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Visualizza la versione completa : luce da una dinamo



jisto
19-05-2010, 18:26
Gentili colleghi (in senso di progettisti), io provengo da un mondo estraneo al vostro, sto studiando architettura, ma mi sono sempre interessato ad argomentazioni relative all'ambiente, ed alle energie rinnovabili.

Sto svolgendo la mia tesi a a Milano, uno dei progetti cerca di sfruttare i salti d'acqua artificiali (conche) realizzati tra il Ticino e l'Adda per permettere ai canali artificiali (navigli) di essere navigabili.

Io volevo sfruttare la potenza del salto d'acqua, cioè posizionare un mulino appositamente disegnato al centro del salto in modo da alimentare una serie/una dinamo; con questa dinamo volevo illuminare il naviglio per circa un chilomentro, con luci al LED, due luci ogni metro circa.

Un po' come una bicicletta di una volta, non mi interessa di mantenere la luce a tensione costante, anzi è molto più interessante se la luce segue la potenza dell'acqua.

mi sapreste dare una mano?

Esistono delle dinamo che mi possono servire in commercio?
posso tentare di disegnarne una adatta?

Conto su di voi!
vi seguo spesso e non dubito della vostra professionalità!

alessandro

matasnic
20-05-2010, 08:59
Ciao

la tua idea è molto bella, ma serve qualche dato in più per portarla avanti!
Tu hai già deciso la lunghezza del canale da illuminare e la distanza dei punti luce ma non hai idea della potenza elettrica che potrai avere a disposizione!
Questo vuol dire che potresti avere una illuminazione da contraerea oppure far pena alle lucciole!
Prima di tutto dovresti capire quanta acqua e quanto dislivello puoi avere a disposizione, una volta raccolto quei dati puoi calcolare molto facilmente la potenza elettrica che disponi con la seguente formila P=Q(portata in m cubi al secondo)* h (dislivello)* g (forza di gravità =9,81)* n (rendimento complessivo che per tranquillità stimo a 0,7).
A questo punto disponi di un valore della potenza elettrica ... e li intanto cominci a vedere quanti punti luce puoi fare ... dopo si va avanti con in discorsi!

ciao

mat

jisto
21-05-2010, 16:42
Wow! graziemille per l’aiuto! Ho già fatto i calcoli, guarda gli allegati.

praticamente la struttura sarà una struttura smontabile in 2 pezzi e sarà appoggiata a cavallo del salto.
Nella parte alta volevo sistemare la dinamo, poi da li partiranno i cavi
Farò 2 proposte, perché ci sono 2 salti vicini al centro di Milano, quello + basso, che è ad <?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-comhttp://www.energeticambiente.it/ /><st1:metricconverter w:st=1 km</st1:metricconverter> dalla darsena finale, mentre un secondo a <st1:metricconverter w:st="on" ProductID="4 km">4 km</st1:metricconverter> circa, la potenza elettrica del primo è di 101 kw mentre il secondo 256 kw, ora mi sto informando per i LED lunedì andrò alla Osram ho preso appuntamento con un consulente, che è qui a Treviso, vicino a casa mia e vedo che dicono, magari hanno qualcosa di buono per me. Ma a occhio e croce riesco ad accenderne di LED con questa potenza no?
Naturalmente il lavoro lo vogliamo sviluppare il + semplicemente possibile, altrimenti nn vinciamo…se è troppo complicato da fare…quindi i LED per darti un idea pensavamo di inserirli in dei galleggianti da pesca e farli galleggiare nel naviglio (che nn è navigabile), naturalmente studieremo un modo semplicissimo per ancorare il galleggiante e per tenere il filo fuori dall’acqua.
Per quanto riguarda la dinamo, sec te è semplice costruirne una?
Oppure se io vado in demolizione e prendo delle dinamo di auto sec te è possibile adattarle in quale modo?le dinamo di auto dovrebbero essere a corrente continua, quella ke va bene a me.
Grazie mille ancora per l’aiuto, sapevo che qui potevo trovare un aiuto!
<O:p
ale

matasnic
24-05-2010, 06:50
Ciao,

io ho guardato gli allegati ... ma c'è qualcosa che non torna! se i tuooi dati sono veri ti conviene costruirci una centrale e vendere l'energia!
Dalla foto non sembra proprio che ci siano i metri cubi di acqua che invece usi nei calcoli!
Verifica bene prima di prendere cantonate!

ciao

mat

jisto
24-05-2010, 08:15
Si infatti scusami ma quella foto era durante un periodo di magra, ovvero settembre / ottobre, sisi sono sicuro anche perkè nel secondo dei 2 salti d'acqua, quello della foto, chè installata una piccola turbina vera non nel salto mio, ma dall'altra parte, l'ho scoperto ieri.
Quella nostra vuole essere una dimostrazione a basso costo praticamente e ad impatto 0. cmq sono sicuro di quei dati.
Il canale è Il naviglio pavese, storico canale che serviva a collegare MIlano A pe che si riversa nel ticino. su wiki è spiegato bene cosa è.

dalla risposta quindi capisco ke fa un saco di potenza! :-) bene
per la dinamo tu ke dici? mi conviene fare o recuperare a altre cose? il gesto meno costoso e fattibile.

grazie per l'aiuto.!

jisto
24-05-2010, 10:27
Eccomi tornato dalla Osram. Loro dicono intanto che:

Mi conviene appunto usare led a 24 volt naturalmente

Poi dicono che con una dinamo è difficile alimentare il led, hanno bisogno di tensione costante, e mi suggerivano un alternatore.

Poi mi hanno anche consigliato un loro nuovo prodotto che si chiama IP67 e che sarebbero delle strisce di led impermeabili ricoperte da uno strato di silicone., solo che io preferirei al posto di fare strisce continue di luce usare dei punti luce singoli che un poò + distaccati l'uno dall'altro mi creino una luce + distribuita in lunghezza.
un loro prodotto che magari potrebbe andarmi bene e che devo solo preoccuparmi di impermeabilizzare è questo:

OSRAM DRAGONeye® - DE1-W3F-830 - warm white - IP65 - 485000mcd - günstig im Online Shop LED1.de (http://www.led1.de/shop/product_info.php?=&pName=osram-dragoneye-de1w3f830-warm-white-ip65-485000mcd-p-620&ref=31&affiliate_banner_id=1&language=en)

il problema è da quello che ho capito anche la caduta di tensione per la lunga distanza..

che dici tu?
riesci a darmi buone speranze?

