energía acumulada.
Ya establecidos los diferentes perfiles de generación basado en las pruebas
realizadas, se procedió a graficar cada uno de los resultados ya agrupados
en las cuatro categorías. En dichas graficas se comparó: Calorías (Cal.) Vs
energía acumulada (kWh), Edad (años) Vs energía acumulada (kWh),
Estatura (Mts) Vs energía acumulada (kWh) y Peso (Kg) Vs energía
acumulada (kWh). De igual manera, se graficó el mejor y peor rendimiento
energéticamente hablando de cada una de las cuatro categorías. Los
resultados gráficos se presentan en el Anexo 1.
A continuación se ilustrara el resultado y resumen de la cuantificación de los
perfiles de generación. En el Anexo 4 se entrega la tabla general de
resultados de cada una de las pruebas, la cual evidencia minuciosamente el
resultado de cada participante de este proyecto.
2.10.1. Gráficas resumen
En la Gráfica 1 se presentan por categorías los resúmenes promedio de las
energías obtenidos en cada una de estas. Es así como se observa que en
promedio los hombres y mujeres mayores de 15 años generan un mayor
número de kwh, mientras que las mujeres menores de 15 son la categoría de
menor energía generada.
29
Fuente: Propia
Gráfica 1. Resumen promedio de la energías generada por categorías
A partir de los resultados obtenidos se identificaron las pruebas con mejor
desempeño, la Gráfica 2 muestra el comportamiento de las cuatro pruebas
con mejor desempeño.
Fuente: Propia
Gráfica 2. Resumen de las pruebas con mejor desempeño
30
Así mismo se identificaron las pruebas con peor desempeño, la Gráfica 3
presenta el comportamiento de las cuatro pruebas con más bajo
desempeño.
Fuente: Propia
Gráfica 3. Resumen de las pruebas con peor desempeño
31
3. GIMNASIO ESCOGIDO PARA ESTUDIO DE VIABILIDAD TÉCNICA DE
GENERACIÓN ELÉCTRICA A PARTIR DE ENERGÍA BIOMETRÍA.
Una vez construido el prototipo y realizado las pruebas se escogió el
gimnasio en el que se analizaría la viabilidad técnica para la aplicación de
este prototipo. El gimnasio escogido para este proyecto lleva el nombre de
“TITAN GYM”; dicho gimnasio está ubicado en la Localidad de Engativá, en
el barrio de Álamos Norte.
Este gimnasio fue escogido debido al interés de los propietarios de este
establecimiento por llegar a implementar en un futuro esta modalidad de
generación de energía eléctrica. Se habló con la encargada del gimnasio, la
señora LUZ STELLA GONZALEZ RIAÑO, quien suministró toda la
información necesaria para realizar el estudio energético en este
establecimiento.
3.1. Características estructurales del gimnasio.
El gimnasio consta de 3 pisos, la disposición física de cada uno de éstos se
presenta en las Ilustraciones 1 a 3. En el primer piso se encuentran 24
bicicletas estáticas, 8 bicicletas elípticas, 8 trotadoras, la recepción y el
cuarto eléctrico. En el segundo piso hay 22 bicicletas estáticas, 12 bicicletas
elípticas y 12 trotadoras. En el tercer piso se encuentran todas las máquinas
de fuerza física tales como levantamiento de pesas entre otras, en este piso
también se encuentra ubicado los baños tanto de hombre como mujeres,
duchas y un sauna.
32
Fuente: Gimansio Titan Gym
Ilustración 1. Distribución primer piso del gimnasio Titan Gym
Fuente: Gimnasio Titan Gym
Ilustración 2. Distribución segundo piso del gimnasio Titan Gym
33
Fuente: Gimnasio Titan Gym
Ilustración 3. Distribución tercer piso del gimnasio Titan Gym
3.2. Características eléctricas del gimnasio
Las Ilustraciones 4 a 6 muestran los planos eléctricos para cada uno de los
tres pisos del gimnasio. Cabe mencionar que el estudio de viabilidad técnica
está enfocado únicamente a las cargas de iluminación, ya que se tiene que
es una carga representativa y de fácil adopción para aprovechar el prototipo
construido.
La iluminación del primer piso está conformada por 38 luminarias tipo led de
alta potencia, 6 luminarias fluorescentes compactas, 2 Deltalight 5505 y 2
Herméticas fluorescente sencilla, en el segundo piso la iluminación está
conformada por 36 luminarias tipo led de alta potencia, 6 luminarias
fluorescentes compactas y 1 Herméticas fluorescente sencilla. El tercer piso
tiene 34 luminarias tipo led de alta potencia, 5 luminarias fluorescentes
34
compactas, 3 Wallpnack fluorescente compacta y 1 Herméticas fluorescente
sencilla. En la tabla 1 de Carga de iluminación instalada en el Gimnasio se
muestran los datos técnicos de las luminarias.
Fuente: Gimnasio Titan Gym
Ilustración 4. Plano eléctrico de iluminación primer piso
Fuente: Gimnasio Titan Gym
Ilustración 5. Plano eléctrico de iluminación segundo piso
35
Fuente: Gimnasio Titan Gym
Ilustración 6.Plano eléctrico de iluminación tercer piso
3.3. Diagrama unifilar
El diagrama unifilar del gimnasio se muestra en el Diagrama 1, la
información eléctrica del gimnasio corresponde a:
Potencia total instalada 55 kW
1. Tablero de Tomas -- 15 kW
2. Tablero de iluminación – 3 kW
3. Tablero de sauna – 15 kW
4. Tablero de bombas de agua potable – 7 kW
5. Tablero de bombas eyectoras – 5 kW
6. Tablero de bombas jookey – 10 kW
La instalación eléctrica cuenta con un sistema de transferencia el cual
le brinda un respaldo de 100 %. Con una capacidad nominal de 125
amperios cada uno de los dos contactares (red-planta).
Una planta de respaldo de 45 kVA
Un transformador trifásico Dy5 de 45 kVA.
36
Un seccionador triple (entrada-salida-protección).
Fuente: Gimnasio Titan Gym
Diagrama 1. Unifilar del Gimnasio Titan Gym
37
3.4. Memoria de cálculos de iluminación.
Para determinar la carga de iluminación se realizó el levantamiento por piso
de las salidas de iluminación, en la Tabla1 se resume el tipo de luminaria, la
cantidad, potencia unitaria, y global.
Tabla 1. Carga de iluminación instalada en el Gimnasio
Piso Tipo de luminaria Cantidad Potencia
unitaria Potencia global
1
L1 38 15 570
L2 6 50 300
L3 2 30 60
L5 2 28 56
2
L1 36 15 540
L2 6 50 300
L5 1 28 28
3
L1 34 15 510
L2 5 50 250
L4 3 64 192
L5 1 28 28
TOTAL 2834
Fuente: Elaboración propia. Información Gimnasio Titan Gym.
El tipo de luminaria corresponde a:
L1: Bala led de lata potencia de 15 W
L2: Luminaria fluorescente compacta de 50 W.
