Generador Eólico Inteligente: 8 Passi (con Immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Este proyecto tiene el fin de aprovechar la energía del viento y el sol, cuenta con una batería recargable de lipo en donde se almacena la energía obtenida tanto del viento como del sol y cuando el sol se pone utiliza esa energía para alumbrar un área pequeña, come puede ser un jardín, un campamento o una terraza.

Es completamente auto-sostenibile, es decir que jamas tendrás que sacar la batería para ricargarla. Y la energía que se obtiene es limpia y puede proporcionar luz durante las primeas 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.

Tutto questo è costruito su totale con piezas de PVC per lo que è resistente alle intemperie ed economico.

Hace tiempo lo presente como un proyecto escolar, aquí les dejo un breve vídeo para que se den una idea de lo que vamos a construir en este 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.

Passaggio 1: materiale

I materiali che sono necessari sono i seguenti:

• Una hoja de acrilico di 3mm de espesor.
• Tubo di CPVC de 1/2.
• Cople CPVC de 1/2.
• Tubo di CPVC da 3/4.
• Tapón CPVC 1/2 e 3/4.
• Tapas (3 pezzi) di PVC sanitario da 2 tasti.
• Tornillos M3 di diversi larghi. (dependerá de como lo construyas)
• Tuercas M3.
• Tubo idraulico in PVC da 1,5 pollici.
• Tee de PVC idraulico 1.5 pugadas.
• Tapón PVC idraulico 1.5 pulgadas.
• Tornillo di 1/3 di pulga e 4 cm di larghezza.
• 2 tuercas para el tornillo anterior.
• Rodamiento pequeño.
• Motore que funzioni come dinamo. (debe de caber adentro de la Tee)
• 3 Led bianchi e un led RGB automatico. (los de 2 patas, tambien se les conoce como led camaleon)
• Fotoresistenza.
• Pannello solare flessibile de 5V.
• Cinta trasparente e acetato.
• Cavo di vari colori 22AWG.
• Conectores dupont 2 pini.
• Tiras de pini DIL e SIL.
• Placa fenolica virgen e insumos para fabricar PCB's.
• Batería de Lipo con connettore JST.
• 4 condensatori elettrolitici SMD da 1500 uF
• Transistor 2N3904 SMD.
• Connettore JST 90° passante.
• MCP73831
• Led driver NSI45020AT1G.
• PIC 12F683 SMD soic-8
• 2 diodi rettificatori SMD sod123.
• 1 diodo zener da 5.6v SMD sod123.
• 3 condensatori ceramicos da 1 uF SMD 0603.
• 2 resistenze smd 10 ohm incapsulato 1206.
• Resistenza smd 2k2 ohm incapsulato 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.
• Programmatore di immagini con cavo ICSP.

También ocuparemos las siguientes herramientas:

• Cautino.
• Pinze.
• Pistola de pegamento caliente.
• Destornilladores, dados y llaves.
• Herramienta rotativa con accessori de corte.
• Taladro e brocas.
• Pegamento a base de cianoacrilato (TOP) o cualquier otro que sirva para pegar firmemente el PVC.

Es recomendable que tengas experiencia usando estas herramientas, haciendo circuitos impresos y ademas puedas soldars de montaje superficial. Algunos conocimientos básicos de electrónica y programación tampoco vendrían mal.

Passaggio 2: installazione del pannello solare

Para este paso vamos a tomar 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 cable.

Después tomamos el panel solar, le soldamos los cable + y -, y los pasamos por el orificio. Una vez hecho esto soldamos el conector Dupont en el otro lado.

Posteriormente fijamos el panel solar en la parte superior de la Tee usando cinta adhesiva transparente en las orillas. Recomiendo poner un pedazo de acetato encima del panel solar y luego sellar con cinta transparente la totalidad del acetato. De este modo podremos recuperar el panel solar en un futuro sin dañarlo al desprender la cinta.

Fase 3: Es Hora Del Dinamo

Tomamos una de las tapaderas de PVC de 2 pulgadas e shortmos e il tubo con ayuda de la herramienta rotativa. Es decir que solo nos quede un disco plano de PVC, posteriormente hacemos los orificios para sacar el eje del motor y a su vez asegurarlo.

En mi caso el motor que conseguí tenia los orificios para atornillarlo, cosa que fue de gran utilidad.

Ora tagliamos alrededor de 2 cm del tubo de PVC hidraulico y lo pegamos al disco. Esperamos a que seque y colocamos el motor. Posteriormente si saldano i cavi e un connettore dupont.

Ora solo che inserire il motore in uno de los extremos de Tee.

