Por: Amy Darrell
Eu queria mergulhar ainda mais no mundo da potência do pedal. Pela minha pesquisa, a energia mecânica direta é o ponto ideal para alimentar coisas de bicicleta. O liquidificador de bicicleta que fiz e compartilhei em um post anterior é um excelente exemplo disso; o giro da roda da bicicleta gira diretamente as lâminas do liquidificador, substituindo a necessidade de um motor elétrico para isso.
No entanto, também é possível produzir eletricidade por meio de um gerador movido a bicicleta que converte energia mecânica em energia elétrica, e eu queria tentar fazer isso construindo o meu próprio. Entrei neste projeto muito consciente de que produzir eletricidade por bicicleta é bastante ineficiente e certamente não estarei nem perto de ficar fora da rede. Ainda assim, pode ser um bom complemento para o meu pequeno sistema solar se a bateria ficar fraca em dias nublados ou operar alguns pequenos dispositivos durante uma queda de energia. Também tenho algumas viagens de bicicleta planejadas para este verão e poderia usar a prática. Então, por que não tentar?
Primeiro, eu precisava aprender muito. Esta foi a parte difícil. Existem muitos vídeos no YouTube de pessoas que construíram geradores de bicicletas, e eles fazem com que pareça tão simples, mas há muitos "descubra você mesmo" entre esse gênero de bricolage. Eu rapidamente entendi o quadro geral de como fazer isso, mas quando comecei a me aprofundar, percebi que estava perdendo alguns detalhes essenciais. Tentar encontrar pessoas para me ajudar provou ser complicado. Descobri que o pessoal das lojas de ferragens locais hesitava em dar conselhos sobre ferramentas e materiais para um projeto fora da norma “instalação de uma nova luminária”. Devido à pandemia, tive alguns problemas no início para obter orientação pessoal de amigos experientes que teriam sido willigando para me ajudar. Alguns chats de vídeo teriam que ser suficientes. Eu encontrei alguns tutoriais muito detalhados neste Pedal gerador de energia (https://pedalpowergenerator.com/diy-byo/) que me ajudou a descobrir alguns dos detalhes menores e, no mínimo, montar uma lista de materiais para levar para a loja de ferragens. O livro Human Powered Home de Tamara Dean (https://newsociety.ca/books/h/the-human-powered-home?sitedomain=ca) também foi um excelente recurso. O resto foi reunir muitas informações de várias fontes on-line da melhor maneira possível e apenas tentar.
Visão geral do gerador movido a pedal
Um pequeno motor DC de ímã permanente está no coração deste gerador movido a pedal. Usei um motor de uma esteira velha. Dentro de uma esteira, esse motor funciona passando eletricidade por meio de uma configuração de ímã/fio de cobre, que faz com que ele gire um eixo e uma roda, que por sua vez faz a esteira funcionar. O super legal é que se você girar ao contrário, girar a roda/eixo, que gira o fio de cobre dentro dos imãs, você wilEu provoco um fluxo de elétrons, também conhecido como Eletricidade.
É praticamente como a maior parte da eletricidade é produzida; algum tipo de força (ou seja, água, vento, vapor) causa a rotação, que cria a eletricidade. Para este projeto, a ação giratória viria de uma bicicleta.
O que eu fiz:
materiais:
- Bicycle Trainer Stand: $ 150 zero e amassado em uma loja de bicicletas local (é possível ficar mais barato assim, mas eu estava tentando encontrar um no início da pandemia de Covid-19, quando todos e seus primos tentavam encontrar exercícios em casa equipamento e foi difícil conseguir um barato)
- Motor de esteira: $ 50 de desconto em Kijiji (então ganhei alguns de um amigo de graça)
- Controlador de carga solar ($ 17)
- Inversor de energia ($ 65)
- Bateria de 12 volts (usei uma bateria de lítio LiFePO4 20Ah 12V) ($ 165)
- Braçadeiras de bateria ($ 7)
- Fio trançado de bitola 12 em preto e vermelho ($ 5)
- Vários conectores de fio ($ 5)
- Decapadores/crimpadores de fios
- Broca
- 2 × 4 pedaços de madeira de sucata
Etapa 1: configure um suporte para treinadores de bicicletas.
O primeiro passo foi criar uma base de madeira para levantar o bicicletário e permitir que a roda do motor da esteira girasse. Acabei de usar alguns pedaços de madeira 2x que tínhamos espalhados e coloquei uma peça sob cada perna do suporte de bicicleta. Coloquei uma bicicleta no suporte e movi a engenhoca de resistência na parte de trás do treinador para que não adicionasse resistência ao pedalar da bicicleta.
Passo 2: Posicione o motor da esteira.
Alguns motores de esteira wilEu tenho uma base que pode ser usada para prender o motor a qualquer coisa. O motor que usei tem dois parafusos saindo do fundo. Eu fiz furos para eles descansarem em um dos pedaços de madeira. Isso fez um bom trabalho em proteger o motor e impedi-lo de rolar. Posicionei o motor de modo que sua roda ficasse bem encostada na roda traseira da bicicleta. Agora, quando a roda da bicicleta gira, ela gira a roda da esteira. Sim fricção! Eu poderia testar se funcionou tocando as sondas do voltímetro no final de cada fio enquanto a roda está girando (você precisa de um assistente para isso). Observação: se a leitura do voltímetro for um número negativo, você precisa girar o motor da esteira para que a roda gire para o outro lado.
Etapa 3: conecte a bateria ao controlador de carregamento solar.