L3: Deltalight 5505 de 30 W.
L4: Wallpack fluorescente compacta de 2x32 W.
L5: Hermetica fluorescente sencilla de 1x28 W.
En la Tabla 2 se muestran las horas de funcionamiento por día, relacionando
la hora de utilización, para obtener la energía diaria demandada por la carga
38
de iluminación en rangos horarios y ubicación. Para hallar la energía
demandada se cuantifico el tiempo (Horas/día) de uso de cada una de las
luminarias instaladas en el gimnasio. Ya establecido el número de horas de
uso diario, se multiplico por la potencia nominal de cada tipo de luminaria, el
resultado de esta multiplicación nos dio la energía demandada por cada
salida de iluminación, una vez determinada la energía demandada por cada
luminaria y por cada piso se procede a sumar las energías individuales
demandadas para sacar una única demanda energética diaria en iluminación
de los 3 pisos del gimnasio Titan gym.
Tabla 2. Demanda energética de iluminación tiempo de funcionamiento (horas/dia) potencia demandada diaria KWh.
de 5pm a 10 pm 5 2.85
de 7am a 10pm
15 4.5
de 7am a 10pm 15 0.9
sensor 4 0.224
de 5pm a 10 pm 5 2.7
de 7am a 10pm 15 4.5
sensor 4 0.112
de 5pm a 10 pm 5 2.55
de 7am a 10pm 15 3.75
sauna 2 0.384
sensor 4 0.112
TOTAL ENERGIA 22.582
Fuente: Elaboración propia. Información Gimnasio Titan Gym
3.5. Frecuencia de uso en el gimnasio
Con el fin de establecer las demandas mensuales de iluminación en el
gimnasio, se realizó el seguimiento de uso en el gimnasio para los días
hábiles, o entre semana, en el periodo comprendido entre el lunes 19 de
enero y el viernes 30 de enero de 2015. Los resultados se presentan en el
Anexo 2, en donde de forma horaria se muestra el número de personas por
categoría, y el número de máquinas empleadas, es de aclarar que las
máquinas corresponden a las bicicletas estáticas y elípticas.
39
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
Una vez recopilada toda la información tanto a nivel de generación por medio
de energía biomotriz, como el consumo energético (solo iluminación) en el
gimnasio, se procedió a hacer una predicción del beneficio energético que
puede llegar a tener el proyecto al implementar un sistema de generación
alternativa, teniendo en cuenta que el gimnasio debe contar con una buena
cantidad de máquinas de rotación. Para realizar dicha predicción se llevaron
a cabo los siguientes pasos:
Paso 1. Se obtuvieron los perfiles de generación eléctrica, según las 89
pruebas realizadas en el transcurso del segundo semestre del 2014 y
primero de 2015. Dichos perfiles se sacaron de acuerdo a la edad, estatura,
peso, sexo, condición física y rutina de ejercicio. El tiempo de muestreo de
cada uno de los participantes del proyecto fue de 30 minutos y se realizó una
lectura cada 5 minutos de:
Calorías (cal).
Tensión (voltios).
Corriente (amperios).
Potencia (kW).
Energía acumulada (kWh).
Cantidad de momentos sin generación.
Duración de momentos si generación.
Paso 2. Se realizó una comparación de resultados en cuanto a la
acumulación de energía de cada una de las personas que colaboraron en la
ejecución de este proyecto, y se decidió reagrupar en cuatro grandes grupos:
mujeres menores de 15 años; mujeres mayores de 15 años; hombres
menores de 15 años; y hombres mayores de 15 años. Esta decisión fue
40
tomada debido a semejanza en sus resultados, ya que el nivel de generación
de cada uno de los participantes de esta categoría oscilaba entre el 5 y 8 %.
De igual manera, esta categorización permitió identificar más fácilmente el
perfil de generación de las personas que visitan diariamente el gimnasio.
Paso 3. Se graficaron los resultados de cada una de las 89 pruebas
realizadas, de la siguiente manera. Ver Anexo 1.
Calorías (Cal.) vs energía acumulada (kWh)
Edad (años) vs energía acumulada (kWh)
Estatura (Mts) vs energía acumulada (kWh)
Peso (kg) vs energía acumulada (kWh)
Mejor desempeño categoría mujeres menores de 15 años.
Mejor desempeño categoría mujeres mayores de 15 años.
Mejor desempeño categoría hombres menores de 15 años.
Mejor desempeño categoría hombres mayores de 15 años.
Peor desempeño categoría mujeres menores de 15 años.
Peor desempeño categoría mujeres mayores de 15 años.
Peor desempeño categoría hombres menores de 15 años.
Peor desempeño categoría hombres mayores de 15 años.
Mejores desempeños todas las categorías
Peores desempeños todas las categorías.
Paso 4. Se escogió un gimnasio que cumpliera con los requisitos, tales como
tener más de 50 máquinas rotativas disponibles. En este caso, el gimnasio
TITAN tiene un total de 66 máquinas distribuidas en tres pisos.
Paso 5. Se determinó la potencia instalada en el sistema de iluminación del
gimnasio, la cual dio un total de 2.80kW distribuidos como se muestra en la
Tabla 1.
41
4.1. Cuantificación de la energía demandada
Una vez se realizaron los pasos descritos anteriormente se procedió a
proyectar la demanda de iluminación para el gimnasio en estudio,
empleando como base la información de resultados de las pruebas del
prototipo y las necesidades de iluminación propias del gimnasio.
4.1.1. Cuantificación de la energía demandada en iluminación.
Se determinó la potencia y energía demandada en el sistema de iluminación
del gimnasio, el cual dio una potencia instalada de 2.834 kW y una energía
diaria de 22.582 kWh. Distribuidos como se muestra en la Tabla 3.
Tabla 3. Resumen de la demanda energética de iluminación por piso del
gimnasio
piso tipo de luminaria cantidad potencia unitaria (w) potencia global tiempo de funcionamiento (horas/dia) energia demandada diaria KW-h.
L1 38 15 570 de 5pm a 10 pm 5 2.85
L2 6 50 300
de 7am a 10pm
15 4.5
L3 2 30 60 de 7am a 10pm 15 0.9
L5 2 28 56 sensor 4 0.224
L1 36 15 540 de 5pm a 10 pm 5 2.7
L2 6 50 300 de 7am a 10pm 15 4.5
L5 1 28 28 sensor 4 0.112
L1 34 15 510 de 5pm a 10 pm 5 2.55
L2 5 50 250 de 7am a 10pm 15 3.75
L4 3 64 192 sauna 2 0.384
L5 1 28 28 sensor 4 0.112
TOTAL 2834 TOTAL ENERGIA 22.582
3
1
2
Fuente: Elaboración propia. Información Gimnasio Titan Gym
4.1.2. Cuantificación de la energía demandada y a almacenar
Se realizó el estudio detallado de la frecuencia de uso de las 66 máquinas
instaladas en el gimnasio clasificadas en las 4 categorías de personal
previamente explicadas. El estudio se realizó hora tras hora desde las 7:00
am hasta las 10:00 pm, que es el funcionamiento normal del establecimiento,
42
desde el lunes 19 de enero hasta el viernes 30 de enero del 2015. De aquí
se logró obtener la información sobre cuántos posibles generadores pueden
estar entregando energía en el transcurso del día. Como era de esperarse, la
mayor cantidad de máquinas rotativas funcionando, están dadas por las
categorías de los hombres y mujeres mayores de 15 años. La descripción
detallada se encuentra en las tablas de frecuencia de uso presentadas en el
Anexo 2.
