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Discussione: Ruota idraulicaper generare corrente

  1. #1
    Novizio/a

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    Predefinito Ruota idraulicaper generare corrente



    Buongiorno a tutti.
    Ho bisogno gentilmente del consiglio di tutti gli esperti del forum.
    Ho una piccola casa Galleggiante sul fiume dove non c'è corrente elettrica , pare generararla bisogna collegare dei generatori a benzina tipo quelli che usano gli ambulanti.
    Due anni fa ho installato un inverter con tre pannelli solari e due batteria da 100 amper,questo impianto nei mesi invernali non è sufficiente ad alimentare tre telecamere e un modem.
    Ho provato a realizzare una ruota tipo mulino immersa nel fiume per cercare di alimentare un alternatore da 24 volt ( generatore di un camper ). Ma c'è qualcosa che non quadro nel mio impianto che ho realizzato qualcuno mi può dire dove o sbagliato e cosa posso fare per riparare.
    comunico alcuni dati:
    La ruota ha un diametro di 103 cm. e una larghezza di 30 cm sono inserite 16 pale che partono da un asse e si curvano di 30 gradi , questa ruota immersa nell'acqua gira su un asse collegato tra 2 cuscinetti , sullo stesso asse ho inserito una puleggia con inserto trapezoidale da 335 mm questa puleggia tramite cinghia si collegata ad un asse con due cuscinetti dove ci sono due pulegge da 70 e da 335 mm la precedente da 335 mm si collega a quella da 70 la nuova da 335 mm si collega all' alternatore dove c'è montata una puleggia da 50 mm sempre tramite cinghia.
    La velocità dell'acqua è circa di un metro al secondo ( un legnato Galleggiante sulla superficie ci impiega 18 sec per fare 12 metri.
    Ora la ruota fa 9 giri al minuto devo riuscire a fargnene fare 50 al minuto. Qualcuno mi può aiutare.
    A disposizione per ulteriori chiarimenti ringrazio anticipatamente e distintamente salutoa .Allegato 65634

  2. #2
    Moderatore

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    Ciao Mecgyver, l'allegato "non funziona", se era una foto puoi inserirla utilizzando l'apposito tasto (quello con l'icona di un quadro).
    Ho letto velocemente quindi potrei sbagliarmi ma se ho capito bene l'errore dovrebbe essere nei vari rapporti tra diametro ruota e pulegge
    A volte l'uomo inciampa nella verità, ma nella maggior parte dei casi si rialzerà e continuerà per la sua strada (Churchill).
    Colui che chiede è uno stupido per cinque minuti. Colui che non chiede è uno stolto per sempre. (p. cinese)

  3. #3
    Moderatore

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    Ok... riletto con più calma.. confermo, il problema è nei vari rapporti ovvero:
    Diametro turbina 103 cm -> circonferenza c.ca 323 cm, con V = 1 m/s hai 1 giro ogni 3 secondi circa ... 20 giri/minuto
    1° rapporto 33.5/70 = 0.5 quindi 20 * 0.5 = 10 giri/min
    2° rapporto 33.5/50 = 0.67 quindi 10 * 0.67 = 6.7 giri/min
    Partendo dalla turbina inverti i rapporti: 70-->33.5 e 50-->33.5 .... a vuoto dovresti arrivare a circa 60 giri/minuto
    A volte l'uomo inciampa nella verità, ma nella maggior parte dei casi si rialzerà e continuerà per la sua strada (Churchill).
    Colui che chiede è uno stupido per cinque minuti. Colui che non chiede è uno stolto per sempre. (p. cinese)

  4. #4
    Novizio/a

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    Ciao Lupino
    Grazie ci riprovo ad inviare l'allegatoIMG_0704.JPG

  5. #5
    Novizio/a

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    Grazie Lupino.
    Ho provato ad inviarti una bozza di come sono le pulegge forse riesci a capire meglio quello realizzato
    SE MI RICONFERMI QUELLO CHE HAI SCRITTO ci provo e ti faccio sapere.
    Riesci a mandami una bozza di disegno su come devo modificare il tutto.
    Grazie mille ancora della tua disponibilità.

  6. #6
    Novizio/a

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    Lupino con le pulegge che ti ho detto e la velocità dell' acqua ora la ruota fa 9 giri al minuto
    io dovrei arrivare a 40 giri .
    Bo non so cosa ho sbagliato.
    Grazie .