Passaggio 4: Ahora Vamos a Girar

Ripeti i passaggi precedenti con una de las tapaderas, pero è 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 como 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 ponemos un tapon de CPVC de 3/4 al cual le hicimos un orificio anteriormente. Finalmente ponemos la otra tuerca y hemos terminado esta pieza.

Ahora procedemos a instalarla en la parte inferior de la Tee.

Fase 5: La Veleta Nos Dira El Rumbo

Per questo motivo è necessario disporre di 30 cm di tubo di CPVC da 1/2 pulgada, di un'estrema corta lunghezza di 6 cm di larghezza per 3 mm di ancoraggio. Una ranura en la parte inferior y otra en la superior. Luego hacemos 2 orificios de lado a lado para tornillos M3 al costado del tubo, justo donde hicimos la ranura pero ahora por un lado.

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, deberán coincidir con los orificios que realizamos en el tubo.

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 altro estremo del tubo largo, hacemos un orificio por el centro y ponemos encima la foto resistencia con i cavi previamente saldati e la pegamos. Es importante que no instales el conector dupont hasta que hayas pasado los cable por el orificio del tubo.

Luego ponemos el led camaleón en l'altro orilla del tubo e passa il cabo con il conector dupont hasta el otro extremo. Il led deberá apuntar hacia el interior del tubo. Ponemos un tapón en este estremo.

Ahora si sujetamos la pieza de acrílico que previamente cortamos usando unos tornillos M3.

Después el tapón de PVC hidráulico, le hacemos un agujero de 1/2 pulgada e pegamos un cople de 1/2 per la parte interna.

Luego unimos ambas piezas y habremos terminado la veleta. Registrare un pedale del tubo di PVC idraulico per unire il rubinetto e il tee. Pero no la instales en la Tee por el momento.

Passaggio 6: Que Vengan Las Aspas

Ora cogeremos l'ultima tapa de PVC, le hacemos un orificio al centro per poner la polea que lo sujetara al motor e también hacemos 3 juegos de agujeros per tornillo M3. Es importante que coincidan con los agujeros de las aspas y estén perfectamente centrados, de otro modo nuestra hélice girara de forma inestable.

In questo caso non c'è nessun vamos a recortar completamente el tubo de la tapadera, si no que dejaremos 1cm del mismo, luego con ayuda de nuestra herramienta rotativa hacemos 3 agujeros cuadrados en las laterales. Per aquí entraran las aspas.

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

Luego recortamos nuestra plantilla en una hoja de cartulina. Tomamos 20cm de tubo de PVC hidráulico y lo dividimos de extremo a extremo 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.

Ponemos la plantilla sobre una tira y cortamos la forma de plantilla, después hacemos los orificios para sujetar el 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 vez estemos conformes ponemos silicon caliente para manutenere todo en su lugar.

Passaggio 7: Ahora Necesitamos Un Cerebro

Si te empeñas tanto desde el principio, jamas llegaras al final. Esta es la parte mas critica de todo el proyecto, y debes armarte de paciencia porque va a tomar tiempo y de ella depende que esto funcione como se debe.

Se trata del circuito de control, esta tarjeta se encarga de recolectar la energía, cargar la batería y controlar las luces según el nivel de oscuridad.

En esta parte voy a ser un poco mas breve, deberás descargar archivo adjunto y descomprimirlo. Confronta il design del PCB e il programma per il microcontrollore PIC. El PCB se diseño en ARES y el programa del PIC mikrobasic. Deberás hacer el PCB e saldare i componenti in su lugar según l'archivo de design. Una vez hecho eso, usa el programador y carga el archivo.hex al PIC 12F683, puedes usar la interfaz ICSP de la tarjeta para tal fin.

Una raccomandazione es que barnices las tarjeta con laca transparente para protegerla de la humedad, tambien pon silicio caliente alrededor de los condensatorees electrolíticos, esto evitara que se desprendan de la tarjeta durante la manipolazione.

Ahora que tienes el circuito listo y programado es hora de conectarlo. Pon la batería de lipo pero no la conectes aun. Posteriormente inserta los conectores dupont en su terminal corrispondente, la tarjeta tiene los nombres impresos por un lado del conector.

Ahora si, conecta la batería y une la veleta con la Tee, encapsulando dentro toda la electrónica. dieci cuidado con los cable!

Fase 8: Finalmente Hemos Terminado

Haz el poste con il tubo di 3/4 e 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.

Nos vemos en la próxima aventura. Saluti!

Scritto ed elaborato da: Daniel A. Fernández R.

Terzo premio al MAKE ENERGY: A US-Mexico Innovation Challenge