Ya cuantificados los perfiles de generación, las cantidades y tiempos de uso
de las maquinas rotativas disponibles como centros de generación, se
procedió a ejecutar la parte más interesante del proyecto, que consiste en
saber, cuánta energía se puede llegar a acumular en el gimnasio. Para esto,
se escogió el resultado de la estadística realizada del lunes 19 de enero
hasta el viernes 23 de enero de 2015, ya que fue la semana que más
asistencia hubo en el gimnasio. De ahí se procedió a separar cantidad de
máquinas generadores y cantidad de energía generada, según la categoría,
para obtener la energía que se almacenaría por día, tal como lo muestran las
Tablas 5 a 9, en el Anexo 3 se presentan las energías acumuladas diarias.
Tabla 4. Total de energía acumulada el día lunes
total de maquinas
activas
54
55
43
39
43
19
16
18
13
14
17
21
49
49
37
total de eneria (kWh)
acumulada el dia lunes
10.94
Fuente: Elaboración propia. Información Gimnasio Titan Gym
43
Tabla 5. Total de energía acumulada el día martes
total de maquinas
activas
46
55
41
32
26
16
19
16
5
12
8
24
42
58
25
total de eneria (kWh)
acumulada el dia martes
9.673
Fuente: Elaboración propia. Información Gimnasio Titan Gym
Tabla 6. Total de energía acumulada el día miércoles
total de maquinas
activas
30
35
40
30
21
13
12
14
14
15
23
30
23
45
26
total de eneria (kWh)
acumulada el dia miercoles
8.489
Fuente: Elaboración propia. Información Gimnasio Titan Gym
44
Tabla 7. Total de energía acumulada el día jueves
total de maquinas
activas
23
31
37
28
24
9
19
13
0
19
30
28
39
60
25
total de eneria (kWh)
acumulada el dia jueves
9.1
Fuente: Elaboración propia. Información Gimnasio Titan Gym
Tabla 8. Total de energía acumulada el día viernes
total de maquinas
activas
29
27
40
38
21
17
18
25
28
42
41
46
33
24
30
total de eneria (kWh)
acumulada el dia viernes
10.663
Fuente: Elaboración propia. Información Gimnasio Titan Gym
45
En la Tabla 10 se presenta el resumen de la energía que se acumularía por día.
Tabla 9. Energía acumulada por día
10.94
9.1
Total de energia (kWh) acumulada el dia
lunes.
Total de energia (kWh) acumulada el dia
martes
48.865
9.673
Total de energia (kWh) acumulada el dia
miercoles
Total de energia (kWh) acumulada el dia
jueves
8.489
10.663Total de energia (kWh) acumulada el dia
viernes.
Total de energia (kWh) acumulada en la
semana.
Fuente: Elaboración propia. Información Gimnasio Titan Gym
4.2. Ahorro energético
Para establecer el ahorro energético estimado a partir de la utilización del
prototipo en el proyecto se realizó la comparación entre la energía generada
y la energía demandada. A continuación se muestran los cálculos y
resultados encontrados.
Comparación de la energía generada vs energía demandada
Energía demandada mensual: para establecer el valor mensual de la
energía demandada por el sistema de iluminación del gimnasio se
mantuvo el valor diario de energía encontrado, estableciendo el valor
46
semanal, y este se multiplico por 4 para hallar el valor mensual, el cual
corresponde a 451,64 kWh.
Tabla 10. Demanda energética mensual de iluminación
Fuente: Elaboración propia. Información Gimnasio Titan Gym
Energía acumulada mensual: para hallar el valor estimado de
acumulación de energía generada se tomaron los cálculos iniciales
por día, presentados en la Tabla 10, y se realizó el mismo
procedimiento para calcular la demanda mensual. La energía
acumulada mensual estimada es de 195,46 kWh.
tiempo de funcionamiento (horas/dia) energia demandada diaria KW-h.
5 2.85
15 4.5
15 0.9
4 0.224
5 2.7
15 4.5
4 0.112
5 2.55
15 3.75
2 0.384
4 0.112
TOTAL ENERGIA DEMANDADA(KW-h) DIARIA 22.582
TOTAL ENERGIA DEMANDADA(KW-h) SEMANAL 112.91
TOTAL ENERGIA DEMANDADA(KW-h) MENSUAL 451.64
47
Tabla 11. Energía acumulada mensual estimada
10.94
9.1
Total de energia (kWh) acumulada el dia
lunes.
Total de energia (kWh) acumulada el dia
martes
48.865
195.46
9.673
Total de energia (kWh) acumulada el dia
miercoles
Total de energia (kWh) acumulada el dia
jueves
8.489
10.663Total de energia (kWh) acumulada el dia
viernes.
Total de energia (kWh) acumulada en la
semana.
Total de energia (kWh) acumulada en el
mes.
Fuente: Elaboración propia. Información Gimnasio Titan Gym
4.3. Propuesta cambio de iluminación
Evidentemente con el tipo de iluminación que se encuentra instalada
actualmente, la energía que se genera es solamente el 43.2 % de la energía
demandada lo cual quiere decir, que este sistema de generación alternativo
representaría un ahorro en similares proporciones en la facturación del
consumo eléctrico. Pero hoy en día con la nueva tecnología de iluminación
(tipo led) existente en el mercado, es muy fácil reducir la cantidad de
potencia demandada, ésto se le hizo saber al cliente ya que la iluminación
actual del gimnasio es de tipo convencional.
De igual manera, en este tipo de establecimiento hoy en día, es necesario
colocar la mayor cantidad de sensores posibles, para reducir el consumo
energético.
48
Por consiguiente, se hizo un estudio de la cantidad de energía demandada si
se realizara un cambio en el tipo de iluminación, conservando el mismo
confort visual existente en el momento, es decir, menor potencia e igual
cantidad de lúmenes y se obtuvieron los siguientes resultados:
Tipo de iluminación a instalar: en el Cuadro 2 se muestra el tipo de
iluminación a instalar manteniendo la nomenclatura de tipo de
luminaria.
Cuadro 2. Listado de iluminación a instalar
Fuente: Elaboración propia.
Nuevo consumo energético de iluminación (con iluminación tipo led y
sensores de presencia): la Tabla 14 presenta los valores de los
consumos energéticos con el cambio de iluminación.
49
Tabla 12. Nuevos consumos energéticos con cambio de iluminación
piso tipo de luminaria cantidad potencia unitaria (w) potencia global tiempo de funcionamiento (horas/dia) energia demandada diaria KW-h.