(è evidente che nn sono tanto esperto di elettronica / elettrotecnica) ma mi piacerebbe veramente capirne d + per questo sto provando a sbatterci la testa contro :-)

attendo consigli

ale

matasnic
26-05-2010, 06:56
Ciao,

questa frase me la segno ....

Poi dicono che con una dinamo è difficile alimentare il led, hanno bisogno di tensione costante, e mi suggerivano un alternatore.

sicuramente la persona che l'ha pronunciata sa molto ....

Sparate a parte, andiamo sul concreto:
1) se sei certo dei dati perchè nessuno ci costruisce una centrale vera e propria?
2) tu parli di basso costo ... hai messo in conto tutte le pratiche burocratiche che bisogna fare?
3) 101 KW per il primo salto, 256 KW per il secondo ... te pensi di trovare generatori del genere da autocarro? io ti dico che è impossibile (normalmente un autocarro ha un generatre max da 2-4 KW), qui si parla di alternatori minimo a 400 volt
4) parli di led ma hai una mezza idea della potenza in gioco? per darti un'idea a casa le persone normali hanno 3 kW .. vuol dire che con quelle 2 centrali , 101+256=357 kW, potresti soddisfare quando sono a pieno regime 120 case!! i led consumano poco ... con quella potenza se risolvi i problemi delle cadute di tensione lo illumini tutto il Naviglio

La tua è una bella idea ma ti ricordo che siamo in Italia quindi solo di pratiche burocratiche per installare anche una turbinetta piccola minimo ci spendi 20.000 € (ma facendo finta che tanta carta ti venga "regalata") poi mettici minimo 1-2 anni per l'ottenimento della concessio.

ora non voglio smontare la tua idea (che mi piace) ma io l'affronterei in modo diverso ... prima troverei i soldi poi farei le centrali e venderei l'energia e utilizzerei una parte dei ricavi per l'illuminazione!

ciao

mat

jisto
26-05-2010, 23:54
Mi piace la tua ironia, mi fa cappottare!



sisi ero a conoscenza dei problemi in italia, la mia ricerca in questo
caso è anche per un intervento che pensavo di fare per il mio progetto
di tesi.



Ho già avuto esperienze lavorative e so ke questa cosa soprattutto in
italia, verrebbe scartata in 3 centesimi di secondo.

Però io consideravo la tesi come uno degli ultimi(anche se spero di
no) progetti in cui si può sognare, si può osare,e che magari poi alla
fine tra le varie esagerazioni un 2 o 3% di buono si riesce a portare
a casa.



E' chiaro che avevo idea delle problematiche finanziarie, infatti
meglio se tralascio, perchè mi ha incuriosito questa faccenda ed ormai
ke ci sn dentro la porto fino infondo.

E' una specie di atto dimostrativo, una "utopia ecologica che non osa
neanche tanto" ma che mette al centro la sostenibilità e non i
possibili profitti o logiche di mercato. capisci ? mi sembrava
interessante ..poi da questo magari qualcosa alla fine salta fuori.



Quello del concorso era un pretesto per iniziare a concretizzare il
ragionamento.



A dire il vero il progetto completo della tesi è:



Applicato al naviglio di Bereguardo, che collega Abbiategrasso a
Bereguardo e Prosegue per 18 km, questo naviglio ha un totale di 11
salti d'acqua di circa 3 metri ciascuno ed il bello è che sono quasi
tutti equidistanti.

Il progetto consisteva nel illumionare il naviglio completo appunto
generando energia dai salti d'acqua.



Se ho capito bene cmq non ho bisogno di tutta la potenza che si genera
sa un salto del genere no?

e magari l'alternatore si può ridimensionare..



a questo punto provo ad analizzare il caso peggiore, tipo 2,5 m di
salto con portata media e 2000 led (2 led ogni 2 metri) e vedo ke si
può fare , tu ke ne dici?



so ke ti sto domandanto troppe cose, tranquillo puoi mandarmi a quel
paese tranquillamente, nn mi offendo, so ke è una bella patata da
pelare questa.



mi sono addentrato in questa cosa e siccome ne capisco poco mi
interessa molto! :-)

matasnic
27-05-2010, 06:58
Ciao,

perchè mandarti a quel paese? te l'ho detto che l'idea mi piace ... è la burocrazia italiana che non mi piace! dal mio punto di vista un'idea del genere dovrebbe essere incentivata invece che penalizzata! Quindi da parte mia piena disponibilità!

Il fatto di utilizzare una parte dell'acqua sicuramente rende il tutto più economico.

Ora dimmi se ho capito giusto, ci sono 18 km di naviglio con 11 salti, quindi vuol dire che tra un salto e l'altro ci sono circa 1,6 km (concedimi di fermarmi alla prima cifra decimale). Ora la media sarebbe 1600 let a tratto, tu hai ipotizzato 2000 ... quindi dovrei aver capito giusto.

Nel link che hai postato riguardo al le è scritto che ha una potenza di 1.2 W quindi nel caso di 2000 hai bisogno di 2400 W ... quindi 2,4 KW ... su un salto di 2,5 metri vuol dire che ti bastano 140 l/s (considerando un rendimento complessivo idraulico-elettrico del 0,7).

Forse ce la fai anche con quella poca acqua che vedo in foto(dico forse ..perchè fondamentalmente sono un ottimista)!

Ora ti dico la mia idea ... poi tu valuti!

