El documento resume un proyecto de fin de carrera para desarrollar un paso de cebra autónomo alimentado por energía renovable. El proyecto utiliza paneles solares y un aerogenerador para recargar baterías de litio que iluminan LEDs en el paso de cebra. El sistema proporciona más energía de la que consume y puede almacenar excedentes o proveer energía a la red. El paso de cebra autónomo mejora la seguridad de los peatones y promueve el uso de energías renovables.

1. RESUMEN DEL PROYECTO FIN DE CARRERA:
PASO DE CEBRA LED

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1. ORIGEN, OBJETIVOS, DESARROLLO Y CONCLUSIONES:
Según los datos de 2011 de la DGT un 40% de los fallecimientos por
accidente de tráfico son causados por atropello. Es por ello que encontramos el
acto de cruzar una vía transitada por vehículos demasiado arriesgado y
primitivo.
De esta forma emprendemos el desarrollo de un paso de cebra autónomo
basado en diodos LED de alta eficiencia, Fully Renewable Led Zebra Crossing,
desde ahora FRLZC, que incrementen la seguridad del viandante y es
alimentado con energías renovables.
Previo a la presentación del FRLZC como PFC, el proyecto FRLZC ha
resultado ganador del primer premio en el EDP University Challenge 2012:
Recientemente, el proyecto ha sido seleccionado como ganador en el
concurso "Premio de Ingeniería al Mejor Proyecto Fin de carrera, Trabajo Fin

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de Grado y Trabajo Fin de Máster por Iniciativa Empresarial" promovido por la
asociación de partners de la Escuela Politécnica de Ingeniería de Gijón.
Se ha abordado el diseño de toda la circuitería de control para el
seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) del panel solar.
El diseño de un aerogenerador savonius doble con imanes de neodimio con
su correspondiente circuito rectificador. La carga, protección y balance de
baterías de litio de última generación para el almacenamiento de energía y toda
la circuitería de control y potencia de la iluminación LED del paso de cebra. El
proyecto incluye, además del desarrollo completo de la electrónica, una
propuesta constructiva y modular del sistema.
Se posibilita la implementación de un paso de cebra totalmente autónomo,
algo vital en lugares alejados de la red eléctrica. Por otro parte, ofrece tanto la
posibilidad de aportar el excedente de energía a la red, como poder almacenar
energía de forma distribuida en las ciudades, iniciativas de este tipo son una
primera fase hacia estrategias de gestión de la energía más complejas
(smartgrids). Permite también interactuar con otros elementos del entorno
urbano: iluminación de calles, puntos de carga de vehículos eléctricos…, etc.

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2. INNOVACIÓN:
Con la utilización de paneles solares de capa fina de última generación,
aprovechamos la radiación solar difusa presente en cualquier entorno, y no
penalizamos de forma significativa el rendimiento a pesar de no orientar el
dispositivo al sol.
Para diversificar el aprovisionamiento de energía y conseguir mayor
autonomía y utilidad del proyecto, empleamos un aerogenerador savonius de
doble pala. Este se encuentra colocado en la cima del poste pentagonal que
expone al sol en cada una de sus caras, los paneles de capa fina. Empleando
dos palas desfasadas 90 grados facilitamos el inicio del giro, pudiendo
aprovechar vientos de baja velocidad, llegando a servirnos de las turbulencias
ocasionadas por el tráfico de automóviles en las vías públicas. Por su
constitución, este tipo de generadores no necesita orientarse en la dirección del
viento y se benefician del fenómeno de autofrenado, lo que los hace robustos,
simples y fáciles de instalar.

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La energía se almacena en baterías de litio de última generación que
ofrecen una larga vida útil y una relación volumen/capacidad inmejorable. Estas
se almacenan en el interior del poste, en una distribución pentagonal, lo que
optimiza el diseño y crea una corriente de convección natural que refrigera
tanto la electrónica, las propias baterías y los paneles solares por su cara
interior.
Para la iluminación del punto de cruce de la vía pública contamos con
tecnología LED de alta eficiencia, lo que permite que gran parte de la energía
recolectada del entorno quede disponible.

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3. RESULTADOS:
Conseguimos una total iluminación del punto de cruce de la vía mediante un
sistema que además proporciona varias veces más energía de la que
consume, quedando este almacén de energía distribuido dentro del mismo
centro de consumo.
Mediante una sencilla electrónica conseguimos aportar energía almacenada
a bajo voltaje en el interior de nuestro dispositivo, a la red de consumo, a
voltaje convencional. Esto puede hacerse de forma automatizada en cualquier
momento del día, por lo que permitiría valerse de energía en los picos de
consumo.
El FRLZC permite por tanto la disminución de los costes por pérdidas en la
distribución, aumentando el rendimiento de la red eléctrica y minimizando el
impacto medioambiental de la generación de energía a partir de fuentes no
renovables.

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4. APLICABILIDAD:
El FRLZC es fácilmente aplicable en cualquier entorno, desde una ciudad
con calles estrechas a una carretera secundaria ya que cuenta con total
autonomía.
El coste de instalación es bajo, ya que el proyecto es autoportante y no es
necesaria ninguna modificación del emplazamiento elegido; es más, no serían
necesarios más que unos simples pernos para fijar el sistema al suelo.
La estructura modular le confiere una infinita flexibilidad, pudiendo
ampliarse cualquiera de los módulos que integran el sistema para maximizar la
captación de energía, la capacidad de almacenamiento o la cantidad de luz
emitida.
La interconexión a la red de consumo se realiza de forma sencilla y no hay
límite de dispositivos a colocar, aumentando la autonomía y la estabilidad de la
red cuanto mayor sea el número de FRLZC instalados.