Generador eólico casero.

Hace algún tiempo me interesé mucho por saber como funcionaba un aerogenerador, poco a poco fui dándome cuenta que no era tan complicado hacer un pequeño modelo para ver su funcionamiento y entenderlo, para así en un futuro poder fabricar uno mucho mas grande y poder aprovechar la fuerza del viento para generar mi propia energía.

No quiero meterme con muchos tecnicismos para explicar el funcionamiento, pero intentaré explicar como genera energía este aerogenerador.

Como sabéis el viento puede hacer girar unas aspas, a las aspas va cogido un eje, a ese eje le colocamos los imanes que producen un campo magnético, y alrededor de los imanes va una bobina de cobre, el movimiento de los imanes genera en la bobina una energía que podemos aprovechar, es una explicación muy básica pero creo que por ahora es suficiente, veréis que es muy sencillo.

El modelo que fabriqué usa algunos materiales de bajo costo y reciclados.

Materiales:

–       Maderas viejas.

–       Imanes de altavoces estropeados.

–       Cable de cobre de la chatarrería de algún motor eléctrico estropeado.

–       Varilla roscada.

–       Rodamientos.

–       Trozo de tubería de PVC.

–       Lata de refresco.

–       Bridas.

–       Abrazaderas con tirafondo.

–       Cinta aislante.

–       Tuercas y arandelas.

Bueno, lo primero que hice fue hacer mi propia bobina de cobre, para esto utilice un trozo de tubería de PVC, le hice un aujero en el centro por donde pasará la varilla roscada (eje), el aujero tiene que ser mas ancho que la varilla para que no roce cuando esta gire.

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Después use unas bridas para hacer las guías, a las bridas les quite las cabezas y las enrolle alrededor del tubo, después las sujeté con cinta aislante, hay cuatro guías, dos a los extremos del tubo y otras dos en el centro del tubo, siempre dejando el aujero del eje libre para que la varilla no roce.

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Después de desmontar el motor eléctrico para sacar la bobina de cobre que tiene, que por cierto, lo que se debe hacer cuando estéis desmontando la bobina es ir enrollando el cobre en algún sitio para que después sea mas fácil su utilización, una vez tenemos nuestro cable de cobre preparado empezaremos a enrollarlo en nuestro tubo de PVC, es importante que vayáis contando las vueltas para dar las mismas vueltas en los dos espacios que hemos dejado, usamos las guías para que el cable quede ordenado, cuantas mas vueltas tenga nuestra bobina mas energía generará.

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Cuando tengáis la mitad del tubo completado se le darán unas vueltas con cinta aislante para que quede bien sujeto y no se mueva, así podréis empezar la segunda parte de el bobinado.

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Para el bobinado hay que dejar dos trozos de cable sobrante cuando empecemos, de ahí saldrá nuestra electricidad, un trozo en cada mitad, así nos quedará un trozo de cable en la parte de arribo del tubo de PVC y otro en la parte de abajo.

El bobinado es la parte que mas tiempo cuesta para hacer, pero también es lo mas importante.

Una vez tuve la bobina preparé una estructura con maderas para sujetar con unas bridas nuestro bobinado, coloqué las abrazaderas y los rodamientos, pasé la varilla por los rodamientos y la sujeté a estos para que no se moviera pero si que pudiera girar, como en la foto de mas arriba, pero con todo bien sujeto.

Una vez tenía la bobina con el eje bien sujeto empecé a colocar los imanes en el eje dentro de la bobina, los imanes son de unos viejos altavoces de ordenador, no son muy buenos pero para hacer la prueba son mas que suficientes, los mejores imanes que hay son los de neodimio. Para colocar los imanes use unas bridas y unos topes para que los imanes quedarán bien fijados en el eje, esto me costó mucho, pero con paciencia lo conseguiréis, los imanes tienen que quedar con un polo hacia cada lado, así que cuando los estéis poniendo en el eje los imanes se atraen y dificulta un poco el trabajo para que queden bien, por este motivo use unos topes, de esa manera se atraen pero con los topes quedan rectos. Los sujeté con bridas y algo de cinta aislante.

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Al terminar con todo esto probé con un tester cogido a los dos cables de cobre que dejé saliendo de la bobina a ver si me daba algo de voltaje, giraba el eje con la mano para que los imanes giraran dentro de la bobina y generaran algo de electricidad, me daba muy poquito voltaje, pero bueno es una pequeña maqueta.

