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Electricidad

Contenido:

Producción de electricidad para viajar en bicicleta. Construcción de un rectificador para obtener corriente continua de la dinamo.


Producir uno mismo electricidad proporciona mayor independencia en los viajes en bicicleta. Con ello podremos recargar la batería del teléfono y de otros aparatos (reproductores de música y ordenadores de mano, por ejemplo), así como pilas recargables (nadie debería usar pilas no recargables salvo en caso de emergencia). Nos ahorraremos llevar varios recargadores y depender de encontrar de vez en cuando un enchufe “nodriza”.

Para producir electricidad hay dos métodos: mecánico-magnético (mediante una dinamo o un alternador) y fotovoltaico (con la luz solar). En esta página por ahora sólo ofrezco una solución: hacer aprovechable la corriente producida por una dinamo convencional de bicicleta. Más adelante añadiré mi experiencia con un recargador solar de pilas; cómo construir adaptadores de formato de pilas; y cómo recargar un teléfono mediante pilas normales y con una dinamo manual.

Rectificador de corriente para la dinamo

Una dinamo convencional de bicicleta es el medio más sencillo y barato para producir electricidad mientras estamos de viaje. Ahora bien, las dinamos de bicicleta no son tales dinamos sino alternadores; es decir, producen corriente alterna, no continua:

Aunque se conocen con este nombre [dinamos], son alternadores de imanes permanentes: [Tienen] poca potencia (menos de 5 W) [...] Sirven como generadores para consumos muy reducidos [...]

Iñaki y Sebastián Urkia Lus, Energía renovable práctica, editorial Pamiela, Pamplona-Iruña, 2003, página 160.

Sólo la corriente continua puede almacenarse en baterías. Por ello hace falta un circuito rectificador para convertir la corriente alterna de la dinamo en continua.

Existe a la venta un dispositivo llamado PedalPower que hace esta función: transforma la corriente alterna de una dinamo en corriente continua aprovechable para recargar cualquier teléfono móvil provisto de un adaptador de mechero de coche. Lo vende terra.org. Estuve a punto de comprarlo, a pesar de que incluía una dinamo y un soporte para sujetar el teléfono al manillar, cosas que yo no necesitaba. Afortunadamente, al final me animé a construirme uno. Sabía que el circuito necesario era muy sencillo y que los materiales podría conseguirlos gratis fácilmente.

Efectivamente, por cero euros (gastos de envío incluidos) es posible construirse uno mismo un rectificador de corriente, como muestro a continuación. Bastan unos mínimos conocimientos básicos de electricidad y electrónica: qué son corriente alterna y corriente continua, qué son un diodo y un condensador, cómo soldar cables eléctricos a un circuito... Si no los tienes puedes aprenderlos fácilmente o pedir ayuda a alguien. Si necesitas alguna aclaración escríbeme.

El circuito

esquema del circuito [D]

Como puedes ver en mi excelente dibujo, el circuito electrónico es muy sencillo: sólo consta de cuatro diodos y, opcionalmente, un condensador que suaviza los altibajos de la corriente de salida. El diodo es un componente electrónico que deja pasar la corriente en un sentido pero no en el inverso.

Hay variantes de este tipo de circuito. Por ejemplo, encontré en una vieja radio un circuito igual pero con dos condensadores adicionales conectados en paralelo con el diodo inferior izquierdo. Y hay versiones más sofisticadas con más componentes. No hace falta. Cuatro diodos bastan.

Gerónimo Palacio, un estudiante argentino de electrónica, me envió en setiembre de 2008 un circuito mejorado que incluyo a continuación con su permiso, para que sirva de alternativa. Cito también sus explicaciones:

Los componentes

Para hacer este montaje es posible comprar los componentes sueltos (diodos y condensador) o bien sacarlos de un aparato eléctrico estropeado. Pero lo mejor es aprovechar el circuito rectificador entero de algún viejo transformador de corriente o de alguna radio estropeada. La mayoría de los pequeños electrodomésticos que se enchufan a la corriente tienen en su interior este tipo de circuito. Cuanto más antiguo sea el aparato, más fácil será localizar la parte que necesitamos.

