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**atomax** · 12-12-2008, 22:56

L'idea non � male, ma per accumulare l'energia c'� di meglio. Supponiamo che la tua massa pesi 10000 kg e venga innalzata ad una quota di 100 m. L'energia potenziale posseduta dalla massa sar� pari a: U = m*g*h = 9810 kj.
Essendo 1 j = 1 W/s, 9810 kj corrisponderanno a 2,72 kW/h. Lo stesso accumulo energetico lo potresti ottenere per via termica, utilizzando un serbatoio in pietra del peso di 52 kg con un salto termico di 220�C. Ovviamente � pi� complesso e dispendioso trasformare l'energia termica in elettrica. Da questo punto di vista il tuo sistema � pi� efficiente, anche se in pratica, le riduzioni e i meccanismi atti alla trasformazione del moto, comporterebbero perdite non trascurabili, senza considerare il costo dell'impianto e l'impatto visivo!

**primus71** · 12-12-2008, 23:16

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L'idea non � male, ma per accumulare l'energia c'� di meglio. Supponiamo che la tua massa pesi 10000 kg e venga innalzata ad una quota di 100 m. L'energia potenziale posseduta dalla massa sar� pari a: U = m*g*h = 9810 kj.
Essendo 1 j = 1 W/s, 9810 kj corrisponderanno a 2,72 kW/h. Lo stesso accumulo energetico lo potresti ottenere per via termica, utilizzando un serbatoio in pietra del peso di 52 kg con un salto termico di 220�C. Ovviamente � pi� complesso e dispendioso trasformare l'energia termica in elettrica. Da questo punto di vista il tuo sistema � pi� efficiente, anche se in pratica, le riduzioni e i meccanismi atti alla trasformazione del moto, comporterebbero perdite non trascurabili, senza considerare il costo dell'impianto e l'impatto visivo!

no si fa prima con una batteria?

ciao

**atomax** · 12-12-2008, 23:23

I nuovi accumulatori Li-FePo4 sembrano essere miracolosi, ma per accumulare 2,3 kW ci vogliono circa 4000 euro. Con gli accumulatori al piombo i prezzi si abbassano di un fattore che va da 21 a 23 in base alla tecnologia costruttiva, ma dopo 500-1000 cicli di carica-scarica (bene che ti va) devi sostituirli e lo smaltimento, oltre ad inquinare, costa pure!

**primus71** · 12-12-2008, 23:47

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I nuovi accumulatori Li-FePo4 sembrano essere miracolosi, ma per accumulare 2,3 kW ci vogliono circa 4000 euro. Con gli accumulatori al piombo i prezzi si abbassano di un fattore che va da 21 a 23 in base alla tecnologia costruttiva, ma dopo 500-1000 cicli di carica-scarica (bene che ti va) devi sostituirli e lo smaltimento, oltre ad inquinare, costa pure!

invece portare 10 t a 100 mt di altezza?
binario, argano motore/alternatore, sicurezza, controlli..

ciao

**atomax** · 13-12-2008, 00:18

Ovviamente anch'io preferisco gli accumulatori al sistema "gravitazionale". Agli accumulatori invece, preferirei un sistema ad accumulo termico, il quale, secondo il mio pallido parere, potrebbe avere dei vantaggi (per l'uso in postazioni fisse) rispetto agli accumulatori. Ricordo che per trasformare l'energia termica in elettrica (Primus lo sa molto meglio di me ) si arriva a rendimenti dell'ordine del 40-44% (o forse anche pi� nei cicli combinati). Un accumulatore al piombo ha rendimenti che non superano il 45-50%.

**primus71** · 13-12-2008, 00:32

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Ovviamente anch'io preferisco gli accumulatori al sistema "gravitazionale". Agli accumulatori invece, preferirei un sistema ad accumulo termico, il quale, secondo il mio pallido parere, potrebbe avere dei vantaggi (per l'uso in postazioni fisse) rispetto agli accumulatori. Ricordo che per trasformare l'energia termica in elettrica (Primus lo sa molto meglio di me ) si arriva a rendimenti dell'ordine del 40-44% (o forse anche pi� nei cicli combinati). Un accumulatore al piombo ha rendimenti che non superano il 45-50%.

sai a che T dovresti arrivare per ottenere quei rendimenti?

ciao

**atomax** · 13-12-2008, 13:46

Diciamo 380-400�C ? Si pu� salire ancora un p� aumentando ulteriormente il rendimento, con relativi problemi di corrosione ecc... Almeno queste sono le temperature del vapore in ingresso alle turbine nelle centrali termoelettriche (almeno in quelle di 15 anni fa), nel progetto archimede la temperatura dei sali fusi che costituiscono il fluido termovettore � di circa 550�C (di temperature superiori non ne ho mai sentito parlare). Per il resto ho appena iniziato a studiare un p� di termodinamica applicata alla generazione di vapore (non sono un esperto in merito)!