Utilizziamo le coclee idrauliche in quanto una volta dimensionata la portata possiamo adattare la lunghezza in base al salto, non serve cambiare i diametri se non si cambia la portata.
Motivazioni per questa scelta:
- tolleranza alla fauna ittica, se anche entra un pesce si fa un giro in taboga ed esce sotto tutto contento senza problemi (con questo convinci i verdi)
- per quanto poco ossigenano l'acqua ... quindi un piccolo apporto ecologista che non fa mai male
- non necessita di sgrigliatore, non necessita di smaltire rifiuti (facendo il canale di ingresso nel modo corretto resterà quasi sempre pulita) ... non smaltendo ... non paghi!
- richiedo pochissima manutenzione, quindi una volta al mese un operaio passa a vederle tutte (può benissimo farlo un tecnico del comune) quindi non serve personale dedicato (brutto da dire in questa stagione ... ma al sindaco l'idea che non costino tanto farà piacere)
- hanno un rendimento praticamente constante al variare della portata quindi farà l'effetto di aumentare o diminuire con la variazione reale del canale

Per la parte elettrica le soluzioni possono essere molteplici ma ... bisognerebbe scegliere il led con un campo di corrente abbastanza ampio in modo tale da permettermi di avere un pò di variazione sulla tensione.

Usare il 24 Vcc è un problema in quanto se devi fare strada fai presto ad avere cadute di tensione con conseguente perdita di efficenza ecc. meglio salire di tensione e mettere più led in serie. (se il led è a 24 V mettendone 10 in serie sei a 240 V e hai ridotto la corrente di 10 volte ... quindi verrà diminuita la sezione del cavo riducendo i costi .. in poche parole più su stai di tensione meglio è, ovviamente senza esagerare!!)
Quindi si potrebbe stendere lungo la sponda il cavo ed ogni 10 metri (20 se facciamo serie paralleli ma lo vedremo con calma) provvedere a fare la partenza per la serie sul canale. Un'idea potrebbe essere mettere il cavo in acqua ma poi magari hai problemi nel momento di pulizia canale mentre se è sulla riva, raccogli i led e sei a posto.

Passiamo al generatore, visto che potrebbe essere un 240-480 volt sensa bisogno di essere sincronizzato in rete e visto che sono 11 da fare tanto vale farsi fare un generatore e magneti permanenti come vogliamo noi ... il costo sicuramente non sarà elevato ma mi permetterà di :
eliminare il riduttore dalla coclea (meno perdite, meno spese, meno manutenzione)
genererà sempre senza bisogno di essere connesso in rete e senza richiedere nessuna iniezione di corrente per partire
farà da freno in caso di problemi sulla coclea
mi ridurrà il quadro elettrico al minimo

quadro elettrico:

3 fusibili
un teleruttore
un piccolo plc per telecontrollo
un pò di cianfrusaglie varie

progettazione ... lo fai per un salto dicidi la spesa su 11

questo è un abbozzo, fammi sapere se ti piace e cosa ti seve per andare avanti con l'idea, magari se fai una bella testi potresti portarla alla Osram e ti finanziano il progetto!!

ciao

mat

jisto
28-05-2010, 00:36
sisi giusti i dati, ora ti do qualche inofrmazione in +:
Questo un bellissimo schema che ho trovato dal consorzio di gestione dei navigli, e ci sono tutti i dati necessari,

Poi da quello che dicevi nell’ ultima mail non abbiamo bisogno di gran portate cmq l eportate di questo naviglio sono bione, d’estate sono maggiori perchè dal naviglio ci sono varie prese che servono ai contadini pe rirrigare le risaie della aree limitrofe. cmq le portate, sono:

<O:p</O:pintorno ai 13 metri cubi al secondo in primavera estate mentre di inverno 4 o 5 metri cubi.
<O:p</O:p
<O:p</O:p
Per quanto riguarda le luci io direi che a questo punto bisogna fare qualcosa di suggestivo, cioè.la luce si può inserire nell’acqua, o anche fare galleggiante, ed i fili anche, ci sono dei led IP67 che la osram sta iniziando a produrre dal prossimo autunno e che altre ditte hanno già fuori che posso addirittura essere immersi in acqua, mi studio al + presto la soluzione ottimale.<O:p</O:p
<O:p</O:p
Il bello tra l’altro è che lungo tutto il naviglio non corre una strada parallela, e soprattutto non ci sono grandi centri urbani, quindi si parte di una situazione di assenza di “inquinamento luminoso e questo mi piace tanto, si parte da quasi buio praticamente.<O:p</O:p
<O:p</O:p

L’intervento quindi andrà a caratterizzare l’area di notte. io ti faccio questi discorsi come se si dovesse costruire domani, lo faccio perchè mi piace fantasticare in questo modo, prendere questo lavoro seriamente ma senza prendermi sul serio, la mi piace l’idea appunto di sviluppare un progetto seriamente in una situazione assurda, questo da la possibilità di liberarsi di problemi vari e di rotture di palle<O:p</O:p
<O:p</O:p

quindi magari io oserei, nel senso che possiamo far fluttuare le luci e trovare un modo semplice e suggestivo per farle galleggiare, e poi i fili li possiamo adagiare con dei pesi sul fondo del canale che non è poi così profondo, penso faccia fatica ad arrivare ad un metro.<O:p</O:p

<O:p</O:p
La coclea la sto guardando ora, è per caso ragionamento figliodella vite di archimede?praticamente è una vite senza fine.
<O:p</O:p
<O:p</O:p
Mi piace!
<O:p</O:p
<O:p</O:p
Comunque approvo tutto! mi piace la sensibilità rispetto alla fauna es ai costi, io ci avevo pensato alla pericolosità delle pale per pesci e paperelle, ed infatti non ne ero poi così soddisfatto...<O:p</O:p
<O:p</O:p

