“Diseño de un generador piezoeléctrico del tipo baldosa, para alimentar un sistema de iluminación de baja potencia en el Paseo Las Musas - Chiclayo”

Abstract

El Paseo Las Musas se ubica en el distrito y provincia de Chiclayo, departamento de Lambayeque, a seis cuadras del parque principal. Constituye un espacio urbano emblemático, caracterizado por áreas verdes, esculturas helénicas y un portal ornamental con cariatides, construido entre los años 1994 y 1995 con el objetivo de mejorar el ornato y la calidad de vida de la zona. Actualmente cuenta con iluminación nocturna mediante luminarias LED; sin embargo, la Municipalidad Provincial de Chiclayo asume elevados costos mensuales por el servicio de alumbrado público, los cuales ascienden en promedio a S/ 25 000. La presente investigación tuvo como objetivo diseñar un generador piezoeléctrico tipo baldosa para alimentar un sistema de iluminación de baja potencia en el Paseo Las Musas. Del diagnóstico energético se determinó que el sistema de iluminación existente presenta una potencia instalada de 300 W y un consumo diario de 3,60 kWh. Asimismo, el análisis del flujo vehicular promedio de 5 007 vehículos por día permitió estimar una generación piezoeléctrica aproximada de 13,9 Wh/día, equivalente al 0,39 % de la demanda energética. El dimensionamiento del sistema evidenció que los módulos piezoeléctricos tipo PZT modelo IPEG son técnicamente adecuados para el aprovechamiento de energía residual, siendo factibles escenarios de cobertura parcial entre el 10 % y 30 %. No obstante, la evaluación económica mostró indicadores financieros desfavorables, concluyéndose que el proyecto no es viable como fuente principal de energía, aunque resulta pertinente como sistema complementario con fines ambientales, tecnológicos y demostrativos

The Paseo Las Musas is located in the district and province of Chiclayo, in the department of Lambayeque, six blocks from the main park. It is an emblematic urban space, characterized by green areas, Hellenic sculptures, and an ornamental gateway with caryatids, built between 1994 and 1995 to improve the area's appearance and quality of life. Currently, it is illuminated at night by LED lights; however, the Provincial Municipality of Chiclayo incurs high monthly costs for the public lighting service, which average S/ 25,000. This research aimed to design a tile-type piezoelectric generator to power a low-power lighting system in the Paseo Las Musas. The energy audit determined that the existing lighting system has an installed power of 300 W and a daily consumption of 3.60 kWh. Furthermore, the analysis of the average daily traffic flow of 5,007 vehicles allowed for the estimation of an approximate piezoelectric generation of 13.9 Wh/day, equivalent to 0.39% of the energy demand. The system sizing demonstrated that the IPEG model PZT piezoelectric modules are technically suitable for harnessing residual energy, with partial coverage scenarios between 10% and 30% feasible. However, the economic evaluation showed unfavorable financial indicators, leading to the conclusion that the project is not viable as a primary energy source, although it is relevant as a complementary system for environmental, technological, and demonstrative purposes.