CONSTRUÇÃO DE UMA TURBINA EÓLICA PARA ELEVAR ÁGUA COM VENTOS FRACOS

Esta turbina é muito diferente das anteriores que já elaborei e é mais uma tentativa de melhorar o meu sistema de rega eólico, no sentido de que funcione com ventos fracos e ao mesmo tempo, tenha um sistema de proteção contra ventos tempestuosos.

Esta turbina tem apenas quatro pás e a ideia é de que gire com rotações mais elevadas e, ao mesmo tempo, com menor esforço, uma vez que o diâmetro da roda de engrenagens foi diminuído em relação às turbinas anteriores. As pás são de poliestireno, sendo fixadas através de abraçadeiras, a tubos de aço. Esses tubos giram no interior de outros tubos fixados ao cubo central. O giro é controlado por uma ranhura feita nos tubos, onde se move um parafuso que impede o desencaixe dos tubos que sustentam as pás. Se o vento soprar com demasiada força as pás deverão ficar em posição de bandeira, não oferecendo resistência ao vento. Apliquei molas no sistema para que as pás retornem à posição de trabalho quando a força do vento diminuir.

Como se trata de uma turbina que se destina a funcionar apenas no período de verão e, como é muito leve, pode ser retirada da torre com extrema facilidade. Também podem ser retiradas apenas as pás, desapertando os parafusos das abraçadeiras.

Outra alteração importante foi feita na transmissão das rotações da turbina para a bomba propriamente dita. Anteriormente, a corda da bomba tinha um comprimento total aproximado de 20 metros e ela circulava em todo o sistema, desde a turbina eólica até ao fundo do poço. Agora, a transmissão da turbina para a bomba é feita primeiro para uma roldana aplicada na torre da bomba através de uma corrente metálica, o que para além de diminuir o atrito, veio diminuir o comprimento da corda para cerca de metade. A essa roldana foi apliquei uma roda de bicicleta que se destina a transmitir as rotações para a corda da bomba. A rotação é multiplicada porque o diâmetro da roda é um pouco superior ao da roldana onde circula a corrente metálica.

Os círculos ou pistões de borracha da corda foram colocados mais próximos uns dos outros, com um nó de cada lado, funcionando o sistema agora bastante melhor, conseguindo, de facto, elevar água com ventos mais fracos.

O material que utilizei para fazer as pás, pode parecer um pouco estranho, ou até mesmo improvável, porque, normalmente, estas peças são feitas de metal e o poliestireno pode parecer muito frágil para este fim, mas esse não é o caso dado que a sua espessura é de cerca de 13 cm, sendo mesmo assim mais leve do que qualquer metal, mesmo que este tenha apenas um ou dois mm de espessura. O certo é que a máquina funciona muito bem e já esteve a trabalhar com ventos fortes e, por conseguinte, a altas rotações, tendo o material resistido bem. O poliestireno que utilizei tem uns frisos que “prendem” o vento o que favorece o giro da turbina. Na minha opinião, estes frisos substituem com vantagem a concavidade que as pás tradicionais dos moinhos de bombagem têm.

Fiquei bastante satisfeito com o resultado dos primeiros testes desta máquina muito original, sabendo no entanto, muito bem, que não se trata de uma engenhoca para bombear água para irrigação de uma grande quinta, mas apenas de uma chácara muito pequenina como é a minha. De qualquer modo, com esta bomba eólica e a minha bomba de corda a pedal que eleva 100 litros de água por minuto, posso dispensar completamente o uso de motores de combustão para regar e isso é importante, não tanto pela economia, mas sobretudo pelos benefícios ambientais e também pelo prazer que dá construir este tipo de engenhos, com recurso, em grande parte, a materiais resgatados de sucatas e do lixo.

Vídeo da construção da turbina.

Vídeo com a máquina a funcionar.


Comentários

  1. Jorge Luiz Toledo9 de agosto de 2016 00:26

    Prezado amigo, meus parabéns pelo seu blog. São explicações bem válidas pra quem mora no interior, no campo.

    Estou querendo fazer o meu projeto de Catavento e vou aproveitar muitas ideias do Sr. Estou na dúvida e ainda não consegui entender alguns tópicos:

    1 - No mastro principal, no topo existe uma roldana grande fixada em 2 aros de bicicleta pra fazer o movimento circular pra mover a corrente de metal que foi colocada. Então eu pergunto: como foi fixada esta roldana preta grande? Como é que ela roda 360°, onde e como está fixada? Existe algum tipo de rolamento soldado?