Logicamente tutta questi ragionamenti mi stanno dando molto, e ne sono contento, sto imparando tanto, spero possa essere una buona occasione anche per te, logico che alla fine della fiera quello che è mio è tuo e sono sicuro che questo scambio porterà del buono.<O:p</O:p
<O:p</O:p

come vedi..iper-ottimista anche io!<O:p</O:p
<O:p</O:p

Anzi a proposito di giovani ottimisti, io ho appena finito di leggere un libro che magari conosci già “Il ragazzo che voleva catturare il vento”, veramente bello, la storia vera di un ragazzo di un paese del sud dell’africa che con una mezza bicicletta e pezzi di recupero ha realizzato una pala eolica artigianale, bellissima, si chiama William Kamkwamba, ed ha anche un sito internet, lui è dell ’87!! geniale cmq nn penso avremmo il suo successo ma sicuramente siamo molto contemporanei a pensare a queste cose, siamo sul pezzo.<O:p</O:p
<O:p</O:p
<O:p</O:p

saluti<O:p</O:p
ale<O:p</O:p

jisto
28-05-2010, 00:37
http://www.flickr.com/photos/masonalessandro/4645616135/<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" /><o:p></o:p>

matasnic
28-05-2010, 07:16
Ciao,

concordo sul discorso che deve essere suggestivo, però io non sono un architetto quindi lascio a te la palla su questo problema. Mi permetto solo di dire che l'idea di farle galleggiare mi piace, hai provato a pensare di farle affondare diciamo 2 cm? vederle a pelo l'acqua ma non fuori?

per il resto pensa e fammi sapere, poi facciamo 2 conti e un dimensionamento di massima di tutto, una stima di cosa serve e ci fai su la tesi!

non ti preoccupare non lo prendo come un lavoro sicuro ... ma come una bella idea da sviluppare per il gusto di fare un bel progetto ... anche se non si andrà oltre!!

ciao

mat

Nabla
29-05-2010, 12:03
Ciao a tutti! M'inserisco nella discussione per proporvi anche i miei conti.
Nelle automobili c'è un alternatore, un raddrizzatore e un regolatore. L'alternatore dà in uscita una tensione alternata. Il raddrizzatore la rende quasi continua. Il regolatore la mantiene ad un valore costante (intorno ai 14 V perché questa è la tensione ottimale per ricaricare l’accumulatore dell’automobile). La potenza elettrica prelevabile da una turbina idraulica è:

P = η*ρ*g*h*q
dove:
- P è in W
- η = ηm * ηe = efficienza meccanica della turbina * efficienza elettrica alternatore
- ρ = densità dell'acqua [kg/m³]
- g = accelerazione di gravità (~9,81 m/s²)
- h = perdita di carico (per acqua pressoché ferma essa coincide col dislivello del salto) [m]
- q = portata intercettata dalla turbina [m³/s]

Un problema non da poco consiste nella stima di η. Se s'impiegasse la turbina più adatta per i dislivelli e le portate da te, Jisto, indicate (cioè una Kaplan opportunamente progettata) allora η sarebbe stimabile intorno a 0,9. Invece, per quanto riguarda le più semplici (e meno costose) ruote idrauliche, la migliore di esse - cioè la ruota da sopra all'indietro - ha un rendimento di circa 0,6. La ruota da sotto circa 0,22 e la ruota incavata ha un rendimento intermedio fra 0,22 e 0,6. Gli alternatori per automobili hanno un rendimento massimo di circa 0,55. Un alternatore sincrono appositamente progettato, diciamo 0,9. I conti:

Salto di 1,85 m, portata 8 m³/s
Kaplan + alternatore sincrono --> η = 0,81 --> P = 0,9*0,9*1000*9,81*1,85*8 = 117,6 kW
Ruota da sopra all'indietro + alternatori automobile --> η = 0,33 (minore dello 0,7 precedentemente stimato) --> P = 47,91 kW
 
Salto di 4,66 m, portata 8 m³/s
Kaplan + alternatore sincrono --> P = 296,23 kW
Ruota da sopra all'indietro + alternatori automobile --> P = 120,69 kW
Notate le differenze di potenze tra i diversi casi! 
In realtà, non stiamo considerando le inevitabili perdite di carico dovute all'inserimento della turbina e degli attriti. Inoltre, l'alternatore per automobile ha rendimento massimo ad un certo numero di giri. Ad ogni modo, puoi far lavorare l'alternatore a velocità maggiori di quella corrispondente alla massima efficienza. Dai grafici allegati si vede che esso erogherà maggiore potenza elettrica, tuttavia in modo meno efficiente (cioè mi serve molta più potenza meccanica). In tutti i casi, penso che servirà senz'altro un riduttore meccanico per convertire i giri della ruota idraulica/turbina in quelli necessari per l’alternatore; il riduttore però ha un po' di perdite... Insomma, alla fine, si otterranno valori di potenza elettrica minori di quelli stimati poco fa.
 
Per illuminare 1 km posizionando 2 led/m ti servono 2000 led, i quali consumeranno 2000 led*1,2 W/led = 2,4 kW. L'alternatore in allegato è da 2 kW. Però i 2 kW li raggiunge a malapena a 6000 rpm. Ad ogni modo, anche con un solo alternatore da 2 kW, alla potenza massima, potresti già accendere idealmente 1666 led. Sottolineo "idealmente" perché stiamo trascurando tutte le perdite inevitabili che ci saranno nel circuito d'alimentazione e perché la potenza prelevabile dall’alternatore dipende anche dal rapporto tra la resistenza di carico (led + resistenze di limitazione) e la resistenza di sorgente dell’alternatore. Se si pensa di collegare dei led in parallelo, allora ognuno avrà bisogno della sua resistenza in serie, al fine di garantirgli i 350 mA come da datasheet. Se si pensa di collegarli in serie, bisogna comunque inserire una resistenza nel circuito molto maggiore della somma delle resistenze dei led in serie (calcolate nel punto di lavoro) affinché la resistenza esterna sia la principale responsabile della fissazione della corrente nel circuito a 350 mA. Le resistenze esterne sono necessarie perché un led sostanzialmente è un diodo, il quale non ha una resistenza definita per ampi intervalli di tensione/corrente che gli vado ad applicare, anzi! I led che hai indicato (1,2 W a 350 mA) dànno una caduta di tensione di 3,4286 V, quindi mostrano una resistenza di 9,796 Ω. Ma questo valore di resistenza varia al variare della corrente (o della tensione) imposta al led! Invece, in una comune resistenza, il valore di resistenza non varia più di tanto al variare della tensione imposta ai suoi capi ("più di tanto" nel senso che bisogna comunque considerare la tolleranza della resistenza, la sua temperatura media di lavoro e non bisogna farla lavorare fuori specifiche).
Io, però, propenderei per un collegamento in parallelo perché se i diodi fossero collegati in serie, il primo che si brucia spegne tutti gli altri! Inoltre, per individuare il diodo bruciato (in collegamento serie), bisognerebbe provarli prima tutti!
Bene, ora resta da:
1) Impostare il circuito equivalente.
2) Risalire alla resistenza di sorgente dell’alimentatore.
3) Dimensionare il circuito e i conduttori.
4) Dimensionare il riduttore meccanico.
5) Progettare la ruota/turbina.