Cortei pedaços de fio preto e vermelho longos o suficiente para ir de onde quero o controlador de carga para onde quero a bateria. Descasquei as pontas dos fios com um descascador de fios. Em seguida, prendi uma extremidade do fio preto ao grampo preto da bateria e fiz o mesmo com o fio vermelho e o grampo.
Etapa 4: adicione um interruptor ao fio vermelho.
Eu queria adicionar um interruptor ao sistema para evitar que o controlador de carregamento esgotasse lentamente a bateria. Matt pegou um interruptor para mim enquanto estava na loja e, claro, para o interruptor mais divertido que pôde encontrar. Sinto como se estivesse prestes a lançar mísseis. Para adicionar o interruptor, cortei o fio vermelho ao meio, descasquei as pontas de cada metade e prendi conectores de fio fêmea para adicionar o interruptor.
Etapa 5: conecte os fios da bateria ao controlador de carregamento.
Insirai as outras pontas dos fios preto e vermelho nos terminais negativo e positivo do controlador de carregamento. Os terminais são rotulados como “bateria”, por isso é fácil determinar qual usar. Usando uma pequena chave de fenda, apertei o terminal, prendendo os fios.
Etapa 6: conecte o motor da esteira ao controlador de carregamento.
Descasquei as pontas dos fios preto e vermelho que vinham do motor da esteira e as inseri no slot do “painel solar” no controlador de carga, prendendo-as com uma chave de fenda.
Passo 7: Teste!
Agora era hora de experimentar. Prendi os grampos da bateria na bateria e liguei o interruptor. O controlador de carga ligou e exibiu a carga da bateria e o fluxo de energia. Certifiquei-me de que a roda da esteira estava no lugar contra a roda da bicicleta e, em seguida, subi na bicicleta e pedalei. O controlador de carga começou a indicar que a energia estava fluindo dos painéis solares, AKA bicicleta, para a bateria. Estava realmente funcionando!
Etapa 8: Conecte-se!
O controlador de carregamento possui slots DC USB, para que eu possa carregar diretamente um telefone celular, etc., sem fazer mais nada. Eu precisava adicionar um inversor de energia para alimentar qualquer coisa com um plugue CA. Anexá-lo foi simples. Simplesmente prendi os grampos do inversor de potência diretamente nos grampos da bateria da cor correspondente. Então você liga e conecta algo, e funciona.
Como isso funcionou?
A seguir, algumas reflexões sobre como funcionou, o que observei e planos de melhoria.
- Na verdade, funciona. Ainda estou achando difícil acreditar que fiz algo que produz eletricidade. Nós wilNão resolvo nenhuma crise de energia com este gerador. Ainda assim, é muito promissor para uso durante uma queda de energia para operar e carregar pequenos dispositivos ou como fonte de energia suplementar em conjunto com outras fontes. Especialmente se você quiser se exercitar em uma bicicleta estacionária de qualquer maneira.
- Coloquei uma bateria que tinha apenas 15% de carga. Após 20 minutos de pedalada, estava em 40%. Esse progresso diminui um pouco à medida que se aproxima da carga total.
- Brincando com as marchas da bicicleta wilEu mudo a quantidade de eletricidade que recebo de cada bomba de pedal. Além disso, à medida que minha força nas pernas aumenta, a produção de eletricidade wileu melhoro.
- Posso conectar uma luz, um laptop e um telefone e ainda manter a carga da bateria razoavelmente bem pedalando continuamente.
- Montei um bicicletário e fiquei agradavelmente surpreso por gostar de pedalar enquanto trabalhava. Achei que iria me distrair, mas para a maioria das tarefas foi ótimo. Eu tenho TDAH e tenho dificuldade em ficar parado, então foi bastante útil. Um assento de bicicleta confortável é fundamental aqui.
- A princípio, o gerador não funcionou porque eu estava girando o motor da esteira ao contrário. Levei mais tempo do que gostaria de admitir para descobrir isso. Não percebi que as leituras do voltímetro eram números negativos.
- Pretendo trabalhar na eficiência do sistema prendendo o motor com mais firmeza contra a roda com correias, etc. Ele oscila quando pedalo mais rápido, então provavelmente estou perdendo um pouco de energia aí.
Recentemente, eu estava olhando para um diário de 12 anos atrás e encontrei uma página que listava algumas coisas que gostaria de fazer/aprender. Nessa lista estava “construir um gerador movido a bicicleta”. Bem, demorei mais de uma década, mas finalmente consegui graças ao meu envolvimento com este projeto. Ainda tenho muito a aprender, mas avancei tanto em meu entendimento sobre energia e eletricidade e estou um pouquinho mais perto de poder abastecer minha vida com energia sustentável e renovável.
O resultado mais legal, no entanto, foram as muitas oportunidades que tive de compartilhar meu projeto com outras pessoas. Um acampamento de verão usou meus fornos solares para assar biscoitos. Montei uma barraca de smoothie movida a pedal em um festival comunitário onde as pessoas podiam usar o liquidificador da bicicleta para fazer seus próprios smoothies. Ajudei 56 alunos da 5ª série a construir pequenas turbinas eólicas funcionais com motores de brinquedo usando os mesmos conceitos que usei para construir o gerador de bicicleta. E agora, o gerador de bicicletas wilEu serei usado em um Repair Cafe como uma estação de carregamento movida a pedal.
Muita gratidão à família Moore e Waterlution por me permitir fazer parte do Cautious Optimist Project e a Danielle por ser uma fonte incrível de inspiração para todos nós.
calorosamente,
Amy