Super Homemade Wind Pump

O 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 bomba excelente devido à grande quantidade de água que sobe com pouco vento.

Supplies

O que outras pessoas estão dizendo

Step 1: Turbine Skeleton

Comecei construindo o esqueleto desta turbina da mesma maneira que fiz com outras pessoas, usando argamassa de cimento e areia no cubo para conectar o eixo e os braços onde as pás serão acopladas. O método é o mesmo, mas essa turbina é um pouco diferente das outras que eu fiz, porque, embora o bloco de rolamentos também seja do tambor de uma máquina de lavar, o eixo não é o que estava na máquina de lavar, porque existe era necessário um eixo mais longo aqui, porque a polia tinha que ser presa a esse eixo, que neste caso é uma roda de bicicleta e tinha que estar a cerca de 30 cm de distância da torre, para que houvesse espaço entre a parede do tanque e a polia submersa e o sistema pode funcionar. O eixo é um pedaço de uma barra de ferro com rosca de 20 mm de diâmetro e, em uma das extremidades, apliquei uma espécie de cruzeta para que ela ficasse firmemente presa à massa que coloquei no cubo. Os tubos onde as lâminas serão acopladas são de aço inoxidável e foram preenchidos com cimento até 5 cm da ponta que ficará dentro do cubo.

O segredo para o sucesso de uma turbina construída dessa maneira está apenas na posição correta dos elementos inseridos no interior do cubo, que são o eixo e os tubos. Tudo tem que ser muito reto, com o eixo bem no centro do cubo e em perfeito alinhamento com ele. Os tubos devem ter exatamente o mesmo tamanho para sair do cubo e, é claro, também com a parte incorporada. A distância entre eles também deve ser igual; caso contrário, a turbina ficará desequilibrada e o trabalho será, no todo ou em parte, comprometido.

That is why I have the utmost care in carrying out this work and I have not neglected it, having used and abused the measuring tape and the level, but I can already say that, as in others, in this aspect of the turbine balance, it was very well.

Step 2: Weather Vane Tower

O No meu depósito de sucata, havia um tubo de aço com 50 mm de diâmetro que já havia sido usado para outra coisa e já estava cheio de concreto. Usei este tubo para servir de suporte à turbina e o apliquei em uma fenda que já havia feito na parede do tanque, deixando-o bem erigido e sondado na parede do tanque, precisamente a parede que tinha o lado de fora voltado para noroeste , o ponto em que os ventos prevalecem nessa região. Geralmente o vento vem quase sempre do noroeste, exceto no inverno, quando ocorrem tempestades quando sopra na direção sudeste e quase sempre com rajadas fortes.

Step 3: Pulley

Nesse ponto, eu já havia aplicado a roda que serviria de polia ao eixo da turbina. Para isso, removi o eixo e as caixas de esferas do cubo da roda e o inseri no eixo rosqueado da turbina. Fui forçado a fazer uma improvisação aqui, porque o eixo era um pouco curto e, em seguida, fiz uma aplicação usando um tubo para adicionar um pouco o eixo. Essa aplicação era boa, mas seria melhor, é claro, que o eixo fosse longo o suficiente, mas esse pequeno problema se devia ao recurso a uma barra de ferro que eu já tinha no meu depósito de sucata e porque pensei que seria ser longo o suficiente.

I applied half of a flexible tube to the bicycle wheel to increase the hollow of the wheel and prevent possible rope exits from the wheel.

Step 4: Turbine Application to the Tower Tube

Esta imagem mostra em detalhes como a turbina será aplicada ao tubo da torre: No bloco de rolamentos, apliquei um pedaço de tubo um pouco mais largo que o tubo da torre. Este pedaço de tubo foi cortado em uma forma côncava para ser bem preso ao bloco de rolamentos. Depois, coloquei um grampo de metal com um parafuso que atravessa o tubo e aperta as duas extremidades da peça de metal contra o bloco de rolamentos e contra o tubo. Na parte inferior da peça do tubo, existe um parafuso que atravessa o tubo da torre, impedindo qualquer movimento da turbina. Este parafuso pode ser facilmente removido se houver necessidade de remover a turbina da torre.

Step 5: Submerged Pulley

Esta imagem mostra como fiz a polia submersa. Usei um aro de roda de bicicleta no qual apliquei raios de ferro galvanizado e fiz um cubo com tubos de PVC, cujo orifício entrará no eixo que é um tubo de aço inoxidável e que será ancorado na parede do tanque. Essa roda também foi revestida com um tubo flexível, como na polia da turbina.

And I'm already drilling the hole in the wall to apply the stainless steel tube that will serve as an axis to the submerged pulley. I anchored the pipe with a strong mortar so that it will not sag, although this axis will not support a very large load. In addition to this tube, I also applied two more metallic pieces to the wall, in this case aluminum, because the materials used in water must be anticorrosive. These two other parts are intended to hold the pump tubes close to the tips.

Step 6: Pipes for Rising Water

Agora estou trabalhando em algo que acho completamente novo. Usando dois tubos de 40 cm de comprimento e 12 de diâmetro, estou fazendo a parte superior da bomba, da qual a água retirada pela bomba do rosário será drenada. Esses tubos devem ser largos para que a água saia do fluxo sem ser arrastada pela corda até o topo e para evitar respingos. No fundo, até cerca de 5 cm, coloquei argamassa de cimento, deixando dois pedaços de tubo na massa, o mesmo que usei na bomba. Empacotei bem essa massa, deixando os pedaços de cano retos e depois deixei a massa secar até o dia seguinte.