Nel file riguardante l’alternatore, notate questa possibilità interessante. Disabilitando il regolatore e scegliendo un carico opportuno è possibile estrarre una maggiore potenza dall’alternatore. Ovviamente, il prezzo da pagare è la variabilità della tensione.

 
Bibliografia
Water turbine - Wikipedia, the free encyclopedia (http://en.wikipedia.org/wiki/Water_turbine)
Kaplan turbine - Wikipedia, the free encyclopedia (http://en.wikipedia.org/wiki/Kaplan_turbine)
Water wheel - Wikipedia, the free encyclopedia (http://en.wikipedia.org/wiki/Water_wheel)
http://www.itee.uq.edu.au/~aupec/aupec04/papers/PaperID82.pdf

jisto
30-05-2010, 12:23
Ciao Nabla,
Grazie per l'interesse! interessanti le cose che dici! diciamo che una turbina è anche troppo, nel senso che non mi serv etutta quall'energia, hai letto le cose sotto?

alla fine l'importante è fare un atto dimostrativo, cioè; un piccolo generatore che serva ad illuminare il led, una cosa a basso costo quindi e semplice da realizzare, piùche altro, arrivare lì con un camion con il braccio idraulico ed appoggiarla sopra, a cavallo del salto, Matasnic mi suggeriva che forse per essere il meno costosi, meno invasivi verso la fauna ed efficaci in poche mosse forse era megli usare delle coclee idrauliche. a me interessano moltissimo le ruote per esempio ma forse son più complicate no? ke dici? io nn sono un gran esperto, penso lo avrai capito, ma questa cosa i ha appassionato molto, e voglio imparare!

grazie mille!

saluti!

matasnic
31-05-2010, 07:14
Ciao Jisto,

la ruota idraulica è una bella cosa, potrebbe essere una buona alternativa! Come rendimenti non è male in quanto una ruota dall'alto può arrivare ad un rendimento idraulico di 0,9 (degli inglesi hanno fatto degli studi e con appositi profili introduttori e pale profilate sono arrivati a 0,92!!!) solo che la ruota è più delicata dal punto di vista della pulizia dell'acqua in ingresso. A suo favore ha però un effetto scenografico non da poco, mettilo in conto!

Mat

P.S. Abla ... una piccola riflessioni sui conti da te fatti:
- hai pensato dove trovi un generatore da 700 A 12 V continuativi? (0,35 A x 2000 led = 700 A)
- le resistenze da mettere in serie al led se usi l'alternatore da 12 V .. che potenza dissipano?
semplice 3 W vuol dire che dissipi più del doppio della potenza del led sulle resistenze!!!! quindi l'alternatore che dovrai prendere sarà minimo 4 volte più grande di quello che serve per i led solo per far caldo sulle resistenze
- hai pensato i costi per i cavi con queste correnti e con le lunghezze di qualche KM?

Superman
31-05-2010, 09:23
Nabla, non è conveniente mettere tutti i diodi in parallelo, conviene invece mettere in parallelo serie di tre diodi, così 3,4286V X 3= 10,2858V.
In questo modo ridurresti drasticamente il consumo energetico di tutto il sistema.

jisto
07-06-2010, 22:37
Buonasera, Scusatemi... soprattutti Matasnic ..sono scomparso, ho lavorato agli altri progetti della mia tesi, (faccio + di un progetto).. in settimana penso che ce la farò a decidere quante luci mettere e che luci mettere, per quanto riguarda coclea o il "mulino" mi sa chè opto per il mulino , e magari mi provo a cercare quello realizzato interamente da profilati, perchè devo tenere in considerazione anche l'impatto sulla gente, la coclea è interessante ma assomiglia ad una grossa punta da trapano, una sorta di trivella, mentre un mulino (in versione moderna) risulterà + familiare..

IN settimana cmq mi farò vivo.

grazie mille ancora per il vostro aiuto!

saluti

jisto

pioneer10
08-06-2010, 09:45
ciao jisto... mi raccomando... tienici informati sugli sviluppi del tuo lavoro, ritengo il tuo studio molto interessante e sono curioso di vedere quali saranno i tuoi risultati.
Buon Lavoro!!!

Superman
08-06-2010, 10:04
In alternativa, invece di usare un unico grosso generatore potresti utilizzare tanti piccoli microgeneratori, che utilizzando la corrente dei navigli, potrebbero illuminare i vari led.
Bisognerebbe vedere con una ventola per pc da 12 cm la corrente cosa è in grado di produrre.
Questa soluzione ti renderebbe il sistema modulare e si potrebbe mettere in opera un po alla volta, inoltre per aggangiare i vari moduli si potrebbero usare quelle corde gallegianti che si adoperano nelle piscine per separare le corsie.

jisto
20-06-2010, 23:11
Eccomi, mi sono studiato un po' il progetto ed in allegato ci sono i disegni di come pensavo di proseguire,
Quì sotto ci sono delle viste del naviglio di notte(le immagini sono delle prove..i segni in matita sotto non dovrebbero esserci..si dovrebbero vedere solamente i puntini bianchi, ovvero i LED fili o altro sono sott'acqua):

img071 on Flickr - Photo Sharing! (http://www.flickr.com/photos/masonalessandro/4718122757/in/photostream/)
img070 on Flickr - Photo Sharing! (http://www.flickr.com/photos/masonalessandro/4718764562/in/photostream/)

Di questo naviglio la cosa bella è che è completamente circondato dal buio, per questo ho fatto questo lavoro quì, non ci sono strade carrabili vicino, e quindi di notte è molto buio tanto che, come si vede nella prima foto, si distinguono chiaramente le lampadine della cascina in sfondo.

