Cata vento para elevar água com vento fraco


Construí na minha chácara uma pequena torre que tem servido para testar várias turbinas eólicas, não para produzir energia elétrica, mas para elevar água de um poço para um depósito colocado cerca de 3 metros acima do solo para poder efetuar pequenas regas por gravidade.

Cata-vento para elevação de água

Desenhei e construí várias turbinas diferentes, algumas de eixo vertical e outras de eixo horizontal e tive muito trabalho não só para construir essas turbinas eólicas, mas também para as testar. É certo que todas elas funcionaram e puxaram água do poço utilizando o sistema de bomba de corda ou bomba rosário, mas apenas quando havia vento muito forte. Eu queria a todo o custo uma turbina que puxasse água do poço com pouco vento, mas acabei por verificar que isso era muito difícil, pelo menos com turbinas daquela dimensão. Estive muitas vezes tentado a desistir, mas eu não gosto de desistir de nada e acabei por construir um sistema que não satisfazendo completamente, dá para tirar água do poço com ventos com fraca intensidade. Esse sistema é de turbina de eixo horizontal e inventei para ele um sistema de engrenagens para transformar a rotação vertical móvel da turbina em rotação horizontal fixa. Como se sabe a turbina roda verticalmente sobre um eixo horizontal, existindo ainda o movimento de translação da turbina em redor de um eixo vertical. Esse movimento de translação serve para que a turbina esteja sempre posicionada de frente para o vento, mas impede que a rotação da turbina possa ser aproveitada para a ela ser ligada a corda da bomba. Para isso seria necessário que a turbina estivesse fixa, não rodando lateralmente, mas isso impediria que a turbina pudesse procurar a direção do vento.

Roldana de diâmetro reduzido
Este sistema obriga à utilização de várias roldanas que causam atrito e que impedem um melhor rendimento na elevação de água. Essas roldanas são necessárias para retirar a corda do alcance das pás em movimento e também por outros motivos, mas mesmo assim consegui atingir o objetivo de não elevar água apenas quando há vento muito forte, mas também, como já disse, com ventos mais fracos. Isso só foi possível depois de ter substituído a roldana submersa que tinha um diâmetro muito reduzido por uma roldana com um diâmetro muito maior. Desse modo a bomba ficou muito mais leve sem prejudicar a velocidade da corda, porque a corda é como se fosse a correia de transmissão de um veículo ou de uma outra máquina qualquer. A roldana, a polia, ou seja, o que for faz com que a rotação do motor ou máquina e também o esforço, seja maior ou menor consoante o seu diâmetro, mas não interfere com a velocidade da correia de transmissão. A roda dá menos voltas, mas o que nos interessa é a velocidade da corda que é a mesma seja a roldana grande ou pequena.

Roldana que está agora no poço
Deste modo com uma roldana submersa de diâmetro grande é possível utilizar também uma roldana de ataque, ou seja, aquela roldana que está ligada à turbina, de diâmetro grande e assim obter, com pouco esforço da turbina, uma boa velocidade da corda.

Como a roldana que está ligada ao meu cata-vento é de diâmetro reduzido apliquei ao sistema um multiplicador de velocidade que é composto por uma roldana igual à da turbina, a qual está acoplada uma roldana maior que faz a transmissão para a roldana submersa através da corda. A transmissão da roldana da turbina para o multiplicador de velocidade é feita através de uma corrente metálica.
Para terminar devo dizer que o segredo para isto funcionar com vento fraco é, de facto, a roldana submersa de grande diâmetro, neste caso ela foi feita com uma roda 26 de bicicleta, mas ninguém pense que com um sistema destes irá resolver o seu problema de irrigação. Eu utilizo este cata-vento para fazer circular a água entre os meus depósitos de armazenamento e também para fazer girar uma roda de água. Esta roda de água quando está vento gira quase ininterruptamente, porque a água vai primeiro para um depósito e depois é doseada e sai do depósito em menor quantidade do que a que entra proveniente da bomba.