Discussione: turbinetta casalinga

Avevo pensato di sfruttare l'energia potenziale dell'acqua di scarico di palazzi e grattacieli (ancora da costruire), con una miniturbina Pelton o Kaplan in cantina cosi da ottimizzare il dislivello.
Mi potete solo dire se l'idea é fattibile o no?
So che produco poca energia, ma mi basta! Ogni giorno ho un serbatoio con circa 1000 litri (per piano) da svuotare in qualche secondo: quindi portate discrete, dislivelli discreti ma tempi brevi (qqche secondo a giorno di funzionamento) : é fattibile? Che turbinetta devo prediligere? (dislivello 20 metri/ portata: qualche decina di litri al secondo)

Conto sul vostro aiuto. Grazie mille.

Eugenio


Dimenticavo....l'energia vorrei usarla solo per caricare una batteria e non per avere direttamente della corrente elettrica!!

Edited by sapora - 7/3/2007, 20:30

Tempo fa avevo proposto la stessa idea...
Non è che sia piaciuta poi molto...

Si, ma io non cerco di creare chissà che! Voglio solo sapere se é possibile tirare un po' di energia! Ho fatto due calcoli preliminari, e ho visto che, nel caso di utilizzo di lampadine a basso consumo, per un palazzo di 6 piani, con 2 allogi per piano (6 persone) si riesce a dare la luce alle parti comuni del condominio!!! Vorrei solo sapere se é fattbile a livello di turbine che lavorano poco tempo!!

Ciao,prova con un pannello fotovoltaico e batterie o se tira vento con l'eolico, non ho capito gove la vuoi collegare la turbina e che acqua usi? 1000 litri sul tetto di un palazzo di venti metri? per svuotarli in poco meno di un minuto e mezzo ! si avresti tutte le parti condominiali inluminate per tale periodo di tempo e poi ...ri pori l'acqua con i secchi su per le scale dato che l'ascensore consuma!
Prova con le mini Turgo o Pelton con tali caratteristiche non fa differenza cambia solo il prezzo.

Se ho capito bene il discorso è:
- l'acquedotto mi carica il serbatoio sopra la casa;
- io intercetto l'acqua che arriva ai rubinetti e installo una turbina a metà?
Se è così la questione è che la turbina deve rilasciare una pressione residua altrimenti, sempre in teoria, l'acqua non arriva ai rubinetti.
Magari l'acqua invece di martela su l'acquedotto comunale la spingi du con un autoclave mi sa tanto da moto perpetuo per ricavare pochi Watt con una macchina che magari creare un bel pò di problemi.
Ma se ci riuscite a costruirle fatemelo sapere ...;-)
Concordo con Buran meglio investire quei soldi su dei bei pannelli fotovoltaici, da una settimana è partito anche il nuovo conto energia.
In bocca al lupo
ciao
RemTechnology

E sapete dirmi il prezzo e il rendimento di una mini turgo o mini pelton?
Sn stato poco chiaro....la turbina la metto sopra la fogna per utilizzare l'acqua di scarico delle case e l'acqua piovana (circa 1000l per piano di un casa, considerando due appartamenti per piano)
Per l'energia non c'é problema! Sono sicuro di riuscirne a produrne in sufficienza! Il mio progetto riguarda case in costruzione a Parigi (a sviluppo verticale = 10 piani e piu)!

Il 10° piano mi da al massimo M*g*h Joules, ovvero, con una stima approssimativa (senza perdite di carico e rendimenti, che vi chiedo se sapete):

(1000 Kg)*(10 m/s2)*(30m)= 300.000 J = una lampadina a basso consumo (11W) per 30.000 secondi!

Qualche ORA di luce, non qualche secondo!!! (considerate anche gli altri 9 piani, anche se il dislivello é minore!)

E non sto considerando acque piovane da accumulare sul tetto!

Potreste darmi un'idea delle rese?

Grazie mille, e grazie mille dell'attenzione a entrambi!!

Edited by sapora - 7/3/2007, 20:39

CITAZIONE (sapora @ 7/3/2007, 20:26)

E sapete dirmi il prezzo e il rendimento di una mini turgo o mini pelton?
Sn stato poco chiaro....la turbina la metto sopra la fogna per utilizzare l'acqua di scarico delle case e l'acqua piovana (circa 1000l per piano di un casa, considerando due appartamenti per piano)

Penso che la tua stima di 1000 litri a piano sia un po' eccessiva...

