Gerador eólico a partir de um motor de máquina de lavar roupa

Muitas pessoas se interessam por fontes de energia alternativas hoje em dia, mas raramente passam da fase de especulação e ideias, pois são incrivelmente caras. Por exemplo, um gerador eólico de 2,5 kW, incluindo caixa de engrenagens e hélice, custa cerca de € 600.000, sem incluir a taxa de instalação — um preço um tanto salgado, para dizer o mínimo. Mas você não precisa desistir da ideia por falta de dinheiro. Você pode construir seu próprio gerador eólico com peças de máquina de lavar roupa, e nós compartilharemos nossa experiência com você.

Devo começar a construir uma turbina eólica?

A resposta para a pergunta se uma turbina eólica é necessária ou não depende de cada indivíduo. Mas se a questão é urgente e você está simplesmente ponderando entre comprar ou construir uma turbina eólica, apresentaremos alguns números concretos. Uma turbina eólica fabricada na China, completa com todos os acessórios e instalação (o chamado projeto chave na mão), custará € 750, e isso considerando os preços anteriores à crise. Um gerador eólico caseiro feito a partir de uma máquina de lavar roupa custará em média 35 euros. (Talvez um pouco mais caro se a sucata de metal estiver escassa). Como se costuma dizer, sinta a diferença.

Claro, não se trata apenas de dinheiro. Aperfeiçoar um gerador eólico caseiro exige bastante tempo, engenhosidade e habilidade manual. Mas, no geral, os resultados valem a pena, pois você terá um dispositivo estável de 2,5 kW. Isso é suficiente para alimentar, no mínimo, uma pequena casa de veraneio. Especificamente, nossa turbina eólica fornece iluminação para dois cômodos da casa, um computador e uma pequena TV portátil.

Atenção! Para maximizar a eficiência da sua turbina eólica, é importante considerar desde o início o local de instalação. Um espaço aberto é o ideal.

Selecionando as peças sobressalentes necessárias

Como mencionado anteriormente, se você tiver uma garagem cheia de sucata metálica variada, o custo de fabricação de um gerador eólico a partir de um motor de máquina de lavar roupa é significativamente reduzido. O principal componente que você precisa definir primeiro é o gerador. A unidade geradora é a base da sua turbina eólica caseira, mas também é o seu elemento mais caro.

Alguns entusiastas do "faça você mesmo" sugerem construir um gerador usando o motor de uma máquina de lavar. Isso faz sentido, mas também apresenta um problema. O motor precisaria ser redesenhado, especificamente, equipado com um rotor magnético. Existem duas opções: uma é comprar um rotor magnético, a outra é fabricá-lo. Sugerimos evitar o trabalho e encomendar um rotor pronto. Por quê?

• Um rotor feito em casa exigirá ímãs de neodímio especiais, que precisarão ser encomendados de qualquer forma. Um conjunto desses ímãs tem o mesmo preço que um rotor magnético novo fabricado na China.
• Montar um rotor magnético caseiro apresenta seus próprios desafios. Você precisará recortar um formato específico e colar cada ímã firmemente — uma tarefa ingrata e meticulosa.
• Os ímãs no rotor precisam ser posicionados no ângulo correto, caso contrário, eles grudarão e o gerador parará de funcionar. Calcular esse ângulo é difícil, e fixar os ímãs nessa posição também é complicado.

Atenção! O rotor magnético para o futuro gerador representa o custo principal; o frete e o manuseio custarão aproximadamente €20-25.

Um rotor de 2,5 W comprado em loja encaixa perfeitamente num motor de máquina de lavar roupa moderno; não são necessárias quaisquer modificações. Aliás, um motor de máquina de lavar roupa pode ser usado não só para fazer uma turbina eólica, mas também, por exemplo, triturador de grãosMas isso é outra história. Em seguida, você precisa de um mastro, caixa de engrenagens, eixo longo, engrenagens e impulsor. Reconhecemos que, dependendo da disponibilidade de certos materiais, as soluções técnicas podem variar. No nosso caso, o mastro foi feito assim:

1. Diversos segmentos de tubos de aço usados ​​de 32 mm foram utilizados e conectados para formar uma única estrutura oca com 10 metros de comprimento.
2. Em seguida, o mastro foi pintado de branco.
3. Depois disso, o mastro estava pronto para ser içado até o poste. Fixamos suportes de aço salientes, feitos de cantoneira com um furo, no poste para garantir que o mastro ficasse firmemente posicionado na vertical, permitindo, ao mesmo tempo, sua rotação sem impedimentos.

Se não houver nenhum poste inativo por perto, precisaremos resolver o problema de sustentação do mastro, já que a própria estrutura do tubo é instável. Em seguida, montaremos uma caixa de engrenagens para uma turbina eólica de eixo vertical, conforme mostrado na figura abaixo.

• A engrenagem principal (5), montada no mastro, foi retirada do acionamento da bomba de água.
• Peças torneadas de reforço são soldadas às engrenagens em círculo, elas também são eixos (C) - 4 peças.
• Os rolamentos com engrenagens (B) são prensados ​​no eixo.
• A engrenagem pequena (A) da mesma bomba de água, montada no mastro, entra em contato com as engrenagens (B), enquanto ao mesmo tempo as bordas da engrenagem (B) interagem com os dentes da carcaça da caixa de engrenagens.

