Generador Eòlic Intel·ligent: 8 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Aquest projecte té el final d’aprofitar l’energia del vent i el sol, compte amb una bateria recarregable de lipo en on es almacena l’energia obtinguda tant del vent com del sol i quan el sol es faci servir aquesta energia per a alumbrar un àrea petita, com pot ser un jardí, un campament o una terraza.

Es completament auto-sustentable, és dir que ja tinc tendres que sacar la bateria per recarregar. Y la energía que se obtiene es limpia y puede proporcionar luz durante las primeras horas de la noche, ademas de que si hay viento podría permanecer encendida toda la noche. Al salir el sol las luces se apagaran automáticamente y solo volverán a encender hasta que oscurezca, permitiendo recargar la batería.

Tot això construït en la seva totalitat amb peces de PVC per lo que és resistent a la intempèrie i econòmic.

Fa temps el present com un projecte escolar, aquí els deixo un breu vídeo per a què es doni una idea del que vamos a construir en aquest instructable.

Te recomiendo leer el Instructable completo antes de comenzar, ya que quizás necesites hacer algunas adaptaciones y modificaciones según el material que puedas conseguir.

Pas 1: materials

Els materials que vamos a necessitar son els següents:

• Una hoja de acrílico de 3mm de espesor.
• Tubo de CPVC de 1/2.
• Cople CPVC de 1/2.
• Tubo de CPVC de 3/4.
• Tapó CPVC 1/2 i 3/4.
• Tapes (3 peces) de PVC sanitari de 2 pulgades.
• Tornillos M3 de diferents llargs. (dependerá de como lo construyas)
• Tuercas M3.
• Tubo de PVC hidràulic d'1,5 pulgades.
• Tee de PVC hidraulico 1,5 pulgadas.
• Tapó de PVC hidraulico 1,5 pulgadas.
• Tornillo de 1/3 de pulgada y 4 cm de largo.
• 2 tuercas para el tornillo anterior.
• Rodament petit.
• Motor que funcions com dinamo. (debe de caber adentro de la Tee)
• 3 Leds blancs i un led RGB automàtic. (los de 2 patas, tambien se les coneix com led camaleon)
• Fotoresistència.
• Panell solar flexible de 5V.
• Cinta transparent i acetato.
• Cable de diversos colors 22AWG.
• Conectores dupont 2 pins.
• Tiras de pins DIL y SIL.
• Placa fenòlica verge i insumos per fabricar PCB's.
• Bateria de Lipo amb conector JST.
• 4 capacitores electrolítics SMD de 1500 uF
• Transistor 2N3904 SMD.
• Conector JST forat de 90 °.
• MCP73831
• Controlador NSI45020AT1G.
• PIC 12F683 SMD soic-8
• 2 diodes rectificadors SMD sod123.
• 1 diodo zener de 5.6v SMD sod123.
• 3 capacitores ceràmics de 1 uF SMD 0603.
• 2 resistències smd 10 ohm encapsulat 1206.
• Resistència smd 2k2 ohm encapsulat 0805.
• Resistencia smd 10k ohm encapsulado 0402 (esta es la resistencia que defiene el ritmo de carga de la bateria)
• Estaño para soldar y una pluma de flux.
• Programador de fotos amb cable ICSP.

També ocupem les següents eines:

• Cautin.
• Pinzas.
• Pistola de pegament calent.
• Destornilladores, dados y llaves.
• Herramienta rotativa amb accessoris de tall.
• Taladro y brocas.
• Pegament a base de cianoacrilat (TOP) o qualsevol altre que sirva per pegar fermament el PVC.

És recomanable que tinguis experiència utilitzant aquestes eines, fent circuits impresos i ademés de soldar components de muntatge superficial. Alguns coneixements bàsics d’electrònica i programació tampoc vendrien mal.

Pas 2: Instal·leu El Panel Solar

Per a aquest pas vamos a prendre la Tee de PVC y vamos a hacerle un orificio en la parte superior con ayuda del taladro, esto con el fin de pasar los cables.

Després de prendre el panell solar, els soldem els cables + i -, i els passem per l'orifici. Una vez hecho esto soldamos el conector Dupont en el otro lado.

Posteriorment fixem el panell solar en la part superior de la Tee utilitzant cinta adhesiva transparent en les orelles. Recomiendo poner un pedazo de acetato encima del panel solar y luego sellar con cinta transparente la totalidad del acetato. D’aquesta manera podrem recuperar el panell solar en un futur sense deixar-ho al desprendre la cinta.

Pas 3: Es Hora Del Dinamo

Tomamos una de las tapaderas de PVC de 2 pulgadas y cortamos el tubo con ayuda de la herramienta rotativa. Es diu que només ens cal un disc pla de PVC, posteriorment hacemos los orificios para sacar el eje del motor y a su vez asegurarlo.

En el meu cas el motor que va aconseguir tenia els orificis per atornillarlo, cosa que va ser de gran utilitat.

Ahora cortamos around de 2 cm del tubo de PVC hidraulico y lo pegamos a disco. Esperem que es pugui col·locar el motor. Posteriorment venem els cables i un conector dupont.

Ahora solo queda insertar el motor en uno de los extremos de Tee.

Pas 4: Ahora Vamos a Girar

Repetimos los pasos anteriores con una de las tapaderas, pero esta vez debemos hacer un agujero al centro para el rodamiento, 3 agujeros para tornillos M3 con el fin de sujetar el rodamiento y agujeros de 5mm para los leds.

Soldamos los leds blancos en paralelo e instalamos un conector dupont para estos. Acto seguido pegamos el tubo de PVC hidraulico tal com hicimos anteriormente.