    2 - A parte traseira do cubo central onde estão fixadas as pás do catavento existe uma peça preta por trás, parecido com um tambor de borracha enrugado. Pra que finalidade esta peça? Seria um freio? Como funciona? é sucata de algum outro equipamento? Que tipo de peça e como é feita e confeccionada?

    Preciso dessas respostas pra finalizar o projeto do meu catavento em cima das suas ideias maravilhosas e úteis.

    Obrigado pela atenção e agradeço seu tempo na leitura. Cordiais saudações : Jorge Luiz Toledo - Belém do Pará - Brasil.

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  2. Meu e-mail para comunicar-se: toledo_fkx@yahoo.com.br

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  3. Como são fixados os 2 aros de bicicleta na roldana grande preta no topo do mastro principal de fixação do catavento?

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    Respostas
    1. A roldana preta grande é uma velha jante de scooter e foi adaptada para lhe aplicar dois rolamentos grandes. Ela gira livremente em torno de um veio de aço redondo que foi chumbado ao mastro principal. Esse veio de aço suporta um pouco mais acima a barra onde foi aplicada a turbina e a cauda e que gira também livremente em torno do veio.

      Contrariamente ao que supõe não é a roldana que está fixada aos aros de bicicleta, mas sim o contrário. O aro de bicicleta que tem os parafusos da engrenagem está fixado à jante da scooter, sendo que o outro aro está lá simplesmente para reforçar o conjunto.

      A peça preta situada por detrás do cubo central é um cubo de roda de motocicleta. Esse cubo foi aparafusado a uma outra peça de sucata, de modo a poder avançar ou recuar um pouco a turbina. Essa peça por sua vez está soldada à barra que assenta no mastro. Essa barra gira em volta do veio de aço redondo que é fixo e que foi chumbado com cimento no topo do mastro.

      O cubo da roda de motocicleta está meio embutido dentro do recipiente que sustenta as pás e os parafusos da engrenagem. É o eixo desse cubo de roda que atravessa o recipiente que segura toda a turbina, girando esta em torno dessa peça de motocicleta. A turbina está segura ao eixo com uma porca e aquela pequena bola branca na ponta é apenas um elemento decorativo.

      Este catavento já foi alvo de várias modificações e, para uma melhor compreensão de como funciona a roldana principal envio em anexo uma foto que mesmo não sendo do catavento na seu formato atual, dá para ver como fiz, embora deva dizer que a aplicação do aro de bicicleta à roldana foi uma operação de recurso porque essa peça tinha sido pensada originalmente para um cata vento de eixo vertical.

      Se me é permitido dar-lhe um conselho direi o seguinte:

      Se está mesmo a pensar levar um projeto destes para diante, deverá fazer tudo muito bem dimensionado e com a máxima segurança para que a máquina possa aguentar com ventos mais fortes, sem acidentes. Isto funciona, mas requer alguma manutenção e se for para regas grandes poderá não ser o sistema ideal, mas isso depende também do tamanho e da forma como irá construir a máquina, da velocidade do vento na zona e da altura de elevação da água. Se os ventos forem inconstantes e a turbina trabalhar com muita intermitência, o rendimento é pouco porque a água que fica no tubo cai outra vez para o poço, rapidamente, assim que a corda pára. Portanto, não é para o desanimar, mas os resultados no fim podem não ser os que esperava se, como já disse, necessitar de muita água para regar.

      Os meus cumprimentos e boa sorte!

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  4. Prezado amigo José Henriques, boa noite!

    Muito mas Muito agradecido eu fico, pelas suas respostas aos meus questionamentos.

    Resolveu todas as minhas dúvidas que estavam pendentes no ar.

    Com estas dicas e respostas agora eu já posso comprar as peças aos poucos e realizar o meu primeiro projeto de catavento acoplado a uma bomba de corda para inicialmente servir como propulsor de um sistema de irrigação para horta caseira, do tipo aspersor ecológico, com tubos de cotonetes.

    Logicamente será realizado com um dimensionamento adequado às minhas necessidades e com segurança a ventos fortes. Será para uma pequena área 20 x 60m2, cultivando uma horta caseira ecologicamente correta com produtos orgânicos.

    Em breve, assim que possível, estarei lhe enviando fotos do meu projeto com aproveitamento de suas ideias.

    Sem mais a tratar despeço-me com estima e consideração a vossa senhoria.

    Muito obrigado em ter sanado as minhas dúvidas. Fique com DEUS.

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