Ponencia presentada en el XV Congreso Internacional de Ingeniería de Proyectos celebrado en Huesca, 6-8 de julio de 2011The project involves the design and development of a solar and wind tree that works as a social	meeting	point	and	adds	comfortable	seating,	LED lighting at	night, a	charging system for mobile phones and laptops and a wireless receiver to ensure user comfort.
This project has	combined art, aesthetics and	innovation.	New	technologies	have	been integrated to an item of street furniture. This is a product focused on user comfort, supported by the concept of sustainability.
This design comes through a direct analogy with the flowers, this analogy suggests that it is a	sustainable	and environmental	friendly product, this analogy	allows	us to integrate photovoltaic and wind turbine as petals and stamen.
The product is fully autonomous because of theuse oflow powerLEDbulbs,and the incorporation of photovoltaic modules based elastomeric and vertical axis turbine, allow us to locate Flower Power in any location without the need	for a trench connection	to the Low Voltage Network.El proyecto consiste en el diseño y desarrollo de un árbol solar y eólico totalmente autónomo que funciona como punto de reunión social e incorpora, además de cómodos asientos calefactables, iluminación led nocturna, un sistema de carga para móviles y portátiles y un receptor wireless (wifi) para garantizar el confort del usuario.
En este proyecto se ha conjugado técnica, estética e innovación. Se han integrado nuevas tecnologías a un elemento de mobiliario urbano. Se trata de un producto centrado en el confort del usuario, apoyado por el concepto de sostenibilidad.
Este diseño surge a través de una analogía directa con las flores, ya que esta analogía sugiere que es un producto sostenible y respetuoso con el medio ambiente, además, esto permite integrar los módulos fotovoltaicos como pétalos y la turbina eólica como estambre.  Su funcionamiento autónomo gracias al uso de bombillas led de bajo consumo, junto a la incorporación de módulos fotovoltaicos en base elastómera y la turbina de eje vertical, permiten ubicar a Flower Power en un cualquier sitio sin la necesidad de realizar una zanja de conexión a la red eléctrica