The next day, when the dough was still not too dry, I removed the tubes, leaving the hole where the pump tubes would then enter. These parts were made in duplicate because I wanted the pump to also draw water in case the turbine receives wind from behind and travels in reverse. I had to work more unnecessarily because I ended up coming to the conclusion that this would not be a great result, especially since the back of the pump is covered by deposits and also by trees that would prevent the wind from reaching the turbine.

Após o trabalho, coloquei as partes da parte superior da bomba nos tubos através dos quais a água subirá. Os tubos foram rosqueados provisoriamente até que as extremidades saíssem da área dos tubos maiores para aquecer as extremidades dos tubos. Ampliei as pontas com a ajuda de uma alça de espátula, que foi a mais adequada no momento e depois coloquei cola de vedação nos tubos, que depois deslizei no cano de esgoto.

Depois, repeti a operação nas outras extremidades do tubo, aquelas que permaneciam na água, depois de cortar os tubos no tamanho correto. Esse alargamento dos tubos é essencial para que os discos de borracha da corda não fiquem presos nas bordas do tubo ao entrar nele.

Step 7: Placement of the Submerged Pulley and Pipes for Rising Water

Ponho a roda na torre temporariamente para colocar uma corda ali e tento colocar a polia submersa na parede do tanque, o mais próximo possível do fundo.

Depois, removi o cabo que havia colocado temporariamente nas polias para testar o sistema e ajustar a roda submersa que pode ser mais ou menos removida da parede do tanque para ficar alinhada com a polia da turbina.

Então comecei a colocar os grampos no tubo da torre e nos tubos de água que prenderiam os tubos de água à torre.

These clamps are parts that are normally used to hold pipes to the walls, but these, instead of the screw that enters the bushing, have an 8 mm nut, where it is possible to screw pieces of threaded rod to make the connection between the pipe clamps the tower and the water pipes.

Step 8: Placing the Rope Inside the Tubes

The next job was to stick the rope into the tubes. This unaided operation was a little complicated, mainly because of having to thread the rope into two tubes. The rope is thin, but very resistant, it was taken from a clothes line that I found in a scrap. I purchased the rubber discs at a plumbing store, they are those discs normally used in taps and had the appropriate diameter for the tubes. They already had the hole in the middle so it was just to put the disks in the rope, spaced about 40 cm apart and make the knots.

Step 9: First Doubts About the Placement of Two Tubes

The system seemed to work well, but with two tubes the friction was higher and the pump would necessarily yield less than if it were with a single tube. I started to reflect and came to the conclusion that I would not have any advantages using the two tubes. The summer wind would always or almost always blow towards the front of the turbine and when it blew from behind the configuration of the blades would not cause them to rotate with sufficient speed to draw water from the tank, especially with the obstacles behind the turbine. turbine, namely the tanks and a tree. I promised myself that I would seriously consider removing one of the tubes.

Step 10: Placing the Blades on the Turbine

Then I attached the blades to the turbine. These shovels are fixed with metal clamps, (just like the ones I applied to the tubes) and are easy to put on or take off. In addition, they can be adjusted in their inclination towards the wind, that is, they can be placed more or less in front or side to the wind, according to the ideal position, which can thus be obtained thanks to the tubular supports. These shovels are made of pvc tubes and I have already shown in other posts and videos how to make them.

Step 11: Placement of a Funnel to Prevent the Rope From Leaving the Submerged Pulley

I decided that the pump would only work with a tube, but to prevent the rope from escaping from the submerged pulley, I applied a funnel next to the pulley to prevent the rope from leaving the concavity, in case it was pushed forward with the strongest winds. So the funnel serves as a guide to guide the rope, but, as I said, this is just a precaution, because I think that if the rope is always well tensioned there are no problems.

Step 12: Operation

A bomba está levantando a água apenas alguns metros, o suficiente para ir a um tanque, mas poderia subir perfeitamente um pouco mais, porque aspira muita água com pouco vento. O tubo através do qual a água sobe é ¾.

Nesta imagem, é possível ver o interior do tubo de drenagem de água. A água sobe através das válvulas de borracha e sai através de um tubo de uma polegada. Este tubo de saída deve ser mais largo que o tubo através do qual a água sobe porque, no caso de ventos ligeiramente mais fortes, se fosse o mesmo, não seria capaz de esgotar toda a água que é trazida pela corda.

Now, as you can see in the image, the pump is drawing a lot of water and the wind should be around 10 km / hour. Sometimes it blows a little harder, but it should not exceed 10-15 km / hour. I don’t have any device to measure wind speed, but I checked the wind forecasts for this region on the days I did these tests and these forecasts ranged between 5 and 15 / km / hour, always from the northwest direction, the point where the wind turbine is facing.

Step 13: Pipeline of Water to the Tank

Nesta imagem, estou conectando o tubo de drenagem da bomba ao tanque. Esse depósito recebe a água aspirada pelas duas bombas eólicas que tenho em operação em minha fazenda. Acima desse depósito, existe outro que é fornecido por meio de uma bomba de pedal de rosário que eu já mencionei em outros posts.

Arranjei um sistema para proteger a turbina quando não preciso ou quero que a bomba esteja funcionando.

A água aspirada pelas bombas da minha fazenda está entrando no depósito, mas, como está cheia, a água vai para a roda d'água que fica sobre o pequeno poço da fazenda, fazendo a roda girar, que somente com a força da água que está sendo puxado pelas bombas, opera um gerador e acende dois faróis. A água, quando o poço está cheio, retorna aos tanques.

Termino este post aqui. Essa máquina é muito simples e fácil de fazer, trabalhei muito com a ideia dos dois tubos, mas isso faz parte da minha maneira de sempre inventar.

Thanks and see you in the next post!