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Discussione: Che alternatore usare per per ottenere il massimo da una piccola pelton ?

  1. #1
    Novizio/a

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    Predefinito Che alternatore usare per per ottenere il massimo da una piccola pelton ?



    Salve a tutti , ho una baita in montagna senza corrente ,dove il sole nel periodo invernale non si vede mai, ho la possibilità di utilizzare una tubazione d'acqua ,dove posso prelevare da 0.5 (inverno) a 1 ls con una pressione dinamica di 14 atmosfere .
    La distanza tra turbina e casa e' di circa 350 mt ,
    Vista la situazione vorrei sfruttare al massimo la poca acqua a disposizione utilizzando 2 spine per alternarle in base a le portate , quale è la scelta più adatta?
    Generatore asincrono trifase
    Alternatore sincrono monofase a due poli con condensatore
    Motore magneti permanenti
    Grazie

  2. #2
    Seguace

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    generatore asincrono trifase 230V 400 V da 2.2 kW 3000 giri 2 poli collegato con sistema c /2c uscita 230 V

    ruota idaulica pelton 150 mm,anche in tecnopolimero 2 getti 5 mm ugello x 1 l/s 3.6 mm ugello x 0.5 l/s

    cavo 2x 6mmq .. perdita con 1400W = 12 V = 75 W regolatore tensione costante in casa ,non il turbina per compensare la caduta del cavo

    S.

  3. #3
    Novizio/a

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    Ciao , grazie per la risposta , mi devo scusare perché ho dimenticato una cosa importante ( chi chiede un consiglio dovrebbe fornire dei dati precisi ) , sto' posando un cavo formato da tante misure diverse (per risparmiare), le giunture le saldo con stagno e isolate con nastro autoagglomerante , alla fine dovrei trovarmi con un cavo lungo 350m da 2x16 mmq ,
    Leggendo sui vari forum stavo cominciando a pensare che per queste potenze un generatore a magneti permanenti potesse essere il meglio , leggo di rendimenti altissimi.
    Ho alcune curiosita' sulla soluzione che proponi :
    Perché un motore da 2,2 kw quando la potenza in gioco e' meno della meta' ? , potrebbe essere per un rendimento migliore ?, leggo di motori con rendimento dell' 83% al 75% della potenza , ma considerando la mia potenza , di che rendimenti si parla ?
    Il rendimento del motore cambia se lo usi come generatore ?
    Grazie

  4. #4
    Seguace

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    se trasporti tre fasi ac 250 volt @1400 watt con una sezione di 4 mmq, ( 4%) , perdi 9 volt
    il doppio se trasporti monofase ac o dc per 350 metri di linea
    all 'arrivo della tua linea ,raddrizzi e livelli la ac e usa un trasformatore elettronico ( che tipicamente accetta da 100 a 320 volt DC ) con uscita per caricare le tue batterie a 48 volt
    usa un sincrono in ogni caso se vuoi migliori risultati

  5. #5
    Novizio/a

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    Ciao , penso che nei prossimi giorni finiro' di giuntare i cavi , per la linea 2 x 16mmq , aggiungere un altro cavo per trasportare il trifase e' troppo complicato .. , mi dovro' accontentare.
    Io penso che con una tensione della turbina alta le dispersioni del cavo dovrebbero essere minime , voi fate i conti con 1400 watt magari !!! .

  6. #6
    Seguace

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    ciao a tutti ,
    facciamo alcune considerazioni : la turbina produrrà da 400W a 800W, l'impianto dovrà costare poco ,il cavo posato è bipolare ,non esiste un generatore sincrono di questa potenza costruito per uso idroelettrico ,il generatore dovrà sopportare 6000 giri per un tempo indefinito ,nemmeno i generatori a magneti permanenti sono progettati per resistere a 6000 giri (velocità di fuga )
    solo un buon asincrono è in grado di sopportare questa sovravelocità . l 'asincrono da 2.2kW (europeo IE 2 o 3) costa poco , l'eccitazione realizzata con 3 condensatori da 50 uF permette la parenza di un motore frigor, la tensione d'uscita è più stabile avendo una massa abbastanza grande , l'efficienza a 1 kw è di circa 80% a 500 W 70 %(devi togliere ,2 punti dal rendimento da motore) questi piccoli impianti devono avere un affidabilità assoluta essendo ipossibili dotarli di sistemi di sicurezza ,per questo l'uso dell'asincrono è la migliore scelta .l'efficienza non è il primo obbiettivo ..