A peculiaridade deste projeto de caixa de engrenagens é que seu corpo gira em torno do mastro completamente livre, juntamente com a hélice. Isso reduz ligeiramente a velocidade de rotação da hélice, o que afeta a eficiência da turbina eólica, mas a estrutura torna-se mais estável e durável. Mesmo em ventos com força de furacão, a turbina eólica não falhará graças à caixa de engrenagens que controla a velocidade da hélice.

A carcaça da caixa de engrenagens (11) pode ser um obstáculo; de que material fazê-la? A carcaça específica em forma de garrafa com dentes circulares deve ter as dimensões apropriadas. Resolvemos o problema adaptando uma carcaça de aço de um motor elétrico de uma bomba industrial; nem sequer precisamos fazer roscas. Os componentes internos da caixa de engrenagens já estavam projetados para se ajustarem às suas dimensões. Você pode fazer o mesmo ou fabricar sua própria carcaça de acordo com suas especificações.

Importante! A fabricação de uma carcaça de caixa de engrenagens exigirá a ajuda de um especialista, portanto, para economizar dinheiro, tente usar carcaças prontas de motores e bombas usados.

Outra dificuldade é fabricar o impulsor. Aliás, O impulsor não será posicionado perpendicularmente à superfície da Terra, como na maioria das turbinas eólicas industriais, mas sim horizontalmente, pois isso torna o projeto mais simples e confiável. Isso elimina a necessidade de um dispositivo para guiar a hélice a favor do vento. Isso é óbvio, e também é óbvio que a hélice deve estar firmemente fixada à carcaça do rotor, mas como e com o que fazer isso? Foi um verdadeiro desafio para nós.

• Inicialmente, fabricamos as pás do impulsor com madeira compensada de cinco camadas. Esse material poderia ter funcionado se as pás fossem mais curtas. No entanto, como nosso projeto exige pás com pelo menos 1,5 metro de comprimento, e preferencialmente 2 metros, a hélice de madeira compensada quebrou com rajadas de vento de 10 a 15 m/s.
• Para resolver o problema de construir uma hélice leve e durável, utilizamos sobras de fibra de vidro que ganhamos de amigos. É um material muito resistente, porém flexível. Para garantir a rigidez da estrutura, tivemos que cortar seis tiras retangulares em vez de três e colá-las. Só então unimos as tiras para formar a hélice, cada uma com 1,6 m de comprimento. A hélice se mostrou extremamente durável; resistiu até mesmo a uma tempestade com ventos de 37 m/s.
• Enquanto estávamos fabricando a hélice de fibra de vidro, tive a ideia de fazer uma hélice diferente (ortogonal), como mostrado na imagem abaixo. A base da estrutura, feita de cantoneira de duralumínio leve, é encimada por grandes pás ovais de chapa metálica pintada. Infelizmente, não conseguimos implementar essa ideia devido à falta de tempo, mas talvez você queira criar algo semelhante.

Em seguida, precisaremos de uma pequena engrenagem e um eixo (12) no qual ela será prensada. Fixaremos o eixo com fixadores especiais para que ele não se solte, mas ao mesmo tempo gire livremente. A última coisa que precisaremos é de um flange para conectar o eixo rotativo ao gerador. Faremos o eixo com barras de reforço soldadas.

Alguns podem perguntar: "Por que se preocupar com toda essa complexidade? Um rotor com um monte de engrenagens e rodas dentadas?" Na verdade, é totalmente justificável, já que a intensidade do vento é muito variável em grande parte da Rússia. O vento muda frequentemente de direção e velocidade, o que impacta negativamente o mecanismo de uma turbina eólica padrão, que quebraria com frequência, o que é inaceitável. O mecanismo da turbina eólica que propusemos, feito a partir de um motor de máquina de lavar roupa, é muito mais robusto e, se bem construído, durará muito tempo.

Vamos construir uma turbina eólica nós mesmos

O conceito do projeto foi definido, as peças foram selecionadas e um desenho baseado nelas foi criado. Agora podemos começar a montar a turbina eólica a partir de um motor de máquina de lavar. Primeiro, determinamos a localização da turbina eólica. O poste deve ser colocado em uma área aberta e com bastante vento, de preferência em uma colina. O poste deve ser o mais alto possível; no nosso caso (como mencionado anteriormente), usamos um poste de madeira de 10 metros de altura, desconectado da rede elétrica, localizado em nossa propriedade. Em seguida, procedemos da seguinte forma.

1. Instalamos o mastro no suporte usando fixadores especiais. Usamos garras de montagem para a instalação.
2. Instalamos a caixa de engrenagens previamente montada com o impulsor no mastro e verificamos se está funcionando corretamente.
3. Conectamos o eixo à engrenagem principal (5), localizada no mastro na base da caixa de engrenagens.
4. Fixamos o eixo nos elementos de fixação especiais descritos acima.
5. Conectamos o eixo rotativo ao gerador, que primeiro deve ser fixado a um suporte de aço soldado em ângulos verticais diretamente opostos ao eixo. O suporte pode ser feito de qualquer tipo, desde que sustente o gerador com segurança.
6. Para proteger o gerador da chuva e da neve, você pode construir algo como um galpão ou abrigo resistente sobre ele. Isso ajudará a prolongar sua vida útil.

Então, descrevemos o processo de criação de um gerador eólico a partir do motor de uma máquina de lavar roupa. Agora você pode começar a testá-lo. Esperamos que isso ajude você a dar mais um passo rumo à energia autônoma para sua casa de campo ou residência particular.

   

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