El canal JCA Ecosistemas ha realizado un tutorial de cómo construir un generador eólico casero de eje horizontal (HAWT) utilizando un motor de bomba de agua de un lavarropas. Explica detalladamente cómo este motor, que incluye imanes y bobinas, puede ser reutilizado como generador para producir electricidad con el movimiento rotatorio generado por el viento.
HAWT significa en inglés Turbina de Viento de Eje Horizontal
Elección del motor:
Se utiliza un motor de bomba de desagote de un lavarropas, preferiblemente uno con imanes permanentes, ya que esto facilita la conversión a generador.
Este tipo de motor no es muy potente, pero es suficiente para generar energía en pequeña escala, como para cargar baterías o dispositivos electrónicos pequeños.
Motivación para elegir este tipo de motor
- La disponibilidad y accesibilidad de estos motores en desechos de electrodomésticos.
- La facilidad de adaptación del motor como generador debido a la presencia de imanes, eliminando la necesidad de modificaciones complejas.
Pruebas del motor para comprobar su utilidad
Al girar manualmente el rotor del motor, se percibe una resistencia irregular debido a la interacción entre el imán y el campo magnético de la bobina. Este fenómeno, conocido como "reluctancia magnética", es una señal de que el motor puede ser funcional para este propósito.
Diseño y ensamblaje:
El motor se monta en un soporte y se le añade una hélice que convierte la energía del viento en un movimiento rotatorio. Para fijar la hélice al eje del motor, se utilizan:
- Un soporte principal para el motor.
- Una hélice de 70 cm de diámetro y 10 cm de ancho.
- Una aleta de orientación para dirigir el generador hacia el viento.
- Tornillos autoperforantes para sujetar las paletas de manera firme.
- Chapas en ángulo para ajustar la hélice y garantizar su alineación adecuada.
1. Soporte Central:
- El soporte principal se construye a partir de un tubo metálico de medidas específicas (72 cm de largo).
- Este soporte tiene una ranura en un extremo donde se coloca una aleta o cola para orientar el generador hacia la dirección del viento.
2. Aleta de Dirección:
- La aleta tiene la función de mantener el generador alineado con el viento.
- Sus medidas aproximadas son 40 x 40 cm, aunque estas dimensiones pueden ajustarse según las necesidades del diseño.
3. Hélice o Aspas:
- La hélice se encarga de convertir la energía del viento en movimiento rotatorio.
- Sus medidas son las siguientes:
- Del centro al extremo: 35 cm, lo que da un diámetro total de 70 cm.
- Ancho de las aspas: 10 cm.
- La hélice se adapta al motor utilizando soportes pequeños en forma de ángulo para fijarla firmemente.
4. Montaje del Motor en el Soporte:
- El motor (recuperado de una bomba de desagote de lavarropas) se fija al soporte mediante una protección de una amoladora usada. Esta pieza se adapta al motor aprovechando los agujeros existentes y se asegura con tornillos.
- Se utilizan abrazaderas metálicas para sujetar firmemente el motor al tubo principal, aunque también podría soldarse.
5. T de Soporte Giratoria:
- Se fabrica una estructura en forma de "T" que permite que el generador gire sobre su eje en respuesta a la dirección del viento.
- Esta "T" tiene una largo de 20 cm de los brazos y un eje vertical de 45 cm.
Tutorial Paso a Paso
Primeras pruebas
6. Pruebas de Balanceo y Firmeza:
Es importante balancear bien las paletas de la hélice. Si el balance no es adecuado, el sistema podría generar vibraciones que afecten su rendimiento o estabilidad.
- Todas las conexiones se verifican para que el generador sea robusto y seguro al operar.
Circuito eléctrico
Medidas:
Eje Principal (soporte)
Longitud: El eje tiene 72 cm de extremo a extremo. En el eje hay una ranura diseñada para colocar la "cola" o aleta de orientación.
Función: Actúa como soporte central y como base para el montaje de la hélice, el motor, y la cola del generador.
Aleta de Orientación (Cola)
Dimensiones: La aleta mide 40 cm x 40 cm con un grosor ajustable según los materiales disponibles. También menciona que la longitud puede variar ligeramente.
Montaje: Se fija al eje mediante tornillos, asegurando su estabilidad.
Función: Permite que el generador se oriente automáticamente según la dirección del viento, alineándose axialmente con él para maximizar la eficiencia.
Hélice
La hélice es el componente clave que convierte la energía cinética del viento en movimiento rotatorio, el cual se transfiere al motor para generar electricidad.
Dimensiones:
Longitud desde el centro a cada extremo: 35 cm.
Diámetro total (de extremo a extremo): 70 cm.
Ancho de las aspas: 10 cm.
Forma: Tiene un diseño aerodinámico básico que se puede replicar fácilmente con herramientas comunes.
Montaje:
Se instala directamente sobre las aletas plásticas del motor utilizando tornillos.
Función: Captura la energía cinética del viento y la convierte en un movimiento rotatorio que, al ser transmitido al motor, genera electricidad.
Pruebas y funcionamiento:
Acercando el generador a un ventilador para simular el viento se comprueba que las aspas del generador pueden girar y producir electricidad, obteniendo una tensión de aproximadamente 13 volts de corriente alterna.
Para convertir la corriente alterna en corriente continua, se añadió un rectificador de diodos junto con un condensador que filtra las fluctuaciones y estabiliza el voltaje. Tras esta modificación, el generador entregó 16.9 volts de corriente continua.
Encendido de luces LED
Se conectaron luces LED al sistema para evaluar su capacidad de alimentar dispositivos básicos. Las luces titilan ligeramente debido a la naturaleza pulsante de la corriente generada.
Observaciones adicionales
El sistema demostró ser funcional con materiales sencillos y de bajo costo, adecuado para aplicaciones como cargar baterías en lugares remotos o alimentar pequeños dispositivos electrónicos, pero la unión Hélice - Motor es endeble, debido a que las aletas plásticas el motor no soportarán mucho tiempo el efecto del viento y será necesario un mejor ensamble.
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