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Ahora ya tenemos nuestro generador, solo falta algo para que haga girar los imanes por dentro de la bobina, para esto usamos unas aspas, como los molinos de toda la vida pero con otra técnica mucho mas sencilla, ya veréis. Cogemos dos latas de refresco de 330ml, y las cortamos por la mitad dejando la parte de la boquilla en una de las mitades, esta parte no nos sirve para nuestro molino.

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Una vez tenemos las dos mitades cortadas las colocamos en el eje, para esto utilicé unas arandelas y unas tuercas, las arandelas sujetan la lata y las tuercas aprietan, al colocar las latas en el eje no hay que hacerlo en un extremo de la lata, sino a la mitad del primer tercio, de esta manera el aire hará que giren, para el diseño de este tipo de molino hay mucha información en Internet y muy técnica.

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Ahora solo falta ver si con la fuerza del viento el aerogenerador puede funcionar, y bueno así es con muy poco viento el aerogenerador funcionaba, giraba a muchísima velocidad, hay que tener en cuenta que no teníamos ningún elemento conectado al aerogenerador, en cuanto le colocáramos cualquier elemento eléctrico que generara un consumo haría un campo magnético en nuestra bobina y esto haría de freno para los imanes, no girarían tan rápido.

Dentro de poco colgaré el video para que veáis como funciona con el viento.

Muchas gracias por seguir nuestro blog.

 

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Caseta para perros con techo-huerto.

Esta semana en Aloe de Sorbas hemos hecho una caseta para nuestros perros con maderas recicladas de palets, no es la típica caseta para perros, hemos querido introducir un huerto en el techo para aprovechar esa superficie, además también hemos querido hacer una prueba de techo reciproco plano, que se ve muy pocas veces, hemos elegido un techo reciproco plano para practicar y ver su funcionamiento antes de hacerlo a lo grande en la casa que estamos realizando con materiales reciclados (palets, tierra, esparto, piedras…).

Lo primero que hicimos fueron las practicas de techo reciproco con los listones que harán de vigas.

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En esta imagen se ve como apoyan los listones unos sobre otros, pero de esta forma no quedaría un techo plano, así que lo que hicimos fueron unos cortes en los listones para que quedara plano sin que perdiera la reciprocidad y aguantara el peso de la misma manera.

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En las fotos se ven como encajan los listones uno sobre otro, también le pusimos un clavo para que quedaran fijos y no se movieran.

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A continuación cortamos unas maderas viejas de las cuales sacamos cuatro trozos de unos 50 cm, suficiente altura para el tamaño de nuestros perros, estos trozos serán los “pilares”.

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Después empezamos a desmontar unos palets para sacar unos travesaños y unir los cuatro pilares, los palets son de 100 x 100cm, usaremos los travesaños enteros sin cortar.

Clavamos los listones de los palets con los “pilares” usando clavos, haciendo la estructura de la caseta.

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Una vez echa la estructura hacemos la primera prueba con las vigas para ver si de verdad funcionan con peso encima.

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Como podéis ver en la foto las vigas son muy largas, así que cortamos el sobrante para usarlos como mas vigas, a estas vigas no les hicimos ningún rebaje, simplemente las clavamos a las vigas que ya teníamos hechas.

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Ahora que tenemos claro como iban las vigas empezamos a clavar las maderas de los palets que habíamos desmontado para ir haciendo las paredes y la entrada para la caseta, estas maderas le van dando cada vez mas consistencia a la estructura.

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Les dejamos espacios entre las maderas para que pase el aire entre ellas, los perros no tardaron en entrar a la caseta ya que se estaba muy fresco dentro de ella aunque aun no tenía el techo terminado.

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Para hacer el techo-huerto simplemente cogemos un palet y le cerramos en forma de jardinera los dos extremos, usamos las mismas maderas del palet.

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Después simplemente clavamos las vigas a la estructura y el palet-jardinera a las vigas para que no se mueva.

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Ya tenemos nuestra caseta para perros, pero queremos darle alguna utilidad mas, en un primer momento íbamos a hacer un techo verde, pero pensamos que era buena idea hacer en el techo un pequeño huerto, esto le dará una buena sombra al interior de la caseta y regulara aun mas la temperatura, además de darle un uso muy útil a la caseta de perros.

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Usamos un plástico para forrar el interior del palet del techo, pusimos una primera capa de piedras y llenamos el resto con tierra y estiércol de cabra para tener un buen suelo para el mini huerto.

Y así es como nos ha quedado la caseta para perros con vigas reciprocas y techo-huerto, todo con materiales reciclados, las maderas de palets, los clavos de los palets que desmontamos, el plástico es de una bolsa resistente, piedras, y estiércol del pastor vecino.

