Construção de turbina eólica caseira com motor de moto elétrica


Neste artigo, iremos mostrar como se constrói um gerador eólico caseiro baseado num motor de uma trotinete elétrica com uso de materiais simples e de baixo custo.

A construção deste gerador eólico caseiro foi baseada no livro “How to build a WIND TURBINE”, de Hugh Piggott.


Para a construção deste aerogerador necessitamos dos seguintes materiais:
  • Motor de uma trotinete elétrica;
  • Compensado marítimo para a construção das pás;
  • Diversos objetos de madeira facilmente construíveis;
  • Duas chumaceiras;
  • Dois veios de aço, um para associar às pás e o outro para criar o sistema de rotação para o vento.

Motor utilizado

O motor utilizado como gerador foi retirado de uma trotinete antiga, com as seguintes características:
  • Modelo do Motor: MY1016
  • Tensão de funcionamento: 24V DC
  • Output: 200W
  • Velocidade nominal: 2500RPM

Motor Trotinete Elétrica

Este é apenas um exemplo de um motor/gerador que pode ser aplicado. No mercado, podem ser encontrados geradores mais apropriados para este fim, isto é, que requeiram um menor torque inicial.


Custos do Projeto

Relativamente aos custos monetários do projeto, o mesmo está avaliado em cerca de 150 euros no total. Destes, 40 euros são o custo de duas chumaceiras, 100 euros foram gastos com a aquisição da madeira para a construção das pás e restante estrutura, a madeira utilizada neste projeto é do tipo compensado marítimo.

Os restantes 10 euros foram usados para materiais diversos tais como verniz, peças em ferro, etc.

No valor apresentado não está refletido o custo do motor que foi retirado de uma trotinete elétrica usada.


Construção das pás

A construção das pás está dividida em diversos passos, de modo a simplificar o processo:

Passo 1: Escolha da madeira
O material a utilizar é compensado marítimo. Este tipo de madeira é o ideal para construir as pás, pois o facto de ser constituído por várias camadas de madeira coladas por colas fenólicas oferece-lhe uma grande resistência, mesmo quando têm pequenas espessuras.

Pormenores construção pás em madeira para Aerogerador

Necessitamos de 3 conjuntos de madeiras, em cada uma origina uma pá, com as seguintes dimensões:
  • Comprimento: 60 cm
  • Largura: 15,3 cm
  • Altura: 4,9 cm
Neste caso, as placas de compensado não tinham a altura necessária (4,9 cm), então foram coladas duas placas, numa prensa.

Passo 2: Corte em largura
Após obtermos os 3 blocos com as medidas indicadas anteriormente, vamos fazer os cortes necessário para que a pá fique com o perfil ideal.

O primeiro corte consiste em remover, na largura, as partes desnecessárias.


Tendo o bloco na horizontal, dividimo-lo em 6 secções de igual distância entre si (de 10 em 10 centímetros), e, cada uma destas secções vai servir de ponto de referência para os diversos cortes que vamos realizar (em largura, altura e espessura).

A tabela mostra a medida que deve ter cada secção nas diferentes medições (largura, altura e espessura), pelo que agora vamos cortar em largura, ou seja, vamos cortar a madeira para que a largura de cada secção fique de acordo com as medidas indicadas na tabela.


Estas figuras representam o que foi feito na prática. São visíveis as linhas auxiliares das secções assim como as linhas pelas quais vai ser feito o corte em largura.


Passo 3: Corte em altura

Este passo é semelhante ao anterior, porém agora vamos dar a altura desejada, que pode ser observada na tabela, para cada secção.



Passo 4: Corte em espessura

O próximo passo é obter a espessura ideal, sempre de acordo as medidas tabeladas para cada secção.

A seguinte figura mostra como desenhamos as linhas auxiliares de corte em espessura.


Após o corte em espessura, obtemos assim três blocos idênticos a este.

Passo 5: Conexão do perfil ideal da pá
Após os três cortes realizados anteriormente, temos que ajustar o perfil ideal da pá, que tem de respeitar a algumas regras. Isto será feito de acordo com a seguinte figura.


Esta figura representa a regra que o perfil tem de obedecer. Esta regra têm uma característica bastante importante, que é o facto de o ponto com maior espessura ter de estar a 30% da largura de cada secção, contanto a partir da parte mais grossa da pá.