**mariomaggi** · 13-12-2008, 18:02

abert,

Un vettore gravitazionale!
Che ve ne pare?

per meno di 1 euro di energia accumulata, quanto costerebbe il sistema? Siamo ottimisti, 40.000 euro?
Poiche' il tempo potrebbe essere diviso a meta' fra carica e scarica, l'uso effettivo sarebbe per 12 ore al giorno, che equivale ad un R.O.I. minimo di 10 anni, senza considerare la manutenzione, l'assicurazione e le tasse.
Non ne vale la pena.
Se ti interessa l'accumulo, conosci i sistemi superconduttivi e con supervolani? Ho scritto alcuni articoli su riviste, un paio li ho pubblicati sul mio sito personale. Non sono di certo adatti per le FER, ma se non li conosci puo' essere utile sapere che esistono.

Ciao
Mario

**primus71** · 13-12-2008, 20:33

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Diciamo 380-400�C ? Si pu� salire ancora un p� aumentando ulteriormente il rendimento, con relativi problemi di corrosione ecc... Almeno queste sono le temperature del vapore in ingresso alle turbine nelle centrali termoelettriche (almeno in quelle di 15 anni fa), nel progetto archimede la temperatura dei sali fusi che costituiscono il fluido termovettore � di circa 550�C (di temperature superiori non ne ho mai sentito parlare). Per il resto ho appena iniziato a studiare un p� di termodinamica applicata alla generazione di vapore (non sono un esperto in merito)!

prova a vedere con carnot che rendimenti otteresti, e tieni conto che quella � la T del vapore, non di ci� che riscalda il vapore.
cmq in linea di massima � estremamente inefficiente accumulare il calore, lo si fa solo in casi in cui � indispensabile.

ciao

**livingreen** · 13-12-2008, 20:46

(di temperature superiori non ne ho mai sentito parlare)

Cerca informazioni sulle caldaie ipercritiche...
I gruppi unificati ENEL da 660 MW hanno pressioni massime del vapore di circa 250 bar e temperature SH/RH pari a 538�C/538�C, ma ci sono gi� in circolazione sistemi ipercritici con temp. del vapore di quasi 800� e pressioni superiori ai 350 bar.

**atomax** · 13-12-2008, 23:06

Apparte gli accumulatori elettrochimici, esistono volani, supercapacitori e superinduttori (come ha citato mariomaggi). Purtroppo realizzarli in casa � impossibile anche se si dispone di tornio fresa ecc... In merito alla questione, voi cosa utilizzereste per accumulare energia?

**primus71** · 14-12-2008, 01:35

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Apparte gli accumulatori elettrochimici, esistono volani, supercapacitori e superinduttori (come ha citato mariomaggi). Purtroppo realizzarli in casa � impossibile anche se si dispone di tornio fresa ecc... In merito alla questione, voi cosa utilizzereste per accumulare energia?

dipende da quello che ci devi fare

ciao

**atomax** · 14-12-2008, 16:31

Un sistema molto semplice. Per il momento mi basterebbe accendere delle lampade a risparmio energetico della potenza totale di 100 W per 8 ore a notte. Attualmente ho realizzato il tutto con un impiantino fotovoltaico e degli accumulatori al piombo VRLA. Il regolatore di carica (progettato per quel tipo di accumulatori) svolge il suo ruolo egregiamente e l'ho provvisto,oltre che di bilanciatore, anche di sensori che controllano la temperature dell'elettrolita. Dopo tre anni le batterie hanno perso pi� circa il 50% della loro capacit� nominale. Sinceramente, ne ho pensate di tutti i colori (anche al sistema "gravitazionale", rilevatosi subito sconveniente e irrealizzabile). Apparte usare accumulatori Li-po o LiFe dal costo spropositato (che comunque durano 6-10 anni al max), voi cosa fareste?