Ya hemos puesto a germinar unas lechugas y espinacas, pensamos que como no tiene mucha profundidad de tierra lo usaremos como semillero, aunque ya os contaremos como funciona, probaremos a ver varias opciones y os contaremos que tal nos va funcionando.

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Esperamos que os haya gustado y os animéis a hacer algo parecido para vuestros perros.

Nuestros perros están encantados!! Guuuuau Guuuuaaau!!!!

Cocinar con el sol.

En este articulo queremos dar a conocer las cocinas solares ya que pueden ser de utilidad en países con climas calurosos y templados, aunque también se usan en países de climas fríos con buenos resultados, aquí vamos a exponer solo unos ejemplos que pensamos pueden ser construidos con materiales reciclados fácilmente.

Cocinas Solares

Se tiene registro de cocinas solares desde el año 1767, año en el que el suizo Horace de Saussure construyó una caja solar que alcanzó los 87 ºC.

Para cocinar los alimentos no se necesita la potencia proporcionada por las cocinas convencionales (1500 W en un quemador de 15 cm 0,0315 m2 son unos 47.600W/m2).

Podemos disminuir la potencia y aumentar los tiempos de cocción. La potencia que proporcionan los rayos solares por exposición directa no es suficiente para cocinar, es por ello que utilizamos las cocinas solares para aumentar la densidad energética solar que recibe el alimento.

Se puede definir cocina solar como aquel dispositivo que utiliza la energía solar para lograr cocinar los alimentos a través de la concentración y/o acumulación de energía solar.

Cocinas de concentración

Consiste en redirigir los rayos solares recibidos en una superficie a otra de menor área mediante materiales reflexivos como espejos, láminas de metales pulidos o plásticos metalizados. Si esta energía se convierte en térmica utilizando materiales oscuros que absorban la radiación, se conseguirá cocinar alimentos.

Este tipo de cocinas sólo utiliza la radiación directa, por lo que funcionarán únicamente en días despejados. Se requiere una reorientación continua, cada 15 o 20 minutos para conseguir una temperatura alta y continua. Existen sistemas mecánicos de orientación aplicadas a algunas cocinas solares.

Para la reflexión y concentración de los rayos solares se pueden utilizar tres tipos de geometría en los reflectores: parábolas, conos y reflectores planos.

Parábola: Conjunto de puntos del plano que equidistan de un punto fijo, llamado foco, y de una línea recta llamada directriz. El eje de la parábola será la línea perpendicular a la directriz que pasa por el foco y vértice de la parábola.

En este caso, todos los rayos solares recibidos en el área de captación de una parábola hecha de material reflectante, se concentran en el foco. El área de captación de una parábola es la proyección de esa parábola en un plano perpendicular a los rayos solares.

En el caso de las cocinas solares, utilizan un paraboloide fabricado de material

reflectante, en cuyo foco se colocará un recipiente oscuro con el alimento a cocinar.

Son las cocinas que logran mejor nivel de concentración, logrando tiempos de cocción similares a las cocinas convencionales y alcanzando temperaturas superiores a 200 ºC.

Cono: En el caso de conos reflexivos, la radiación solar se redirige a una recta, el eje del cono. Si en la recta no hemos colocado un receptor para esos rayos solares, seguirán reflexionando en las paredes del cono hasta llegar al centro. En cada reflexión que se produce existen unas pérdidas dependiendo del material reflectante utilizado, por lo que esta geometría no es tan efectiva como el paraboloide.

Esta geometría no se utiliza prácticamente en cocinas solares por las pérdidas producidas en cada reflexión.

Reflectores planos: En este caso se colocan planos de material reflectante para modificar la dirección de los rayos solares hacia una zona determinada. Se consigue la concentración al utilizar varios de estos paneles dirigiendo los rayos solares hacia una misma zona. En este caso, de nuevo, el área de captación es la proyección del reflector en un plano perpendicular a los rayos solares.

Cocinas de acumulación

Consiste en acumular la energía solar a través del efecto invernadero en el interior de una caja donde se encuentran los alimentos.

Las cocinas solares de este tipo se las conoce como hornos solares, ya que realiza las mismas funciones que un horno. Consiste en una caja aislada con una ventana de vidrio orientada al sol.

La acumulación de la energía en los hornos solares se logra a través de dos formas simultáneamente:

− Utilizando materiales conductores y absorbentes de color negro mate. Los materiales absorberán la radiación y la parte que emite será en longitud de onda grandes, de forma que no atraviesen el vidrio. Estos materiales se usarán en el recipiente que contiene la comida y en una lámina en el fondo, elevada ligeramente del suelo. De esta manera calentaremos el aire del interior del horno.

