Vivimos en una ladera boscosa con montañas a tres lados, donde los vientos que experimentamos son altamente variables con cambios abruptos en dirección. Después de visitar el sitio Web de Hugh Piggott y de leer su libro "Windpower Workshop," me dí cuenta que vivimos en un lugar que no es adequado para energía eólica. Sin embargo necesitabamos algo para suplementar nuestros paneles solares en los dias opacos del invierno, así que yo no estaba dispuesto a abandonar la idea de energía eólica, especialmente porque frecuentemente tenemos viento día y noche durante la estación nublosa.
En el Internet miré algunos diseños de turbinas eólicas de eje vertical y decidí a adaptar uno de éstos para nuestro sitio. Él tenía las ventajas de poder aguantar el viento que viene en ráfagas y con cambios violentos de dirección, sería silencioso y amigable a los pájaros. Conociendo su ineficiencia, yo me refrenaré de llamarla una turbina eólica y le llamé más bien un ornamento de jardín que genera un poco de energía eléctrica.
Empecé por curvar unas costillas de varillas para soldar de 1/8" x 3'.
Inserté las costillas en agujeros taladrados a ángulos de 30 grados uno del otro en espiral alrededor un tubo conducto galvanizado de 1/2" y las pegué con pegamento epóxico.
Luego pegué pedazos de cartulina a las costillas.
Mi idea era hacer una hélice doble simbólica del ADN.
Pinté la cartulina con un par de manos de resina poliestérica y alisé las arrugas con masilla poliestérica. Después de lijar todo, apliqué una capa de tela de fibra de vidrio en ambos lados y la pinté con 2 manos más de resina poliestérica.
Yo no quería dejarlo transluciente y mostrar todos mis desperfectos, por consiguiente pinté una mano final de resina poliestérica a la cual agregué carbón molido. Esta fotografía muestra uno de los problemas que encontré debido a mi falta de experiencia con resina poliestérica. Se encogió al curar, haciendo arrugas en el papel.
Todo negro no me gustó, por lo tanto pinté un lado para darle color y hacerlo más interesante mientras giraba en el viento. !Y giró! Estaba guindado por un laso desde una viga en el garage mientras lo pintaba, y claramente quería girar.
Para el alternador adapté uno de los diseños en el libro, "Wind Turbine Recipe Book," por Hugh Piggott. Pero antes de comenzar a fabricar el alternador, yo tenía que improvisar un bobinador. Cada vuelta de la manivela detonaba un mecanismo contador que aseguraría que cada bobina tenía el mismo número de vueltas de alambre.
Esta fotografía muestra el sistema para bobinar. Cada bobina tenía 320 vueltas de alambre 21 AWG para imanes. Se ve un par de bobinas terminadas en el fondo.
Coloqué las 12 bobinas sobre un patrón que yo había dibujado en papel para que se alinearan correctamente y las ligué con pedazos de tela de fibra de vidrio.
Luego fabriqué un molde de lámina de madera con las posiciones de los imanes claramente marcadas en el fondo.
Usé una "raña" de madera atada con hilo a las bobinas para levantarlas como una unidad y colocarlas en el molde. Conecté y soldé las bobinas en 3 conjuntos, cada uno del cual tenía 4 bobinas conectadas en serie y con las 3 fases conectadas en una estrella.
Con la ayuda de un mecánico en Yuscarán quien tenía conexiones con un taller de maquinaria y con vendedores de partes usadas, compré un par de cubos de un auto cacharro y conseguí encargados 2 discos de plancha de acero 1/4".
Debido a que no podía cortar, limar, ni taladrar con los imanes ya colocados, ensamblé todo (menos los imanes) para probarlo. Fue bueno que lo hice así porque tenía que hacer unos ajustes que necesitaban taladrado y limado.
Luego quité el disco de arriba y comprobé la colocación del estator. La estiba de tuercas y las arandelas fijaban el espacio entre los discos ya que no se podía usar una llave con los imanes colocados.
Éste es el molde para la cubierta. Para fabricar el domo hice un "pastel de boda" de discos de poliestireno estibados, lo tapé con "lustre" de masilla poliestérica, y lo formé con una lima bastarda. La falda es un pedazo de lámina de aluminio.
Fabriqué la cubierta en dos mitades para facilitar la montura. Pinté el molde con alcohol polivinilo (agente de suelta) y luego apliqué con resina poliestérica dos capas de tela de fibra de vidrio.
Ésta es una mitad cubierta terminada antes de recortarla.
Ésta es la cubierta completa antes de la instalación.
Para colocar los imanes precisamente usé una plantilla de cartulina.
Pegué los imanes en su lugar con super glue, alternando los polos norte y sur hacia arriba. El imán marcado es para asegurar que los imanes de los discos opuestos se alinean con la polaridad correcta.
Puse el disco con los imanes pegados en un molde encerado.
Vertí resina poliestérica en el molde y después de que ésta se endureció, le pinté más resina, coloqué un pedazo de tela de fibra de vidrio sobre la resina pegajosa y de nuevo coloqué resina encima.
Éste es el rotor fundido después de quitarlo del molde.
Fundí los dos rotores de la misma manera. Luego lijé y pinté todo para protegerlo de la humedad. Al ajustar las tuercas, alineé el estator entre los dos discos del rotor con 1 mm de brecha entre ellos. En esta foto se ve al lado derecho el rectificador en puente y al lado izquierdo el interruptor "kill" montado en el soporte.
Éste es el aparato completo en su lugar. Después de arreglar una balinera chillante, se calló, y en un viento bueno el "ornamento del jardín" ya genera 500 vatios.
Definitivamente uno de los proyectos que más me llaman la atención pero un poco fuera de mi alcance. Saludos.
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