Che fanno stanno sotto la doccia tutto il tempo ?

Comunque non ci fai nulla.... anche perche' l'acqua in questione , non cade tutta quanta assieme..... quindi ne hai talmente poca che tolte le perdite , non ti rimane nulla...

E comunque , e' un sistema che a conti fatti , conviene comprare l'energia elettrica direttamente dal fornitore , che in francia non so chi e'...... oltreutto dovrebbe costare pure molto meno che da noi , visto che loro usano il Nucleare.

Io proverei col fotovoltaico.... almeno si prende qualcosina....

P.S. Comunque l'ascensore non ce lo fai andare .... con -Spunti- da 30kw in su....
In compenso la lucina delle targhette del citofono dovrebbe andare...

Di sicuro lui pensava di raccogliere gli scarichi in un serbatoio per poi farlo svuotare tutto in una volta quando è pieno.

Ma la cosa che mi chiedo: come pretendi che la turbina resista alla corrosione e agli urti di acque che contengono di tutto?

Ciao,
non entro nel dettaglio della questione ma per prima cosa per la potenza la formula è sempre la stessa:

P = Q x H x 9,81 x eta

Dove Q è la portata in metri cubi = 1
H = è il salto geodetico, escluse le perdite mettiamo 25 m
9,81 è g
per eta anche se metti 0,5 ti risulta una cifra non da poco:
P = 1 x 25 x 9,81 x 0,5 = 122,65 kW (siamo sicuri di 1 mc/sec....o il serbatoio è da 1 mc e lo svuoti in 2 minuti, 5 minuti e allora devi dividere 1000 per 60, 120 ,...300 sec e così via)

Per avere un mc/sec ti serve una tubazione , se usi la caduta libera, di DN 700 (0,7 m) tanto per capirsi
Ciao
RemTechnology

Ma certo che occorre raccogliere tutta l'acqua nei serbatoi prima di gettarla!!!

E si, alla corrosione ci ho pensato: occorre cmq ricordare che non avrei problemi di ghiaiette o sabbie come nelle vere centrali idroelettriche! La corrosione meccanica, quindi, é da escludere! Se corrosione c'é, é corrosione chimica, dovuta a detersivi, saponi e quant'altro! Ma a basse temperature anche la corrosione chimica é debole!!( Un piccolo scambiatore termico posto prima dell'entrata delle acque nei serbatoi risolverebbe in modo economico anche il problema delle temperature)

Il serbatoio di un piano é da 1000 litri (e in un giorno lo si riempie in gran parte, se consideriamo 6/7 persone per piano), e lo posso svuotare in un tempo desiderato, creando la portata voluta! L'energia che ci ricavo é sufficiente al mio obiettivo (che é più pretenzioso di accendere le lucette del citofono ma meno di muovere l'ascensore! Vorrei arrivare ad illuminare le parti comuni del palazzo!).

Ma avete informazioni sulla resa e sul costo della miniturgo e minipelton? E su una portata ottimale? Per qualsiasi informazione anche sulle tubature (tipi costi etc.) vi sarei enormemente grato di farmi sapere!

Grazie mille ancora a tutti!

Eugenio

Ciao ragazzi ,

Il mio modesto parere è che sei fuori strada completamente (Eugenio )

Sfruttiamo le nostre capacità per progetti concreti ,fattibili economicamente vantaggiosi .

Sai cosa vuol dire accumulare acque reflue al 10 ° piano di un palazzo ? i depositi nelle vasche dovute alla decantazione dei fanghi ? le norme e gli spazi necessari per accumularli ?
Per produrre quanto ? 1000 lt x 30 mt = 81 W teorici X 1 ora al giorno.., non fatemi ridere !

Comunque una turbina da 100 W ha un efficienza del 50 % water to wire , anche meno : 40 % .

con 1 KW d'uscita l'efficienza è intorno al 60 % .

Lo stessa potenza è ottenibile con un pannello fotovoltaico da 20W con un costo 1000 volte inferiore senza manutenzioni .

