Construire un modèle de fonctionnement à l'échelle d'un moulin à vent est un excellent projet d'artisanat pour l'école ou juste pour le plaisir. Ce modèle n'est pas assez puissant pour fournir beaucoup de puissance, mais vous pouvez détecter le courant avec un multimètre. Si vous concevez bien les lames et que vous les montez en toute sécurité, vous pourrez peut-être alimenter une ampoule LED.

Première partie de trois:
Construire la base

  1. 1 Préparez les matériaux.
  2. 2 Assemblez deux formes en T de tuyaux en PVC. Cela formera la base de votre tour de moulin à vent. Utilisez un tuyau en PVC de 1 "(2,5 cm) de diamètre coupé aux longueurs décrites ci-dessous et fixez comme suit:
    • Installez trois longueurs de tuyau de 15 cm (6 po) dans les trois trous d’une jonction en T. Tapotez les tuyaux avec un marteau pour qu’ils s’emboîtent bien.
    • Faites une forme identique avec trois autres segments de 6 "(15 cm) et une seconde jonction en T.
  3. 3 Percez un trou dans une nouvelle jonction en T. Cette troisième jonction en T nécessite un nouveau trou afin que vous puissiez faire passer les fils à travers le courant de votre moulin. Suivez ces étapes pour percer en toute sécurité:[1]
    • Fixez la jonction en T dans un étau. Positionnez-le de sorte que la branche centrale soit dirigée vers le bas.
    • Dentez le dos de la jonction en T avec un marteau et un clou, menant à la branche centrale.
    • Utilisez la dent comme guide pour éviter que votre perceuse ne glisse. Vous pouvez utiliser un foret conçu pour le bois ou le métal.
  4. 4 Connectez les deux pièces en forme de H. Utilisez le troisième raccord en T que vous venez juste de percer pour relier les deux branches centrales des formes en T. Placez-les dans les extrémités opposées de la jonction en T, pour former un grand "H." Avant de serrer la connexion, posez le H à plat sur le sol. Placez la jonction en T de sorte que le trou vide soit dirigé vers le haut et que le trou que vous avez percé se trouve sur le sol.
  5. 5 Fixez quatre pieds. Les "pieds" du moulin à vent sont quatre connecteurs coudés en PVC à 90º. Fixez-en une à chacune des quatre extrémités du H. La partie ouverte du connecteur doit être à plat sur le sol, de sorte qu’elle supporte le H avec la jonction centrale en T tournée vers le haut.
  6. 6 Ajouter le grand poteau central. C'est à vous de choisir la taille de votre moulin à vent, tant que les lames ont de la place pour tourner sans heurter la base. Une longueur de tuyau de 24 "(61 cm) devrait bien fonctionner. Fixez-la solidement à la jonction centrale en T.

Deuxième partie de trois:
Assemblage du rotor

  1. 1 Trouvez un petit moteur à courant continu ou une dynamo. Celui-ci doit avoir un diamètre aussi proche que possible de 2,8 cm (1,1 pouce), car il doit être bien ajusté dans un raccord en PVC. Vous pouvez acheter le moteur dans un magasin d'électronique ou chercher un "kit de turbine" en ligne. Le kit de turbine peut inclure un moyeu, des goujons ou d'autres pièces dont vous avez besoin pour cette section du projet.[2]
    • Le moteur doit avoir deux fils attachés. Avant de continuer, confirmez que le trou que vous avez percé dans la jonction en T peut convenir aux deux fils. Si ce n'est pas le cas, élargissez le trou avec un foret plus grand.
    • L'arbre de transmission de ce moteur devra s'adapter à un moyeu (décrit ci-dessous). Vous voudrez peut-être acheter le concentrateur en premier, puis l'emporter dans un magasin d'électronique pour trouver un moteur parfaitement adapté.
  2. 2 Assemblez un connecteur à 90º, une courte longueur de tuyau et un raccord. Fixez une longueur de tuyau de PVC de 3 "(7,5 cm) dans un connecteur coudé à 90º. Placez un raccord en PVC sur l'autre extrémité du tuyau droit. Vous venez de créer la" nacelle "ou le compartiment qui abritera le rotor.
    • Comme précédemment, faites toutes les connexions en les tapotant avec un marteau.
  3. 3 Enfilez les fils dans cette section. Faites passer les fils attachés au moteur CC à travers le couplage et tirez-les à travers le connecteur coudé.
  4. 4 Fixez le moteur à l’ouverture de l’accouplement. Il est important d'insérer le moteur dans l'embouchure de l'accouplement. Pour ce faire, enroulez le moteur avec du ruban adhésif jusqu'à ce qu'il soit bien ajusté contre la paroi de l'accouplement. Positionnez le moteur de sorte que l'extrémité de l'arbre d'entraînement dépasse légèrement de l'ouverture. Rendez-le aussi droit que possible, car un moteur décentré fera osciller les pales de votre éolienne.
  5. 5 Montez un moyeu sur l'arbre de transmission. Ce moyeu doit s’ajuster parfaitement sur l’arbre de transmission sans appuyer sur le corps du moteur. La plupart des gens utilisent le moyeu d'un «kit turbine», disponible en ligne, ou d'une bobine d'un ensemble Tinkertoy, avec un trou central.
    • Vous pouvez économiser de l'argent (et obtenir un ajustement exact) en découpant votre propre moyeu à partir de contreplaqué (un cercle avec des fentes inclinées dans le bord pour fixer les pales des éoliennes).[3] Ceci est assez difficile à la petite taille décrite dans ce projet, du moins pour les travailleurs du bois débutants.
  6. 6 Déployez les fils du moteur. Obtenez deux fils supplémentaires assez longtemps pour descendre le long du poteau vertical du moulin et sortir par le trou que vous avez percé dans la base. Attachez-les aux deux fils du moteur en utilisant des connecteurs à visser.
    • L'épissage des câbles nécessite plus d'effort, mais est plus sûr.

