Tuuligeneraattori

VAIKEUS: Vaativa
OPPIAINEET: Fysiikka, maantieto
LAAJA-ALAINEN OSAAMINEN: Kestävän tulevaisuuden rakentaminen
SISÄLLÖT: Energiantuotanto, uusiutuva energia, sähköoppi, sähkömagneettinen induktio ja generaattorin toiminta

TARVIKKEET: Käämilankaa, liimaa, voimakkaita magneetteja, aaltopahvia, jalusta esim. talouspaperirulla tai kartonkiputki, johtimia, yleismittari, LED

OHJE: Rakentakaa ohjeiden avulla toimiva tuuligeneraattori. HUOM! Jos käytät neodyymi magneetteja, noudata varovaisuutta. Magneetit ovat niin voimakkaita, että ne litistävät helposti ihon magneettien väliin.

1. Rullaa käämilangasta 4 käämiä, joista jokaisessa on noin 100 kierrosta. Käämityksen voi tehdä esimerkiksi liimapuikon ympäri. Jätä käämien molempiin päihin n. 10 cm lankaa. Käämityksen voit kiinnittää esim. teipillä tai kuumaliimalla. Poista käämilangan päistä eriste parin sentin matkalta esimerkiksi hiomapaperilla. 
2. Leikkaa aaltopahvista kaksi samankokoista ympyrää, halkaisija noin 15 cm. Tee molempiin aaltopahveihin reikä tarkalleen keskelle akselin läpimenoa varten. Merkitse kynällä käämien kiinnityskohdat ja liimaa käämit alustaan siten, että kaikissa pyörimissuunta on sama (esimerkkikuvassa vastapäivään). Liimaa aaltopahvikiekko jalustaan, esimerkiksi kartonkirullaan tarkasti keskelle. Liitä käämit toisiinsa kuvan osoittamalla tavalla. Viereiset käämit liitetään toisiinsa lukuun ottamatta kaksi viimeistä, joihin voi kiinnittää johtimet helpottamaan mittausta. Poraa reikä mahdollisimman suoraan kartonkikiekon ja jalustan läpi akselia varten.

3. Merkkaa toiseen aaltopahvikiekkoon magneettien kohdat tarkalleen samoille kohdin käämien kanssa. Magneettien täytyisi osua käämien keskelle, jotta sähköntuotto olisi tehokasta.

4. Liimaa magneetit alustaan siten, että napaisuus on kaikissa samoin päin. Napaisuuden voit testata liittämällä magneetit yhteen pötköksi, silloin niiden navat osoittavat samaan suuntaan. Merkkaa napaisuudet tussilla. Kun magneetit on liimattu kiekkoon, voit kiinnittää kiekon toiselle puolelle siivekkeet. Käytä valmiita siipiä tai rakenna omat esimerkiksi kertakäyttölusikoista. Tässä esimerkissä siivekkeet on kiinnitetty alustaan kertakäyttömukin avulla.


5. Seuraavaksi generaattoriin täytyy asentaa akseli ja laakerointi. Tässä mallissa laakerin virkaa toimittaa muovipilli ja akselina toimii öljytty grillitikku. Pillit on kiinnitetty molempiin kiekkoihin läpimenokohtiin. Jos käytettävissä on sopivia laakereita, ne parantavat myllyn pyörintäominaisuuksia.

6. Seuraavaksi generaattori kasataan. Laita akseli jalustaosaan ja leikkaa paperista sopivankokoinen ympyrä, jonka asetat generaattorin kahden osan väliin. Pujota lopuksi myös generaattorin magneettiosa akseliin.

7. Generaattori on valmis testattavaksi. Testauksen voi suorittaa esimerkiksi hiustenkuivaajalla ja yleismittarilla.

8. Jos generaattorista haluaa enemmän tehoja, voi magneettiosaan lisätä toiset neljä magneettia siten, että magneettien napaisuus vaihtuu.

9. Esimerkin generaattori tuotti parhaillaan 7V jännitteen hiustenkuivaajalla puhallettaessa. Jos käämitykset on tehty hyvin (100 kierrosta), generaattori on symmetrinen ja laakerointi toimii, niin generaattorin pitäisi riittää helposti tavallisten LEDien syttymiseen.