Bouwrecept · Energie & elektriciteit
Windmolen met wasmachinemotor
Stroom uit wind, met een motor die er al magneten in heeft
Concepttekst. Nog niet getoetst door een vakdeskundige. Volg altijd actuele instructies van de overheid en hulpdiensten. Bij acuut gevaar: bel 112.
Gevaar · Wieken, mast en accu Een wiekpunt draait bij harde wind met meer dan 70 km per uur rond. Een afgebroken wiek vliegt tientallen meters ver.
- Sta nooit in het vlak van de rotor als hij draait.
- Koppel de accu nooit los terwijl de molen draait: zonder belasting slaat hij op hol en loopt de spanning hoog op.
- Klim nooit in de mast. Strijk hem altijd voor werk aan de kop.
- Werk aan de mast alleen met vier mensen bij windstil weer.
Wat het doet
Nieuwere wasmachines hebben vaak een directe aandrijving: een platte ronde motor direct achter de trommel, zonder riem. De buitenste ring zit vol sterke magneten, de binnenste is een stator met tientallen spoelen. Draai je die ring rond, dan levert hij driefasige wisselspanning, al bij een laag toerental. Dat maakt hem geschikt voor een kleine windmolen zonder tandwielkast. Herken het goede type. Een motor met koolborstels en twee veldspoelen, de gewone oude wasmachinemotor, heeft geen magneten en levert vrijwel niets. Een motor die bij draaien met de hand voelbaar haakt en die een schroevendraaier aantrekt, heeft magneten. Eerlijke opbrengst. Een rotor van 1,5 m doorsnede vangt bij 5 m/s wind ongeveer 135 watt aan windenergie. Pvc wieken halen daar een kwart van, de generator verliest nog een deel: zo'n 20 watt aan de accu. Bij 8 m/s wordt dat ongeveer 80 watt wordt getoetst. Wind levert zijn energie vooral in harde wind en vooral op open plekken. In een Nederlandse achtertuin tussen huizen en bomen is de opbrengst teleurstellend. Op een open polder of aan de kust is het de moeite waard.
Stuklijst
| № | Onderdeel | Aantal | Donor of bron |
|---|---|---|---|
| 1 | Wasmachinemotor met directe aandrijving: rotor met magneten en stator | 1 | DK.04 Wasmachine |
| 2 | Diodeplaat met zes diodes uit een dynamo, of driefasige brugcel 35 A | 1 | DK.01 De auto: dynamo |
| 3 | Pvc buis 160 mm, 4 mm wand, 75 cm lang | 1 | DK.18 Winkels en kantoren, riolering |
| 4 | Stalen plaat of 18 mm watervast multiplex, schijf 25 cm | 2 | DK.18 Winkels en kantoren |
| 5 | Stalen buis 50 tot 60 mm, 6 tot 9 m | 1 | Lantaarnpaal, steigerbuis, vlaggenmast |
| 6 | Korte buis die over de mastkop past, voor het draaipunt | 1 | Steigerbuis, DK.01 De auto |
| 7 | Staartvlak 50 × 40 cm, aluminium of multiplex, op een arm van 120 cm | 1 | DK.02 Caravan en camper: wandplaat |
| 8 | Staalkabel 4 tot 5 mm met spanschroeven en klemmen | 4 × 10 m | DK.03 De boot |
| 9 | Grondankers: betonblok of pen van 1 m | 4 | DK.18 Winkels en kantoren |
| 10 | Kabel 3 × 4 mm² of dikker | lengte mast plus 5 m | DK.13 Zonnepaneelinstallatie |
| 11 | Stopschakelaar die de drie fasen kortsluit | 1 | DK.18 Winkels en kantoren, schakelaar met drie polen |
| 12 | Dumpregelaar met dumpweerstand, of 12 volt lampen en een verwarmingselement | 1 | DK.02 Caravan en camper, DK.13 Zonnepaneelinstallatie |
| 13 | Loodaccu 12 volt, 100 ampère uur of meer | 1 | DK.02 Caravan en camper, DK.03 De boot |
Gereedschap
- Multimeter, boormachine of accuboormachine, ijzerzaag, decoupeerzaag.