L1 38 5 190 sensor 4.5 0.855
L2 6 25 150 sensor 14 2.1
L3 2 15 30 sensor 14 0.42
L5 2 12 24 sensor 4 0.096
L1 36 5 180 sensor 4.5 0.81
L2 6 25 150 sensor 14 2.1
L5 1 12 12 sensor 4 0.048
L1 34 5 170 sensor 4.5 0.765
L2 5 25 125 sensor 14 1.75
L4 3 20 60 sauna 2 0.12
L5 1 12 12 sensor 4 0.048
TOTAL 1103 9.112
45.56
182.24
TOTAL ENERGIA DEMANDADA(KW-h) DIARIA
TOTAL ENERGIA DEMANDADA(KW-h) SEMANAL
TOTAL ENERGIA DEMANDADA(KW-h) MENSUAL.
1
2
3
Fuente: Elaboración propia.
Esto quiere decir, con el cambio se consumirían mensualmente 182.24 kWh
de energía eléctrica en iluminación, reduciéndose más de la mitad del
consumo mensual actual de 451,64 kWh. Por tanto, lo que genere en un
mes por medio de energía biomotriz, servirá para suplir la demanda
energética en un 100 % del mes siguiente.
En otras palabras, la energía que genere y acumule durante 30 días servirá
para el consumo de los 30 días siguientes, es decir, técnicamente y
sobretodo, ambientalmente, resulta bastante viable la implementación de
generación de energía eléctrica, por medio de energía biomotriz en el
gimnasio Titan Gym.
4.4. Ahorro económico
Para establecer la viabilidad económica del proyecto, se tuvieron en cuenta
los siguientes valores:
50
El costo económico mensual ($, pesos), de la energía que demanda el
gimnasio en la iluminación de los tres pisos, con cambio del tipo de
iluminación es,
El costo de la iluminación actual es de $ 170.792 aproximadamente.
Costo económico anual ($, pesos), de la energía que demanda el
gimnasio en la iluminación de los tres pisos, con cambio del tipo de
iluminación es:
Costo económico mensual ($, pesos), de la energía total almacenada
estimada.
Costo económico anual ($, pesos), de la energía total almacenada
estimada.
Costo económico, que se requiere para adecuar el total de las
maquinas disponibles como bicigeneradores.
51
Costo económico, que se requiere para cambiar el tipo de iluminación.
Tipo de luminaria. Cantidad. Valor unitario. ($) Valor total. ($)
L1 108 15.000 1.620.000
L2 17 32.000 544.000
L3 2 35.000 70.000
L4 3 45.000 135.000
L5 4 20.000 80.000
TOTAL 2.449.000
Costo total de inversión = $(9.480.000) + $(2.449.000) = $ 11.929.000
Tiempo requerido para recuperar la inversión económica.
Económicamente resulta viable siempre y cuando la persona que decida
hacer la inversión inicial tanto de la adecuación de los bicigeneradores como
el cambio de iluminación por luminarias tipo led, este segura que va a tener
el establecimiento por bastante tiempo. Es decir, el gimnasio que vaya a
producir energía eléctrica por medio de energía biomotriz tiene que ser un
gimnasio ya acreditado el cual tenga la certeza absoluta que la vida útil del
establecimiento sea igual o mayor a 15 años. Bajo estas condiciones el
beneficio económico resulta viable ya que después de transcurridos los años
necesarios para recuperar la inversión económica, el cliente estaría
52
ahorrando un promedio de un millón de pesos ($1.000.000) anuales los
cuales puede ser utilizados para otros fines.
53
5. CONCLUSIONES
1. Se realizó un buen prototipo de bicigenerador, de acuerdo los resultados
esperados. Tales resultados consistían en un buen acople mecánico
reduciendo al máximo las pérdidas por rozamiento. De igual manera, fue
posible por medio de diodo de potencia unidireccional para eliminar
cualquier opción de consumo de energía almacenada al momento de
que el generador este quieto.
2. Al aumentar la potencia nominal de la carga, es decir, el tamaño de la
batería, aumenta la potencia de generación y por lo tanto la cantidad de
energía almacenada. En otras palabras, entre más grande sea la
capacidad de almacenamiento de energía de la batería, más corriente
se va a producir en el generador y por lo tanto, se va almacenar más
energía y por ende, va a aumentar la viabilidad técnica de generación de
energía eléctrica, por medio de energía biomotriz.
3. La opción de crear un sistema de generación interconectado, no se
puede realizar, debido a los diferentes niveles de voltaje de generación
de cada uno de los generadores, por lo tanto la generación es
independiente a la alimentación principal.
4. Este proyecto logra demostrar que es posible crear otros sistemas de
generación igual de innovadores y amigables con el ambiente, con
precios bastante cómodos, como lo fue el prototipo de bicigenerador
que no supera un costo neto individual de $158.000.
5. El gimnasio escogido para el estudio de viabilidad de este sistema de
generación alternativo, fue bastante acertado debido a que la cantidad
de máquinas fue significativo. De igual manera, la frecuencia de uso de
54
las personas que visitan este gimnasio a diario, es bastante alto, así
como el número de máquinas, lo cual fue fundamental para lograr
resultados positivos.
6. En cuanto a la viabilidad técnica que ofrece este proyecto, se logró
demostrar que resulta bastante favorable para el cliente y sobre todo
para la búsqueda de sistemas de generación alternativos. Ya que si
mensualmente al cambiarse la iluminación se logra un consumo de
182.2 kWh, por otro lado se está generando y almacenando
mensualmente una energía total de 195.46 kWh, esto quiere decir, que
se está supliendo la demanda energética en un 107.27%. De otra parte,
al mantener el tipo de iluminación actual se consigue un aporte del 47%
de energía limpia que reduce los costos operativos del gimnasio.
7. En general, con la elaboración y ejecución de este proyecto se logra
concluir y demostrar que sí es posible apostarle a mecanismo de
generación de energía eléctrica alternativos, amigables con el ambiente
y sobre todo sin involucrar grandes y costosas tecnologías, que puede
llegar a cambiar ese pensamiento dependiente de sistemas de
generación tradicionales, que a lo largo de la historia, han demostrado
que pueden llegar a ser bastante útiles y eficientes, pero que con el
tiempo llegan atrofiar mecanismos naturales como ríos, suelos, especies
y atmosfera. En lo cual muy seguramente de seguir por esta línea, el
planeta tierra nos pasará la cuenta de cobro en un futuro no muy lejano.
55
ANEXO 1. Resultados Gráficos de las Pruebas por Categoría
Categoría mujeres menores a 15 años.
Energía (kWh) vs Calorías (cal)
Gráfica 1. Energía (kWh) vs Calorías (cal)
Energía (kWh) vs Edad (años)
Gráfica 2. Energía (kWh) vs Edad (años)
56
Energía (kWh) vs Estatura (m)
Gráfica 3. Energía (kWh) vs Estatura (m)
Energía (KW-h) Vs Peso (Kg)
Gráfica 4. Energía (kWh) vs Peso (kg)
57
Mejor rendimiento categoría mujeres menores a 15 años.
