SUPER BOMBA EÓLICA CASEIRA


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!






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