Si no encuentras un circuito similar en un aparato, siempre puedes aprovechar los componentes sueltos y hacértelo tú mismo: Prácticamente cualquier diodo que encuentres servirá. Los condensadores electrolíticos llevan indicadas claramente la tensión máxima en voltios y la capacidad en microfaradios. Uno de entre 12 y 25 voltios valdrá; su capacidad no es determinante para una aplicación tan poco fina como esta. Prueba con lo que encuentres.

Si prefieres ir a lo seguro y comprar los componentes, di para qué los quieres y te los darán de las características más adecuadas. Claro que entonces te perderás la mitad de la diversión y encima te costará dinero.

En cualquier caso, para hacer el circuito con componentes sueltos necesitarás una placa de montaje. Puedes comprarla, pero mejor puedes hacértela con cartón o contrachapado, o incluso prescindir de ella y unir las piezas entre sí directamente, siempre que estén sujetas de alguna forma para que no hagan contacto por donde no deben.

El montaje

  1. tranformadores

    Tenía varios transformadores viejos guardados, de modo que abrí algunos para ver cuál se podía aprovechar. Sólo sirven los tradicionales transformadores de bobinas; no los más modernos, que llevan circuitos integrados.

    En la foto: dos transformadores de corriente abiertos, uno con bobinas (abajo a la izquierda) y otro digital sin ellas (arriba).

  2. transformador

    Yo aproveché un viejo transformador de bobinas estropeado. Cualquier transformador de bobinas que dé una tensión de unos 12 voltios (más o menos) puede servir. La parte que necesitamos es el circuito de cuatro diodos y, si lo lleva, el condensador.

    Hay que fijarse en cómo están conectados a la placa los diodos y el condensador para identificar sin duda los puntos en que hay que conectar la entrada de corriente alterna y la salida de corriente continua.

    En la foto: tranformador de bobinas abierto y, sobre él, circuito extraído de otro similar, con el condensador unido a la placa con cables para facilitar su posterior montaje en posición horizontal.

  3. polímetro

    Aislé el circuito e hice las conexiones para la entrada y la salida. Probé el resultado: medí la tensión de salida con un polímetro: 14 voltios cuando la rueda giraba a toda velocidad. ¡Perfecto!

    La conexión entre el rectificador y la dinamo es más fiable y sencilla si esta tiene dos contactos para los cables de salida. Muchos modelos de dinamo sólo tienen un contacto y para el segundo usan el propio cuerpo de la bicicleta, mediante un tornillo que se clava en la horquilla, atravesando la pintura para tocar el cuadro. Cuando he usado esas dinamos, he preferido aislarlas del cuadro y ponerles un segundo cable en el lugar de contacto. Me parece que la conexión es más eficaz así.

    En diciembre de 2008 me escribió Guille desde Argentina con la siguiente duda:

    Me di cuenta de que quizá había dado por supuestos algunos detalles que para algunas personas podían no ser tan evidentes. Incluyo a continuación la explicación que le mandé, reescrita para la página:

    Cuando conectas una dinamo de un solo borne, el segundo «cable» es por una parte el brazo metálico que sujeta la dinamo y por otra parte la propia bici. Esto se hace para ahorrar un cable entre la dinamo y el faro (éste hace lo mismo: usa su soporte metálico, que va atornillado al armazón de la bicicleta, como «cable») Para que el soporte de la dinamo haga buen contacto con el cuerpo de la bicicleta lleva un pequeño tornillo que hay que apretar para que atraviese la pintura. Pues lo primero que hay que hacer es evitar ese contacto. Quita el soporte, quítale ese tornillo, y después pon un aislante en la horquilla en el sitio donde vas a sujetar de nuevo el brazo de la dinamo. Yo uso un pedazo de cámara de bicicleta, pero puedes usar cinta adhesiva también. Así el brazo metálico de la dinamo nunca hará contacto con la bicicleta. El siguiente paso es conectar el segundo cable... lógicamente al brazo de la dinamo. Pela y retuerce un extremo del cable y sujétalo al tornillo de la articulación del brazo, si lo tiene, o colócalo entre el brazo y el aislante (para eso tendrás que aflojar y volver a apretar la abrazadera); también podrías sujetarlo al brazo con cinta adhesiva, pero el resultado no sería tan fiable.