Gráfica 5. Mejor rendimiento categoría mujeres menores a 15 años
Peor rendimiento categoría mujeres menores a 15 años.
Gráfica 6. Peor rendimiento categoría mujeres menores a 15 años
58
Categoría mujeres mayores de 15 años.
Energía (kWh) vs Calorías (cal)
Gráfica 7. Energía (kWh) vs Calorías (cal)
Energía (kWh) vs Edad (años)
Gráfica 8. Energía (kWh) vs Edad (años)
59
Energía (kWh) vs Estatura (m)
Gráfica 9. Energía (kWh) vs Estatura (m)
Energía (kWh) vs Peso (Kg)
Gráfica 10. Energía (kWh) vs Peso (Kg)
60
Mejor rendimiento categoría mujeres mayores a 15 años.
Gráfica 11. Mejor rendimiento categoría mujeres mayores a 15 años.
Peor rendimiento categoría mujeres mayores a 15 años.
Gráfica 12. Peor rendimiento categoría mujeres mayores a 15 años.
61
Categoría hombres menores de 15 años.
Energía (kWh) vs Calorías (cal)
Gráfica 13. Energía (kWh) vs Calorías (cal)
Energía (kWh) vs Edad (años).
Gráfica 14. Energía (kWh) vs Edad (años)
62
Energía (kWh) vs Estatura (m).
Gráfica 15 Energía (kWh) vs Estatura (m)
Energía (kWh) vs Peso (kg).
Gráfica 16 Energía (kWh) vs Peso (kg)
63
Mejor rendimiento categoría hombres menores a 15 años.
Gráfica 17. Mejor rendimiento categoría hombres menores a 15 años.
Peor rendimiento categoría hombres menores a 15 años.
Gráfica 18. Peor rendimiento categoría hombres menores a 15 años.
64
Categoría hombres mayores de 15 años.
Energía (kWh) vs Calorías (cal).
Gráfica 19. Energía (kWh) vs Calorías (Cal)
Energía (kWh) vs Edad (años).
Gráfica 20. Energía (kWh) vs Edad (años)
65
Energía (kWh) vs Estatura (m).
Gráfica 21. Energía (kWh) vs Estatura (m)
Energía (kWh) vs Peso (kg).
Gráfica 22. Energía (kWh) vs Peso (kg)
66
Mejor rendimiento categoría hombres mayores a 15 años.
Gráfica 23. Mejor rendimiento categoría hombres mayores a 15 años.
Peor rendimiento categoría hombres mayores a 15 años.
Gráfica 24. Peor rendimiento categoría hombres mayores a 15 años.
67
ANEXO 2. Frecuencia de Uso del Gimnasio
Tabla 1. Lunes 19 de enero de 2015.
lunesmujeres mayores
de 15 años
mujeres menores
de 15 años
hombres mayores
de 15 años
hombres menores
de 15 años
total de maquinas
activas
7 am a 8 am 36 0 18 0 54
8 am a 9 am 33 0 22 0 55
9 am a 10 am 25 0 18 0 43
10 am a 11 am 15 0 24 0 39
11 am a 12 m 24 0 18 1 43
12 m a 1 pm 12 0 7 0 19
1 pm a 2 pm 9 0 5 2 16
2 pm a 3 pm 11 4 3 0 18
3 pm a 4 pm 7 2 2 2 13
4 pm a 5 pm 10 0 0 4 14
5 pm a 6 pm 6 5 0 6 17
6 pm a 7 pm 10 0 11 0 21
7 pm a 8 pm 27 0 15 7 49
8 pm a 9 pm 32 0 17 0 49
9 pm a 10 pm 28 0 9 0 37
Tabla 2. Martes 20 de enero de 2015.
martesmujeres mayores
de 15 años
mujeres menores
de 15 años
hombres mayores
de 15 años
hombres menores
de 15 años
total de maquinas
activas
7 am a 8 am 32 0 14 0 46
8 am a 9 am 28 0 27 0 55
9 am a 10 am 16 0 25 0 41
10 am a 11 am 14 0 18 0 32
11 am a 12 m 19 0 7 0 26
12 m a 1 pm 14 0 0 2 16
1 pm a 2 pm 11 2 3 3 19
2 pm a 3 pm 5 1 9 1 16
3 pm a 4 pm 4 0 1 0 5
4 pm a 5 pm 7 3 2 0 12
5 pm a 6 pm 4 1 3 0 8
6 pm a 7 pm 12 1 10 1 24
7 pm a 8 pm 24 0 17 1 42
8 pm a 9 pm 37 0 21 0 58
9 pm a 10 pm 18 0 7 0 25
68
Tabla 3. Miércoles 21 de enero de 2015.
miercolesmujeres mayores
de 15 años
mujeres menores
de 15 años
hombres mayores
de 15 años
hombres menores
de 15 años
total de maquinas
activas
7 am a 8 am 13 0 17 0 30
8 am a 9 am 21 0 14 0 35
9 am a 10 am 18 0 22 0 40
10 am a 11 am 11 0 19 0 30
11 am a 12 m 14 0 7 0 21
12 m a 1 pm 5 3 5 0 13
1 pm a 2 pm 3 0 9 0 12
2 pm a 3 pm 9 5 0 0 14
3 pm a 4 pm 6 0 0 8 14
4 pm a 5 pm 8 3 0 4 15
5 pm a 6 pm 11 4 8 0 23
6 pm a 7 pm 12 0 15 3 30
7 pm a 8 pm 8 0 11 4 23
8 pm a 9 pm 21 0 24 0 45
9 pm a 10 pm 8 0 18 0 26
Tabla 4. Jueves 22 de enero de 2015.
juevesmujeres mayores
de 15 años
mujeres menores
de 15 años
hombres mayores
de 15 años
hombres menores
de 15 años
total de maquinas
activas
7 am a 8 am 9 0 14 0 23
8 am a 9 am 12 0 19 0 31
9 am a 10 am 11 0 26 0 37
10 am a 11 am 17 0 11 0 28
11 am a 12 m 6 0 18 0 24
12 m a 1 pm 3 0 6 0 9
1 pm a 2 pm 3 3 13 0 19
2 pm a 3 pm 0 2 9 2 13
3 pm a 4 pm 0 0 0 0 0
4 pm a 5 pm 10 1 5 3 19
5 pm a 6 pm 18 3 8 1 30
6 pm a 7 pm 12 1 11 4 28
7 pm a 8 pm 8 0 31 0 39
8 pm a 9 pm 24 0 36 0 60
9 pm a 10 pm 11 0 14 0 25
69
Tabla 5. Viernes 23 de enero de 2015.