**primus71** · 14-12-2008, 18:50

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Un sistema molto semplice. Per il momento mi basterebbe accendere delle lampade a risparmio energetico della potenza totale di 100 W per 8 ore a notte. Attualmente ho realizzato il tutto con un impiantino fotovoltaico e degli accumulatori al piombo VRLA. Il regolatore di carica (progettato per quel tipo di accumulatori) svolge il suo ruolo egregiamente e l'ho provvisto,oltre che di bilanciatore, anche di sensori che controllano la temperature dell'elettrolita. Dopo tre anni le batterie hanno perso pi� circa il 50% della loro capacit� nominale. Sinceramente, ne ho pensate di tutti i colori (anche al sistema "gravitazionale", rilevatosi subito sconveniente e irrealizzabile). Apparte usare accumulatori Li-po o LiFe dal costo spropositato (che comunque durano 6-10 anni al max), voi cosa fareste?

comprare qualche altra batteria no?

ciao

**atomax** · 14-12-2008, 20:15

Primus, spendendo 300 euro per usarle solo 3 anni

? A questo punto collego le lampade alla rete elettrica, come una volta, e spendo molto meno!
Vorrei invece un tuo parere riguardo al seguente sistema: accumulo energia termica nel famoso serbatoio in pietra e, invece di generare vapore (difficile e sconveniente da fare), scaldo olio diatermico per farci girare un motore stirling. Supponendo che il rendimento dello stirling a quelle temperature sia anche del 5%, so per certo che produrr� sempre la stessa energia anche dopo 10 anni (salvo usure di vario genere). Cosa ne pensi?

**primus71** · 14-12-2008, 20:26

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Primus, spendendo 300 euro per usarle solo 3 anni

? A questo punto collego le lampade alla rete elettrica, come una volta, e spendo molto meno!
Vorrei invece un tuo parere riguardo al seguente sistema: accumulo energia termica nel famoso serbatoio in pietra e, invece di generare vapore (difficile e sconveniente da fare), scaldo olio diatermico per farci girare un motore stirling. Supponendo che il rendimento dello stirling a quelle temperature sia anche del 5%, so per certo che produrr� sempre la stessa energia anche dopo 10 anni (salvo usure di vario genere). Cosa ne pensi?

intendevo qualche batteria da integrare a quelle che gi� hai.
sai quanto costa una stirling?

ciao

**atomax** · 14-12-2008, 20:54

Non avevo capito... Il problema � che in questo caso gi accumulatori si comportrebbero come quando mettiamo delle mele marcie nel cesto delle buone. Converrebbe sostituirle totalmente! Per quanto riguarda il costo dello stirling, prima di leggerlo mi sono dovuto sedere, perch� gi� sapevo di cascare a terra

! Sto trovando del materiale per autocostruirne uno (non deridermi), se gira � gi� un successo! In ogni caso, secondo te potrebbe funzionare il sistema in questo modo? Grazie comunque per le tue risposte!

**primus71** · 14-12-2008, 20:59

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Non avevo capito... Il problema � che in questo caso gi accumulatori si comportrebbero come quando mettiamo delle mele marcie nel cesto delle buone. Converrebbe sostituirle totalmente! Per quanto riguarda il costo dello stirling, prima di leggerlo mi sono dovuto sedere, perch� gi� sapevo di cascare a terra

! Sto trovando del materiale per autocostruirne uno (non deridermi), se gira � gi� un successo! In ogni caso, secondo te potrebbe funzionare il sistema in questo modo? Grazie comunque per le tue risposte!

se parti dal FV, il sistema migliore rimangono le batterie, a meno che tu nn voglia spendere qualche migliaio di � fra elettrolizzatore e pile a combustibile.
meccanicamente si pu� provare con un compressore che faccia anche da motore, ma anche l� ti complichi la vita.
ti vedo messo bene con la parte elettrica, perch� vuoi cambiare?

ciao

**atomax** · 14-12-2008, 21:11

Sinceramente per gli accumulatori. Se comprassi i migliori in termini di cicli di vita e basse perdite, comunque la loro vita sarebbe limitata a 3000 cicli, non di pi�, e comunque spenderei una cifra superiore a 2000-2500 euro!
L'aria compressa non � una soluzione da scartare, ma quando l'aria si espande adiabaticamente per produrre lavoro, il rendimento sarebbe accettabile (cio� >5%)?

