Paso a paso para construir una turbina eólica en casa

Hoy traemos una guía muy sencilla para elaborar una maqueta de energía eólica con niños y adultos sin demasiada experiencia en manualidades. La idea es construir una turbina eólica y enseñar a los más pequeños el funcionamiento y valor de las energías renovables. Comencemos por los materiales necesarios:

¿Qué necesitarás para construir una turbina eólica?

Para la turbina y veleta de la cola:

• 4 piezas de madera de 10 cm x 10 cm
• 4 pinchos de 30 cm de largo (3 mm de diámetro, aproximadamente)
• Cinta aislante o celo de por lo menos 19 mm de ancho
• Pegamento de contacto
• Un mecanismo de engranaje grande (alrededor de 60 mm de diámetro)
• Un trozo de madera de 3 cm de espesor y unos 6 cm x 6 cm de tamaño
• Papel antiadherente o papel vegetal
• Pegamento de fusión caliente (este material solo podrá ser manipulado por los adultos)
• Un tornillo de gabinete de unos 35 mm de largo
• 4 arandelas de montaje del tornillo pintura y barniz (opcional)

Para el generador:

• Un motor de juguete
• Un pequeño engranaje de piñón del mismo tamaño que el engranaje grande
• Un muelle de acero o abrazadera para sujetar el montaje del motor
• Un tornillo largo y una tuerca de 25 mm

Para el ladrón de energía:

• Un toroide de ferrita
• Un transistor de pequeña señal
• Una resistencia de 1 kiloohmio
• De 1 a 3 bombillas LED
• 2 cables eléctricos de 20 cm, de calibre fino, con aislamiento
• 5 tornillos para la carcasa pequeña

Para el mástil:

• Un trozo de tubo de PVC de unos 20 mm de diámetro
• Una pieza de 75 cm a 1 metro de largo de un tubo de PVC
• 2 ataduras (pueden ser pequeñas)
• Una canica

Herramientas:

• Una sierra
• Una superficie de trabajo plana
• Un arma de fusión en caliente
• Un taladro y una broca de 3 mm
• Destornilladores
• Plantillas que pueden ser hechas con madera de desecho

Paso a paso para construir una turbina eólica

Paso 1: Hacer los álabes de la turbina

El primer paso para construir una turbina eólica será hacer los álabes. Estas se hacen serrando tres de los cuadrados de madera u otras placas de madera ligera. Es importante que no pesen mucho y sean del mismo tamaño, ya que si no la turbina se puede desequilibrar. Por ello, será práctico utilizar las plantillas durante el proceso.

Tres de los pinchos deberás cortarlos por la mitad (mejor si eliminamos la punta afilada, para minimizar riesgos), con cuidado con la veta de la madera. Con un poco de cinta, se unen los pinchos provisionalmente a las hojas de madera. Ponemos todo sobre el papel vegetal antiadherente y algunos puntos de pegamento de contacto. Doblamos y pegamos. Este es un buen momento para decorar las astas.

Paso 2: Construir la turbina

Busca la pieza de 3 x 6 x 6 cm de madera y cúbrela con el papel antiadherente. Además, deberás crear un orificio justo en el centro para poder ubicar el engranaje. Toma nuevamente los pinchos y distribúyelos de forma uniforme justo debajo del orificio. Para mantenerlos en su lugar, ajústalos con un tornillo.

En este paso es importante que te asegures de que las hojas están apuntando a la misma dirección (sea hacia la izquierda o la derecha). Por supuesto, otro aspecto que no deberás olvidar es que la superficie no deberá entrar en contacto con sus puntas.

Ahora bien, vierte el pegamento de fusión caliente justo en el agujero y comprueba nuevamente que todas las cuchillas estén en la posición adecuada. Espera tiempo suficiente hasta que el material se seque por completo.

Paso 3: Perforación

Ahora prepararemos el trozo de tubo de PVC de 20 mm de diámetro para ser el apoyo en el centro, donde todas las demás partes se unirán. Para ello haremos algunas perforaciones.

