9688 Energías Renovables

Ya ha llegado a nuestras manos el nuevo set 9688 de LEGO Education, kit de expansión de energías renovables. Este nuevo conjunto es una versión actualizada del ya clásico 9684. A diferencia del anterior, el 9688 Energías Renovables es una caja de expansión, es decir, no tiene piezas, sólo electrónica, por lo que para utilizarlo necesitaremos un buen surtido de technic, una caja de educación (9686) o un conjunto de robótica (9797)/caja de recursos (9648 o 9695). Vamos a echar un vistazo a las novedades.

Energías renovables
Molinos para producción de energía eólicaSe dice que son renovables a aquellas fuentes de energía que pueden ser repuestas. Las fuentes de energía renovables más conocidas coloquialmente son:

  • Agua o energía hidráulica.
  • Viento.
  • Solar.

Pero también son muy utilizadas las siguientes:

  • Biomasas, entre los que se incluyen los desperdicios de madera y madera, los residuos sólidos urbanos, gases de vertedero, el biogás, el etanol y el biodiesel.
  • Geotérmica.

Aunque parece que el uso de las energías renovables es algo muy reciente, lo cierto es que su uso no se limita a la actualidad: el uso energético de la madera, una forma de biomasa, ya viene de lejos, si bien ésta fue reemplazada por el uso del carbón, petróleo o gas natural. Las fuentes de energía renovables como hidroeléctrica, geotérmica, eólica y solar tiene la ventaja respecto de los combustibles fósiles carecer de emisión directa de gases de efecto invernadero.

Paneles para generación de energía solar

Uno de los motivos que ha propiciado el uso de la energías renovables en los últimos años ha sido el encarecimiento de las no renovables. No debe ser éste el único motivo que nos impulse a fomentar este tipo de energías, sino el concienciarnos de que ésta debe ser la vía para que nuestros hijos puedan seguir disfrutando de un planeta que no es sólo nuestro. El uso de las energías renovables debe formar parte de la educación desde los primeros años. Éste es el pequeño aporte de la mano de LEGO Education.

despiece

El conjunto de expansión de Energías Renovables ha sido desarrollado sobre la plataforma Power Functions, por lo que puede emplearse como una forma de ampliar las posibilidades tanto en el estudio de Máquinas y Mecanismos, como del LEGO MINDSTORMS. Se trata por tanto del primer producto de LEGO Education que puede ser empleado como herramienta educativa sobre dos plataformas. Esto permite dos posibles ámbitos de aplicación, lo que extiende las posibilidades de uso, tanto desde el punto de vista de edad de los alumnos, como de la temática abordada:

    • Solución 1 para el aula: Energías Renovables para Máquinas y Mecanismos.
      Combina el 9688 junto con el pack de actividades para Energías Renovables 2009688 y el conjunto de Máquinas Simples y Motorizadas 9686.El 9686 es el conjunto básico para la enseñanza de máquinas y mecanismos y puede emplearse junto con el pack de actividades 2009686 para trabajar conceptos como máquinas, mecanismos y estructuras, engranajes, palancas, poleas, ruedas y ejes. Esta combinación proporciona suficiente material como para cubrir hasta 30 lecciones.Si combinamos el equipo básico 9686 junto con el de Energías Renovables y sus actividades dispondremos de 20 lecciones adicionales para la enseñanza de las fuentes de energía renovables: manual, viento, solar e hidráulica.
    • Solución 2: Energías Renovables y MINDSTORMS.

La segunda alternativa es combinar el nuevo conjunto de Energías Renovables 9688 con el Conjunto Básico de robótica educativa LEGO MINSTORMS Education 9797, el software 2000080 y el conjunto de recursos 9695/9648.
El 9797 es el conjunto básico de LEGO Eucation para poder llevar a cabo soluciones robóticas como las de la vida misma, y para ello también hace uso del software 2000080. Si lo combinamos con el conjunto de energías renovables los estudiantes podrán programar los modelos y hacer uso de la captura de datos (data logging) para observar y analizar los valores recogidos.

Contenido
La caja de energías renovables 9688 incluye:Instrucciones de montaje 9688

  • 1 x Panel Solar
  • 1 x Medidor de energía (con acumulador)
  • 1 x E-motor
  • 1 x Luces PF
  • 1 x Cable de extensión PF (50cm)
  • 6 x Palas
  • Instrucciones de montaje

En el siguiente vídeo podemos ver un detalle de los elementos que componen este nuevo set, así como una explicación más completa de las funciones del medidor de energía (en inglés).

