Generador de viento a partir del motor de una lavadora

Hoy en día, muchas personas se interesan por las fuentes de energía alternativas, pero rara vez van más allá de la especulación y las ideas, ya que son increíblemente caras. Por ejemplo, un aerogenerador de 2,5 kW, incluyendo una caja de engranajes y una hélice, costará alrededor de 600.000 €, sin incluir la instalación; un precio un poco elevado, como mínimo. Pero no tienes que renunciar a la idea por falta de dinero. Puedes construir tu propio aerogenerador con piezas de lavadora, y compartiremos nuestra experiencia contigo.

¿Debería empezar a construir un aerogenerador?

La respuesta a la pregunta de si un aerogenerador es necesario o no depende de cada uno. Pero si la pregunta es urgente y simplemente está debatiendo si comprar un aerogenerador o construir uno, le daremos cifras concretas. Un aerogenerador de fabricación china, con todos los accesorios e instalación (lo que se denomina proyecto llave en mano), le costará 750 €, a precios de antes de la crisis. Un generador eólico casero fabricado con una lavadora costará una media de 35 €. (quizás un poco más caro si la chatarra escasea). Como dicen, siente la diferencia.

Claro que no se trata solo del dinero. Perfeccionar un aerogenerador casero requiere bastante tiempo, ingenio y habilidad para la artesanía. Pero en general, el resultado merece la pena, ya que obtendrás un dispositivo estable de 2,5 kW. Esto es suficiente para alimentar una pequeña casa de verano, como mínimo. En concreto, nuestro aerogenerador proporciona iluminación para dos habitaciones de la casa de verano, un ordenador y un pequeño televisor portátil.

¡Atención! Para maximizar la eficiencia de su aerogenerador, es importante considerar de inmediato su ubicación de instalación. Un espacio abierto es ideal.

Selección de las piezas de repuesto necesarias

Como se mencionó anteriormente, si tienes un garaje lleno de chatarra, el costo de fabricar un generador eólico a partir del motor de una lavadora se reduce significativamente. El componente principal que debes determinar primero es el generador. La unidad generadora es la base de tu aerogenerador casero, pero también es su elemento más caro.

Algunos aficionados al bricolaje sugieren fabricar un generador con el motor de una lavadora. Esto tiene sentido, pero también conlleva un problema: habría que rediseñar el motor, específicamente, equiparlo con un rotor magnético. Hay dos opciones: comprar un rotor magnético o fabricar uno. Sugerimos evitarse la molestia y pedir un rotor ya hecho. ¿Por qué?

• Un rotor casero requiere imanes de neodimio especiales, que deberán pedirse de todos modos. Un juego de estos imanes tiene el mismo precio que un rotor magnético nuevo fabricado en China.
• Montar un rotor magnético casero conlleva sus propios desafíos. Necesitarás recortar una forma especial y pegar cada imán firmemente, una tarea ingrata y laboriosa.
• Los imanes del rotor deben estar colocados en el ángulo correcto; de lo contrario, se atascarán y el generador dejará de funcionar. Calcular este ángulo es difícil, y fijar los imanes en esta posición también lo es.

¡Atención! El rotor magnético del futuro generador es el coste principal; el envío y la manipulación tendrán un coste aproximado de 20-25 €.

Un rotor de 2,5 W comprado en una tienda encaja perfectamente con el motor de una lavadora moderna; ni siquiera requiere modificaciones. Por cierto, un motor de lavadora puede usarse no solo para fabricar una turbina eólica, sino también, por ejemplo, trituradora de granosPero esa es otra historia. A continuación, se necesita un mástil, una caja de engranajes, un eje largo, engranajes y un impulsor. Admitimos que, dependiendo de la disponibilidad de ciertos materiales, las soluciones técnicas pueden variar. En nuestro caso, el mástil se fabricó así:

1. Se tomaron varias secciones de tubos de acero usados ​​de 32 mm y se conectaron entre sí para formar una única estructura hueca de 10 m de largo.
2. A continuación se pintó el mástil de color blanco.
3. Después de esto, el mástil estaba listo para ser izado. Fijamos soportes de acero salientes, hechos de hierro angular con un orificio, al poste para asegurar que el mástil se mantuviera verticalmente y permitiera una rotación sin obstáculos.

Si no hay ningún poste inoperativo cerca, tendremos que solucionar el problema del soporte del mástil, ya que la estructura de la tubería es inestable. A continuación, ensamblaremos una caja de engranajes para un aerogenerador de eje vertical, como se muestra en la figura siguiente.

• El engranaje principal (5), montado en el mástil, fue tomado del accionamiento de la bomba de agua.
• Las piezas torneadas de refuerzo se sueldan a los engranajes en un círculo, también son ejes (C) - 4 piezas.
• Los cojinetes con engranajes (B) se presionan sobre el eje.
• El engranaje pequeño (A) de la misma bomba de agua, montado en el mástil, entra en contacto con los engranajes (B), mientras que al mismo tiempo los bordes del engranaje (B) interactúan con los dientes de la carcasa de la caja de engranajes.

La particularidad del diseño de este reductor es que su cuerpo gira alrededor del mástil con total libertad junto con la hélice. Esto reduce ligeramente la velocidad de rotación de la hélice, lo que afecta la eficiencia del aerogenerador, pero la estructura se vuelve más estable y duradera. Incluso con vientos huracanados, el aerogenerador no falla gracias a la caja de engranajes que controla la velocidad de la hélice.