Io pensavo appunto di creare un "tappeto" di led di 18 km
In 10 metri ce ne sono 9 (come si vede in questo schema):

img072 on Flickr - Photo Sharing! (http://www.flickr.com/photos/masonalessandro/4718924704/in/photostream/)

i led saranno posizionati a 5 mm (circa) sotto al pelo libero dell' acqua, questo è lo schema:

img067 on Flickr - Photo Sharing! (http://www.flickr.com/photos/masonalessandro/4718116555/in/photostream/)

io pensavo appunto di usare un galleggiante da pesca (appositamente studiato per adattare il led che ho scielto) ovvero questo:

img068 on Flickr - Photo Sharing! (http://www.flickr.com/photos/masonalessandro/4718117261/in/photostream/)

questo non è quello impermeabile ma mi dicevano alla OSRAM che a breve uscirà anche il led in IP67, ovvero impermeabilizzato..vi risulta?

cmq a parte questo io pensavo appunto di avvitare il led in questo galleggiante. estrarre il cavo da sotto che verrà poi fissato al terreno tramite dei pesi, a metà, come si vede nello schema chè un piccolo particolare che mi sto studiando, quello serve a fissare il filo ed anche ad appendere un peso, che pensavo di calcolare in qualche modo per cercare di oppormi alla spinta che mi da il galleggiante e di fare fluttuare il mio LED appunto a pochi millimetri dalla superficie...dite che sia possibile? (ricordatevi che è una tesi quindi posso anche osare, se il ragionamento è intelligente..)

mi piaceva l'idea di fare restare in equilibrio tra il fondo ed la superficie le luci, che fluttuano e che seguono i movimenti dell'acqua..come un tappeto di luci che segue il movimento della superficie..

Così insomma pensavo di allestire le luci..che ne dite? sparate pure tranquillamente e sinceramente sono aperto a critiche.



Per quanto riguarda il generare energia, a questo punto prendiamo il tratto medio di 1,6 km e quindi con 9 LED ogni 10 metri.
Se i miei calcoli non sono sbagliati bisogna alimentare 14400 LED

Per il generatore poi io pensavo di rimanere sullla ruota idraulica, Mi interessava molto anche la Colcea idraulica che mi avevi proposto tu MATASNIC, ma ho paura che sia un po' proppo "aggressiva"..a sto punto è meglio una bella ruota idraulica..poi per il resto nn saprei cosa è meglio fare....attendo consigli.. l'unica cosa che so è che è sempre valido + o - lo schema che avevo inserito alle prime discussioni.. ovvero un oggetto che si appoggia sopra e con tutto integrato..+ o - delle dimensioni di un container può anche essere composto da 2 o + parti da montare in operà, l'importante è che sia appoggiato a cavallo del salto d'acqua e che sia semplicemente appoggiato a terra(opportunamente ammortizzato per evitare spostamenti con vibrazioni o altro.), non fissato in modo permanente..

...spero di essere stato chiaro..

attendo risposte,

Saluti
Alessandro

jisto
23-06-2010, 11:19
Ehi MATASNIC, ci 6 ancora? scusami mi sono dilungati un po' con i tempi..dovevo portare avanti gli altri progetti per la tesi di cui ti parlerò, io faccio una serie di interventi a livello paesaggistico con al centro l'acqua, questo è uno degli 8, non tutti hanno queste complicazioni tecniche, certi progetti sono molto basici ed in certi mi sono scontrato con cose nuovissime per me, che mi interessano molto, tipo fusione fredda o altro.

saluti
Alessandro

matasnic
28-06-2010, 12:33
ciao,

ero in ferie! concordo su quello che dici! la ruota è molto bella anche esteticamente, ora che altro hai bisogno?

mat

jisto
28-06-2010, 13:54
Graziemille per la risposta! andate bene le farie?

Io ho bisongo di alcuni dati per riuscite a fare un progetto di massima della ruota,

cioè:

Che ci va integrato?
ruota che si collega direttamente ad un alternatore? sec te + o meno quanto grande sarà l'alternatore?

come mi conviene distribuite i fili? sec te i pesi bastano?(se ben ancorati a terra).

Praticamente io devo riuscire a disegnare quello che sarà l'oggetto che si appoggia sul salto d'acqua, basta solo ke mi dici che ci deve essere sù e +o- quanto grande è, magari se hai qualche esempio esistente mi va bene.

la ruota proverò a disegnarla io in qualche modo c'è un modo per capire il diametro ottimale?

poi io se dovessi spiegare il funziomento devo dire:

Ruota idraulica applicata ad un salto di XX che sviluppa una potenza di xx W tramite un trasformatore XX.

una serie di dati del genere.

in modo da riuscire a spiegarlo.

ke dici?

un saluto

jisto

jisto
28-06-2010, 13:56
un'altra cosa.. sec te in i led li metto in serie o in parallelo?

SE-POL
30-06-2010, 09:29
Sono un elettrotecnico e penso che quello che più ti conviene fare è:
Raddrizzare subito la corrente alternata all'uscita del generatore e mettere un filtro di condensatori per eliminare le armoniche della corrente raddrizzata. Questo perchè le cadute di tensione in un cavo elettrico a parità di tensione sono minori se è alimentato in corrente continua.
Mettere i led in serie-parallelo, cioè metti in serie gruppi di led (100-200 led in serie con una resistenza che assorba il 20-30% della tensione per stabilizzare la corrente assorbita dai led) e queste serie di led le alimenti con il cavo elettrico bipolare ad una tensione a circa 440Vcc (380Vca trifase raddrizzata con ponte di diodi).
Quanti led in serie? Dipende del tipo di led, ci sono quelli che lavorano da circa 1,8V fino a quelli che lavorano a circa 4,5V (tra l'altro con una tale tensione anche se un led si guasta può andare solo in corto circuito e non può interrompere la serie). L’importante è che i led che metti in serie lavorino tutti con la stessa corrente nominale.