  7. #7
    Novizio/a

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    ciao , considerando che mettero' la turbina in un punto difficilmente accessibile , preferirei non doverci andare spesso , e forse l'affidabilità e' da preferire , ma vorrei approffittare della vostra pazienza per fare alcune domande :
    che differenze ci sono tra un asincrono e un alternatore sincrono senza spazzole 2 poli uscita monofase con condensatore senza magneti ? ( linz 2,2kva),
    lo chiedo perché ne avrei uno disponibile , mi viene da pensare che rispetto al motore asincrono questo e' stato costruito per generare , pertanto dovrebbe avere un rendimento migliore ? o no'?.

    mi pare di capire che nel locale batterie dovrei mettere un regolatore di tensione , dopo potrei alimentare un ups tipo computer 4,5 kva (sicom) , in condizioni normali ups si comporta come carica batterie e alimenta i carichi con la turbina , in caso di carico maggiore la tensione turbina si abbassa e ups preleva dalle batterie .

    forse ho scritto delle cavolate ma se dovesse funzionare non sarebbe una bella idea ?

    sarei curioso di sapere , con un impianto meno affidabile ma più performante quanto potrei produrre ?

    grazie

  8. #8
    Seguace

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    ciao
    basta guardare i dati tecnici dei produttori per rendersi conto che un sincrono da 2.2 kW ha caratteristiche peggiori di un asincrono ... soprattutto a bassa potenza .In assoluto il tuo obbiettivo prioritario non è l'efficienza ma l'affidabilità,inoltre il sincrono non costruito esperssamente per l'idroelettrico mal sopporta la velocità di fuga (circa 6000 giri ) non non è stagno ma IP23 quindi soffre l'umidità .
    sicuramente ti servirà un regolatore a carico costante ,ma questo per tutti i tipi di generatore .
    Per quanto riguarda l'UPS non va bene per alimentare un utenza isolata ,ci sono parecchie motivazioni tecniche: spesso le batterie sono interne e non ispezionabili ,sicuramente sono a ricombinazione e non adatte a cicli di carica e scarica ,la tensione di batteria è 48 V o 96 V troppo alta per fare un blocco batterie esterno ,l'ups non ha lo stand by e soprattutto carica le batterie con la potenza che vuole lui ,ma tu hai la turbina che fornisce una potenza limitata
    . Bisogna comprendere le esigenze energetiche della casa e dei suoi abitanti prima di scegliere il sistema migliore ,ti immagini un forno elettrico o lavatrice alimentata da un inverter e 2 batterie da 12 V 200Ah ?..Se la turbina ha un funzionamento costante con almeno 500W spesso basta per alimentare una casa in montagna..spesso abbino un gruppo elettrogeno d'emergenza e per i carichi grossi da 2 kW tipo eu 2000 honda..
    il sincrono autoeccitato è un ibrido : in pratica usa un avvolgimento ausiliario collegato al condensatore d'eccitazione per generare una corrente reattiva che per induzione eccita i 2 avvolgimenti del rotore che che sono chiusi su loro stessi con 2 diodi,. La corrente continua prodotta genera un campo magnetico sui 2 poli del rotore che girando a 50 giri al secondo produce il 230V 50 Hz sullo statore principale .
    prova con un trapano a farlo girare vedrai quanta energia serve !