**primus71** · 14-12-2008, 22:33

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Sinceramente per gli accumulatori. Se comprassi i migliori in termini di cicli di vita e basse perdite, comunque la loro vita sarebbe limitata a 3000 cicli, non di pi�, e comunque spenderei una cifra superiore a 2000-2500 euro!
L'aria compressa non � una soluzione da scartare, ma quando l'aria si espande adiabaticamente per produrre lavoro, il rendimento sarebbe accettabile (cio� >5%)?

sicuramente � superiore, ma devi acquistare macchine adeguate, non hobbymarket, su cui io non posso consigliarti pi� di tanto.
se poi vuoi fare qualcosa di serio devi installare un vero e prorpio impianto (tubazioni, scaricatori di condensa, sistemi di controllo) senn� gli stai sempre dietro.
cmq nn ho ancora capito a che livelli di complessit� vuoi arrivare.

ciao

**atomax** · 14-12-2008, 23:38

Primus, vista la tua cortesia, approfitto un altro p�. Secondo te, se con i pannelli fotovoltaici faccio girare un motore da banco frigorifero e carico l'aria in una bombola a 15-20 bar durante il giorno e la notte quest'aria la faccio entrare in un motore 4T (con le relative modifiche alla fasatura delle valvole), la cosa sarebbe fattibile? Quali sarebbero i controlli da implementare? Automatizzare valvole e attuatori non rappresenta un grosso problema, il problema � come gestire l'automazione!

**primus71** · 14-12-2008, 23:50

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Primus, vista la tua cortesia, approfitto un altro p�. Secondo te, se con i pannelli fotovoltaici faccio girare un motore da banco frigorifero e carico l'aria in una bombola a 15-20 bar durante il giorno e la notte quest'aria la faccio entrare in un motore 4T (con le relative modifiche alla fasatura delle valvole), la cosa sarebbe fattibile? Quali sarebbero i controlli da implementare? Automatizzare valvole e attuatori non rappresenta un grosso problema, il problema � come gestire l'automazione!

dubito che un 4T (intendi un motre di macchina vero?) riesca a girare con quelle pressioni, � fatto per un uso completamente diverso.
al massimo si dovrebbe usare come motore il compressore stesso, ma non so che rendimento potrebbe avere.
per fare ste cose ci sono macchine studiate appositamente, per funzionare sia da compressore che da motore, con fluidodinamiche avanzate, ma sinceramente non so dove reperirle ne quanto costerebbero

ciao

**atomax** · 15-12-2008, 00:09

Una volta (dopo averlo visto su internet) feci girare un motore di un vecchio tagliaerba Briggs&Stratton con l'aria compressa a 4 bar. Modificare la fasatura delle valvole � molto semplice in quei motori. Peccato che non l'ho conservato, ma tra tutti i cocci che ho qualche giorno i miei gettano via anche me!

L'unico problema � che la bombola da 40 litri a 12 bar me la scaricava davvero troppo presto. Cmq me ne procurer� un altro e far� la prova con l' altro campo fotovoltaico da 500W, poi ti far� sapere (dopo averti chiesto altri consigli ovviamente) e magari discutiamo sui dati.
Ciao

**atomax** · 16-12-2008, 00:45

Oggi ho ricavato sperimentalmente l'energia necessaria a caricare l'aria compressa a 10 bar, in una bombola da 15 litri. Un motore da banco frigorifero alimentato (mediante inverter) dal campo fotovoltaico faceva da compressore. Per caricare la bombola impiegava 395 secondi assorbendo un'energia pari a 67,8 VA/h. Spero di trovare al pi� presto un altro Briggs&Stratton per verificare il rendimento effettivo dell'intero sistema.

File allegati

Cartel1.xls (17.5 KB, 29 visualizzazioni)

**HAMMURABY** · 16-12-2008, 16:07

qua si vede come usando 50 lt di aqua da trecento metri = 3kg a cm2
facendo di conto, si accumula :
3kWh sono 1000lt a 30 atm (30kg a cm2)
poi 13kWh per 1000 lt a 100 atm....

piu il 4 per mille ogni grado termico che immetti;
spero ti sia utile anche se ho omesso i millesimi

http://www.energeticambiente.it/atta...20conti-1-.jpg

**atomax** · 16-12-2008, 18:20

Originariamente inviato da HAMMURABY Visualizza il messaggio

qua si vede come usando 50 lt di aqua da trecento metri = 3kg a cm2
facendo di conto, si accumula :
3kWh sono 1000lt a 30 atm (30kg a cm2)
poi 13kWh per 1000 lt a 100 atm...