Ahora insertamos el rodamiento y lo aseguramos con tuercas y tornillos M3.

Tomamos el tornillo de 1/3 de pulgada y lo pasamos por rodamiento. Luego ponemos una de las tuercas. Despues posem un tapó de CPVC de 3/4 al qual els hicimos un orifici anteriorment. Finalment posem l’altra cerca i hem acabat aquesta peça.

Ahora procedim a instal·lar-la a la part inferior de la Tee.

Pas 5: La Veleta Nos Dira El Rumbo

Per aquest pas vamos a necessitar 30cm de tubo de CPVC de 1/2 pulgada, d'un extrem cortamos dos ranuras de 6cm de largo por 3mm de ancho. Una ranura en la part inferior i una altra en la superior. Luego hacemos 2 orificios de lado a lado para tornillos M3 al costado del tubo, just on hicimos la ranura però ara per un costat.

Luego cortamos un trapecio de acrilico con una base de 12cm y una altura de 6cm, la otra base mide 8cm. Luego le hacemos dos agujeros al centro para tornillos M3, haurien de coincidir amb els orificis que realitzem en el tub.

Ahora cortamos un tubito de 2cm de largo y de un lado lo lijamos hasta redondearlo, esto con el fin de que quede firmemente sobre el tubo. Lo pegamos en el otro extrem del tubo largo, hacemos un orificio por el centro y ponemos encima la foto resistencia con los cables previamente soldados y los pegamos. És important que no s’instal·li el conector dupont fins que hagi passat els cables per l’orifici del tub.

Luego ponemos el led camaleón en la otra orilla del tubo y pasamos el cabo con el conector dupont hasta el otro extremo. El led haurà d’anar apuntant cap a l’interior del tub. Ponem un tapó en aquest extrem.

Ahora si subjectem la peça d’acrílic que prèviament cortem utilitzant uns tornells M3.

Després de prendre el tapó de PVC hidràulic, li fem un agut de 1/2 polgada i pegem un coble de 1/2 per la part interna.

Luego unimos ambas piezas y habremos terminado la veleta. Recorta un pedazo de tubo de PVC hidráulico para unir el tapón y la Tee. Pero no la instales en la Tee per el moment.

Pas 6: Que Vengan Las Aspas

Ahora cogeremos la última tapa de PVC, le hacemos un orificio al centro para poner la polea que lo sujetara al motor y también hacemos 3 juegos de agujeros para tornillo M3. És important que coincideixi amb els agujeros de las aspas y estén perfectamente centrados, de otro modo nuestra hélice girara de forma inestable.

En aquest cas no vamos a recortar completament el tub de la tapadera, si no que deixem 1cm del mateix, després amb ajuda de la nostra eina rotativa hacemos 3 agujeros cuadrados en las laterales. Per aquí entraran les aspes.

Ponemos la polea en su lugar y tenemos la base de las aspas lista.

Luego recortamos nuestra planta en una hoja de cartulina. Tomamos 20cm de tubo de PVC hidráulico y lo dividimos de extremo a extrem en cuatro secciones, es decir en trozos de 1/4 de circulo cada uno si lo vemos desde arriba. Con esto tendremos 4 tiras curvas de 20cm de largo.

Ponem la plantilla sobre una tira i cortem la forma de plantilla, després de fer els orificis per subjectar l’aspa. Repetimos esto 2 veces mas y tendremos las 3 aspas.

Ahora solo queda atornillar las aspas a la base. Algo importante aquí es que debemos cuidar la inclinación de las aspas, en mi caso yo use unas cuñas para darles esta inclinación.

Yo recomiendo probar las aspas antes de seguir avanzando, deberán girar fácilmente el dinamo con una eve corriente de aire.

Una vegada estem conformes ponem silicon caliente para mantener todo en su lugar.

Pas 7: Ahora Necessitem Un Cerebro

Si tinc empentes tant des del principi, ja arribaràs al final. Aquesta és la part més crítica de tot el projecte, i debes armarte de paciencia porque va a tomar tiempo y de ella depende que esto funcione como se debe.

Es tracta del circuit de control, aquesta targeta es carrega de recol·lectar l’energia, cargar la bateria i controlar les luces segons el nivell d’oscuritat.

En aquesta part voy a ser un poc més breu, hauríem de descarregar arxiu adjunt i descomprimirlo. Aquí trobaràs el disseny del PCB i el programa per al microcontrolador PIC. El PCB es dissenya en ARES i el programa del PIC mikrobasic. Deberás hacer el PCB y soldar los componentes en su lugar según el archivo de diseño. Una vegada fet això, usa el programa i carrega l'arxiu.hex al PIC 12F683, pots utilitzar la interfície ICSP de la targeta per tal de fin.

Una recomanació és que barnices la targeta amb laca transparent per a protegir-la de la humitat, tambien pon silicon caliente alrededor de los capacitores electrolíticos, esto evitara que se desprendan de la tarjeta durante la manipulación.

Ahora que tienes el circuito listo y programado es hora de conectarlo. Pon la bateria de lipo pero no la connecta aun. Posteriorment insereix els connectors dupont en el seu terminal corresponent, la targeta té els noms impresos per un costat del conector.

Ahora si, connecta la bateria i una la veleta amb la Tee, encapsulant dins tota l’electrònica. deu cuidat amb els cables!

Pas 8: Finalment Hemos Terminado

Haz el poste con el tubo de 3/4 y sujétalo firmemente en el lugar donde vas a poner tu generador eólico.

Espero que este Instructable sea de tu agrado y te ayude a salvar el planeta un gadget a la vez.

Nosaltres vem a la propera aventura. Saluts!

Escrit i elaborat per: Daniel A. Fernández R.

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