    En resumen, estos son los dos pasos:

    1. Aislar eléctricamente el soporte de la dinamo del armazón de la bicicleta, que no hagan contacto.
    2. Conectar eléctricamente el segundo cable al soporte de la dinamo.
  4. rectificador

    Puse el circuito dentro de una caja de plástico de tapones para los oídos, a la que hice los agujeros necesarios para los cables de entrada y salida.

  5. rectificador bajo el asiento

    Situé el convertidor bajo el grueso asiento de mi bicicleta reclinada, donde le hize un hueco a la medida.

    Como se aprecia en la foto, al lado ya habia colocado previamente un portapilas, que me permite, en caso de emergencia, alimentar el faro o recargar el teléfono con cuatro pilas de formato AA.

  6. enchufe de mechero de coche

    Por último, construí un enchufe hembra de mechero de coche para conectar a él el adaptador correspondiente del teléfono, adaptador que fue lo único que tuve que comprar.

    Para el cuerpo del enchufe usé un pedazo de cámara de bicicleta. Para la base usé el fondo de un envase metálico de pastillas, que pegué a la cámara con cola de contacto. A esta base metálica uní el cable de salida positivo con un tornillo, una arandela y una tuerca pequeños. Coloqué el cable negativo atrapado en una pieza de papel de aluminio doblada que quedaba por sí sola abrazada al borde de la cámara. Hay que tener en cuenta que los cables de salida de corriente continua no son intercambiables. El positivo debe ir a la base del enchufe y el negativo al lateral. Podremos saber cuál es cuál a partir de la disposición del circuito (generalmente estará marcado en su placa). En caso de duda hay que usar un polímetro para hacer una medición (también puede servir un simple diodo y una bombilla del voltaje adecuado).

    Los enchufes machos de mechero de coche tienen un contacto en el extremo y otro en las dos pestañas laterales del cilindro. Puede ser que, como fue mi caso con un adaptador para Nokia, sólo una de las pestañas laterales sea el contacto. En ese caso habrá que tenerlo en cuenta y enchufar el adaptador en la posición adecuada, de forma que sea esa pestaña la que haga contacto con la pieza de papel de aluminio.

El rectificador sigue funcionado perfectamente desde setiembre de 2004, tras cientos de kilómetros. Recarga sin problema la batería del teléfono móvil y pilas recargables (conectado a un pequeño recargador solar, como explicaré dentro de un tiempo en esta página). Sólo he necesitado reparar desperfectos que no están relacionados con el circuito en sí: sustituir la caja de plástico, que acabó quebrándose por las vibraciones, por un protector hecho con una cámara de bicicleta; y volver a pegar el fondo metálico del enchufe hembra.

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Esquema de circuito rectificador

Esquema electrónico que contiene cuatro símbolos de diodo (un triángulo equilátero con un lado inferior horizontal y sobre él una línea horizontal apoyada en el vértice superior), un símbolo de condensador electrolítico polarizado (dos líneas paralelas horizontales, la superior con un pequeño signo "+" al lado) y un símbolo de generador de corriente alterna (un círculo con una línea en forma de onda en su interior), todos ellos de color negro y dispuestos de la siguiente forma: los cuatro diodos están colocados en las cuatro esquinas de un imaginario cuadrado; el generador está colocado en el centro de dicho cuadrado; el condensador está a la derecha del cuadrado.

Los cables que unen los componentes están representados por líneas grises: Los dos diodos inferiores están unidos entre sí por sus entradas (sus bases) y a su vez al lado inferior (el negativo) del condensador. Los dos diodos superiores están unidos entre sí por sus salidas (sus partes superiores) y a su vez al lado superior (el positivo) del condensador. La salida (parte superior) del diodo inferior izquierdo está unida a la entrada (parte inferior) del diodo superior izquierdo y a su vez a la conexión izquierda del generador. La salida (parte superior) del diodo inferior derecho está unida a la entrada (parte inferior) del diodo superior derecho y a su vez a la conexión derecha del generador. Las dos conexiones del condensador se prolongan hacia la derecha representando las líneas de salida de corriente continua (positiva la superior, unida al lado positivo del condensador, y negativa la inferior, unida al lado negativo del condensador).

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