Ti ringrazio tanto per l'informazione, ma non � che ci ho capito molto dal disegno

. Potresti scrivermi la formula usata che permette di verificare quanto vale l'energia contenuta in una bombola di aria compressa di X litri a X pressione?
Ciao e grazie ancora

**HAMMURABY** · 17-12-2008, 17:02

be nel disegno si vede come usando massa di acqua con una colonna di acqua di 300mt = trenta atmosfere(o, 30kg a cm2), si puo arrivare a comprimere aria

ne consegue che un pistone con 2000cm2 per raggiungere un atmosfera (contrapposizione = a 2000kg) dovra essere spinto da uno stantuffo con una superfice in punta di 67cm2 a 30 atmosfere....
CONSUMO cm3 acqua = 67 x corsa dello stantuffo ++++

per raggiungere tre atmosfere il pistone di 2000cm2 (diametro 500 mm) dovra avere una spinta di 6000kg e quindi uno STANTUFFO di 200cm2 sempre per trenta atmosfere....
consumo ++++

andando in progressione , per evitare sprechi..... avremo usato 50 lt di acqua da 300 mt (o/a, trenta atm) per produrre 14 lt di aria compressa a 30 atm

1kWh= 360000 lt/mt
14 lt a 300mt ,o, 30 atm = 15000lt/mt
1kWh = (360 000 : 15 000) x 14= 24x14 = ca 333lt a trenta atm

1000lt a 30 atm = 3kWh
1000lt a 100atm = 12-13kWh

la termica e' uguale a +/- 4 per mille a grado, ma.....

ciao

**atomax** · 17-12-2008, 17:24

Grazie Hammuraby, comunque io non dispongo di una colonna di 300m di acqua, in ogni caso ho fatto un paio di calcoli e mi sono reso conto che il gioco non vale la candela. In primo luogo non posso andare troppo su con la pressione dell'aria, sia perch� consumerei davvero tanto per comprimerla, sia perch� quando questa esce dalla bombola per compiere lavoro sul pistone del motore, espandendosi violentemente si raffredderebbe, contraendosi e perdendo energia. Stando a pressioni basse (10 - 15 bar) ,essendo l'energia accumulata nella bombola pari a : E= P1 V1 Ln (P1/V1), una bombola da 15 litri a 10 bar, pu� rilasciare un'energia pari a 35 kJ, cio� 8,6 W in 395 secondi! Tale energia fratto l'energia che ho speso per comprimere l'aria, mi d� un rendimento pari al 14,3%. A questo valore devo togliere il rendimento meccanico del motore e devo considerare che l'aria a 10 bar quando si espande comunque si contrae (anche se di poco), dunque per il mio scopo mi servirebbe una bombola molto ingombrante e per caricarla ci vorrebbe almeno un campo fotovoltaico da 1,5kW. In ogni caso prover� comunque in piccolo per verificare praticamente i rendimenti effettivi dell'intero sistema di accumulo.
Ciao e grazie ancora!

**HAMMURABY** · 18-12-2008, 16:16

be certamente, non serve la colonna di acqua, ma aiuta a capire le forze in gioco....
poi, non conoscendoti, pensavo di semplificare.....
quindi, ora ti dico le deduzioni FINALI che si sono espresse sull argomento aria compressa:

1 e' possibile riempire e svuotare i serbatoi piu volte in un ora, come recupero dell energia di (ogni) frenata, quindi la resa sara' moltiplicata
QUINDI non come alimentazione primaria di veicoli, ma in HIBRIDI.....SI

2 enormi serbatoi in immersione nel mare , come per una barca.
e ,utilizzare la decompressione a + stadi (con +turbine (detta: a cascata, come nell originale di Miller))
e riscaldare immergendo i dissipatori dei semi-tratti (tra le turbine)nell' acqua come avviene nelle pompe di calore, (la termica presa dall acqua equivale all immettere temica)

ciao
nonostante la scarsa densita' energetica, io sono certo dello sviluppo che avra' l' USO dell A/C

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