Bastán, Javier

Bellido, Javier

Gascó, Javier

Valero, Tarsio

Vidal, Rosario

Repositori Institucional de la Universitat Jaume I

FLOWER POWER, DISEÑO DE UN ÁRBOL SOLAR Y EÓLICO TOTALMENTE AUTÓNOMO  Tarsio Valero Javier Bastán Javier Bellido Javier Gascó Rosario Vidal Universidad Jaime I  Abstract The project involves the design and development of a solar and wind tree that works as a social meeting point and adds comfortable seating, LED lighting at night, a charging system for mobile phones and laptops and a wireless receiver to ensure user comfort. This project has combined art, aesthetics and innovation. New technologies have been integrated to an item of street furniture. This is a product focused on user comfort, supported by the concept of sustainability. This design comes through a direct analogy with the flowers, this analogy suggests that it is a sustainable and environmental friendly product, this analogy allows us to integrate photovoltaic and wind turbine as petals and stamen. The product is fully autonomous because of the use of low power LED bulbs, and the incorporation of photovoltaic modules based elastomeric and vertical axis turbine, allow us to locate Flower Power in any location without the need for a trench connection to the Low Voltage Network. Keywords: solar and wind tree; design process; innovation; street furniture; renewable energy.  Resumen  El proyecto consiste en el diseño y desarrollo de un árbol solar y eólico totalmente autónomo que funciona como punto de reunión social e incorpora, además de cómodos asientos calefactables, iluminación led nocturna, un sistema de carga para móviles y portátiles y un receptor wireless (wifi) para garantizar el confort del usuario.  En este proyecto se ha conjugado técnica, estética e innovación. Se han integrado nuevas tecnologías a un elemento de mobiliario urbano. Se trata de un producto centrado en el confort del usuario, apoyado por el concepto de sostenibilidad.  Este diseño surge a través de una analogía directa con las flores, ya que esta analogía sugiere que es un producto sostenible y respetuoso con el medio ambiente, además, esto permite integrar los módulos fotovoltaicos como pétalos y la turbina eólica como estambre. XV Congreso Internacional de Ingeniería de Proyectos                      Huesca, 6-8 de julio de 20112165 Su funcincorpopermitede conePalabraenergía 1. IntroEl proyeInternacd’Ingeni El reto superiopropuesque los De todocapaz denergíaEsta elegrupo dorganizadesarro2. ProcUna veorganiza“encierrproyectoininterruasistidoetc  ionamientoración de n ubicar a xión a la res clave: ás renovableducción cto realizaional de 2eurs (Biarrplanteado r a 24 horatos por divparticipantes los topicse generar  eólica. cción se he diseño lción del cllo de los meso de diz decidido ción del ca” en un a y para pmpida; es  por ordenFigura  autónomomódulos foFlower Powd eléctricarbol solar s. do surge 4 horas ditz, Franciapor Estia s. Para ellersas emps, en tan s posibles senergía limace duranteos diferentoncurso, yiembros deseño el topic a oncurso, éula de trabasar las 2decir, poteador, intern1: Miembro gracias al tovoltaicoser en un c. y eólico; pa partir de e innovac) el 23 de Oconsistía eo la organiresas de dolo un día, e escogió pia a par la hora pres proyect se hace l grupo, asdesarrollarste da suajo provist4 horas sntes ordenaet, materias del equip uso de bo en base ualquier sitroceso dela participión, organctubre de 2n desarrolzación proistintos seidearan el el propuestir de la caevia al comos posiblespor consení como sus y despué pistoletaza de todo iguientes tdores provl para boco de diseño mbillas ledelastómeraio sin la ne diseño; inación de loizado por 009. lar el mejopuso 34 poctores, commejor concto por la emptación deienzo del c o topicsso, en fun gustos pers de habeo de salidel material rabajando istos de loetar a man durante el  de bajo c y la turbicesidad denovación; s autores la universr conceptosibles proyo Orbea oepto de propresa Esk energía soncurso, ca desarrollción de lasonales. r transmitida y el equnecesario en su intes mejores o, así comproceso de onsumo, juna de eje  realizar unmobiliario en el 3º Cidad Estia en un tieectos,, tod Quicksilvducto posibal, un “arbolar fotovouando se far por pars capacidao la decisipo de dispara desarior de unsoftware deo comida,  diseño nto a la vertical, a zanja urbano; oncurso  Escole mpo no os ellos er, para le.  ol solar” ltaica y acilita al te de la des de ión a la eño se rrollar el a forma  diseño bebida, XV Congreso Internacional de Ingeniería de Proyectos                      Huesca, 6-8 de julio de 20112166 El aula de formtiempo posterio Para unproductuna búsRoss Lotecnologinteresaflores eA partirmiembrproductque se bien geLa ideasocial, yetc., pefrente anecesitaasociacPor el cun disedonde enecesidsubfunc  Una vezcumplir grupo aformar utambién esa que se preal del pr análisis.  