Personalmente ho un impianto idroelettrico su una fognatura di un paese montano ,produce 5 kw e ogni 3 mesi si deve fare il lavaggio ad alta pressione della condotta ,collettore ,valvole ,ruota cassa turbina ecc .


Ciao a tutti . Sandro.

Dopo la terza persona che mi risponde "usa un fotovoltaico", vi spiego meglio:

Sono studente in ing. aeronautica, all'ultimo anno di Politecnico; attualmente in Francia per un progetto, mi sono iscritto a un concorso per "risparmiare sulla bolletta in una casa del futuro": bisogna proporre idee, e dimostrarne la fattibilità! Cio che si premia é l'innovazione, piu che il risparmio effettivo (che pur ci deve essere!!).

Certo, sono d'accordo con tutti voi: il fotovoltaico non richiede manutenzione, é semplice e pratico! Ebbene, non abbiamo scoperto l'acqua calda! (Senza contare che in un palazzo in città il fotovoltaico non fornisce poi chissa quante energia) Un'altro scoop? Isolare perfettamente la casa: sono specializzato in energetica e vi assicuro che un buon isolamento termico vale piu di tutti i pannelli fotovoltaici che proponete!

Il mio obiettivo? Fornire un piccolo contributo all'energia del palazzo sfruttando l'energia potenziale delle acque della casa: una cosa nuova, mai sperimentata! Ripeto che la manutenzione é 10 volte inferiore a quella delle turbine che siete abituati a vedere: non c'é fango!!! Esce forse un briciolo di terra dai vostri rubinetti?E le norme....le norme in ingegneria statica sono tutt'altro che severe. Ho già lavorato nel settore spaziale, e vi posso dire che li le norme sono un problema!!

Cmq grazie per i consigli! Mi fa piacere ricevere critiche, mi aiuta a vedere dove concentrare gli sforzi!

Certo, non mi aspettavo un rendimento cosi basso delle turbine: 0.4/0.5 é un po' pochino. C'é qualcuno che mi da una conferma?

Vi ringrazio tantissimo per i vostri interventi, e se mai sapro rispondere a una delle vostre domande saro felice di ricambiare...é lo spirito di un formun d'altronde

Eugenio

Ciao,confermo e approvo Sandro, certo che stiamo parlando di una turbina che sta' sul sedile dell'auto come spiegato,se utilizzi una turbina di maggiore potenza il rendimento globale aumenta fino al 60%,non é una turbina da qualche centinaio di MW.
Certo che hai molta fantasia, accumilare la fogna all'ultimo piano,e la corrente per pompare fino lassu .... poi come smaltisci i fanghi
sprecheresti un intero piano per fare una cavolata,quando un appartamento valerebbe molto di piu',quale impresario matto di darebb ascolto,per non parlare dei catichi sulla soletta ecc
complimenti per "Sono studente in ing" sei sulla buna strada !
ripeto utilizza il fotovoltaico eolico e anche un po di solare termico !
Ciao

Ciao Eugenio ,

Sicuramente con il progetto Microhydro non vincerai il concorso !

Sei laureando in ing. areonautica ? bene! progetta un generatore eolico a basso impatto ambientale da installare sul tetto dei palazzi . di 30 piani .

Sei esperto di energetica ? bene ,quello si è un settore dove c'è tanto da fare .
L'isolamento temico invernale ,il raffreddamento estivo , la produzione di acqua calda sanitaria ,il ricambio d'aria nei locali , ecc.


Installare una turbina idroelettrica su una condotta di scarico non è per niente innovativo , fidati .

"Dai nostri rubinetti non esce terra " ma dai servizi sai cosa esce ? chiedi un po a chi fa manutenzione ai depuratori.
"ci sarà un risparmio effettivo " Dai ricavi bisogna sottrarre i costi , in questo caso sei in passivo e di molto .
"proporre idee , dimostrarne la fattibilità , innovazione " io aggiungo : funzionale e a basso costo per essere credibili .

Ciao.

