Introducción
Este innovador proyecto le guiará paso a paso en la conversión de una vieja lavadora Fisher & Paykel SmartDrive en un eficiente generador hidroeléctrico equipado con una rueda Pelton. Este sistema puede proporcionar energía sustentable y fuera de la red para su hogar, aprovechando el potencial del agua en movimiento.
Materiales necesarios
- Una lavadora antigua y fuera de uso
- Rueda Pelton, disponible en plataformas como eBay por menos de $100
- Una tubería de interior de aproximadamente 6 pulgadas de diámetro
- Componentes plásticos resistentes para crear los brotes de agua y la cubierta protectora
- Madera contrachapada de 0.5 pulgadas de grosor
- Panel de Perspex para la ventana de inspección y servicio
- Sellador de silicona de alta resistencia
- Pernos y lavadoras de acero inoxidable para ensamblajes duraderos
- Rectificador de corriente para convertir CA a CC
- Banco de baterías para almacenamiento de energía (opcional)
- Inversor para transformar CC en voltaje doméstico (opcional)
- Controlador de carga para gestionar la energía almacenada (opcional)
- Controlador lógico programable para automatización (opcional)
Desmontaje y preparación de la lavadora
Localice una lavadora en desuso y retire cuidadosamente la cubierta superior desenroscando los tornillos correspondientes. Desconecte los cables conectados al motor y retire la carcasa de control. Extraiga la bañera, preservando el estator, el eje del rotor y los rodamientos. Inspeccione el rotor, verificando que los imanes estén en buenas condiciones sin grietas o roturas. La revisión del cableado es esencial, utilizando un multímetro para detectar posibles cortocircuitos o cables deteriorados.
Reconfiguración del estator
Para optimizar la eficiencia, proceda a re-cablear las bobinas del estator. Identifique los grupos de bobinas de cobre en los 42 postes distribuidos en conjuntos de 6. Marque el punto medio entre cada grupo con un marcador para facilitar los cortes precisos. Corte suavemente los cables en los puntos señalados, asegurándose de exponer los extremos para futuras conexiones. Limpie los cables con papel de lija o un archivo para eliminar el esmalte de aislamiento y garantizar un contacto eléctrico óptimo.
Con una longitud adecuada de cable aislado, conecte los extremos de cada grupo formando un lazo continuo, soldando los cables en los terminales principales del estator. Asegúrese de limpiar las superficies de los terminales para una mejor conductividad, soldando aproximadamente 1 cm de aislamiento en los cables antes de conectarlos. Repita este proceso en todos los grupos de bobinas, formando un circuito cerrado que permitirá una generación de electricidad más eficiente.
Preparación de la rueda Pelton y componentes relacionados
Utilice un tubo interior antiguo para crear un sello hermético alrededor del eje de la rueda Pelton. Corte el tubo a un diámetro de aproximadamente 6 pulgadas y asegúrelo en la parte trasera de la bañera. La rueda Pelton debe estar firmemente unida al eje, ya sea mediante tornillos roscados o un acople de spline. La posición del chorro de agua debe centrarse en las copas de la rueda para maximizar la eficiencia de conversión de energía hidráulica en eléctrica.
Marca cuidadosamente la ubicación en la bañera donde el chorro impactará en el centro de las tazas de Pelton. Con un accesorio de sierra de agujeros, realiza un orificio preciso para la boquilla que canalizará el agua. Además, crea un orificio en la parte inferior de la bañera para facilitar el drenaje del agua después de su paso por la turbina. Para gestionar el flujo de agua, construya una rampa con plástico de alta resistencia que guíe el agua hacia la corriente, evitando salpicaduras y asegurando un flujo controlado.
Construcción de la cubierta y protección
Corte una cubierta frontal de madera contrachapada de 0.5 pulgadas para reforzar la estructura y prevenir salpicaduras. Incluya un orificio lo suficientemente grande para acceder a la rueda Pelton para mantenimiento. Adicionalmente, corte una ventana rectangular en la cubierta, colocando un panel de Perspex ligeramente más grande para crear una vista clara del interior. Selle la ventana con espuma de neopreno y aplica sellador de silicona en los bordes, asegurando una hermeticidad completa.
Para protección adicional, construya una cubierta plástica pintada que resguarde los componentes eléctricos de las inclemencias del tiempo. La pintura ayuda a prolongar la vida útil del plástico, que puede deteriorarse rápidamente bajo exposición solar constante.
Montaje y conexión del generador
Monte el estator, el rotor y el rectificador en una base de madera robusta. Conecte los cables del rectificador a los terminales del estator; este dispositivo convertirá la corriente trifásica en corriente continua adecuada para la carga. Asegure el rotor en el eje con los métodos apropiados y conecte las bobinas re-cableadas en serie o paralelo según sea necesario. La configuración debe garantizar una salida estable de energía eléctrica.
Configuración final e integración del sistema
Coloque cuidadosamente toda la estructura en su lugar, asegurando que la bañera, la rueda Pelton, el estator, el rotor y el rectificador estén firmemente fijados en una base estable. La presión del agua en la tubería debe mantenerse alrededor de 45 psi para obtener una generación superior a 600W, aproximadamente 21 amperios a 29 voltios. La rueda Pelton, accionada por el flujo de agua, hace girar el motor de la lavadora re-cableado, generando electricidad de corriente continua.
Esta energía se almacena en un banco de baterías, que posteriormente alimenta un inversor para suministrar electricidad en el hogar. La gestión de la energía se controla mediante un controlador de carga que previene la sobrecarga de las baterías, asegurando un funcionamiento eficiente y duradero del sistema.
Créditos y agradecimientos
Imagen de referencia: Ram enojado
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