Metodología

Tipo de investigación

Para efectuar el desarrollo del proyecto, es necesario analizar las descripciones presentes para el enfoque metodológico del trabajo, exponiendo cada ítem relacionado al tipo de investigación y las técnicas de recolección de datos, junto al plan de ensamblaje correcto para el generador eléctrico, plasmando los componentes básicos del proceso de indagación.

 

El proyecto Energía Motorizada Renovable para Baterías de 9V, Colegio Sorrento, Sede A, realizado en el año 2025, busca recargar baterías de 9V y aparatos electrónicos de bajo consumo mediante un mecanismo que funcione por medio de la energía solar y físico-mecánica. Dirigido al aula de electricidad de la jornada mañana de la institución, tomando como muestra a los estudiantes del curso 1001, la eficiencia de carga de cada dispositivo será determinada a través de una Escala Likert, durante el desarrollo de sus actividades de electrónica. Según el sistema utilizado, la información observada sin participación, tendrá su análisis posterior mediante gráficas y porcentajes en torno a las pruebas de voltaje realizadas, empleando herramientas como Excel. Para su desarrollo, el proyecto desarrolla una investigación cuantitativa de tipo exploratoria, basándose principalmente en conceptos sobre Mecánica y Electricidad, pretendiendo la construcción de un generador de funcionalidad dual, utilizando fuentes de energías renovables adaptables al entorno, como solución al inacceso de electricidad del aula elegida.

Diseño

Ember es un generador eléctrico que contiene dos sistemas: Un motor eléctrico de corriente DC-DC y un panel solar. El primero proporcionará electricidad a través del movimiento de los piñones del motor mediante una banda elástica. El segundo utilizará la luz solar mediante paneles fotovoltaicos, donde la energía absorbida será llevada a un controlador de carga para evitar el sobrecalentamiento de los dispositivos. Finalmente, la electricidad, almacenada previamente en una batería de 12V, atravesará un regulador de voltajes, para asegurarse que la carga sea la adecuada para las baterías de 9V o para los aparatos de bajo consumo.

Figura 7. Bosquejo inicial del mecanismo

Figura 8. Bosquejo final del mecanismo

Materiales y Costo

El presente proyecto tiene un costo aproximado de 240,000 COP (incluyendo gastos externos) y busca la construcción de un mecanismo utilizando materiales de bajo costo o reciclables como principio fundamental para su desarrollo. 

EMBER, por un lado, está constituido por un panel solar encargado de convertir la luz solar en energía eléctrica a través de sus celdas fotovoltaicas. La energía atraviesa un controlador de carga solar de 12V-25V, configurado para transportar una carga exclusiva de 12V con destino a dos puertos de salida: una batería de litio y un regulador de voltajes. La energía es almacenada en la batería de 12V, equipada con un sistema de carga y descarga que evita el sobrecalentamiento. A su vez, también se redirige a un regulador LM2596, encargado de atenuar la corriente hasta un voltaje de 9V, establecido para las baterías recargables. 

Por otro lado, el generador cuenta con un sistema mecánico, protagonizado por un motor de corriente DC-DC donado de alta capacidad, que produce electricidad a través del movimiento de su eje principal. El motor está unido a un regulador de voltajes LM2596 mediante cables AMG16, distribuyendo un voltaje de 5V directo a un puerto USB hembra, con el fin de proporcionar una vía de conexión para aparatos electrónicos de bajo consumo.5.5 Cronograma

El presente proyecto tendrá una duración aproximada de 8 meses para su planificación, ensamblaje y prueba de funcionamiento, en busca de un óptimo plan a futuro para su correcta realización

Tabla 2. Cronograma

 

Nota: El cronograma contiene el plan a futuro del desarrollo del proyecto dividido por semanas. Se debe tener listo antes de Octubre-Noviembre, que vendría siendo el día de la productividad y sustentación de proyectos finales.