viernesmujeres mayores
de 15 años
mujeres menores
de 15 años
hombres mayores
de 15 años
hombres menores
de 15 años
total de maquinas
activas
7 am a 8 am 12 0 17 0 29
8 am a 9 am 15 0 12 0 27
9 am a 10 am 21 0 19 0 40
10 am a 11 am 17 0 21 0 38
11 am a 12 m 12 0 9 0 21
12 m a 1 pm 9 0 8 0 17
1 pm a 2 pm 8 3 7 0 18
2 pm a 3 pm 5 6 11 3 25
3 pm a 4 pm 8 2 17 1 28
4 pm a 5 pm 18 0 21 3 42
5 pm a 6 pm 21 0 18 2 41
6 pm a 7 pm 9 1 32 4 46
7 pm a 8 pm 12 0 21 0 33
8 pm a 9 pm 15 0 9 0 24
9 pm a 10 pm 19 0 11 0 30
Tabla 6. Lunes 26 de enero de 2015.
lunesmujeres mayores de
15 años
mujeres menores de
15 años
hombres mayores
de 15 años
hombres menores
de 15 años
total de maquinas
activas
7 am a 8 am 23 0 15 0 38
8 am a 9 am 26 0 26 0 52
9 am a 10 am 22 0 31 0 53
10 am a 11 am 13 0 22 0 35
11 am a 12 m 21 0 25 1 47
12 m a 1 pm 16 0 9 0 25
1 pm a 2 pm 6 1 3 1 11
2 pm a 3 pm 9 2 6 0 17
3 pm a 4 pm 9 0 2 3 14
4 pm a 5 pm 8 1 1 4 14
5 pm a 6 pm 5 3 6 5 19
6 pm a 7 pm 14 2 4 2 22
7 pm a 8 pm 31 0 17 2 50
8 pm a 9 pm 27 0 26 0 53
9 pm a 10 pm 25 0 14 0 39
70
Tabla 7. Martes 27 de enero de 2015.
martesmujeres mayores de
15 años
mujeres menores de
15 años
hombres mayores
de 15 años
hombres menores
de 15 años
total de maquinas
activas
7 am a 8 am 25 0 16 0 41
8 am a 9 am 31 0 19 0 50
9 am a 10 am 21 0 21 0 42
10 am a 11 am 26 0 26 0 52
11 am a 12 m 9 0 6 0 15
12 m a 1 pm 7 3 2 2 14
1 pm a 2 pm 14 0 8 0 22
2 pm a 3 pm 4 4 1 3 12
3 pm a 4 pm 8 2 0 0 10
4 pm a 5 pm 6 1 6 1 14
5 pm a 6 pm 7 4 11 0 22
6 pm a 7 pm 10 0 17 3 30
7 pm a 8 pm 21 0 27 2 50
8 pm a 9 pm 27 0 28 0 55
9 pm a 10 pm 22 0 0 0 22
Tabla 8. Miércoles 28 de enero de 2015.
miercolesmujeres mayores de
15 años
mujeres menores de
15 años
hombres mayores
de 15 años
hombres menores
de 15 años
total de maquinas
activas
7 am a 8 am 15 0 21 0 36
8 am a 9 am 18 0 17 0 35
9 am a 10 am 21 0 15 0 36
10 am a 11 am 19 0 11 0 30
11 am a 12 m 17 0 8 0 25
12 m a 1 pm 3 0 3 0 6
1 pm a 2 pm 5 0 7 0 12
2 pm a 3 pm 7 5 3 0 15
3 pm a 4 pm 8 0 0 1 9
4 pm a 5 pm 11 2 2 4 19
5 pm a 6 pm 18 2 11 0 31
6 pm a 7 pm 9 0 18 3 30
7 pm a 8 pm 6 0 15 4 25
8 pm a 9 pm 19 0 27 0 46
9 pm a 10 pm 11 0 21 0 32
71
Tabla 9. Jueves 29 de enero de 2015.
juevesmujeres mayores de
15 años
mujeres menores de
15 años
hombres mayores
de 15 años
hombres menores
de 15 años
total de maquinas
activas
7 am a 8 am 12 0 17 0 29
8 am a 9 am 25 0 16 0 41
9 am a 10 am 14 0 27 0 41
10 am a 11 am 16 0 14 0 30
11 am a 12 m 8 0 23 0 31
12 m a 1 pm 2 0 16 0 18
1 pm a 2 pm 3 0 14 0 17
2 pm a 3 pm 3 2 11 0 16
3 pm a 4 pm 0 3 5 2 10
4 pm a 5 pm 17 2 14 4 37
5 pm a 6 pm 5 1 7 0 13
6 pm a 7 pm 18 0 13 2 33
7 pm a 8 pm 27 2 26 2 57
8 pm a 9 pm 28 0 32 0 60
9 pm a 10 pm 16 0 19 0 35
Tabla 10. Viernes 30 de enero de 2015.
viernesmujeres mayores de
15 años
mujeres menores de
15 años
hombres mayores
de 15 años
hombres menores
de 15 años
total de maquinas
activas
7 am a 8 am 25 0 25 0 50
8 am a 9 am 21 0 23 0 44
9 am a 10 am 8 0 15 0 23
10 am a 11 am 12 0 22 0 34
11 am a 12 m 9 2 15 0 26
12 m a 1 pm 5 0 8 0 13
1 pm a 2 pm 8 0 9 0 17
2 pm a 3 pm 5 0 15 0 20
3 pm a 4 pm 14 0 21 0 35
4 pm a 5 pm 23 0 19 0 42
5 pm a 6 pm 15 4 11 0 30
6 pm a 7 pm 7 3 31 0 41
7 pm a 8 pm 16 0 27 0 43
8 pm a 9 pm 21 0 11 0 32
9 pm a 10 pm 31 0 24 0 55
72
ANEXO 3. Generación para Acumulación por Categoría
Día lunes categoría mujeres mayores de 15 años.
promedio de generación en 30 min.
(kWh)
lunesmujeres mayores
de 15 años0.0105
7 am a 8 am 36 0.756
8 am a 9 am 33 0.693
9 am a 10 am 25 0.525
10 am a 11 am 15 0.315
11 am a 12 m 24 0.504
12 m a 1 pm 12 0.252
1 pm a 2 pm 9 0.189
2 pm a 3 pm 11 0.231
3 pm a 4 pm 7 0.147
4 pm a 5 pm 10 0.21
5 pm a 6 pm 6 0.126
6 pm a 7 pm 10 0.21
7 pm a 8 pm 27 0.567
8 pm a 9 pm 32 0.672
9 pm a 10 pm 28 0.588
TOTAL (kWh) 5.985
Día lunes categoría mujeres menores de 15 años.
promedio de generación en 30
min. (kWh)
lunesmujeres menores
de 15 años0.0075
7 am a 8 am 0 0
8 am a 9 am 0 0
9 am a 10 am 0 0
10 am a 11 am 0 0
11 am a 12 m 0 0
12 m a 1 pm 0 0
1 pm a 2 pm 0 0
2 pm a 3 pm 4 0.06
3 pm a 4 pm 2 0.03
4 pm a 5 pm 0 0
5 pm a 6 pm 5 0.075
6 pm a 7 pm 0 0
7 pm a 8 pm 0 0
8 pm a 9 pm 0 0
9 pm a 10 pm 0 0
TOTAL (kWh) 0.165
73
Día lunes categoría hombres mayores de 15 años.
