Depois de fazer um estudo sobre a direção predominante dos ventos de verão na minha região, decidi construir esta bomba, muito simples, mas que considero uma super bomba devido à grande quantidade de água que eleva com pouco vento.
1 – Esqueleto da turbina
Comecei por construir o
esqueleto desta turbina da mesma forma que o tenho feito com outras, utilizando
argamassa de cimento e areia no cubo para fazer a ligação do eixo e dos braços
onde irão ser acopladas as pás. O método é o mesmo, mas esta turbina é um pouco
diferente de outras que já fiz, porque, embora o bloco de rolamentos seja
também do tambor de uma máquina de lavar roupa, o eixo não é o que estava na
máquina de lavar, porque havia aqui a necessidade de um eixo mais comprido
porque a este eixo tinha que acoplar a polia, que neste caso é uma roda de
bicicleta e esta tinha que ficar afastada da torre cerca de 30 cm para que
existisse espaço entre a parede do tanque e a roldana submersa e o sistema
pudesse funcionar. O eixo é um pedaço de uma barra de ferro roscado de 20 mm de
diâmetro e numa ponta apliquei uma espécie de cruzeta para que ficasse bem
preso dentro da massa que coloquei no cubo. Os tubos onde irão ser acopladas as
pás são de aço inox e foram cheios com cimento até 5 cm da ponta que vai ficar
dentro do cubo.
O segredo para o sucesso de
uma turbina construída deste modo está apenas na correta posição dos elementos
que ficam metidos dentro do cubo, que são o eixo e os tubos. Tudo tem que ficar
muito certinho, com o eixo bem no centro do cubo e em perfeita esquadria com
ele. Os tubos têm que ficar exatamente com a mesma medida a sair para fora do
cubo e logicamente com a parte embutida também. A distância entre eles também
tem obrigatoriamente de ser igual, sob pena de a turbina ficar desequilibrada e
o trabalho ser, no todo ou em parte, comprometido.
É por isso que eu tenho o
máximo cuidado a efetuar este trabalho e não me descuidei com isso, tendo usado
e abusado da fita métrica e do nível, mas posso já adiantar que, como em
outras, neste aspeto do equilíbrio da turbina, ela ficou muito bem.
2 – Torre do cata vento
No meu armazém de sucatas
tinha um tubo de aço com 50 mm de diâmetro que já tinha servido para outra coisa
e estava já cheio com concreto. Aproveitei este tubo para servir de suporte à
turbina e apliquei-o em um rasgo que já tinha feito para isso na parede do
tanque, deixando-o bem aprumado e chumbado na parede do tanque, precisamente a
parede que tinha a parte de fora virada para noroeste, o ponto de onde
predominam os ventos nesta região. Geralmente o vento vem quase sempre de
noroeste, exceto no inverno, quando ocorrem tempestades em que ele sopra da
direção sudeste e quase sempre com fortes rajadas.
3 - Polia
Eu, nesta altura, já tinha aplicado a
roda que iria servir de polia ao eixo da turbina. Para isso retirei o eixo e as
caixas das esferas ao cubo da roda e enfiei-a no eixo roscado da turbina. Eu
fui obrigado a fazer aqui uma improvisação porque o eixo era um pouco curto e
então fiz uma aplicação usando um tubo para acrescentar um pouco o eixo. Esta
aplicação ficou bem, mas teria sido melhor, claro, que o eixo tivesse
comprimento suficiente, mas este pequeno percalço foi devido a ter recorrido a
uma barra de ferro que já tinha no meu armazém de sucatas e por ter pensado que
teria comprimento suficiente.
Apliquei à roda de bicicleta a
metade de um tubo flexível para aumentar a concavidade da roda e prevenir
possíveis saídas da corda para fora da roda.
4 – Aplicação da turbina ao
tubo da torre
Esta imagem mostra em pormenor
como irá ficar aplicada a turbina ao tubo da torre: Ao bloco de rolamentos
apliquei um pedaço de tubo um pouco mais largo do que o tubo da torre. Este
pedaço de tubo foi cortado de forma côncava para ficar bem unido ao bloco de
rolamentos. Coloquei depois uma abraçadeira metálica que tem um parafuso que atravessa
o tubo e aperta as duas pontas da peça metálica contra o bloco de rolamentos e
contra o tubo. No fundo do pedaço de tubo tem um parafuso que atravessa o tubo da
torre impedindo qualquer deslocação da turbina. Este parafuso pode ser
facilmente retirado no caso de haver necessidade de retirar a turbina da torre.
