Mini vetrogenerator od starog flopi drajva

Mini vetrenjača od starog flopi drajva je prilično jednostavan projekat za samogradnju. Iako deluje kao igračka, mini vetrenjača može imati praktičnu primenu u mnogim situacijama. Pogotovo ako ste na kampovanju, pecanju, u vikendici, čamcu ili negde gde vam gradska električna mreža nije dostupna.

U pitanju je izuzetno jednostavan vetrogenerator za punjenje AA/AAA baterija (NiCd, NiMh...), mobilnih telefona, MP3 plejera ili za direktno napajanje manjih sijalica, LED rasvete i sličnih malih potrošača. Srce mini vetrenjače je izrađeno od delova iz starog flopija 5.25" (flopi za velike diskete).

Step motor iz flopi drajva je izabran iz više razloga. S obzirom da računarska tehnologija veoma brzo zastareva, flopi drajv mozete nabaviti jeftino, najčešće potpuno besplatno. Step motori su izuzetno pogodni za manje vetrenjače jer im nije potreban nikakav prenosni mehanizam, već se njihov rotor može direktno spojiti na turbinu (propeler) čime se pojednostavljuje samogradnja i smanjuje buka koju vetrenjača proizvodi. Step motor proizvodi stabilan napon i pri niskom broju obrtaja (oko 200 rpm) što mu daje veliku prednost u odnosu DC alternatore i motore koji zahtevaju 10 do 15 puta veći broj obrtaja. Ovo je veoma bitno, pogotovo kada je brzina vetra manja.

Napajanje i punjenje potrošača reguliše nešto malo elektronike (nekoliko dioda, otpornik, kondenzator i integralno kolo). Svako ko je bar jednom koristio lemilicu će moći da napravi ovaj sklop.

Kada je vetrovito, generator ove male vetrenjače proizvodi struju koja je sasvim dovoljna da napoji jednu sijalicu ili napuni nekoliko baterija. Primene su praktično neograničene, ljudi koji su napravili ovu vetrenjaču su na kraju postavili USB priključak (uz stabilisan napon 5V) na vetrenjaču tako da na jednostavan način mogu spojiti i puniti sve uređaje novije generacije (iPod, MP3 player, HTC telefon...) koji se inače pune preko USB porta računara.

Slika 1

Za početak su pronašli računar starije generacije (PC286) i iz njega izvadili flopi disk jedinicu (5.25 inča - slika 1). Flopi im je poslužio kao "donor" za najbitniji deo vetrenjače - generator. Potrebno je otvoriti flopi drajv i iz njega pažljivo izvaditi step motor (slike 2 i 3).

                                Slika 2                                                     Slika 3

Stacionarnom bušilicom su napravili dve rupe na remenici osovine rotora kao što je prikazano na slici 4. Ovo će im kasnije omogućiti da šrafovima direktno pričvrste turbinu (propeler) vetrenjače za rotor step motora.

Slika 4

Zatim se izrađuje elektronika (slika 5) čiji je zadatak da ispravi naizmeničnu struju (pretvori je u jednosmernu) koju generiše vetrenjača i na kraju filtrira i stabilizuje napon na 5 Volti (slika 6) kako bi se bezbedno priključio bilo koji USB uređaj. Iako su oni upotrebili štampanu pločicu, s obzirom na jednostavnost elektronske komponente može se zalemiti i direktno, bez štampane pločice. Od alata vam je potrebna lemilica i nešto kalaja sa pastom za lemljenje.

                                      Slika 5                                                 Slika 6

Elektronske komponenete treba vezati prema dole navedenoj šemi. Izvode namotaja step motora treba spojiti sa ispravljačkim diodama 1N4004 (prikazano na levoj strani slike 7).

Slika 7 - Elektricna šema mini vetrogeneratora

 PAŽNJA! Step motori najčešće imaju 5 izvoda/žica, međutim možete naići i na one koji imaju 4, 6 ili 8 izvoda. Ovo je veoma bitno utvrditi kako bi ispravno povezali motor sa elektronikom vetrenjače. Iako je skoro nemoguće spaliti step motor, dodatni oprez nije naodmet!!!

Kupljen je USB produžni kabl (Slika 8), presečen na pola i vezane su žice ženskog USB priključka direktno na izlaz elektronike vetrenjače (desna polovina šeme sa slike 7). USB produžni kabl ima ukupno 4 žice, međutim potrebno je koristiti samo spoljne dve, plus i minus 5V (slika 9).

                     Slika 8                                                Slika 9

Ukoliko želite da vam vetrenjača služi isključivo za punjenje baterija, možete napraviti mnogo jednostavniji elektronski sklop od onog koji je ovde prikazan (slika 10).

Slika 10

PAŽNJA! Pre spajanja bilo kog USB uređaja OBAVEZNO proveriti polaritet i tačan napon (mora biti između 4.9 i 5.3 V) na USB priključku vetrenjače pomoću voltmetra!!!

Zatim sledi izrada preostalih mehaničkih delova vetrenjače. Potrebno je još napraviti nosač vetrenjače i turbinu (propeler). Nosač možete napraviti od aluminijumske cevi precnika 3-4mm i zatim ga dobro fiksirati. Ukoliko planirate da često premeštate vetrenjaču, najjednostavnije rešenje je da nosač fiksirate pomoću stalka za suncobran kako bi obezbedili mobilnost (slika 11).

Slika 11

Generator (step motor) je najlakše pričvrstiti direktno za nosač pomoću šelne ili pomoću metalnog "L" profila, zavisno od toga da li ćete koristiti horizontalnu ili vertikalnu turbine.

Ukoliko se odlučite za vetrenjaču za horizontalnom osovinom, možete napraviti trokraki propeler koristeći metar, olovku i makaze za lim. Potrebna vam je tabla lima 0.8x0.8m, debljine 0.5mm. Isecite delove i oblikujte ih prema uputstvu sa slike 12, a zatim turbinu pričvrstite šrafovima za rotor step motora.

Slika 12

Ukoliko ne želite da baš sve napravite sami, možete jeftino nabaviti gotov, fabrički izrađen propeler u svakoj bolje snabdevenoj prodavnici delova za belu tehniku (slika 13).

Slika 13

Za vetrenjaču sa vertikalnom osom, najjednostavnije je napraviti turbinu od plastične kante (od farbe). Isecite je po sredini, zatim postavite na okruglu ploču od drveta ili plastike (slika 14). Na kraju celu konstrukciju pričvrstite šrafovima za rotor generatora (step motor).

Slika 14

Pri jakom vetru (preko 10 m/s), mini vetrenjača može da proizvede u proseku oko 5 W električne energije. Ovo je u pricipu maksimum sa generatorom u vidu step motora iz flopi drajva, mada snaga takođe zavisi od dimenzija turbine i od toga koliko ima vetra.

Za krovnu montažu je pogodnija vetrenjača sa vertikalnom osom jer je daleko efikasnija pri brzim i čestim promenama pravca vetra (košava). Za primenu na otvorenom možete koristiti verziju vetrenjače sa horizontalnom osom i trokrakom turbinom.

Iako je snaga ovakve vetrenjače prilično mala, ona bez problema može da napaja LED rasvetu dvorišta (10-20 Hi-Power LED dioda) ili da vam obezbedi autonomno napajanje za mobilni telefon na kampovanju. Najbitnije je to da uspešna samogradnja ovakve mini vetrenjače može da vam bude ohrabrenje da kasnije napravite mnogo snažniji vetrogenerator sa kojim ćete smanjiti potrošnju ne-obnovljive energije.