Solo uno de los agujeros deberá estar en una posición exacta, los demás pueden tener un margen de error. A continuación te explicamos cada uno de los agujeros que deberás hacer para construir una turbina eólica:

Orificio para el montaje del motor

Nos ocupamos primero del agujero para el montaje del motor. Para este deberás perforar unos 5 cm, atravesando completamente el tubo. El motor se fijará con un tornillo y la tuerca.

Orificio crítico

Debemos perforarlo en perpendicular al primero, y a una distancia determinada por los engranajes y el motor utilizado. Por tanto, lo mejor es que hagas un patrón de montaje del tubo y el motor.

Orificios superiores

Finalmente, realiza cinco agujeros en la parte superior del tubo, cada uno de ellos de 3 mm. Estos solo tienen que ir a través de la pared del tubo una vez (aunque no pasa nada si lo perforas del todo).

Paso 4: El ladrón de energía

También llamado ‘ladrón de Joules’, existen varios tutoriales de cómo hacer uno de estos circuitos que amplifican el voltaje de la pila utilizada en la red. Lo que deberás hacer será:

• Preparar el toroide y enrollar el par de hilos trenzados.
• Aflojar los extremos de los cables y poner dos opuestos de nuevo juntos.
• Colocar el piñón en el motor-generador, orientado hacia el lado contrario del patrón de cinco agujeros.
• Crear las conexiones eléctricas mediante la inserción de los extremos de los cables adecuados en el patrón de cinco agujeros. Para esto, fíjalos con los tornillos pequeños de latón. Corta a la derecha el hilo de rosca y haz la conexión.
• Si no estás seguro de cuál es la parte positiva, sigue adelante y comprueba en qué dirección se ilumina el LED cuando hayas terminado todas las conexiones.
• Si la primera inserción del tornillo es difícil cuando se conectan más de dos cables, haz mayor el agujero con un punzón.
• Para probar después el montaje, gira el piñón rápidamente.

Paso 5: Montaje de la turbina

Coloca el tornillo de eje en el engranaje de la turbina eólica, desde el lado de las astas; y, si hace falta, aumenta el orificio ligeramente con un punzón. Ahora, verifica que la luces LED enciendan con el movimiento.

Si la primera dirección no funciona, prueba con la otra. El sentido correcto de giro es el que tiene la turbina a favor del viento desde el tubo. Si solo funciona al revés, cambia los cables del motor.

Paso 6: La cola de la veleta

¡Ya casi terminamos de construir una turbina eólica! En este punto, une un extremo de la brocheta de 30 cm con el último de los cuadrados de madera de 10 x 10 cm, con cuidado en la dirección de la veta de la madera.

A continuación, une el otro extremo de la brocheta a la parte inferior del tubo con dos bridas en cruz. Asegúrate de que la cola de la veleta permita que la turbina se mantenga de pie.

Paso 7: Instalación

Ubica la canica en el extremo superior del tubo. El tornillo de eje en el interior proporciona un soporte para que la turbina pueda girar suavemente hacia el viento. Como es de suponer, la turbina eólica debe colocarse en posición vertical.

¡Listo! Ya hemos hecho una turbina eólica en pocos pasos. Antes de que te vayas, te compartimos algunos consejos que te serán de utilidad si decides hacer esta manualidad en casa:

• No te preocupes mucho por el motor. La mayoría de los motores de juguete resiste la lluvia bastante bien.
• Si te gusta más, barniza las aspas o sustitúyelas por láminas de plástico.
• Puedes emplear una batería recargable para almacenar la energía y alimentar la bombilla LED cuando no haya viento.

Si te interesa conocer otras manualidades que podrás realizar en casa con los más pequeños, mientras aprenden juntos, te invitamos a visualizar el paso a paso de algunos de nuestros tutoriales como, por ejemplo, la elaboración de un coche eléctrico casero o un panel solar casero.