promedio de generación en
30 min. (kWh)
luneshombres mayores
de 15 años0.013
7 am a 8 am 18 0.468
8 am a 9 am 22 0.572
9 am a 10 am 18 0.468
10 am a 11 am 24 0.624
11 am a 12 m 18 0.468
12 m a 1 pm 7 0.182
1 pm a 2 pm 5 0.13
2 pm a 3 pm 3 0.078
3 pm a 4 pm 2 0.052
4 pm a 5 pm 0 0
5 pm a 6 pm 0 0
6 pm a 7 pm 11 0.286
7 pm a 8 pm 15 0.39
8 pm a 9 pm 17 0.442
9 pm a 10 pm 9 0.234
TOTAL (kWh) 4.394
Día lunes categoría hombres menores de 15 años.
promedio de generación en 30
min. (kWh)
luneshombres menores
de 15 años0.009
7 am a 8 am 0 0
8 am a 9 am 0 0
9 am a 10 am 0 0
10 am a 11 am 0 0
11 am a 12 m 1 0.018
12 m a 1 pm 0 0
1 pm a 2 pm 2 0.036
2 pm a 3 pm 0 0
3 pm a 4 pm 2 0.036
4 pm a 5 pm 4 0.072
5 pm a 6 pm 6 0.108
6 pm a 7 pm 0 0
7 pm a 8 pm 7 0.126
8 pm a 9 pm 0 0
9 pm a 10 pm 0 0
TOTAL (kWh) 0.396
74
Día martes categoría mujeres mayores de 15 años.
promedio de generación en 30 min.
(kWh)
martesmujeres mayores
de 15 años0.0105
7 am a 8 am 32 0.672
8 am a 9 am 28 0.588
9 am a 10 am 16 0.336
10 am a 11 am 14 0.294
11 am a 12 m 19 0.399
12 m a 1 pm 14 0.294
1 pm a 2 pm 11 0.231
2 pm a 3 pm 5 0.105
3 pm a 4 pm 4 0.084
4 pm a 5 pm 7 0.147
5 pm a 6 pm 4 0.084
6 pm a 7 pm 12 0.252
7 pm a 8 pm 24 0.504
8 pm a 9 pm 37 0.777
9 pm a 10 pm 18 0.378
TOTAL (kWh) 5.145
Día martes categoría mujeres menores de 15 años.
promedio de generación en 30
min. (kWh)
martesmujeres menores
de 15 años0.0075
7 am a 8 am 0 0
8 am a 9 am 0 0
9 am a 10 am 0 0
10 am a 11 am 0 0
11 am a 12 m 0 0
12 m a 1 pm 0 0
1 pm a 2 pm 2 0.03
2 pm a 3 pm 1 0.015
3 pm a 4 pm 0 0
4 pm a 5 pm 3 0.045
5 pm a 6 pm 1 0.015
6 pm a 7 pm 1 0.015
7 pm a 8 pm 0 0
8 pm a 9 pm 0 0
9 pm a 10 pm 0 0
TOTAL (kWh) 0.12
75
Día martes categoría hombre mayores de 15 años.
promedio de generación en
30 min. (kWh)
marteshombres mayores
de 15 años0.013
7 am a 8 am 14 0.364
8 am a 9 am 27 0.702
9 am a 10 am 25 0.65
10 am a 11 am 18 0.468
11 am a 12 m 7 0.182
12 m a 1 pm 0 0
1 pm a 2 pm 3 0.078
2 pm a 3 pm 9 0.234
3 pm a 4 pm 1 0.026
4 pm a 5 pm 2 0.052
5 pm a 6 pm 3 0.078
6 pm a 7 pm 10 0.26
7 pm a 8 pm 17 0.442
8 pm a 9 pm 21 0.546
9 pm a 10 pm 7 0.182
TOTAL (kWh) 4.264
Día martes categoría hombre menores de 15 años.
promedio de generación en 30
min. (kWh)
marteshombres menores
de 15 años0.009
7 am a 8 am 0 0
8 am a 9 am 0 0
9 am a 10 am 0 0
10 am a 11 am 0 0
11 am a 12 m 0 0
12 m a 1 pm 2 0.036
1 pm a 2 pm 3 0.054
2 pm a 3 pm 1 0.018
3 pm a 4 pm 0 0
4 pm a 5 pm 0 0
5 pm a 6 pm 0 0
6 pm a 7 pm 1 0.018
7 pm a 8 pm 1 0.018
8 pm a 9 pm 0 0
9 pm a 10 pm 0 0
TOTAL (kWh) 0.144
76
Día miércoles categoría mujeres mayores de 15 años.
promedio de generación en 30 min.
(kWh)
miercolesmujeres mayores
de 15 años0.0105
7 am a 8 am 13 0.273
8 am a 9 am 21 0.441
9 am a 10 am 18 0.378
10 am a 11 am 11 0.231
11 am a 12 m 14 0.294
12 m a 1 pm 5 0.105
1 pm a 2 pm 3 0.063
2 pm a 3 pm 9 0.189
3 pm a 4 pm 6 0.126
4 pm a 5 pm 8 0.168
5 pm a 6 pm 11 0.231
6 pm a 7 pm 12 0.252
7 pm a 8 pm 8 0.168
8 pm a 9 pm 21 0.441
9 pm a 10 pm 8 0.168
TOTAL (kWh) 3.528
Día miércoles categoría mujeres mayores de 15 años.
promedio de generación en 30 min.
(kWh)
miercolesmujeres mayores
de 15 años0.0105
7 am a 8 am 13 0.273
8 am a 9 am 21 0.441
9 am a 10 am 18 0.378
10 am a 11 am 11 0.231
11 am a 12 m 14 0.294
12 m a 1 pm 5 0.105
1 pm a 2 pm 3 0.063
2 pm a 3 pm 9 0.189
3 pm a 4 pm 6 0.126
4 pm a 5 pm 8 0.168
5 pm a 6 pm 11 0.231
6 pm a 7 pm 12 0.252
7 pm a 8 pm 8 0.168
8 pm a 9 pm 21 0.441
9 pm a 10 pm 8 0.168
TOTAL (kWh) 3.528
77
Día miércoles categoría hombres mayores de 15 años.
promedio de generación en
30 min. (kWh)
miercoleshombres mayores
de 15 años0.013
7 am a 8 am 17 0.442
8 am a 9 am 14 0.364
9 am a 10 am 22 0.572
10 am a 11 am 19 0.494
11 am a 12 m 7 0.182
12 m a 1 pm 5 0.13
1 pm a 2 pm 9 0.234
2 pm a 3 pm 0 0
3 pm a 4 pm 0 0
4 pm a 5 pm 0 0
5 pm a 6 pm 8 0.208
6 pm a 7 pm 15 0.39
7 pm a 8 pm 11 0.286
8 pm a 9 pm 24 0.624
9 pm a 10 pm 18 0.468
TOTAL (kWh) 4.394
Día miércoles categoría hombres menores de 15 años.
promedio de generación en 30
min. (kWh)
miercoleshombres menores
de 15 años0.009
7 am a 8 am 0 0
8 am a 9 am 0 0
9 am a 10 am 0 0
10 am a 11 am 0 0
11 am a 12 m 0 0
12 m a 1 pm 0 0
1 pm a 2 pm 0 0
2 pm a 3 pm 0 0
3 pm a 4 pm 8 0.144
4 pm a 5 pm 4 0.072
5 pm a 6 pm 0 0
6 pm a 7 pm 3 0.054
7 pm a 8 pm 4 0.072
8 pm a 9 pm 0 0
9 pm a 10 pm 0 0
TOTAL (kWh) 0.342
78
Día jueves categoría mujeres mayores de 15 años.
promedio de generación en 30 min.