Per quanto riguarda il generare energia, a questo punto prendiamo il tratto medio di 1,6 km e quindi con 9 LED ogni 10 metri.Se i miei calcoli non sono sbagliati bisogna alimentare 14400 LED
Qui hai sbagliato i calcoli, sono 1440 LED. Perchè se sono 9 led ogni 10 metri per 1600 metri il calcolo giusto è 9x1600/10.


Ho visto la tua idea per far galleggiare i led sotto il pelo dell'acqua ma penso che così non possa funzionare.
Perchè se ho capito bene il disegno, la zavorra resta sospesa e il galleggiante è tutto immerso, e mantenere un perfetto equilibrio idrostatico perché il galleggiante rimanga pochi centimetri sotto il pelo dell’acqua è praticamente impossibile.
Quindi una parte del galleggiante deve emergere magari un bastoncino con in cima una pallina piena.

Comunque vai avanti così, perchè la tua idea è veramente suggestiva. Ciao SE-POL.

SE-POL
30-06-2010, 23:43
Adesso faccio un pò di conti:
la tensione di alimentazione è di 440Vcc, se metti i led in serie, con i led che hai trovato puoi fare una serie di 99 led, per una tensione totale di 340Vcc ed una corrente di 0.35A.
La resistenza da mettere in serie, avrà una caduta di tensione di 100V (440V-340V) dissiperà una potenza di 35W (100V·0,35A) per questo serve una resistenza di 50W di potenza nominale, e un valore di resistenza di 285 Ohm (100V/0,35A).
Le serie normali di led che alimenterai saranno 14 da 99led più una serie di 54led (supponendo un totale di 1440 led).
Per ridurre al minimo le cadute di tensione nei cavi di alimentazione, avrai un cavo che partendo dal generatore alimenterà 7 serie di led verso monte e un altro cavo che alimenterà le rimanenti 8 serie verso valle, così la corrente che parte dal generatore viene subito suddivisa circa della metà. Il cavo a monte assorbirà all'inizio una corrente di 7·0.35A=2,45A il cavo a valle assorbirà all'inizio una corrente di 8·0,35A=2,8A. La potenza totale assorbita sarà di 440V·0,35A·15=2310W.
Adesso valutiamo la sezione dei cavi, il rame in cavo ha una resistività ρ = 0,0172 Ωmm²/m, le serie sono distanziate di 110m (10·99/9) la prima tratta che parte dal generatore sarà lunga la metà cioè 55m.
Determiniamo una caduta di tensione massima ΔV di 5V ogni 100m, la sezione del cavo sarà s=2·l·ρ·I /ΔV=1,93mm², la sezione in commercio immediatamente superiore è di 2,5 mm².
Adesso che abbiamo trovato la sezione del cavo si possono fare i calcoli con più precisione, puoi calcolare la caduta di tensione per ogni tratto di cavo ( ricordati che la corrente diminuisce di 0.35A a ogni tratta successiva) e per equilibrare il carico puoi togliere dalle serie tanti led quanto è la caduta di tensione totale fino a quella serie, comunque i led che togli li puoi mettere nella serie speciale con un numero ridotto di led.

Un piccolo appunto, ho visto tra le caratteristiche dei led che hanno un angolo di emissione di 15°, attento che con un simile angolo i led non sono adatti a fornire una luce sufficientemente visibile lateralmente, in quanto la luce è concentrata in un fascio ristretto.

Ciao SE-POL.

jisto
01-07-2010, 12:13
CIAO SE-POL
grazie per le risposte e per l'aiuto!
allora parto dalla fine:
per il laggio di 15° lo so ho scielto il raggio così corto perchè essendo un intervento che si sviluppa in <st1:metricconverter productid="18 km" w:st="on">18 km</st1:metricconverter>, pensavo fosse + importante l'insieme e quindi una cosa delicata e soft ma distribuita per una lunghezza spropositata.. un tappeto di luci leggere che si appoggia sulla superficie dell'acqua. quindi pensavo a tanti puntini regolari che scandiscono un ritmo del qualle sostanzialmente nn si riuscirà mai a vedere la fine, nell'immagine si vede quqnto buio sia in quella zona, e lo so capisce anche dalle poche lampadine accese della cascina in sfondo che sono ben distinguibili.
i puntini naturalmente saranno mossi e riflessi e rifratti dai <st1:metricconverter productid="5 mm" w:st="on">5 mm</st1:metricconverter> di acqua che hanno sopra.
Per il dettaglio del galleggiante hai capito giusto.. immgino sia difficile...ma è difficile o impossibile?
se è impossibile ok, mi studio unaltro sistema se è teoricamente possibile sec me si potrebbe anche lasciare, la mia proposta gioca appunto sull'assurdità e sul concetto portato all estremo se teoricamente è possibile diciamo che ci stà, (trà un po' vedrai anche un' altro progetto aprirò una discussione in pochi giorni una specie di macchina per creare del vapore in uno sfioratore di una centrale dell'enel, vapore creato da un circuito di acqua surriscaldata da una macchina che prova ad applicare la fusione nucleare fredda)
dici quindi che si può trovare un equilibrio idrostatico? in teoria?
volevo essere il + leggero possibile..altrimenti per creare un qualcosa del genere dovrei applicare un qualcosa di meccanico, perchè la portata cambia continuamente ....
per i calcoli dei fili e dei LED mi sembra perfetto!grazie mille e penso che nn serve spingersi oltre mi va benissimo così! grazie ancora
in sostanza, io ora devo iniziare a disegnare il generatore che si appoggia al salto d'acqua e che genera l'elettricità.
SE HO CAPITO BENE:
1_RUOTA IDRAULICA
che tramite cinghia o catena o ingranaggi si collega ad un:
2_ALTERNATORE
una volta uscita dall'alternatore metto un filtro di
3_CONDENSATORI
per eliminare le armoniche della corrente, poi da quì partono i ;
4_CAVI IN SERIE/PARALLELO
che mi vanno ad alimentare i:
5_LED
giusto?
naturalmente è semplificato, tieni conto che è per architetti, io devo capire e saper spiegare praticamente che ci va nell intervento appunto che vado a disegnare, ovvero questi 11 generatori a ruota idraulica, quindi, mi sai dire + o - quato grande saranno alternatore e condensatori, se vedi lo schema in sezione che c'è all' inizio della discussione è abb chiaro, io pensavo di usare questi per come contrappeso alla ruota..
io praticamente questi elementi li racchiuderò in una "scatola" impermeabilizzata fuori dall'acqua e da là partirà il cavo che appoggiato sul fondo del fiume andrà ad alimentare i LED.
che dici
tranquillo critica liberamente e spara a zero, io preferisco, così imparo, mi sono trovato in questa storia che va al di fuori delle normali case bifamiliari, e che mi piace molto d +, pin piano ne inizio a capire qualcosa!..
saluti
Alessandro!