  7. #7
    Seguace

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    allora iniziamo dai dati certi :
    9 giri /m della ruota (è impossibile ottenere più velocità a parità di diametro ,probabile che a carico faccia meno giri )
    i tuoi rapporti di moltiplicazione valgono 4.78 e 6.7 moltiplicandoli per i giri ruota ottieni 288 giri minuto a vuoto .
    Devi sostituire il generatore con un magneti permanenti per l'eolico ...Gli alternatori da auto fino a 1000 giri non generano .....e poi rendono pochissimo .
    usa un prodotto simile
    Aliexpress.com : Acquista 300 w DC 24 v trifase generatore basso numero di giri pm alternatore a magnete permanente da Fornitori magnet affidabili su Wuxi Nai Er Wind Power Technology Development Co., Ltd.
    poi se genera poco fai un 'altra coppia di moltiplica x 2 oppure raddoppi una puleggia grossa .
    sandro

  8. #8
    Moderatore

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    ...SE MI RICONFERMI QUELLO CHE HAI SCRITTO...
    No ho sbagliato , mi sa che ieri sera ero decisamente cotto ... 70 mm sono diventati 70 cm. I rapporti sono quelli indicati da sandro.
    A volte l'uomo inciampa nella verità, ma nella maggior parte dei casi si rialzerà e continuerà per la sua strada (Churchill).
    Colui che chiede è uno stupido per cinque minuti. Colui che non chiede è uno stolto per sempre. (p. cinese)

  9. #9
    Novizio/a

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    Grazie mille Sandroturbine dei consigli preziosi prendo atto e faccio ulteriori prove.

  10. #10
    Monumento

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    Ciao Macgayver, ciao Lupino, ciao Sandro
    Anzitutto, la velocità della corrente, se le tue misurazioni sono corrette, sarà:
    S/t= 12/18=0,667 m/sec
    La differenza fra 1 m/sec e 0,667 non è per nulla insignificante, perchè nella formula che determina la potenza, la velocità risulta elevata al cubo.
    La potenza estraibile o meglio idraulica della corrente d'acqua è pari a:
    P=½*d*A*v³*Cp
    Ove:
    P=potenza ottenibile in Kw
    d= densità del fluido (la medesima formula è applicabile anche a turbine di tipo eolico) t/m3
    A= superficie utile in m2
    v= velocità del fluido in m/sec
    Cp = rendimento della "macchina" (si tenga presente che il massimo rendimento è pari a 0.593)
    Non ci dici di quanto la ruota risulta immersa, ma per analogia con realizzazioni "storiche" si può immaginare le pale immerse per 1/5 del diametro, cioè circa 20 cm.
    Quindi, la potenza estraibile, ipotizzato un rendimento certamente non superiore al 30% sarà:
    P=1/2*1*(0,3*0,2)*0,667^3*0,3=0,00267 Kw = 2,67 W
    La ruota avrà una velocità periferica di 0,66 m/sec che corrisponderanno ad una velocità di rotazione di:
    n=v*60/(3,14*D)=0,66*60/(3,14*1,03)=12,2 g/min
    I 50 giri non li ragiungerai mai.
    Ti suggerisco di allungare al massimo la ruota, aumentarne il diametro e la profondità di immersione delle pale se vorrai raggiungere una potenza appena appena significativa. Potendo...

    Prova a guardarti questo link youtube
    EMill2000M5_0309 - YouTube

  11. #11
    Novizio/a

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    Ciao Wilmorel Grazie mille delle tua risposta , sbalorditiva , hai indovinato anche la profondità di immersione della ruota , mi hai lasciato a bocca aperta e anche dell' amaro in bocca , quindi secondo te se aumento il diametro di una puleggia del doppio e sostituisco l' Alternatore del camper da 24 volt con uno idroelettrico ultilizzato per produrre energia alle pale idrauliche non riusciro comunque a produrre energia sufficiente a caricare un po' le mie 2 batterie da 100 amper/ h aiutando così i 3 pannelli solari che ho sul tetto . Non vedi nessuna soluzione oltre a provare ad aumentare il diametro della ruota immersa nell'acqua , anche perché se aumento quella devo ricalcolare anche tutte le pulegge. Grazie ancora.

  12. #12
    Moderatore

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    ... il diametro della ruota...
    Se ti è più comodo puoi variarne la larghezza, nella formula di Wil...
    ...P=1/2*1*(0,3*0,2)*0,667^3*0,3=0,00267 Kw = 2,67 W...
    Le parentesi (0,3*0,2) indicano la superficie della pala.
    ...mi hai lasciato a bocca aperta...
    Già... se poi pensi che quella è la potenza teorica ottenibile dalla turbina e non "ai morsetti" ... è ancor peggio
    A volte l'uomo inciampa nella verità, ma nella maggior parte dei casi si rialzerà e continuerà per la sua strada (Churchill).
    Colui che chiede è uno stupido per cinque minuti. Colui che non chiede è uno stolto per sempre. (p. cinese)

  13. #13
    Novizio/a

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    Buongiorno a tutti. Considerando i rapporti e le dimensioni della ruota che ho , l ' unica cosa che posso variare sono le dimensioni delle pulegge e sostituire l'alternatore del camper con uno idroelettrico , tipo quello utilizzato per gli impianti eolici , secondo voi posso avere speranze di riuscire a caricare le mie 2 batterie da 100 a/h O devo abbandonare ogni speranza. L'alternatore quanti giri dovrebbe fare per iniziare a caricare.........la ruota idraulica potrebbe arrivare a fare 15 giri/ minuto con le pulegge e rapporti attuali dovrei arrivare sull,alternatore 20 giri/ minuto riesco a trovare un alternatore che inizia a caricare le batterie con questi pochi giri. Grazie infinite a chi vorrà aiutarmi e darmi ancora qualche suggerimento.