(kWh)
juevesmujeres mayores
de 15 años0.0105
7 am a 8 am 9 0.189
8 am a 9 am 12 0.252
9 am a 10 am 11 0.231
10 am a 11 am 17 0.357
11 am a 12 m 6 0.126
12 m a 1 pm 3 0.063
1 pm a 2 pm 3 0.063
2 pm a 3 pm 0 0
3 pm a 4 pm 0 0
4 pm a 5 pm 10 0.21
5 pm a 6 pm 18 0.378
6 pm a 7 pm 12 0.252
7 pm a 8 pm 8 0.168
8 pm a 9 pm 24 0.504
9 pm a 10 pm 11 0.231
TOTAL (kWh) 3.024
Día jueves categoría mujeres menores de 15 años.
promedio de generación en 30
min. (kWh)
juevesmujeres menores
de 15 años0.0075
7 am a 8 am 0 0
8 am a 9 am 0 0
9 am a 10 am 0 0
10 am a 11 am 0 0
11 am a 12 m 0 0
12 m a 1 pm 0 0
1 pm a 2 pm 3 0.045
2 pm a 3 pm 2 0.03
3 pm a 4 pm 0 0
4 pm a 5 pm 1 0.015
5 pm a 6 pm 3 0.045
6 pm a 7 pm 1 0.015
7 pm a 8 pm 0 0
8 pm a 9 pm 0 0
9 pm a 10 pm 0 0
TOTAL (kWh) 0.15
79
Día jueves categoría hombres mayores de 15 años.
promedio de generación en 30
min. (kWh)
juevesmujeres menores
de 15 años0.0075
7 am a 8 am 0 0
8 am a 9 am 0 0
9 am a 10 am 0 0
10 am a 11 am 0 0
11 am a 12 m 0 0
12 m a 1 pm 0 0
1 pm a 2 pm 3 0.045
2 pm a 3 pm 2 0.03
3 pm a 4 pm 0 0
4 pm a 5 pm 1 0.015
5 pm a 6 pm 3 0.045
6 pm a 7 pm 1 0.015
7 pm a 8 pm 0 0
8 pm a 9 pm 0 0
9 pm a 10 pm 0 0
TOTAL (kWh) 0.15
Día jueves categoría hombres menores de 15 años.
promedio de generación en 30
min. (kWh)
jueveshombres menores
de 15 años0.009
7 am a 8 am 0 0
8 am a 9 am 0 0
9 am a 10 am 0 0
10 am a 11 am 0 0
11 am a 12 m 0 0
12 m a 1 pm 0 0
1 pm a 2 pm 0 0
2 pm a 3 pm 2 0.036
3 pm a 4 pm 0 0
4 pm a 5 pm 3 0.054
5 pm a 6 pm 1 0.018
6 pm a 7 pm 4 0.072
7 pm a 8 pm 0 0
8 pm a 9 pm 0 0
9 pm a 10 pm 0 0
TOTAL (kWh) 0.18
80
Día viernes categoría mujeres mayores de 15 años.
promedio de generación en 30 min.
(kWh)
viernesmujeres mayores
de 15 años0.0105
7 am a 8 am 12 0.252
8 am a 9 am 15 0.315
9 am a 10 am 21 0.441
10 am a 11 am 17 0.357
11 am a 12 m 12 0.252
12 m a 1 pm 9 0.189
1 pm a 2 pm 8 0.168
2 pm a 3 pm 5 0.105
3 pm a 4 pm 8 0.168
4 pm a 5 pm 18 0.378
5 pm a 6 pm 21 0.441
6 pm a 7 pm 9 0.189
7 pm a 8 pm 12 0.252
8 pm a 9 pm 15 0.315
9 pm a 10 pm 19 0.399
TOTAL (kWh) 4.221
Día viernes categoría mujeres menores de 15 años.
promedio de generación en 30
min. (kWh)
viernesmujeres menores
de 15 años0.0075
7 am a 8 am 0 0
8 am a 9 am 0 0
9 am a 10 am 0 0
10 am a 11 am 0 0
11 am a 12 m 0 0
12 m a 1 pm 0 0
1 pm a 2 pm 3 0.015
2 pm a 3 pm 6 0.09
3 pm a 4 pm 2 0.03
4 pm a 5 pm 0 0
5 pm a 6 pm 0 0
6 pm a 7 pm 1 0.015
7 pm a 8 pm 0 0
8 pm a 9 pm 0 0
9 pm a 10 pm 0 0
TOTAL (kWh) 0.15
81
Día viernes categoría hombres mayores de 15 años.
promedio de generación en
30 min. (kWh)
vierneshombres mayores
de 15 años0.013
7 am a 8 am 17 0.442
8 am a 9 am 12 0.312
9 am a 10 am 19 0.494
10 am a 11 am 21 0.546
11 am a 12 m 9 0.234
12 m a 1 pm 8 0.208
1 pm a 2 pm 7 0.182
2 pm a 3 pm 11 0.286
3 pm a 4 pm 17 0.442
4 pm a 5 pm 21 0.546
5 pm a 6 pm 18 0.468
6 pm a 7 pm 32 0.832
7 pm a 8 pm 21 0.546
8 pm a 9 pm 9 0.234
9 pm a 10 pm 11 0.286
TOTAL (kWh) 6.058
Día viernes categoría hombres menores de 15 años.
promedio de generación en 30
min. (kWh)
vierneshombres menores
de 15 años0.009
7 am a 8 am 0 0
8 am a 9 am 0 0
9 am a 10 am 0 0
10 am a 11 am 0 0
11 am a 12 m 0 0
12 m a 1 pm 0 0
1 pm a 2 pm 0 0
2 pm a 3 pm 3 0.054
3 pm a 4 pm 1 0.018
4 pm a 5 pm 3 0.054
5 pm a 6 pm 2 0.036
6 pm a 7 pm 4 0.072
7 pm a 8 pm 0 0
8 pm a 9 pm 0 0
9 pm a 10 pm 0 0
TOTAL (kWh) 0.234
82
Anexo 4. Tablas Generales de Resultados de Pruebas
Como anexo 4, se incluye un sobre con las tablas generales de resultados de pruebas, donde se evidencia el rendimiento de cada uno de los 89 participantes. Tomados como muestra para la recopilación de la información necesaria para establecer los perfiles de generación de energía que permitieron realizar el estudio.
83
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