− Aislando los laterales y el fondo de la caja se reducen las pérdidas de calor

acumulado. Para evitar las pérdidas por conducción y convección colocaremos

materiales aislantes como el corcho, papel de periódico o fibra de coco, y para evitar las pérdidas por radiación, colocaremos material reflectante en paredes y fondo del horno, evitando además que la humedad entre en contacto con el material aislante.

Para aumentar el aislamiento en la zona del vidrio, se coloca un doble vidrio, dejando una cámara de aire entre ambos. Esto tiene el inconveniente de que el porcentaje de radiación que entra se reduce.

En la mayoría de este tipo de hornos se alcanzan los 150 ºC, por lo que la cocción es lenta y no existe el riesgo de que los alimentos se quemen. Este tipo de cocina solar utiliza tanto la radiación difusa como la directa, pero las mayores temperaturas se alcanzan en días despejados.

Cocinas mixtas

 La mayoría de las cocinas solares se valen de los dos métodos para conseguir altas temperaturas. Los hornos lo logran añadiendo reflectores exteriores, que por reflexión aumentan la densidad energética que atraviesa el vidrio. En la mayoría de los casos los reflectores son de tipo plano. En el caso de cocinas de acumulación, se logra introduciendo el recipiente con comida en otro recipiente acristalado o bolsa de plástico transparente que realice el efecto invernadero.

Cocinas indirectas

Las cocinas indirectas aprovechan la energía solar almacenada en un fluido térmico para calentar los recipientes.

El sol calienta un fluido térmico (aceites generalmente) a través de unos colectores solares y se almacena en un depósito aislado. Cuando se necesita cocinar, el fluido se bombea hacia las cocinas. Las cocinas deben estar lo más cerca posible del depósito para evitar pérdidas mecánicas.

Este tipo de cocinas son más complicadas de diseñar y tienen un alto precio. Se utilizan para hospitales o centro con comedores comunes para mucha gente. Gracias al almacenamiento, se puede cocinar en cualquier momento de manera similar a como se hace en una cocina convencional.

Recipientes

 Al hablar de cocinas solares, se debe tener en cuenta que el recipiente que contiene los alimentos debe ser adecuado. Para ello, los recipientes deben cumplir ciertas condiciones:

− El material debe ser metálico, ya que son buenos conductores de calor para transmitir el calor a los alimentos de su interior.

− El color debe ser negro, ya que es el color que mejor absorbe la energía que recibe. Para ello podemos pintarla con pintura negra mate anticalórica sin plomo, o bien con negro de humo.

− La tapa es un elemento muy importante para mantener el calor. Algunas cocinas solares son lo suficientemente potentes como para cocinar sin ella, pero otras necesitan la tapa para mejorar el rendimiento o bien para disminuir el tiempo de cocinado. Ésta también evita que la evaporación del agua de los alimentos condense en el vidrio de los hornos solares, el cual disminuye la proporción de energía que entra en el horno.

Modelos de cocinas y hornos solares

Horno caja Horno de caja: Horno artesanal de sencilla construcción. Sólo requiere dos cajas de cartón, vidrio, papel de aluminio, una chapa metálica y aislante (cartón, papel de periódico, fibra de coco,….). Llega a alcanzar los 150 ºC. Al ser de cartón, no se deberá exponer a ambientes muy húmedos.

 

 

Cocina solar plegable: Variante al modelo anterior, que gracias a su construcción permite desmontarlo y plegarlo en forma de maletín. La altura interior se reduce a unos pocos centímetros respecto al anterior.

Horno plegable

Sunstar: Horno de caja mejorado con cuatro reflectores plegables. Alcanza los 150 ºC.

                  SunstarSunstar2

 Cocina 30º/60º: Horno solar realizado en madera que recibe este nombre debido a las dos inclinaciones que puede tomar, 30º y 60º. Esto permite aprovechar mejor la energía a pesar de la variación de alturas del sol. Llega a alcanzar temperaturas del orden de 180 ºC.

Cocina30º-60º Cocina solar neumática: Horno solar muy sencillo consistente en colocar un neumático de automóvil y colocarlo entre una tabla de madera y un vidrio. No hay registro de temperatura.

Cocina neumática

 Panel solar Bernard: Se trata de una cocina solar portátil, muy ligera y sencilla. Se construye con una serie de cortes en una caja rectangular de cartón y forrando el interior de un material reflectante. Se necesita una bolsa de plástico transparente o cuenco de vidrio que proporcione efecto invernadero. Debido a su tamaño, permite cocinar poca cantidad de comida, para una persona aproximadamente. Supera los 100º C de temperatura.