Buon giorno a tutti,

io sono abbastanza d'accordo con il progetto proposto da eugenio. Se ho capito bene, l'idea è quella di riutilizzare l'acqua degli scarichi per muovere una turbina idroelettrica successivamente collegata ad una batteria di accumulo. Se si utilizzano delle cisterne per ciascun piano credo che si possa ottenere sufficiente energia potenziale da utilizzare.

io ho una maggiore esperienza in campo eolico, quindi un rendimento del 60% mi sembrerebbe il massimo ottenibile con una turbina (una turbina Pelton, alla fine della fiera, rimane un'elica disegnata per assorbire energia ed esiste il limite di betz per il rendimento, ditemi se sbaglio).

Sono anche d'accordo che l'acqua degli scarichi nn sia utilizzabile, ma quella generata da tutte le altre utenze si.

Ora, io proporrei:

P= m*g*h*eta ponendo m = ro*V*A*t dove t è il tempo di scarico del serbatoio. Facendo due conti sono quindi d'accordo con i conti di RemTechnology e dunque il progetto mi sembra fattibile.

Aguri x il lavoro Eugenio

Possibile.
Tuttavia c'è da considerare il costo maggiore dell'edificio dovuto alla maggiore portanza dei solai.
I serbatoi non potranno essere tanto piccoli.
Il tutto per magari accendere solo la luce scale...
Resto del parere che sia un po' un azzardo.
Se lo realizzi, fammi sapere...

Pace!
Gym

Gymania, avevi ragione: non c'é molto consenso! Pero io ho il pregio/difetto di essere cocciuto!
E' anche vero che attraverso dei messaggi cosi corti é difficile spiegare cosa si ha in testa: NON HO MAI PENSATO DI ASPIRARE ACQUA DALLE FOGNE!!! E soprattutto sarebbe "fuorilegge" usare l'acqua dei servizi (non conto neanche su quella, anche se...ahimé, quanta energia potenziale sprecata!!!).

Caro conte-risparmio, grazie per l'incoraggiamento. Non conosco la teoria di Betz che proponi, ma la tua idea dell'elica non é assolutamente assurda! Il fatto é che una Pelton credo sia un po' diversa dalle eliche eoliche!

Caro sandroturbine, ti rinrazio tantissimo per le critiche, che giudico molto costruttive. Ma é anche vero che se metti un impianto del genere in una casa in costruzione ( costo totale ipotizzato a 50.000 euro) con 20 appartamenti occorre pensare: " se io spendo 150.000 euro per un appartamento, sono disposto a spenderne 150.000+50.000/20= 152.500 per una casa piu ecologica? Sapendo che col tempo ci arrivo anche a guadagnare qualcosa?". L'aumento relativo del costo é dell' 1.5 percento!!! Chiunque accetterebbe, anche tu E per quanto riguarda l'acqua dei servizi, hai ragione: sono stato poco chiaro (é in effetti l'unica che non posso usare, ma ne avevo già tenuto conto)

Grazie ancora a tutti!!!

Vi chiedo un'ultima cosa...mettiamo che abbia 1000 litri da svuotare! A che velocità mi conviene svuotarli per produrre il massimo di energia?

CITAZIONE (sapora @ 8/3/2007, 18:19)

, 150.000 euro per un appartamento, sono disposto a spenderne 150.000+50.000/20= 152.500 per una casa piu ecologica? Sapendo che col tempo ci arrivo anche a guadagnare qualcosa?". L'aumento relativo del costo é dell' 1.5 percento!!! Chiunque accetterebbe, anche tu E per quanto riguarda l'acqua dei servizi, hai ragione: sono stato poco chiaro (é in effetti l'unica che non posso usare, ma ne avevo già tenuto conto)

Posso anche darti per buono i 50.000 euro di spesa INIZIALE.
Che per me sono pochi.

Rimane il fatto della manutenzione :

Chi fa manutenzione ?

Trovando chi fa manutenzione , quanto verrebbe a costare ?

E quando s'intoppa tutto ? Che divertimento vedersi uscire la fogna ( per essere molto generalisti ) dallo scarico della doccia...

Sommando il tutto , QUANTI KW/H ci compri dall'ente francese per l'energia ?

Un Buon ingegnere , piu' che far vedere "che sa" deve trovare soluzioni , semplici , economiche , MA SOPRATUTTO FUNZIONALI .

Per risparmiare ci sono ben altri sistemi in una casa , usando tecnologie "alternative" ci sono ben altre soluzioni ,piu' funzionale , economiche , ma sopratutto piu' redditizie !!!