  14. #14
    Seguace

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    Mecgayver, scusa forse hai capito male : aumentando i giri non si aumenta la potenza ,anzi diminuisce per effetto delle perdite d'attrito dei moltiplicatori . Wil dice che fai 2.67 W all'albero ruota che farà 12 rpm con una coppia di 2.09 Nm ! cioè niente ,
    Supponi che la velocità dell'acqua sia 1.2 m/s e l'efficienza 0.5 ottieni 26 W cioè 20 Nm a 12 rpm ... che comunque perderai tutti nei rapporti a cinghia per arrivare almeno a 200 rpm necessari per fare funzionare un generatore a bassi giri per l'eloico
    Ciao a tutti

  15. #15
    Novizio/a

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    Ok Sandroturbine mi sono iscritto a questo forum perché ho visto gente molto esperta e preparta e lo stato ancora una volta dimostrando........io riconosco di essere un asino e de coccio , di capire molto poco , tutti i calcoli che mi avete fatto non mi hanno ancora fatto capire quale è la morale......mi state dicendo che alla fine di tutto secondo voi con la velocità dell'acqua che ho non c'è nessuna soluzione.........non riuscirò ma a caricare un alternatore idro eolico . Scusate l' ignoranza grazie ancora a tutti saluti.

  16. #16
    Moderatore

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    ...con la velocità dell'acqua che ho...
    ...ci sarebbe anche la superficie della parte immersa ma, essendo un valore "cubico", la velocità è sicuramente il dato più importante
    A volte l'uomo inciampa nella verità, ma nella maggior parte dei casi si rialzerà e continuerà per la sua strada (Churchill).
    Colui che chiede è uno stupido per cinque minuti. Colui che non chiede è uno stolto per sempre. (p. cinese)

  17. #17
    Seguace

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    Per me è scontato che con 2 W o anche 20 w idraulici non ci puoi fare niente..tantomeno a 12 rpm dove devi assolutamete salire di giri per accoppiare un minimo generatore che avrà anch'esso delle perdite .
    Certo che se invece di partire di botto ti affacciavi al forum , queste info le avresti avute prima .
    3 telecamere e un modem-router consumano 20 W alimentate direttamente senza inverter sono 480 W / giorno non poco .quindi la turbina deve fare almeno 25 W a 24 V cioè 1 A
    per dimensionare un fotovoltaico corretto ti servono 5 kW di batterie (2x 12V 200Ah) e 2 pannelli 300W a 60 celle,quelli standard per gli impianti fotovoltaici grid
    sandro

  18. #18
    Novizio/a

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    Ok Grazie a tutti della vostra cortesia e comprensione.Salutoni

  19. #19
    Moderatore

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    Bé dai Sandro, anche se "fallimentare", è sempre un esperienza... Wil, questo thread mi ha fatto venire in mente una foto (o forse era un progetto) di una zattera, se non ricordo male stile catamarano, con turbine annesse che avevi postato anni addietro ... non riesco più a trovarla
    A volte l'uomo inciampa nella verità, ma nella maggior parte dei casi si rialzerà e continuerà per la sua strada (Churchill).
    Colui che chiede è uno stupido per cinque minuti. Colui che non chiede è uno stolto per sempre. (p. cinese)

  20. #20
    Monumento

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    Come afferma Lupino il sistema più efficace per aumentere la potenza estraibile sarebbe aumentare la lunghezza della ruota. Se nel medesimo tempo si aumenta anche il
    diametro della stessa e quindi la immersione delle pale, qualcosa si può ottenere.
    Facciamo la seguente ipotesi:
    diametro ruota= 1,5 m
    immersione pale= 1,5/5= 0,3 m
    lunghezza ruota= 1,5 m
    avremo:
    P= 1/2*1*(1,5*0,3)*0,667^3*0,3 =0.02 kW = 20 W
    n=0,66*60/(3,14*1,5)=8,41 g/min
    Anche volendo immaginare un ottimo rendimento della trasmissione e del generatore, la energia ricavabile nelle 24 ore rimarrà modesta, attorno ai 0,4 kWh, perciò adatta
    saltanto a compensare l'autoscarica di batterie.
    In questa sezione, nel passato, abbiamo più volte affrontato il valore della energia idro ricavabile da turbine o ruote immerse in corrente. Si è sempre constatato che la energia
    disponibile, e quindi estraibile, è comunque modesta, quando, come accade nella generalità dei casi, la velocità della corrente è scarsa. Si era valutato che l'impegno economico
    che la costruzione della macchina comporta, si ripagherebbe a partire da velocità della corrente prossime a 3 m/sec.
    Di certo negli antichi mulini natanti la velocità era bassa ma tale energia era anche una delle poche di cui all'epoca si disponeva e quindi aveva un valore intrinsecamente elevato.

    Ciao Lupino
    ricordo la foto di cui parli.
    Stasera te la cerco...
    Saluti

  21. RAD
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