Troisième partie de trois:
Finition du moulin à vent

  1. 1 Enfiler les fils à travers l'éolienne. Demandez à quelqu'un de tenir la section supérieure (nacelle) pendant que vous laissez tomber les fils dans le tuyau vertical du moulin à vent. Ramassez les fils de la base et tirez-les dans le trou de la base.
  2. 2 Ajustez les deux parties ensemble. Montez le connecteur coudé sur la nacelle par-dessus le tuyau vertical en le tapotant avec un marteau. Positionnez-le de sorte que le moyeu soit orienté vers l’avant, entre les deux branches du "H" de la base.
  3. 3 Fixez les tiges au moyeu. Le kit et les moyeux Tinkertoy ont des trous espacés autour du bord du cercle. Insérer des chevilles ou des tiges Tinkertoy dans ces trous. Chaque tige supportera une lame sur le moulin à vent. Vous pouvez utiliser n'importe quel nombre de lames sur votre éolienne, mais elles doivent être réparties uniformément autour du moyeu. Si les lames sont déséquilibrées, l'éolienne vibre au fur et à mesure de son fonctionnement et des pièces peuvent se briser.
    • Rendre ces tiges aussi sûres que possible. S'ils sont lâches, ils peuvent voler à grande vitesse pendant que le moulin tourne.L'option la plus sûre est une cheville un peu trop grande pour le trou, avec une extrémité poncée jusqu'à ce qu'elle soit à peine ajustée.
    • Commencez avec deux ou quatre tiges, il est donc facile d'expérimenter la conception de vos lames.[4] Vous pouvez toujours ajouter plus tard si vous avez besoin de plus de puissance. Les éoliennes professionnelles ont rarement plus de trois pales.
  4. 4 Découpez les lames de papier rigide ou d'autres matériaux légers. Essayez un panneau d'affichage, un papier solide ou une plaque de polystyrène. Si vous voulez des lames plus rigides (qui fournissent plus de puissance), achetez de fines feuilles de bois de balsa dans un magasin d'artisanat ou de rénovation.[5] Coupez les lames à la forme et à la taille qui vous conviennent, mais assurez-vous qu'elles sont toutes identiques pour que votre moulin à vent soit équilibré.
    • Les lames fonctionneront mieux si la pointe est arrondie et plus étroite que le reste.
  5. 5 Fixez les lames aux chevilles. Utilisez de la colle forte ou un autre adhésif fort. Assurez-vous simplement que les lames sont bien attachées ou qu'elles pourraient s'envoler lorsque l'éolienne tourne.
    • Pour de meilleurs résultats, inclinez les lames de 35,5 degrés par rapport au plan du moyeu.[6] Globe oculaire légèrement supérieur à ⅓ d'un angle droit.
  6. 6 Accrochez les fils à un multimètre. Le moteur alimentant ce modèle d'éolienne est très petit et ne peut probablement pas alimenter quelque chose d'important. Accrochez-le aux fils d'un multimètre pour mesurer la tension continue à la place. En fonction de la conception de votre lame et de la force du vent, vous obtiendrez probablement un résultat de 0,2 à 0,5 volts une fois le moulin en marche.
    • Il est possible de dépasser 1 volt si les lames sont en matériau rigide et ont la forme, la taille et l’angle appropriés. Dans ce cas, vous pourrez peut-être faire clignoter une LED. Les LED rouges sont les plus faciles à alimenter.[7]
    • Mettez des lunettes de sécurité. Toute personne à proximité du moulin à vent doit porter des lunettes de protection pendant le fonctionnement du moulin à vent. Si une partie du moulin se brise, il pourrait s'envoler à grande vitesse et blesser quelqu'un. Réduire le risque en se tenant derrière le moulin à vent ou devant, pas sur le côté.
  7. 7 Testez votre modèle de moulin à vent. Installez le moulin pour que le moyeu soit directement face au vent. Si le vent frappe les pales en biais, la force pourrait casser l’arbre de transmission ou faire tomber le moteur du moulin.
    • S'il n'y a pas beaucoup de vent aujourd'hui, vous pouvez tester votre éolienne à l'intérieur, devant un ventilateur puissant, centré devant le moyeu. L'air d'un ventilateur est plus turbulent que le vent, alors corrigez cela en soufflant de l'air à travers un "nid d'abeilles" de tubes d'essuie-tout, de cartons de lait ou d'autres tubes ouverts.[8]