a mejor cos la primequeda tantvegrove o ía existenntes, por en las que p de la infoos del equo, para elloquiere dirignerar un ele de poder ha que cubrro delimitar la comporía una miones de finontrario, eño con altl “árbol” seades secuiones. Figura  se decidenuestro “áporta sus in mapa cotá provista ueda haceroceso de omprensiónra tarea quo de produla farola sote aplicabljemplo se hudiéramos rmación inipo se pasa se lleva air el producmento comacer un diiría necesidía mucho enente estéayor inverses caritativl enfoque ha calidad ería totalmendarias, pu2: Miembro cuál es nurbol”, paradeas, argunceptual code un sister un seguimdiseño y del proble se realizctos similalar y eólicae, así comizo una búinspirarnosicial recop a debatir cabo un pto: si se preercial con seño dirigidades de prl diseño, datica. Ademión econóos, poniendacia una cstética donte indepediendo dars del equipoestro merc ello se hamentándolan las salidma de moiento por pquedando ema así coa por parteres existent Light Bloso otra infsqueda ex posteriormilada y una las funciorimer debatende genuna compoo hacia paimer nivel;do que deás, no se mica proceo en entreiudad desande se puendiente de le un may de diseñoado, el debce un brais y debatias y las ent nitorizaciónarte de la registrado mo la situ del grupo es en el msom de Phormación dhaustiva deente.  vez puesnes y subfute para esterar energínente de díses subdealumbradobería prevapodrían utdente de edicho la viarrollada y mde aplicarla vía públor valor añ durante el ate se cennstorming éndolas coradas que t-grabaciónorganizaciócada pasoación actude diseño cercado comilips, patene interés  formas deta en comnciones qablecer cuáa en un meiseño clarasarrollados de vía públecer la comilizar nuevntidades gbilidad ecooderna, n tecnologíaica, utilizanadido con proceso de tra en las fen el cual n el resto diene que te mediante wn del conc de este al de este onsiste eno el Solar tes relacioy posibles distintos áún para toue debe cul es el medio hostil ymente marc posee un lica, calentponente fas tecnoloubernamenómica.  os permite más novdo la energmayor núm diseño unciones qcada mieme miembroner el prodebcam urso en para su tipo de  realizar Tree de nadas y  formas rboles y dos los mplir el rcado al  pobre o ada.  gran fin ar agua, uncional gías, se ntales o  realizar edosa y ía para ero de ue debe bro del s hasta ucto.  XV Congreso Internacional de Ingeniería de Proyectos                      Huesca, 6-8 de julio de 20112167Las entson otraSe estameetingnaturalepunto dpasar lasu somdel fruto De modsubfuncden unposiblesque climdirectamque setotalmeindepen    Llegadoprocededebatir un pocoalgunas En cuallegandoposibilidel exterradas princs que la enblece com point enfaza, ya quee encuentro tarde, leebra en vera del árbol. o que tenieiones o fun mayor va: la iluminaatice la zente para  pueda sente autónomdiente a la s a este p a desarroentre todos más en la de las subnto al proc a un priad de que ior del árboipales a nuergía solaro función tizando la  para muc, con una r tranquilamno o cobijándo clara cciones seclor añadidción de la ona, la posu uso perntar la geo con la inred eléctricunto en el llar posible cual es la búsquedafunciones deso de búsmer debatela opción dl.  estro árbol y eólica quprincipal dfunción sohas culturclara funcióente o incndose de uál es la fuundarias quo al produestancia msibilidad dsonal (parante cómodtención dea de baja tFigura 3: Mque se tiens solucione mejor solu de la tecnefinidas enqueda de  entre troe resguard vienen dete hay que el productocial de ésteas un árbon social, doluso dormirla lluvia o dnción prine garanticecto. Se eediante lede que el  cargar el mamente, a poder ubicensión. apa funcione totalmens a nivel cción. Al miología exis el punto asolucionesnco habitaarse y “mee erminadas captar, alm que actú, siguiendl ha sido nde la gen la siesta ael frio en icipal del prn el mayorstablecen , que de sousuario apóvil o el pdemás de ar el árbol al del árbote definidaonceptual smo tiempotente en enterior.   se partía ble y troncting point” por el proyacenar y tre como po una analtradicionalmte se reuníprovechándnvierno, asoducto se b confort al como funcmbra, queroveche laortátil), queque su fuen cualquil  la estructuy formal p otra partel mercado de la analo no habse realizarecto escogansformar. unto de reogía directaente sinóna para comose del freí como la ruscan las usuario posiones secu cobije de  energía o sea recepncionamieer parte de ra del prodara posteri del grupopara llevarogía con uitable, es da en el inteido y no  unión o  con la imo de er, para scor de ecogida posibles ible y le ndarias la lluvia, btenida tor wifi y nto sea manera  ucto se ormente  ahonda  a cabo n árbol, ecir, la rior o en XV Congreso Internacional de Ingeniería de Proyectos                      Huesca, 6-8 de julio de 20112168Figura 4: Distintos bocetos propuestos para la base del árbol   Sobre este primer intenso debate se impuso la opción de tronco no habitable dado que la otra opción era considera más una obra arquitectónica que un producto industrial. Junto con la inseguridad que puede generar dicha cavidad, así como el condicionamiento de la estética del mismo.   Llegados a este punto, sabiendo que queríamos un diseño no modular, cuyo tronco no fuera habitable, empezamos una búsqueda de formas sugerentes para nuestro diseño definitivo.  