Para dar esta característica à pá, medimos a largura de cada secção e marcamos um ponto a 30% desta medição, e, após isto unimos as linhas de forma a criar uma linha, linha esta que têm que corresponder ao ponto com maior espessura da pá.

O processo de desbaste da madeira que não nos interessava foi feito através de uma rebarbadora elétrica, em que foi introduzido uma lixa no disco rotativo, de forma a não cortar demais a madeira. As seguintes figuras mostram este processo, assim como o resultado final.


Assim se concluiu a construção das três pás de madeira. A próxima etapa consiste em agregar as pás, com cuidado para que estas fiquem desfasadas o mesmo angulo entre si.

As próximas imagens mostram como foram agregadas as pás. Para tal, foi necessário fazer quatro furos em cada pá e introduzir, juntamente com cola, os tarugos de madeira que ajudam a uni-las. Deixamos uma noite a secar, com a ajuda de grampos, que impediam que estas ficassem desniveladas durante a colagem.



Montagem do Rotor

O próximo passo para prosseguir com a construção do gerador eólico caseiro consiste na associação deste conjunto de 3 pás a um veio, veio este que depois estará ligado ao motor.

Os materiais necessários para esta próxima etapa podem ser visualizados na seguinte figura.

Os materiais de aço/ferro podem ser obtidos facilmente num torneiro.


A montagem é feita da seguinte forma:
  • O conjunto das três pás é colocado entre os dois discos de madeira;
  • O veio de aço é associado ao conjunto dos discos de madeira e das pás, através do parafuso do veio e dos varões roscados, e das respetivas anilhas e porcas.

Os resultados após a montagem estão representados nas seguintes figuras.


Neste momento, necessitamos de uma forma de ligar o veio das pás ao eixo do motor, e isto pode ser realizado de várias formas (por corrente, correia ou diretamente). Uma vez que este motor requer um torque relativamente grande para iniciar a sua rotação, multiplicar as rotações das pás para o motor seria uma má ideia, pois o gerador iria ter bastante dificuldade em iniciar a rotação.

Deste modo, uma hipótese mais aceitável seria multiplicar muito pouco as rotações ou então ligar diretamente as pás ao motor, que foi o que se fez.

Para quem tem dificuldades em fazer esta ligação, pode ir a um torneiro e pedir para fazer um furo com parafuso de aperto, para que o eixo do motor caiba e prenda lá dentro, rodando deste modo com as rotações das pás. As próximas figuras ilustram a ligação do veio das pás ao eixo do motor.


Ligação do veio à cabine

Esta ligação foi realizada através da ajuda de duas chumaceiras na vertical, acopladas a um barrote de madeira, para que o veio permanecesse na vertical. As chumaceiras são um dos componentes mais caros, e o seu diâmetro interno têm de corresponder ao diâmetro do veio que nele é inserido (veio das pás).

Cada chumaceira têm um parafuso, que ao ser apertado impede que o veio oscile deslize na horizontal.




Pá de orientação

A pá de orientação é o que fazer as pás se virarem na direção do vento, e pode ser facilmente inserida na parte de cima da cabine, com parafusos.



Sistema de orientação para o vento

Para que as pás se virem para o vento, é necessário a pá de orientação, porém, também é necessário que o conjunto das pás e cabine se encontre relativamente solto com o poste de sustentação.

O ideal seria utilizar duas chumaceiras, mas como isso eleva um pouco os custos do projeto, também se pode fazer facilmente pela seguinte forma:

O poste de sustentação foi cortado perto da cabine e foi feito um furo na parte de cima e outro na parte de baixo. Na parte de baixo foi fixado um veio de aço à madeira, através de silicone, e introduzido no furo de cima, de modo a que este ficasse um pouco solto e permitisse que pudesse rodar para a direção do vento.



Resultado final


O próximo passo seria a introdução das baterias e do regulador de carga, porém, devido à falta de tempo ainda não foi possível.

Qualquer dúvida, não hesitem em contactar: dp3006@gmail.com

Vídeo da construção do Aerogerador utilizando um motor de uma trotinete elétrica


Autor: Davide Pereira

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