Ciao

Vuoi un'idea innovativa? Trigenerazione: col sole riscaldi dell'acqua e col metano o con le biomasse la riscaldi ulteriormente fino a produrre vapore per alimentare un generatore elettrico e condensadolo lo mandi nel condominio come acqua calda. Più risparmio di così si muore

CITAZIONE (sapora @ 8/3/2007, 12:53)

Sono studente in ing. aeronautica, all'ultimo anno di Politecnico; attualmente in Francia per un progetto, mi sono iscritto a un concorso per "risparmiare sulla bolletta in una casa del futuro": bisogna proporre idee, e dimostrarne la fattibilità! Cio che si premia é l'innovazione, piu che il risparmio effettivo (che pur ci deve essere!!).

Ciao eugenio
Ti do un' altra idea:
Progetta il palazzo con discensori al posto degli ascensori
Applica ai discensori un dispositivo di recupero energia che possa almeno illuminare il giroscale (oltre che le lucine dei citofoni)
Realizza scale comode con terrazzine panoramiche, panchine, fontanelle ecc
Diffondi nel condominio la cultura del risparmio energetico ed invita tutti a salire per le scale, preferendo per la discesa il discensore
Vendi (o affitta) a prezzi scontati 4 o 5 appartamenti a ecologosti e salutisti che diano buon esempio
Avrai così realizzato, a livello di condominio, il moto perpetuo e vi sarà pure un ulteriore vantaggio economico dovoto alle meno spese per la palestra.
Ciao e buon lavoro
georg_bl

p.s. i 1000 litri falli scendere col discensore (magari sulle zavorre) avrai il massimo del rendimento.

riciao

Vorrei ringraziare esplicitamente georg_bl e janvaljan per i loro interventi ipercostruttivi!
Per rispondere ai due:

janvaljan, la tua idea é molto bella, ma al tempo stesso un po' complicata (almeno secondo me): si tratta di un pannello solare, di un forno (o scambiatore attivo) e di una turbina a vapore in serie. Il sistema richiede parecchi calcoli, e soprattutto manutenzione costante (per quel cheriguarda il forno). E, a conti fatti, se si considerano i consumi e le rese di scambiatore/forno e turbina, non so se ne varrebbe economicamente la pena.

georg_bl, la tua idea mi piace tantissimo, e devo dirti che anche io ci avevo pensato. Avevo desistito per tre ragioni: 1) Chi convince la gentead andare a piedi? Il buon prezzo della casa? Puo darsi, ma a quel punto ci rimette il costruttore, che decide di inquinare meno perdendoci pero dei soldi! 2) Il discensore é ottimo: non sai quante volte ho pensato all'energia potenziale sprecata della gente. Il problema é che in questo caso, si , le norme ci sono contro!! (appena si tratta di fare qsa di nuovo in cui ci sono persone di mezzo, le norme ci fanno, giustamente, impazzire)! 3) I Joule che otterremmo sono inferiori a quelli del mini impianto idrico (una media di una discesa a giorno per persona vuol dire 80*6= 480 Kg per piano!); e soprattutto, non possiamo sfruttare i piani alti (io stesso non sarei d'accordo a farmi 10 piani a piedi tutti i giorni, con o senza incentivi)
Devo riconoscere che non avevo pensato di usare il discensore per l'acqua! Perché dici che ottimizzo il rendimento? Hai fatto qualche calcolo?

Grazie mille per i vostri interventi.

Eugenio

1000 kg x 9.81 x 25metri = 245250 J con rendimento 0,6 danno 147150 J resi in energia elettrica.
Una lampada a basso consumo da 9 W ne assorbe 11... quindi la puoi tenere accesa per 13377 secondi, cioè 223 minuti, e cioè tre ore e 43 minuti (naturalmente se il rendimento del ciclo di carica e scarica della batteria e quello dell'inverter fossero il 100%... ma non è così)
Se il rendimento della conversione fosse (ottimisticamente) il 70%, allora la lampadina rimarrebbe accesa per sole due ore e 36 minuti...
A 15 eurocent al kWh, la lampada costerebbe (se fosse connessa alla rete) la bellezza di 0,00165 euro all'ora.. e quindi 0.00429 euro per rimanere accesa due ore e 36 minuti ogni giorno Il che vuol dire 1,5 euro all'anno.