NOTA: Como se puede apreciar en el vídeo, debemos ser muy cuidadosos a la hora de sacar los cables de sus clavijas, ya que la posición de dichas clavijas de conexión en la trasera del panel solar y del medidor de energía hace casi imposible soltarlos sin tirar del cable, por lo que conviene tener cuidado con ello.

El nuevo panel solar es enormemente ligero y muy fácil de ensamblar, gracias a los orificios laterales, podremos incluirlo en cualquier estructura con vigas o ladrillo técnico, uniéndolo con pines.

Panel solar LEGO Education

El medidor de energía es un gran punto a favor para este set, ya que no requiere de un conjunto de robótica para funcionar. Aunque algo aparatoso en tamaño, resulta bastante ligero.

Detalle del display del medidor de energía

El medidor de energía recoge datos de entrada y de salida en vatios, voltios, amperios y el nivel de energía almacenada en julios, y permite la posibilidad almacenar la energía para su uso posterior. Esta información puede ser empleada para programar, en el caso de su uso con el NXT, o bien mostrada en la ventana de datos. La fila superior muestra los valores de entrada, mientras que la inferior muestra los de salida.

Detalle del medidor de energía/acumulador

Bloque medidor de Energía

Su batería (acumulador) puede cargarse con una batería estándar PF (a pilas o recargable), directamente desde el panel solar o, si ya tuviéramos un conjunto de robótica Mindstorms, podremos cargarlo con el cable adaptador (8528-1), un cable de extensión y un sencillo programa:

Programa
Un motor (por ejemplo el A) a una potencia de 100 con duración Ilimitada, a continuación, un bucle infinito con un bloque “Mantener”, para evitar que se apague el ladrillo.

Sabremos que nuestro acumulador está cargado cuando lleguemos en pantalla a los 100J (Julios) y empiece a parpadear, indicándonos así que podemos desconectarlo.

e-motorEl nuevo motor, e-motor, no tiene reductoras internas, por lo que ofrece mayor velocidad a costa de un menor par, muy eficiente para su uso con energía directa desde el panel solar. Podemos montar el motor mediante los agujeros para pin technic, o mediante las técnicas de construcción tradicionales.

Palas del 9688Las palas las analizaremos en profundidad más adelante, añadir, sin embargo que a su extrema ligereza podemos añadir unos puntos de anclaje en el extremo que hacen enormemente sencillo incluirlo en nuestros montajes.

Ahora que ya conocemos los elementos del nuevo set, hemos realizado algunos experimentos para ponerlo a prueba:

  • Panel solar + e-motor

    panel-motor
    Este experimento nos permite comprobar que el nuevo e-motor es capaz de funcionar tomando la energía directamente del panel solar, cuando repetimos la prueba con un motor PF mediano convencional, el panel solar no fue suficiente para moverlo.
  • Panel solar + Medidor + e-motorpanel-medidor-motorGracias al acumulador, podemos tener una salida de voltaje constante, y más alta de lo que permite el panel cuando trabaja sólo (experimento anterior). En este caso, si sustituimos el e-motor por un motor mediano PF veremos que ahora sí somos capaces de hacerlo girar. Además, el controlador naranja del medidor de energía nos permite controlar el sentido de giro del motor, cómo hace un interruptor, batería o caja de pilas PF.

    Ahora que sabemos que el panel puede mover un motor, para poner a prueba el sistema, hemos hecho un pequeño experimento con un vehículo que recibe la energía directamente del panel solar.

    vehículo-lateral

    vehiculo-trasera

    Se trata de un modelo muy liviano y bastante compacto. Hemos añadido un juego de engranajes con diferente relación (para simplemente transmitir el movimiento podríamos poner una relación 1-1) para aumentar la potencia del vehículo y así poner a prueba su capacidad. En el vídeo que hay a continuación podréis comprobar que ha superado la prueba.

    Pero, tal y como comentábamos más arriba, este set no sólo puede trabajar de forma autónoma, si no que puede también trabajar conjuntamente con LEGO Mindstorms NXT, dando lugar a experimentos de lo más curiosos…

  • Generador de energía solar capaz de adaptar su posición automáticamente para ser más eficiente
  • Generador de energía eólicaEsperamos que os haya gustado el artículo, en breve estará disponible este nuevo conjunto de energías renovables.
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