A energia renovável está se tornando mais popular a cada dia, mas muitos produtos no mercado são muito caros. Os painéis solares agora podem ser facilmente colocados em telhados, mas não há muitos projetos de turbinas eólicas que possam ser colocados na propriedade de alguém sem custos iniciais extremos.
Queríamos promover um projeto em uma turbina eólica savonius que fosse estável e resiliente. Nós baseamos nosso projeto na turbina eólica savonius de rhackenb. Em nosso projeto, quase todos os nossos materiais foram reciclados ou reutilizados. Nosso design é mais robusto e pode suportar mais condições climáticas, e nós conectamos um motor para aproveitar a energia gerada pelo vento.
Etapa 1: reunir materiais
Como o nosso objetivo era utilizar materiais reciclados, aproveitamos o nosso tempo reunindo materiais de toda a loja de física da nossa escola. Os dois componentes que não foram reciclados ou reutilizados foram os pedaços de chapa usados para as pás da turbina eólica, bem como duas peças personalizadas impressas em 3D usadas para criar uma conexão confortável entre o ponto do eixo e o tubo de PVC.
Lista de Materiais:
- 4 pás de rotor
- Eixo de rotação (pólo)
- tubos de PVC
- Tampas / plugues impressos em 3D
- 32 parafusos
- 2 parafusos
- 4 arruelas
- 1 cadeira de auditório reciclada
- 1 gerador
- 2 rolamentos de esferas
- Peça de alinhamento
Etapa 2: Corte a Base, Suporte, Suporte, Lâminas
Use uma serra de mesa para cortar um pedaço de compensado (o nosso era de um assento de auditório) até um quadrado de 20 x 20 polegadas.
Suporte de corte que apoiará o gerador e o eixo na vertical. Nosso stand foi de 19,5 x 6 polegadas. Para alinhar o ponto do eixo com o gerador, use a serra de esquadria para cortar dois blocos de alinhamento de madeira. Nossos blocos foram 3 x 6 x 0,5 polegadas, mas as dimensões exatas dependerão do tamanho do motor usado.
Para estabilidade adicional, corte um feixe de suporte trapezoidal que conecte a base e o suporte. Primeiro fizemos um triângulo retângulo de 13,1 x 13,1 polegadas. Então, cortamos um triângulo retângulo de 6 x 6 polegadas para a abertura na parte inferior.
Corte a chapa em quatro peças idênticas usando uma tesoura de metal. Nossas lâminas tinham 21 polegadas de altura e 12 polegadas de largura. A altura para futuras turbinas dependerá da altura da haste do eixo.
Nós dobramos as bordas usando uma máquina especializada para bordas precisas e seguras em cada uma das lâminas.
Etapa 3: Curve as lâminas
Depois de dobrar as lâminas, passe cada uma delas por um rolo de chapa metálica para criar uma forma curva.
Etapa 4: cortar o tubo de pvc
Corte o tubo de PVC usando a serra de esquadria para coincidir com o comprimento de cada uma das lâminas idênticas.
Etapa 5: Perfurar
Para todas as perfurações, usamos uma furadeira para maximizar a precisão e fazer furos de maneira eficiente.
Veja o diagrama anexo para os locais dos furos.
- Faça 10 furos na base (6 para segurar o pedestal e o suporte, e 4 para estacas opcionais que podem ser empurradas através da base e para o solo para estabilidade adicional).
- Faça 7 furos no suporte (3 para o gerador, 4 para os rolamentos de esferas que seguram o eixo no lugar).
- Faça os mesmos furos nos blocos de alinhamento.
- Faça furos de 16 furos nas lâminas de chapa de metal e abaixe as laterais do tubo de PVC.
Etapa 6: impressão 3D
A fim de criar uma conexão confortável entre o tubo de PVC (conectado às lâminas) e a haste do eixo (nosso eixo de rotação), precisávamos imprimir duas peças em forma de plug. As peças se encaixam como um plugue ou tampa na parte superior e inferior do tubo de PVC, e tinham furos que tinham a mesma circunferência que a haste do eixo. Cada peça demorou aproximadamente uma hora e meia a ser impressa depois que tínhamos o design no Designer.
Etapa 7: montar
- Conecte o gerador e a haste do eixo ao suporte (através dos rolamentos de esferas e dos blocos de alinhamento). Quando o eixo de rotação e o gerador estiverem conectados, parafuse o suporte na base quadrada.
- Aparafuse o feixe de suporte trapezoidal ao suporte e à base.
Etapa 8: montar o rotor
O rotor é composto pelo tubo de PVC, pelas 4 lâminas de chapa metálica e pelas tampas impressas em 3D.
- Aparafuse as 4 lâminas no tubo de PVC, cada uma medida e colocada em intervalos iguais ao redor do tubo.
- Aparafuse um parafuso, uma arruela e uma das tampas impressas em 3D no local do eixo.
- Coloque o rotor na parte superior da tampa impressa em 3D e, em seguida, coloque-o permanentemente no lugar com a outra tampa, outra arruela e um parafuso na parte superior.
Etapa 9: Conecte o LED
Anexe os dois fios do gerador a uma lâmpada LED.
Etapa 10: próximas etapas
No futuro, esse design poderia ser melhorado, tornando a base mais leve, aumentando a estabilidade e minimizando o número de peças móveis.
Usamos uma impressora 3D para estabilizar os blades, mas poderíamos alterar o design para eliminar a necessidade da impressora 3D, pois nem todos têm acesso a essa tecnologia.
Também gostaríamos de poder armazenar a energia em uma bateria em vez de usar a energia imediatamente. Isso aumentaria também o potencial de uso deste moinho de vento.
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