  9. #9
    Novizio/a

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    Ciao , stavo guardando i rendimenti del sincrono , effettivamente a queste potenze ci sono alcuni punti in meno rispetto all'asincrono , ero convinto del contrario .
    Nelle mie intenzioni vorrei utilizzare la casa tutto l'anno , mi piacerebbe poter utilizzare luci , caldaia a legna , televisori ,lavatrice , praticamente come a casa , capisco che forse pretendo troppo ... , pero' facendo due conti mi dico :
    nella stagione invernale (4 MESI) circa 9/10 kw ogni 24 ore dalla turbina, un gruppo elettrogeno a benzina (ne ho uno da 3kw predisposto per accensione remota), che utilizzerei per forti consumi e per ricaricare le batterie nel caso la turbina non riuscisse a mantenerle(attualmente 4 batterie 250A per muletto collegate A 48V) .
    In tutti gli altri 8 mesi la produzione della turbina sarebbe di 19 kw 24h, integrando con 2kw di solare che ho sul tetto , probabilmente
    il generatore lo userei molto meno o addirittura mi ritroverei con energia in eccesso che potrei utilizzare per alimentare una
    resistenza elettrica inserita nell'accumolo dell'acqua sanitaria.
    Io pensavo di utilizzare l' ups a 48 v di cui ti parlavo ma a questo punto ? , come si puo' fare a mettere assieme il tutto ?
    grazie

  10. #10
    Seguace

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    Buona pasqua a tutti,
    riepilogando :
    dalle tue batterie,se in buono stato,potrai contare su 12 kWh di riserva
    dalla turbina 9 kWh d'inverno e 18 kWh d'estate
    da 2kW di fotovoltaico 3 kWh d'inverno e 6 kWh d'estate (considerarte tutte le perdite di conversione )

    penso che ce la potresti fare !

    il cuore di tutto il sistema dovrebbe essere un inverter/charger di qualità tipo studer o victron...non altri

    queste macchine hanno la possibilità di entrare nell'ingresso 230V i con 1kw o 500W di turbina e fornirla in uscita se serve, altrimenti l'energia verrà usata dal charger inoltre quando i consumi di casa superano la potenza della turbina o generatore in ingresso ,l'inverter si sincronizza in frequenza e fase e fornisce la sua potenza nominale sommata all'ingresso .Hanno 3 relè programmabili che puoi usare per la partenza automatica dl gruppo ,la commutazione turbina gruppo tramite un teleruttore e per inserire un carico zavorra per il boiler , inoltre hanno le uscite 230 V prioritarie per frigoriferi ecc,
    Il fotovoltaico andrebbe collegato allle batterie tramite un regolatore mppt sella stessa marca collegato all'inverter tramite il suo bus al pannello di controllo o interfaccia di rete. Tutto uesto per razionalizzare l'impianto ,avere tutti i dati elettrici disponibili sul pannello o meglio sullo smart phone
    Spesso ho visto impianti talmente incasinati da non riuscire a metterci le mani e non capire che problema hanno !
    ciao

  11. #11
    Novizio/a

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    ciao , grazie ancora , ho le idee abbastanza chiare , ma ho ancora un paio di quesiti.
    guardando varie marche di motori ,i ho notato che il 2 poli alcuni lo danno per 2800 giri , i altre per 3000 , sono la stessa cosa ? , posso collegare direttamente l'uscita del motore all'inverter o devo comunque interporre una scheda regolatrice ?

  12. #12
    Seguace

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    ciao , 3000 è la velocità di sincronismo senza carico con la rete a 50 Hz ,da motore calano fino a 2800 giri (quelli scarsi ) quelli buoni solo fino 2900 giri ...da generatore al contrario ,fanno 3100 giri
    ti serve un 2.2 kW 2 poli 230-400V IE2 B5 altezza 90... ma di marca ! abb,weg,siemens ,marelli
    puoi collegare il motore all'inverter dopo aver installato un regolatore monofase a carico costante IGC completo di zavorre ..ma questo con qualunque generatore . La turbina dovrà funzionare da sola con il suo regolatore in tutte le condizioni di carico dopo potrai connetterla all'ingresso dell'inverter ...inizia a fare la turbina in rete ci sono costruttori di pale pelton o ruote già fatte ,spine doble regolabili ,ugelli fissi ...poi se hai problemi con il regolatore ti aiuto io
    s.

  13. RAD

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