Diseño, construcción y evaluación de un prototipo de cosechamiento de energía construido con materiales piezoeléctricos
| Autor: | Alejandra Echeverry Velasquez, Mateo Velez Quintana, Jose Alejandro Posada-Montoya, José Alfredo Palacio-Fernandez |
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| Přispěvatelé: | Universidad de Antioquia |
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2020 |
| Předmět: |
cantilever beam
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| Zdroj: | Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia, Issue: 97, Pages: 56-64, Published: DEC 2020 |
| Popis: | The piezoelectricity allows the generation of electric power taking advantage of the movement of vehicles and pedestrians. Many prototypes have been made with piezoelectric generators, but at present, their commercialization and use have not been popularized due to their low power generation and energy losses. A design of an experimental prototype of an energy harvester with piezoelectric materials that reduces these losses and generates more energy thanks to the resonance with the beams is proposed in this article. An equilateral triangular tile is designed such it will not deform when a force acts on it. The tile has four-cantilever beams, and it is designed to resonate with the natural frequency of the piezoelectric material. This is coupled to the piezoelectric device. The vibration generated on the beam, by a mechanical load, is used to generate more energy when it resonates. The piezoelectric is a ceramic material and generates a nominal power of 75 mW before placing it on the beam, and 375 mW after being placed on the beam. However, the energy collection circuit has losses due to its own consumption, the transmission of energy to the storage system, and in the mechanical system. RESUMEN La piezoelectricidad permite la generación de energía eléctrica aprovechando el movimiento de vehículos y peatones. Se han realizado muchos prototipos con generadores piezoeléctricos, pero en la actualidad no se ha popularizado su comercialización y utilización. Se presenta en este artículo un diseño de un prototipo experimental de un cosechador de energía con materiales piezoeléctricos. Con el aprovechamiento de la energía peatonal se realiza el diseño de una baldosa para la implementación en espacios interiores. En esta propuesta se realizó el diseño previo de la baldosa que es de tipo triangular equilátera, para que no se deforme cuando actúe una fuerza sobre ella. Está conformado por un sistema de cuatro vigas en voladizo, diseñadas con el objetivo de que entren en resonancia y se pueda aumentar la energía obtenida del material piezoeléctrico. La vibración generada sobre la viga, por medio de una carga mecánica es aprovechada para generar energía. Los piezoeléctricos son de material cerámico. Antes de colocarlo en la viga, se generó 75 mW nominales, y con la viga generó una potencia de 375 mW. Sin embargo, el circuito de recolección de la energía tiene pérdidas debido a su propio consumo, a la transmisión de la energía al sistema de almacenamiento y en el sistema mecánico. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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