5 – Roldana submersa
Esta imagem mostra como fiz
a roldana submersa. Utilizei um aro de roda de bicicleta a que apliquei raios
de ferro galvanizado e fiz um cubo com tubos de pvc, cujo orifício irá entrar
no eixo que é um tubo inox e que irá ser chumbado na parede do tanque. Esta
roda foi também revestida com tubo flexível, tal como na roldana da turbina.
E já estou a fazer o furo na
parede para aí aplicar o tubo inox que vai servir de eixo à roldana submersa. Chumbei
o tubo com uma argamassa forte para que não venha a ceder, embora este eixo não
vá suportar uma carga muito grande. Para além deste tubo também apliquei à
parede mais duas peças metálicas, neste caso de alumínio, porque os materiais
utilizados dentro de água têm que ser anticorrosivos. Estas duas outras peças destinam-se
a segurar os tubos da bomba, junto às pontas.
6 - Tubos para subida da água
Agora estou a trabalhar em
algo que julgo ser completamente novo. Utilizando dois tubos com 40 cm de
comprimento e 12 de diâmetro, estou a fazer a parte de cima da bomba a partir
da qual será feito o escoamento da água puxada pela bomba rosário. Estes tubos
têm que ser largos para que a água saia pelo escoamento sem que seja arrastada
pela corda até ao cimo e para evitar salpicos. No fundo, até cerca de 5 cm,
coloquei argamassa de cimento, tendo deixado metidos na massa dois pedaços de
tubo de ¾, tubo igual ao que usei na bomba. Acondicionei bem essa massa,
deixando os pedaços de tubo bem a direito e depois deixei a massa a secar até
ao dia seguinte.
No dia seguinte, quando a
massa ainda não estava demasiado seca, retirei os tubos, ficando assim o
orifício onde iriam depois entrar os tubos da bomba. Estas peças foram feitas
em duplicado porque eu queria que a bomba puxasse também água no caso de a
turbina receber vento por trás e andar ao contrário. Tive mais trabalho desnecessariamente
porque acabei por chegar à conclusão que isso não daria grande resultado,
especialmente porque a parte de trás da bomba está encoberta pelos depósitos e
também por árvores que impediriam o vento de chegar à turbina.
No seguimento do trabalho enfiei as peças do cimo da bomba nos tubos por onde irá
subir a água. Os tubos foram provisoriamente enfiados até que as pontas saíssem
para fora da área dos tubos mais largos para fazer o aquecimento no fogo, das
pontas dos tubos. Alarguei as pontas com a ajuda do cabo de uma colher de
pedreiro, que foi o que encontrei mais indicado no momento e de seguida
coloquei cola vedante nos tubos, que fiz deslizar depois para dentro do tubo de
escoamento.
De seguida repeti a operação
nas outras pontas do tubo, as que iriam ficar dentro da água, depois de ter
cortado os tubos na medida correta. Este alargamento dos tubos é essencial para
que os discos de borracha da corda não prendam nos bordos do tubo ao entrarem
nele.
7 - Colocação da roldana
submersa e dos tubos para subida da água
Coloquei a roda na torre provisoriamente para aí colocar uma corda e ensaiar a colocação
da roldana submersa na parede do tanque que irá ficar o mais perto possível do
fundo.
Depois retirei a
corda que colocara nas roldanas provisoriamente para fazer o ensaio do sistema
e regular a roda submersa que pode ser mais ou menos afastada da parede do
tanque para ficar alinhada com a roldana da turbina.
De seguida comecei a
colocar as abraçadeiras no tubo da torre e nos tubos da água que irão segurar os tubos da água à torre.
Estas abraçadeiras são peças que normalmente são utilizadas para segurar tubos às paredes, mas estas, em vez do parafuso que entra na bucha, têm uma porca de 8 mm, onde é possível enroscar pedaços de varão roscado para fazer a ligação entre as abraçadeiras do tubo da torre e os tubos de água
8 – Colocação da corda dentro
dos tubos
O trabalho seguinte foi enfiar a corda
dentro dos tubos. Esta operação feita sem ajuda foi um pouco complicada, principalmente
por causa de ter que enfiar a corda em dois tubos. A corda é fina mas muito
resistente, foi aproveitada de um estendal de roupa que encontrei numa sucata.
