Gerador Eólico com alternador de carro
Por: Joalex Henry,
Há alguns anos construí um gerador eólico, com o qual queria carregar uma bateria para alimentar uma geladeira e um rádio em minha pequena fazenda, onde não há fornecimento de energia elétrica.
Etapa 1: o alternador automotivo não é para gerador eólico
Apliquei em um alternador de automóvel, mas esse componente não foi uma boa escolha, pois um pequeno aerogerador nunca pode ter força suficiente para girar o alternador, que é muito pesado na hora de produzir energia.
A solução pode ser aplicar um gerador que seja leve e produza energia em baixas rotações. A máquina foi construída com materiais reciclados, mas é muito segura e pode suportar ventos fortes.
A maioria dos motoristas de automóveis possui algum conhecimento básico sobre o sistema elétrico do seu veículo; eles sabem, por exemplo, que a eletricidade usada quando o motor não está funcionando é fornecida pela bateria e também é retirada da energia necessária para acionar o motor de partida.
Sabem também que, por sua vez, o motor de arranque fará rodar o veículo a motor, provocando a primeira faísca nas velas e consequente explosão do combustível, após o que a máquina passa a funcionar regularmente, passando desta vez todos os seus componentes elétricos a serem alimentados por energia produzida pelo alternador.
Mas eles sabem que, com o carro ligado, o alternador também alimenta a bateria, mantendo-a em condições de voltar a alimentar o veículo quando ele for novamente consertado e for necessário aquela energia e também para realizar a religação do motor.
Este funcionamento como alternador simples e harmonioso, quando integrado no sistema do carro, aliado ao facto deste componente ser facilmente adquirido por baixo ou mesmo quase livre em qualquer sucateira, pode dar a supor a construção de um pequeno aerogerador de construção artesanal. escolha, pois girada pelo vento produziria energia que poderia ser usada na hora, ou armazenada em baterias, para consumir na ausência de vento.
Porém o alternador de carro pode não ser a melhor escolha para este tipo de projeto, a não ser que seja introduzido até mesmo algumas alterações em seu sistema elétrico, ou as pás do aerogerador sejam muito grandes, o que não parece muito viável, uma pequena engenhoca caseira.
A razão pela qual um alternador não será a escolha ideal para um sistema eólico caseiro se deve ao fato de que talvez muitos não saibam, ser necessária muita força para girar o eixo do alternador quando este, após atingir um determinado número de rpm, inicia a produção de energia.
O condutor de qualquer veículo, não tem como saber o tamanho desse esforço a não ser que tenha conhecimento ampliado sobre o funcionamento do alternador.
Fica evidente, portanto, que esse esforço retirado do motor para a rotação do alternador provoca aumento do consumo de combustível, que será tanto maior quanto maior for também o consumo de energia elétrica, principalmente à noite.
Mas pelo atrito causado pela correia nas polias, mais o esforço que o carro pode ser desprezível, mas que o gerador eólico pode ser um ponto negativo a se considerar.
Uma turbina de conexão direta ao alternador poderia evitar o atrito do incômodo causado pela correia ou correias na transmissão não fosse a necessidade de multiplicar a velocidade do alternador, o que agrava ainda mais o problema do esforço, pois para conseguir obter o número mínimo de rotações necessárias para a produção de energia elétrica pelo alternador, que deve ser superior a 1.000 rpm, há a absoluta necessidade de haver uma multiplicação, pois uma pequena turbina artesanal nunca atinge a velocidade mínima exigida mesmo com ventos fortes.
Só de nos imaginarmos dirigindo uma bike para ficarmos com uma ideia de como o estresse aumenta quando usamos o sistema muda de forma que com menos voltas da coroa imprima mais velocidade a máquina.
Assim um alternador nunca pode servir para gerar energia ocupada por uma pequena turbina movida pelo vento, como faz em um carro, pois aqui o alternador é movido pela energia de um motor de combustão interna, nada comparável à força exercida pelo vento sobre as pás de uma pequena turbina.
Etapa 2: A máquina deve ser resistente para suportar o vento
A verdade é que a minha máquina está há seis anos exposta a ocorrências atmosféricas, num local tradicionalmente fustigado por ventos fortes e parece que acabou de ser colocada ali.
Por acaso, até que uma vez foi atingido por uma tempestade, mas não diretamente, pois o que aconteceu foi que um telhado de chapa ondulada se soltou e foi atingindo a guia do gerador, que ficou bastante danificado, tendo sido obrigado a fazer a sua substituição.
Por curiosidade e para tentar avaliar a força desta tempestade, quero dizer que o telhado foi totalmente arrancado e a marcenaria por baixo foi lançada a mais de cinquenta metros de distância.
Isso significa que, no que diz respeito à robustez e segurança da máquina, a construção foi um sucesso.
É certo que foi construído de uma forma muito peculiar e talvez isso tenha sido tão seguro, o que não quer dizer que deva ser um modelo ou não haja outras formas melhores de construir tal dispositivo, mas a verdade é que tenho, através de pesquisas na Net, li e vi, através de vídeos, muitos geradores caseiros que possivelmente não serão construídos de forma muito segura.
