Actualizado: 13/07/2022

Hoy vamos a aprender el proyecto para construir un generador hidroeléctrico casero. La energía hidroeléctrica es una de las principales fuentes de energía renovable en el mundo, representando una quinta parte de la electricidad a nivel mundial.

Hay dos métodos de hacer un generador eléctrico casero, bien usando una dinamo o bien construyendo nuestro propio generador.

Un generador tiene dos partes:

  • El estátor, la parte que no se mueve y se equipa con las bobinas para colectar electricidad.
  • El rotor, la parte que se mueve y que tiene los imanes que inducen electricidad en las bobinas.

Cómo hacer un generador hidroeléctrico.

Lo primero que haremos es imprimir los discos que puedes encontrar aquí.

Este plano lo pegaremos a un trozo de cartón corrugado, intentando que no se formen grumos al pegarlo. Con la ayuda de un cutter, cortamos el rotor y el estátor.

Haremos un pequeño agujero en el centro del rotor usando un clavo, de mayor tamaño en el centro del estátor (concretamente del tamaño del círculo que está dibujado).

Dobla un pedazo de cartón de 3 x 16 cm por la mitad y pasa cinta aislante alrededor para mantenerlo de esa forma. Este cartón será nuestra guía para hacer las bobinas.

Prepara 8 tiras de 4 cm de cinta aislante antes del siguiente paso. Enrolla el cable de cobre esmaltado a través de la guía para formar la primera bobina de manera que esta tenga unas 200 vueltas, no sin antes dejar unos 10 cm sin enrollar para que sean los conectores.

Con cuidado, saca la guía de la bobina y usa los trozos de cinta aislante para mantener la forma de la bobina. Raspa el esmalte de las puntas de cada cable con una lija (aproximadamente 1 cm de cada punta). Asegúrate de que esa porción del cable este totalmente sin esmalte. Repite los pasos anteriores para hacer otras tres bobinas.

Construcción de la bobina.

Coloca las bobinas sobre el disco del estátor, respetando el sentido indicado por la plantilla (dos bobinas en enrolladas en sentido horario y dos en sentido anti-horario). Une los cables de tal manera que la corriente pueda seguir el camino indicado por las flechas, comenzando por la bobina anti-horaria del lado inferior izquierdo. La unión de los cables debe ser hecha enrollando los lados sin esmalte de cada bobina. Coloca cinta aislante para cubrir las conexiones.

Verifica que tus conexiones sean correctas midiendo la resistencia del circuito con un multímetro. Si las conexiones están bien hechas, la resistencia debe ser pequeña (<10 ohm).

Una vez confirmado el buen funcionamiento, pega las bobinas al estátor usando silicona. Espera que la silicona seque antes de colocar la siguiente bobina.

Consigue 4 imanes de tipo cerámico o de tierras raras de más o menos 18 mm de diámetro. Usando una brújula magnética determina la polaridad de cada lado del imán y marca el polo norte de dos imanes y el sur de los otros dos.

Pega los imanes con silicona de tal manera que la polaridad se alternada (N-S-N-S). La posición y la polaridad están descritas en la planilla del rotor.

Haremos el eje con un tarugo de madera de 20 cm x 1/4″. Sacaremos punta al tarugo con una cuchilla.

Construcción de la turbina.

Para construir la turbina, debemos perforar el centro de un corcho de 3 a 5 cm con un taladro de 1/4″. Coloca el corcho sobre la plantilla y usando un lapicero marca los lugares donde se colocaran las cucharas.

Usando una navaja, perfora los lugares marcados. Corta el mango de 8 cucharas de plástico dejando un centímetro de mango. Inserta las cucharas en el corcho y ajusta el ángulo y la profundidad de cada cuchara de manera que estas se encuentren espaciadas y tengan el mismo ángulo de inclinación en relación al corcho. Pega con silicona las cucharas en el corcho.

Consigue una garrafa de 4 litros de forma rectangular, corta con tijeras o navaja la parte inferior como se ve en la foto.

Usando una regla, encuentra el centro de unos de los lados laterales. Marca este punto con plumón (rotulador) indeleble. Repite el trabajo en el lado contrario. Perfora ambos lados con un taladro de 1/4″ en la marca que hiciste.

Con ayuda de chinches asegura el estátor a uno de los lados del envase de tal manera que el centro del estátor coincida con el centro del envase.

Con ayuda de una tijera corta 2 pedazos de 1 cm cada uno de un tubo de PVC de 1/4″. Pasa el tubo a través del centro del envase plástico y del estátor y del eje como se ve en la figura.

Inserta el tarugo a través de la turbina y el envase como se ve en la figura anterior. Posiciona la turbina dentro del envase de manera que las cucharas estén debajo del cuello de botella. Ajusta también la posición del tubo de vinilo de manera que estos no toquen el interior del envase. Ahora coloca el segundo tubo después del estátor. Los tubos ayudaran a mantener todas las partes de la turbina en su posición cuando esta gire. Gira la turbina para comprobar que la turbina no golpee el lado interior del envase.

Inserta el rotor en el eje. Los imanes deben estar a unos 2 o 3 mm de las bobinas. Gira el eje para comprobar que los imanes no golpeen las bobinas. Ajusta el ángulo del disco si es necesario.

Si el rotor gira sin problemas, fija la posición de él colocando silicona caliente sobre el tarugo.

Coloca el envase cerca de un caño y haz girar la turbina con agua. Mide con un multímetro la energía que produces.

Nota: Si decidiste usar la dínamo, reemplaza el rotor y el estátor por él.

A continuación unos vídeos relacionados: (en inglés)

https://ecoinventos.com/como-hacer-un-generador-hidroelectrico-casero/

20/03/2023