Pompe à eau éolienne bricolage

Cet été, j'ai fabriqué un tas de choses amusantes en PVC pour mes nièces et neveux en visite, et cette pompe à eau éolienne est une combinaison de deux de ces projets: un moyen de dissuasion pour les chevreuils et un pistolet à eau de type pompe.

Cette pompe à eau est définitivement en phase bêta. Tous les composants fonctionnent, mais la conception est très inefficace et nécessite un vent considérable pour pomper l'eau de notre étang. Dans la vidéo ci-dessous, je joue la partie d'un coup de vent pour vous donner un aperçu du fonctionnement de la pompe. La dernière étape de cet instructable discutera des bogues dans la conception actuelle et comment ils peuvent être améliorés pour une utilisation plus efficace de l'énergie éolienne.

VOIR LA DERNIÈRE ÉTAPE POUR UNE RE-CONCEPTION COMPLÈTE ET UNE VIDÉO DE LA POMPE DE TRAVAIL.

Étape 1: Roues et engrenages

Comme mon projet de lustre en plein air, la plupart des pièces de cette éolienne provenaient de la benne à ordures du magasin de vélos. Je ne connais pas les noms de toutes ces parties, donc je ne les nomme pas. Ce que je peux dire, c'est que les pièces ressemblant à des engrenages n'étaient pas des engrenages sur les vélos (je les ai transformés en engrenages en ajoutant des boulons). Je les ai trouvés sur des roues de vélo de montagne, et ils ne peuvent être installés que sur une roue qui en avait une en premier lieu.
Je ne sais pas non plus quel est le meilleur ordre pour assembler cette éolienne, alors je vais juste dire ce que j'ai fait.
1. Ajout de petits boulons dans tous les autres trous de l'un des "engrenages". Pour l'engrenage supérieur (horizontal), j'ai utilisé des boulons plus courts; les plus longs pour le vertical. J'ai laissé les boulons supérieurs tels quels et j'ai mis des entretoises en nylon sur les «dents» de l'engrenage vertical, en les fixant avec du ruban de téflon.
2. Fixez l'engrenage horizontal à l'essieu d'une roue de vélo de montagne.
3. Fixez une deuxième jante de roue de vélo à la première à l'aide de trois supports métalliques (la mienne s'est retrouvée plus courte que celle illustrée sur cette photo en raison d'un changement de plan).
4. J'ai trouvé un moyen de fixer un té en PVC de 1 po au sommet d'un trépied.
5. Installation de l'engin de roue de bicyclette dans le haut du té en PVC. J'ai utilisé quelques pièces circulaires en bois percées dans un morceau de 1x2. Le trou au centre des pièces en bois maintenait fermement la tige d'essieu. J'ai utilisé quelques pièces étranges comme entretoises pour élever l'engrenage horizontal à l'endroit où il attraperait l'engrenage vertical.
6. Installation de l'engrenage vertical dans la partie horizontale du PVC. L'engrenage doit reposer sur un roulement à billes afin qu'il puisse tourner librement. J'ai utilisé une partie d'un essieu qui avait un roulement à l'intérieur. Utilisez tout ce que vous pouvez trouver pour "bourrer" l'équipement en place et l'empêcher de vaciller.

J'ai dû faire beaucoup de calage et de rasage pour que les choses s'adaptent. J'ai calé avec du carton de papier toilette et rasé avec un dremmel ou du papier de verre. Tu fais ce que tu dois faire.

Étape 2: Fabrication des ailes de vent

Je voulais que les coupe-vent soient plus gros que ceux que j'ai installés sur le gadget dissuasif pour les cerfs, mais toujours légers. L'étain semblait être le matériau parfait, mais j'avais peur de tout couper lorsque j'essayais de couper les morceaux d'étain à la bonne taille (j'ai attrapé un morceau de conduit d'une cour de recyclage à cet effet). J'ai donc minutieusement feutré cinq morceaux de soie et les ai enduits de polyuréthane. Ils se sont révélés superbes, mais quand je les ai installés et installé le moulin à vent pour un test, ils étaient complètement ratés. Le vent ne savait pas quoi faire avec tout ce duvet. Ces feuilles en plastique + soie sont mon substitut rapide aux feutrées.
Je ne sais pas comment s'appelle ce plastique. Je l'utilisais comme diffuseur de lumière en photographie, car il est semi-opaque et léger. J'espère que quelqu'un saura comment on l'appelle et où l'acheter.
Pour les foils, j'ai divisé ce que j'avais en cinq. Je voulais le plus grand foils possible, vu ce avec quoi je devais travailler. Ensuite, j'ai acheté un foulard en soie dans une friperie et je l'ai coupé en cinq (un peu plus gros que les feuilles).
J'ai poncé le côté terne du plastique et l'ai peint avec du polyuréthane pour adhésif (parce que c'est ce que j'avais sous la main).
Après avoir collé la soie sur les feuilles de plastique, j'ai coupé l'excès de soie et j'ai percé des trous pour les rayons qui les maintiendraient sur les jantes des roues de vélo.