SE-POL
01-07-2010, 13:19
Per il dettaglio del galleggiante hai capito giusto.. immgino sia difficile...ma è difficile o impossibile?
Un sistema statico completamente immerso di galleggiamento è praticamente impossibile perchè la spinta idrostatica nulla è tale sia a 1 millimetro dal pelo dell'acqua che a <?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-comhttp://www.energeticambiente.it/ /><st1:metricconverter alt=</st1:metricconverter>1 metro dal pelo dell'acqua quindi non può esistere un punto di equilibrio, e per rimanere a <st1:metricconverter w:st="on" ProductID="5 mm">5 mm</st1:metricconverter> dal pelo dell'acqua l'unico modo è un sistema di posizionamento dinamico (diventa tutto troppo complicato).
Ma se il galleggiante emerge dall'acqua per una piccola parte la spinta idrostatica diventa positiva, un sistema sarebbe di mettere un anello di plastica fissato al galleggiante di cui emerga solo l'anello lasciando il galleggiante sotto i <st1:metricconverter w:st="on" ProductID="5 mm">5 mm</st1:metricconverter> dal pelo dell'acqua. Una forza che trascini il galleggiante verso il fondo farebbe immergere l’anello che fornirebbe una spinta di galleggiamento supplementare.
Ciao SE-POL.

jisto
04-07-2010, 23:36
ok capito, ora provo a studiare un sistema per farlo.magari provo anche a fare partire 3 aste dal punto superiore e fare in modo che ci siano 3 galleggianti distante dal punto luce in modo da mantenerlo stabilizzato e da nn disturbare luce..

per quanto riguarda la i passaggi che ci sono dalla ruota al LED ke dici? a me basta capire in modo semplificato se va bene e + o meno quanto grandi saranno gli elementi. ( a spanne)

saluti

jisto

SE-POL
08-07-2010, 21:26
Ciao jisto ti rispondo per quanto mi è possibile:

Punti uno e due non sono un esperto di impianti idroelettrici, ma conoscendo la potenza che ti serve e la tensione di funzionamento del generatore elettrico trifase, lascio la risposta agli utenti più esperti del forum.

Punto tre, ho fatto un errore nel calcolo della tensione raddrizzata da un ponte raddrizzatore trifase, la Vcc è uguale a 1,35 volte la Vca concatenata, cioè con 380 Vca hai all'uscita del raddrizzatore 513 Vcc.
Quindi, visto che i miei ricordi sono molto arrugginiti, lascio a qualcuno più esperto di me un calcolo della batteria di condensatori di livellamento, comunque con un ponte raddrizzatore trifase i condensatori di filtro non sono indispensabili (ma devi anche tenere conto dei possibili disturbi elettromagnetici che una corrente non filtrata indurrebbe in prossimità del cavo di alimentazione).

Punto 4, per i collegamenti dei led ti posto lo schema che tu hai fatto, con aggiunte le mie annotazioni.
Il cavo di alimentazione è in blu scuro, da questo cavo sono derivate le serie di led che partono dal negativo, e attraverso la resistenza che chiamiamo di zavorra, alimentano le serie di 100 led che saranno elettricamente collegati in serie con dei cavi unifilari di colore azzurro, da 1 mmq (sezione che consiglio perchè garantisce una discreta resistenza meccanica e una buona flessibilità).
11412

Ho evidenziato in rosso la distanza di 12 metri perchè è in quell'intervallo che ci sono i 9 led, quindi su una distanza di 1600 metri ci saranno 1200 led, cioè 12 serie da 100 led, la resistenza di zavorra sarà di 486 ohm e 59,5W (di serie 500 ohm e 100W) e la potenza necessaria sarà di 12x0,35Ax513V=2155W.
Ciao SE-POL.

jisto
13-07-2010, 20:16
Ehi ragazzi nessuno mi sa dare solo una dritta sulle cose da mettere..?senza calcoli...ma solo sapere quanto grande sarà +o- l'alternatore, ed i condensatori?

jisto
31-07-2010, 06:59
....Qualcuno riesce solo a dirmi in successione che passaggi ci sono tra la pala e la lampada a LED...? mi serve solo per fare un semplice schema..per capire cosa ci devo mettere dentro...magari per voi sono cose stupide...lo so..

saluti
jisto

buonuomo
03-03-2019, 21:04
...
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Anzi a proposito di giovani ottimisti, io ho appena finito di leggere un libro che magari conosci già “Il ragazzo che voleva catturare il vento”, veramente bello, la storia vera di un ragazzo di un paese del sud dell’africa che con una mezza bicicletta e pezzi di recupero ha realizzato una pala eolica artigianale, bellissima, si chiama William Kamkwamba, ed ha anche un sito internet, lui è dell ’87!! geniale cmq nn penso avremmo il suo successo ma sicuramente siamo molto contemporanei a pensare a queste cose, siamo sul pezzo.<o:p</o
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saluti<o:p</o
ale<o:p</o
ho visto il film su netflix e l'ho apprezzato,lo consiglio...