Niente male, come risparmio: spendere 10000 euro per risparmiarne 1,5. Naturalmente, molti pagano l'energia sull'opzione tariffaria base, che è circa la metà....

Calcolando i tempi di ammortamento ed il VAN, la turbina si ammortizza in un paio di ere geologiche.

CITAZIONE (sapora @ 9/3/2007, 11:02)

Perché dici che ottimizzo il rendimento? Hai fatto qualche calcolo?

non ho fatto nessun calcolo, ma se porti giù i 1000 litri col discensore puoi portare su almeno 10 persone senza consumo di energia.
Per i calcoli ci sono nel forum persone molto più competenti di me.
ciao

Bellissima l'idea del discensore per l'acqua: elimina tutti i problemi della turbina e raddoppia il rendimento! Praticamente progetti un serbatoio mobile, aspetti che si riempia di acqua di scarico e poi lo fai scendere a velocità controllata con 2 usi:

1) Il trasporto di cose e persone: l'acqua fa da contrappeso per l'ascensore, e dal serbatoio se ne preleva giusto quella necessaria a controbilanciare il peso da portare in alto. Quando il carico arriva al piano desiderato, l'acqua-contrappeso si scarica al piano corrispondente pronta per essere usata per un'altra salita

Poi usando i discensori con l'identico sistema si riporta l'acqua in alto! E il massimo sarebbe portare in basso l'acqua sporca ed in alto l'acqua pulita, magari con serbatoi separati, opure con un sistema che renda il serbatoio reversibile!

2) Più semplicemente si collega al discensore una serie di moltiplicatori e un generatore elettrico dimensionato per sfruttare al massimo la potenza disponibile. Quando il serbatoio si riempie si mette il tutto in moto.
La manutenzione è minima, si tratta di pulire ogni tanto il serbatoio mobile (che può essere rivestito internamente di materiale antiaderente) e l'acqua sporca viene a contatto con pochissimi elementi.

Nel primo caso il rendimento è vicinissimo al 100%, ci sono da eliminare solo gli attriti. Questo perchè otteresti una vera e propria carrucola, che come tutte le macchine semplici, non presenta dispersioni di energia, in quanto trasforma energia potenziale direttamente in energia potenziale (teoricamente si passa per l'energia meccanica, ma se il processo avviene lentamente si può tranquillamente non tenerne conto).

Inoltre il software di gestione non sarebbe particolarmente complicato da realizzare: si tratta di mantenere i serbatoi fissi ad un certo livello minimo di riempimento, prelevando acqua dai piani superiori se necessario. Poi appena il carico entra nell'ascensore, si manda acqua dal serbatoio fisso a quello mobile fino a quando il sistema inizia a muoversi. A quel punto si chiude la valvola e l'ascensore va da sè.

Per la discesa si tiene un serbatoio mobile di acqua pulita (posto in basso) già pieno di una grossa quantità d'acqua. Quando il carico dà l'ordine di scendere, si svuota il serbatoio fino a quando parte il movimento. A quel punto si chiude la valvola e il resto va da sè

Direi che ci si può lavorare

CITAZIONE (illo41100 @ 8/3/2007, 20:38)

Un Buon ingegnere , piu' che far vedere "che sa" deve trovare soluzioni , semplici , economiche , MA SOPRATUTTO FUNZIONALI .

Ciao a tutti,
è da qualche giorno che leggo questa discussione e devo dire che secondo me l'unico che fino ad ora ha centrato la filosofia di approccio al problema è Illo41100.

A parte che la storia dei 1000 lt. al giorno urla giustizia per quelli che sono costretti a vivere con 12/15 lt. al giorno , qualcuno mi vuole spiegare il bilancio energetico dell'operazione ?
Qui si parla di serbatoi, tubazioni, turbine, ascensori, discesori, regolatori, software, lampadine, batterie, manutenzioni ed altre chincaglierie da mettere in piedi per una cosa che, ad andare bene, farà recuperare sì e no qualche Kwh di energia all'anno.
E l'energia usata per produrre la chincaglieria di cui sopra ?

Piedi a terra, please...