Étape 3: Installation des ailes de vent

Pour installer les ailes de vent, j'ai percé cinq trous assez grands pour accueillir un rayon de vélo - dans les deux jantes de roue de vélo. Les rayons sont insérés de l'intérieur de la jante et fixés avec de l'époxy de plombier. Une fois que l'époxy sèche, les feuilles sont glissées sur les rayons et fixées à l'extérieur des rayons avec de l'époxy. J'ai vissé des écrous de rayon à l'extrémité des rayons pour empêcher les feuilles de tomber.

Étape 4: Le connecteur de l'éolienne

Si vous regardez attentivement le mécanisme d'engrenage vertical, vous verrez un petit roulement à billes rouge à l'arrière de l'une des «dents» de l'engrenage. Ce roulement, et un autre identique fixé au piston sur la pompe à eau, permettent à la pièce de connexion entre le moulin et la pompe à eau de se déplacer librement, transférant la force horizontale du vent dans la force de haut en bas de la pompe à eau. La "bielle" elle-même est en PVC. Je l'ai peint pour qu'il soit rouillé (voir l'étape 4 du projet de lustre extérieur pour plus de détails), puis j'ai inséré des écrous de rayons de vélo dans le plastique en les chauffant sur une cuisinière à gaz.

Étape 5: Pompe à eau en PVC

Voici le dessin du pistolet pompe à eau en PVC que j'ai réalisé pour mes visiteurs. Je n'ai fait aucun changement, sauf pour ajouter un crochet à œil au sommet du piston et fixer le deuxième roulement à billes au crochet.
Et voici également la vidéo de la façon dont je l'ai assemblé.

Étape 6: Assemblage de la pompe à eau éolienne

Pour assembler la pompe à eau éolienne, j'ai enfoncé une tige de métal dans le sol où je voulais que la pompe se tienne. À cette tige, j'ai renforcé la partie extérieure du mécanisme de la pompe à l'aide de deux pinces à vis. J'ai ensuite positionné la partie du moulin à vent au centre au-dessus de la pompe et suffisamment haut pour permettre au bras de connexion de s'étendre et de se contracter sans se déformer. Enfin, j'ai attaché le bras de liaison aux deux roulements à billes - l'un sur l'engrenage horizontal, l'autre sur le piston de la pompe.
Le projet est terminé. C'est vraiment une chose de beauté ...

Étape 7: Rapport de bogue

Le plus gros problème avec cette conception de pompe à eau éolienne est que chaque partie de l'ensemble est un peu bancale, et que toute cette oscillation consomme une grande partie de l'énergie éolienne qui devrait plutôt être utilisée pour le pompage de l'eau. Pour résoudre ce problème dans la prochaine version, je voudrais:
1. Utilisez un trépied plus solide.
2. Utilisez une jante de vélo qui n'est pas déformée. La jante inférieure de ce projet est mal courbée à cause d'un accident de vélo et le mouvement qu'elle fait gaspille l'énergie éolienne.
3. Utilisez de l'étain ou du PVC pour les ailes de vent et fixez-les directement aux jantes de roue de vélo. Mon dissuasif pour les cerfs a des feuilles plus petites, mais elles sont plus efficaces que celles de ce système de pompe à eau. Beaucoup d'énergie éolienne est perdue avec le tremblement des rayons du vélo.
4. Utilisez une tige plus lourde enfoncée dans le sol pour maintenir la pompe à eau. Ou installez le tout sur un poteau 4x4 pour éliminer les mouvements indésirables (encore une fois, comme mon dissuasif pour les cerfs).
5. Rendez toutes les pièces aussi légères que possible, en particulier le bras de liaison entre l'engrenage et le piston de la pompe. Plus le matériel doit lever de poids, plus il faudra de vent pour le soulever.
6. Trouvez une meilleure solution pour la partie du joint du piston. Plus il est difficile de pousser et de tirer le piston, plus il faut d'énergie éolienne pour pomper l'eau. J'ai utilisé de l'huile 3M pour lubrifier la partie en caoutchouc du piston, mais je pense que la mienne n'est pas aussi efficace qu'elle pourrait l'être.

Toute solution à ce qui précède serait appréciée.

Étape 8: FONCTIONNEMENT de la pompe à eau à partir de pièces de vélo

Voici la refonte finale de l'éolienne comprenant de nombreuses suggestions faites par les lecteurs (merci!).
Voyons voir si je peux les lister:
* Remplacé un seul tuyau métallique creux pour l'épine dorsale de l'ensemble du système éolien / pompe (était un trépied avant).
* Abaissement du système de soupape au sol pour que la pompe n'ait pas à remonter l'eau aussi loin.
* Retrait de la pointe en nylon de l'extrémité de sortie pour réduire les exigences de pression.
* Changement du piston en PVC pour un amortisseur de vélo (après avoir retiré le ressort et scié la pointe).
* Changement du bras en PVC pour la partie intérieure d'un amortisseur de vélo.
* CD insérés à un angle de 45 degrés dans la jante supérieure du vélo (pas sûr que cela ait eu beaucoup d'effet)
* Réduction de la traînée du vent sur les voiles en décrochant la partie inférieure de chaque voile du rayon inférieur tout en laissant le rayon en place pour maintenir la voile en "mode d'attaque" tout en lui permettant de pivoter en "mode de traînée". C'était le changement le PLUS EFFICACE de la pompe éolienne!
Merci à tous pour votre contribution!

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