- Toerenteller: krijtstreep en horloge.
- Takel, touw en een hulpmast van 3 m om de mast op te richten.
Bouwen
- Test de motor volgens VK.J03 Motor testen als generator. Klem de rotor op een as en draai hem met een boormachine op 200 toeren. Meet de wisselspanning tussen elk paar van de drie draden. Gelijkgericht heb je 14 volt of meer nodig voordat de molen de accu laadt wordt getoetst.
- Haalt de motor dat pas bij 400 toeren of hoger: laat een elektrotechnicus de spoelen van serie naar parallel ombouwen, of kies een grotere rotor. Noteer de spanning bij 100, 200 en 300 toeren.
- Maak de wieken. Zaag de pvc buis in de lengte in vier gelijke repen. Gebruik er drie. Zaag elke reep schuin af, van 12 cm breed aan de voet tot 4 cm aan de punt. De rechte kant wordt de voorrand, de schuine kant de achterrand. Monteer de wieken met de holle kant naar de wind wordt getoetst.
- Bout de drie wieken met twee M6 bouten elk tussen twee naafschijven, precies 120 graden uit elkaar. Bout de naaf op de rotor van de motor.
- Balanceer de rotor: hang hem horizontaal op een as en kijk welke wiek steeds naar beneden draait. Schuur die lichter of plak een ringetje gewicht op de andere, tot hij in elke stand blijft staan.
- Bouw de kop: motor aan de voorkant, staartarm aan de achterkant, het draaipunt op het zwaartepunt. Het draaipunt is een kort stuk buis dat over de mastkop schuift, met vet ertussen.
- Laat de drie draden door de mast naar beneden lopen. De kabel draait langzaam op; maak hem elke paar weken los als hij te veel gedraaid is.
- Zet beneden de stopschakelaar: in stand stop zijn alle drie draden met elkaar verbonden. Dan remt de motor zichzelf.
- Zet na de schakelaar de diodeplaat op een koelplaat, dan een zekering van 30 ampère wordt getoetst, dan de accu.
- Sluit de dumpregelaar aan op de accu. Die schakelt de dumpweerstand in als de accu boven 14,4 volt komt, zodat de molen altijd belast blijft.
- Richt de mast op met een hulpmast en takel (VK.L01 Takel inscheren), met de molen op stop. Zet vier tuidraden vanaf twee derde van de hoogte naar ankers op 5 m van de voet.
Testen
- Laat de molen bij matige wind lopen en meet de laadstroom. Bij 5 m/s verwacht je 1 tot 2 ampère wordt getoetst.
- Kijk of de kop soepel met de wind meedraait.
- Zet de stopschakelaar om bij een rustige wind. De rotor moet binnen enkele omwentelingen bijna stilstaan.
Onderhoud
- Zet de molen op stop bij elke storm, en strijk hem bij harde stormwaarschuwing.
- Controleer elke maand tuidraden, spanschroeven en ankers.
- Strijk de mast elk half jaar en kijk naar scheurtjes in de wieken, vooral bij de bouten.
Gevaar · Wieken, mast en accu Een wiekpunt draait bij harde wind met meer dan 70 km per uur rond. Een afgebroken wiek vliegt tientallen meters ver.
- Sta nooit in het vlak van de rotor als hij draait.
- Koppel de accu nooit los terwijl de molen draait: zonder belasting slaat hij op hol en loopt de spanning hoog op.
- Klim nooit in de mast. Strijk hem altijd voor werk aan de kop.
- Werk aan de mast alleen met vier mensen bij windstil weer.
Volgende stap
Combineer de molen met zonnepanelen: in Nederland waait het juist in de winter, als de zon weinig geeft. Koppel huizen aan elkaar in 08.10 Een lokaal energienet. Een tweede wasmachinemotor van dit type is ook een goede generator voor BR.14 Waterrad voor een beek.