Deve-se notar que pode ser muito perigoso, em dias de vento forte, sentar-se ao lado de um dispositivo que não foi construído com segurança.
A minha opinião é que se deve olhar não só a parte mais técnica do projeto e o sucesso da geração de energia, mas também a força do conjunto, porque senão não vale esse sucesso, no caso do meu gerador até acredito que poderia ter construído uma turbina de diâmetro um pouco maior, com pás mais largas e longas devido a sua estrutura forte, certamente que aguentaria o impacto do vento.
Uma turbina maior teria a vantagem de imprimir mais potência à máquina e funcionar mais facilmente em condições de vento fraco.
Considero que foi um erro de projeto, mas de qualquer forma, esse erro pode ser corrigido retirando uma turbina e construindo uma maior, o que estou equacionando fazer apenas que tenha um gerador mais adequado para este projeto do que o que existe atualmente um alternador de automóvel.
Etapa 3: Detalhes de construção do meu gerador eólico
A robustez e a segurança do meu gerador eólico começam logo na base.
Está perfeitamente assente numa pequena casa construída em pedra e a torre que suporta o gerador para além de não ser muito alta é constituída por uma tubagem de 20cm de diâmetro que o fundo ainda é um pouco mais largo.
Este tubo foi preenchido com concreto com base em uma sapata que foi construída no telhado da casa também é em concreto de cimento.
No cimo deste pilar cilíndrico foi construído um pedaço de cano de ferro, batido numa âncora metálica da obra.
Esse pedaço de tubo com cerca de 30 cm de comprimento, tendo no fundo um rolamento, que vai virar outro pedaço de cano, este extraído de dentro da escora, ou seja, o macho, aquele tubo com furos para colocar os parafusos.
Este tubo estreito é enfiado no tubo mais largo que está embutido na torre, mas depois sobe e no topo foi aplicado a peça extraída de uma máquina de lavar velha, pergunte a que segura os rolamentos e eixo onde polia da correia e a turbina na outra extremidade.
Para uma melhor compreensão do funcionamento do esquema, podemos dizer que a turbina geradora é o tambor da máquina de lavar e o alternador é o motor que gira através da correia e da polia, só que aqui acontece justamente o contrário, claro.
O chamado tubo desprendido da âncora metálica, do topo da torre é embutido dentro do tubo maior e envolto em cimento e ferro, não só para segurar melhor a parte dos rolamentos, mas também para o todo ficar mais pesado e não haver risco de desacoplamento da Torre.
Rolamento que estava no fundo do furo da torre, permite que a junta gire facilmente quando é impulsionada pelo vento que bate no assessor.
Como a turbina ela tem diâmetro de 1,35m e é composta por dez pás com 0,45m de comprimento por 0,15m de largura.
Estas lâminas são feitas de metal inoxidável que foi extraído do interior de uma máquina de lavar louça. Sua grande vantagem é que não precisa ser pintada, pois não enferruja e tem duração ilimitada.
A estrutura que a suporta é constituída por hastes metálicas tubulares que são encaixadas num pedaço de tubo redondo que por sua vez é enganchado ao eixo da máquina de lavar onde antes estava o tambor.
Essas hastes metálicas da armação passam, na base das lâminas por meio de uma peça metálica circular que não é nem mais nem menos que um aro de um barril de madeira.
Essa catraca faz o aro metálico das hastes que seguram as lâminas e o conjunto é ainda reforçado com fios de ferro galvanizado dispostos em círculo no meio e na ponta das lâminas.
O alternador foi preso ao tubo superior, através de uma aplicação na tensão da correia e possui uma pequena tampa metálica para ficar com alguma proteção do sol ou da chuva.
Com uma bicicleta de manivela, um pedaço de madeira e alguns grampos de metal foi improvisado um sistema de escovas, para permitir a passagem de corrente através de um cabo para dentro de casa, sem que haja dobras no cabo, pois este foi previamente construído dentro da torre e conectado a pequenas ligas de metal circulando o topo da torre.
Por fim, falarei sobre a cauda ou o conselheiro da turbina.
Este elemento foi produzido a partir da chapa da mesma máquina de lavar que foi extraída do veio do rotor e aparafusada a um tubo quadrado de ferro assente sobre um pedaço de tubo redondo tendo na parte superior uma aplicação metálica para permitir colocar a guia num ângulo de 90 graus com o aerogerador, de forma que ele receba o vento de frente, lateralmente ou então indo receber o aerogerador como uma bandeira.
A mudança de posição tem de ser feita manualmente, mas é importante fazê-lo em caso de previsão de ventos anormalmente fortes ou quando se pretende parar o gerador.
O pedaço de cano que está baseado na haste do orientador está ali justamente para que este elemento seja colocado alinhado com o centro da turbina, o que é apenas para um melhor aspecto visual,
Pintei uma Cruz de Cristo a guiar porque acho que tem alguma semelhança com as velas dos navios portugueses que ostentam este símbolo.
A vela está no vento, é o vento que move esses navios, o que também acontece com a turbina eólica. É por isso e como muitos navios que ali atracaram.
Todos os materiais utilizados na construção do aerogerador, com exceção do cimento, foram sucatas recuperadas.
Aqui poderá assistir vídeos de Joalex Henry
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