Para ello hicimos una búsqueda de distintos tipos de árboles, destacando los árboles tipo “palmera” por la facilidad de integrar la turbina eólica en el centro del mismo y por la disposición de sus ramas de forma radial lo que nos permitía situar los módulos fotovoltaicos en ellas sin que causaran ningún tipo de sombras entre las mismas. La búsqueda de palmeras degeneró en búsqueda de flores distintas, ya que encontramos que, aunque en pequeña escala, las formas de éstas se acercaban más a lo que estábamos buscando. Basándonos en estas formas y teniendo en cuenta todas las consideraciones definidas con anterioridad se realizaron los últimos bocetos de los cuales se escogió esta especie de flor gigante cuyos pétalos albergarían las células fotovoltaicas en base elastómera Uni-solar PLV. Del mismo modo, la turbina eólica de eje vertical Windside correspondería al estambre de la misma dispuesta en la parte central quedando totalmente al descubierto. La base de esta flor está compuesta por 3 asientos de formas orgánicas, equidistantes radialmente para que el usuario pueda sentase e interactuar con otros usuarios de una forma cómoda y distendida.  Figura 5: Boceto final  Una vez queda la idea perfectamente clara a nivel conceptual, el equipo de diseño procede a desarrollar con más detalle y modelar virtualmente mediante el software de diseño asistido por ordenador Solidwoks las principales piezas que formarían nuestro producto. Para ello se XV Congreso Internacional de Ingeniería de Proyectos                      Huesca, 6-8 de julio de 20112169divide el trabajo a realizar por cada uno de los miembros del grupo de modo que cada uno de ellos modelara una de los 3 subconjuntos de piezas que forman el árbol.  El primer subconjunto de estos correspondería a la base del árbol, en el interior de la cual se encontrarán las baterías, transformadores y demás componentes eléctricos por lo que se decide que será fabricada mediante rotomoldeo y será de resina epoxi reforzada con fibra de vidrio.  El segundo subconjunto es el tronco, el cual tiene una forma muy orgánica, reforzando la analogía con la naturaleza y sobretodo posibilitando la inclinación de 30º de los pétalos respecto a la base, optimizando así la captación solar fotovoltaica El tronco, a su vez, debe ser hueco ya que en su interior ha de albergar todo el cableado que comunique la parte superior del árbol (células fotovoltaicas, aerogenerador y bombillas led) con la parte inferior (baterías, enchufes, etc.). Por esta razón se decide que el tronco del árbol se dividirá en 2 partes para facilitar su fabricabilidad, dando lugar al módulo inferior y superior, ambos fabricados mediante bobinado de filamentos de resina epoxi reforzada con fibra de vidrio. Por último, quizá el subconjunto más importante, se corresponde con los pétalos y la turbina eólica. Los pétalos son modulares y sobre ellos se adhieren las células fotovoltaicas en base elastómera Uni-Solar, además se dispone en su parte inferior de lámparas led para la iluminación del conjunto. Los pétalos se fabricarán mediante inyección de PC.  Figura 6: Funcionamiento interno  XV Congreso Internacional de Ingeniería de Proyectos                      Huesca, 6-8 de julio de 201121703. Resultados  Por último, una vez definidas y modeladas las principales piezas que forman el árbol, el equipo de diseño se dispone a preparar la exposición del trabajo realizado.  Para hacer una correcta presentación del producto frente a los organizadores, el  resto de participantes y el jurado del concurso se decide volver a dividir el trabajo a realizar por parte de los miembros del grupo. De modo que mientras unos se encargaran de realizar renders fotorealísticos y ambientaciones con la herramienta 3DsMax donde se pueda apreciar a gente interactuando con el producto y éste a su vez con el entorno, otros se encargan al mismo tiempo de diseñar la imagen gráfica del producto, otorgándole a éste un nombre y una imagen de marca que le dé mayor valor añadido e impacto visual para la presentación.   Figura 7: Ambientación del árbol solar Flower Power  XV Congreso Internacional de Ingeniería de Proyectos                      Huesca, 6-8 de julio de 20112171Figura 8: Imagen de marca  Finalmente, tras casi 24 horas de trabajo sin apenas descanso, el equipo de diseño prepara las diapositivas en Power Point y el speech para realizar la exposición oral del trabajo vía webcam con la universidad Estia de Biarritz. Ésta se realiza íntegramente en inglés y en ella se expone tanto el proceso de diseño como los resultados del mismo.  Figura 9: Renders fotorrealísticos   3. Conclusiones El equipo de diseño fue galardonado con el premio “le cour de l’estetiqué” por parte de los miembros del jurado y del comité organizativo del concurso 24 Heures de l’Innovation. Así mismo cabe destacar la gran experiencia vivida por los miembros del grupo de diseño, quienes en tan solo un día fueron capaces de realizar en equipo un trabajo muy completo y de calidad, creando un producto totalmente innovador, atractivo y funcional concebido para cumplir una clara función social el cual ha sido premiado posteriormente también por parte de la Universidad Jaime I de Castellón otorgándole el VIII Premio de Innovación y Creatividad de la Cátedra Increa en 2009.    XV Congreso Internacional de Ingeniería de Proyectos                      Huesca, 6-8 de julio de 20112172

Flower Power, diseño de un árbol solar y eólico totalmente autónomo

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