Adquiri os discos de borracha numa loja de canalização, são daqueles discos
normalmente utilizados em torneiras e tinham o diâmetro adequado aos tubos. Já
tinham o furo no meio pelo que foi só enfiar os discos na corda, espaçados por
cerca de 40 cm e fazer os nós.
9 - Primeiras dúvidas sobre a
colocação de dois tubos
O sistema parecia funcionar
bem, mas com dois tubos o atrito era maior e a bomba iria forçosamente dar
menos rendimento do que se fosse com um só tubo. Comecei a refletir e cheguei à
conclusão que não iria ter vantagens nenhumas usando os dois tubos. O vento de
verão iria soprar sempre ou quase sempre para a frente da turbina e quando
soprasse por trás a configuração das pás não iria fazer com que rodassem com
velocidade suficiente para puxar água do tanque, ainda para mais com os
obstáculos que existiam por detrás da turbina, nomeadamente os depósitos e uma
árvore. Prometi a mim mesmo que iria ponderar seriamente retirar um dos tubos.
10 – Colocação das pás na
turbina
De seguida acoplei as pás à turbina. Estas pás são fixadas com abraçadeiras metálicas, (iguais às que apliquei nos tubos) e são fáceis de
colocar ou retirar. Para além disso elas podem ser reguladas na sua inclinação
face ao vento, ou seja, podem ser postas mais ou menos de frente ou de lado
para o vento, de acordo com a posição ideal, que pode ser assim obtida graça
aos suportes tubulares. Estas pás são feitas de tubos de pvc e já mostrei em
outros posts e vídeos a forma de as fazer.
11 – Colocação de um funil
para impedir que a corda saia da roldana submersa
Decidi que a bomba ficaria a
funcionar só com um tubo, mas para prevenir a possível saída da corda para fora
da roldana submersa, apliquei junto à roldana um funil para impedir que a corda
saia da concavidade, no caso de ela ser empurrada para a frente com os ventos
mais fortes. Assim o funil serve de guia para orientar a corda, mas, como
disse, isto serve apenas como precaução, porque acho que se a corda estiver
sempre bem tensionada não há problemas.
12 - Funcionamento
A bomba está a elevar a água
apenas alguns metros, o suficiente para que ela se encaminhe para um depósito,
mas poderia perfeitamente subir mais um pouco, porque ela puxa muita água com
pouco vento. O tubo por onde sobe a água é de ¾.
Nesta imagem é possível ver o interior do tubo de escoamento da água. A água sobe arrastada pelas válvulas de borracha e sai por um tubo de uma polegada. Este tubo de saída tem que ser mais largo do que o tubo por onde sobe a água porque, em caso de ventos um pouco mais fortes, se fosse igual não teria capacidade para esgotar toda a água que é trazida pela corda.
Agora, como é visível na imagem, a bomba está a puxar muita água e o vento deve rondar os 10 km/hora.
Por vezes sopra um pouco mais forte, mas não deve ultrapassar os 10/15 km/hora. Eu
não tenho nenhum aparelho para fazer a medição da velocidade do vento, mas
consultei as previsões de vento para esta região nos dias em que fiz estes
testes de funcionamento e essas previsões oscilavam entre 5 e 15/km/hora,
sempre da direção noroeste, o ponto para onde está virada a turbina de vento.
13 - Canalização da água para
o depósito
Nesta imagem estou a fazer a ligação
do tubo de escoamento da bomba ao depósito. Este depósito recebe a água puxada
pelas duas bombas eólicas que tenho em funcionamento na minha chácara. Por cima
deste depósito há um outro que é abastecido através de uma bomba rosário a
pedal de que já falei em outros posts.
Eu arranjei um sistema para
prender a turbina quando não preciso ou não quero que a bomba esteja em
funcionamento.
A água puxada pelas bombas da minha chácara está a entrar no depósito, mas como este está cheio, a água segue para a roda
de água que está sobre o pequeno poço da chácara, fazendo girar a roda que, apenas
com a força da água que está a ser puxada pelas bombas, faz funcionar um
gerador e acender dois faróis de ledes. A água, quando o poço está cheio,
regressa aos tanques.
Termino aqui este post. Esta
máquina é muito simples e fácil de fazer, eu é que compliquei um bocado o
trabalho com a ideia dos dois tubos, mas isto faz parte do meu feitio de estar
sempre a inventar.
Obrigado e até ao próximo post!