La carcasa de la caja de engranajes (11) puede ser un obstáculo; ¿de qué material se puede fabricar? La carcasa específica, con forma de botella y dientes circulares, debe tener las dimensiones adecuadas. Resolvimos el problema adaptando una carcasa de acero de un motor eléctrico de una bomba industrial; ni ​​siquiera tuvimos que cortar ninguna rosca. Las piezas internas de la caja de engranajes ya estaban diseñadas para ajustarse a sus dimensiones. Puedes hacer lo mismo o fabricar tu propia carcasa según tus especificaciones.

¡Importante! Fabricar una carcasa de caja de cambios requiere la ayuda de un especialista, así que, para ahorrar dinero, intente usar carcasas prefabricadas de motores y bombas usados.

Otra dificultad es fabricar el impulsor. Por cierto... El impulsor no se colocará perpendicularmente a la superficie de la tierra como la mayoría de las turbinas eólicas industriales, sino horizontalmente, ya que esto hace que el diseño sea más simple y confiable. Esto elimina la necesidad de un dispositivo para guiar el impulsor a favor del viento. Esto es evidente, y también lo es que el impulsor debe estar firmemente fijado a la carcasa del rotor, pero ¿cómo y con qué material fabricarlo? Fue una tarea épica para nosotros.

• Primero fabricamos las palas del impulsor con madera contrachapada de cinco capas. Este material podría haber funcionado si las palas hubieran sido más cortas. Sin embargo, dado que nuestro diseño requiere palas de al menos 1,5 metros de largo, y preferiblemente de 2 metros, la hélice de madera contrachapada se rompió con ráfagas de viento de 10 a 15 m/s.
• Para resolver el problema de fabricar una hélice ligera y duradera, usamos retazos de láminas de fibra de vidrio que nos regalaron unos amigos. Es un material muy resistente y flexible. Para asegurar la rigidez de la estructura, tuvimos que cortar seis tiras rectangulares en lugar de tres y pegarlas. Solo entonces unimos las tiras para formar un impulsor de 1,6 m de largo cada una. El impulsor resultó ser extremadamente duradero; incluso sobrevivió a una tormenta con vientos de 37 m/s.
• Mientras fabricábamos la hélice de fibra de vidrio, se me ocurrió la idea de crear una hélice diferente (ortogonal), como se muestra en la imagen de abajo. La base de la estructura, hecha de un ángulo ligero de duraluminio, está rematada con grandes palas ovaladas de chapa metálica pintada. Lamentablemente, no pudimos implementar esta idea por falta de tiempo, pero quizás te gustaría crear algo similar.

A continuación necesitaremos un engranaje pequeño y un eje (12) sobre el que se presiona. Fijaremos el eje con sujetadores especiales para que no salte, pero al mismo tiempo gire libremente. Lo último que necesitaremos es una brida para conectar el eje giratorio al generador. Fabricaremos el eje con barras de refuerzo soldadas.

Algunos podrían preguntarse: "¿Para qué molestarse con tanta complejidad? ¿Un rotor con un montón de engranajes y ruedas dentadas?". De hecho, está totalmente justificado, ya que las cargas de viento son muy desiguales en gran parte de Rusia. El viento cambia frecuentemente de dirección y velocidad, lo que afecta negativamente al mecanismo de una turbina eólica estándar, que se averiaría con frecuencia, lo cual es inaceptable. El mecanismo de turbina eólica que proponemos, fabricado con un motor de lavadora, es mucho más robusto y, si está bien hecho, durará mucho tiempo.

Construyamos nosotros mismos un aerogenerador

Se ha definido el concepto de diseño, se han seleccionado las piezas y se ha creado un plano basado en ellas. Ahora podemos empezar a ensamblar el aerogenerador a partir del motor de una lavadora. Primero, determinamos la ubicación del aerogenerador. El poste debe colocarse en una zona abierta y ventosa, preferiblemente en una colina. El poste debe ser lo más alto posible; en nuestro caso (como mencionamos anteriormente), utilizamos un poste de madera de 10 metros de altura, desconectado de la red eléctrica, ubicado en nuestra propiedad. A continuación, procedemos de la siguiente manera.

1. Instalamos el mástil en el soporte con fijaciones especiales. Usamos garras de montaje para la instalación.
2. Instalamos el reductor previamente montado con impulsor en el mástil y comprobamos su correcto funcionamiento.
3. Conectamos el eje al engranaje principal (5), situado en el mástil en la base de la caja de cambios.
4. Fijamos el eje en los elementos de fijación especiales descritos anteriormente.
5. Conectamos el eje giratorio al generador, que previamente debe fijarse a un soporte de acero soldado desde ángulos verticales directamente opuestos al eje. El soporte puede ser de cualquier tipo, siempre y cuando sujete de forma segura el generador.
6. Para proteger el generador de la lluvia y la nieve, puedes construir un cobertizo resistente encima. Esto le ayudará a durar mucho más.

Hemos descrito el proceso de creación de un generador eólico a partir del motor de una lavadora. Ahora puedes empezar a probarlo. Esperamos que te ayude a dar un paso más hacia la energía autónoma para tu casa de campo o vivienda.

   

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