Panel Bernard

 Panel de doble orientación (hot-pot): Este diseño permite, a través de un enganche, tener de dos orientaciones para aprovechar la luz solar en diferentes latitudes. Se construye de manera similar a la anterior y de nuevo es necesario una bolsa de plástico transparente o un cuenco de vidrio para conseguir el efecto invernadero.

Doble orientación

 Cocina solar cónica instantánea: Cocina construida a partir de un parasol de coches. Se da forma cónica al parasol y se coloca un recipiente oscuro dentro de una bolsa de plástico transparente. Es capaz de alcanzar los 170ºC. Su desventaja consiste en conseguir un parasol con material reflexivo en algunos países.

Cónica instantánea

 Otros modelos: En el Mercado se pueden encontrar muchos modelos distintos de hornos y cocinas solares para diversos usos, pueden ser portatiles o pueden ser tan grandes que se necesita de un remolque para poder moverlos, pueden alcanzar temperaturas de hasta 1020ºC y con precios que oscilan entre los 20€ y los 8000€.

Cocina parabólicaCocina gigante

 


 

 

 

Ejemplo sencillo de construcción de horno de caja:

 Materiales:

-Aislante: Fibra de coco, hojas secas, papel de periódico, cartón, lana.

-Carcasa o cuerpo: Cartón, madera, chapa.

-Reflector: Papel de aluminio, bolsas de patatas fritas, cartón de leche,       latas de refresco (estos tres últimos al revés)

-Ventana: Cristal o vidrio, plástico translucido.

Materiales y herramientas de construcción:

-Método de fabricación y montaje: Totalmente manual y artesanal.

-Herramientas de corte: Tijeras, cuchilla, corta vidrios.

-Herramienta de ensamblaje: Pegamento blanco, pegamento de papel, silicona anti-moho.

 

1.- El horno:

Lo primero y fundamental es encontrar dos cajas de cartón. La pequeña será el espacio útil para cocinar, por lo que se partirá de esta caja. Se buscará que sea lo más baja posible y de forma rectangular. La caja grande debe albergar a la pequeña y debe sobrar al menos 5 cm por cada lado estando la caja pequeña dentro de la grande. El carton grande debe ser mayor que la base de la caja grande.

Forrar el interior de la caja pequeña con el papel de aluminio dejando la cara más brillante al descubierto, para lo cual se utilizará la cola blanca o pegamento de barra (la cola se puede diluir en agua o bien utilizar tal cual).

Colocar la caja pequeña sobre un cartón grande y marcar el contorno con el lápiz. Con la cuchilla cortar por la marca. Realizar la misma operación sobre la base de la caja grande. Introducir la caja pequeña sobre la caja grande de manera que el agujero de la base coincida con la parte superior de la caja pequeña y pegar las solapas a la base.

Rellenar los huecos con el aislante, teniendo en cuenta que NUNCA debemos usar

poliespán o corcho blanco (se degrada a partir de los 100 grados produciendo gases combustibles). Los aislantes serán; Fibra de coco, cartón y papel de periódico. Una vez completado su relleno, proceder a su cierre con la cinta de embalar.

Pintar la chapa de metal de negro. Ésta será la base sobre la que colocaremos los

recipientes dentro del horno.

 

2.- La tapa:

Colocar el horno sobre la tapa y marcar el contorno con el lápiz. Doblar el cartón por las marcas asegurándose que encaja con el horno y utilizando la cinta de embalar sujetar las esquinas. Colocar los dos cristales, uno por la parte de arriba de la tapa y otro por la parte de abajo colocando un cordón de silicona continuo para su sujeción por cada cristal.

 

3.- Reflector:

Marcar con lápiz la tapa. Trazar con el lápiz una paralela a uno de los lados más largos, a 5 o 10 cm de distancia. Cortar con la cuchilla por las marcas dejando la línea paralela interior sin cortar. Doblar por esta línea y pegar con cinta de embalar a la tapa. La parte que toca al horno se forrará con papel de aluminio.

 

4.- Antes del primer uso:

Importante: Antes de utilizarlo por primera vez, cerrar el horno y colocarlo al sol dejándolo que coja temperatura. Dejarlo una hora y abrirlo para que ventile. Repetir de nuevo la operación para eliminar los gases que expulsan la silicona y la pintura.

 

Fuente: Departamento de Máquinas y Motores Térmicos. Director de la investigación: Dr. M. Félix Mendia Urkiola. Equipo Investigador: J. Imanol Madariaga Longarai, Xabier Gaztañaga Galarraga, Raúl Larriba Bartolomé