Discussione: Turbocompressore e Turbina Francis

Ciao a tutti e buonasera,

mi chiedevo ( in realtà lo chiedo a voi ) se fosse possibile impiegare come turbina idroelettrica quella di un turbocompressore per auto o camion? se sì, per quali salti e portate sarebbe indicata?

a me sembra molto simile ad una Francis, per questo pensavo si potesse impiegare nell'idroelettrico, e siccome si compra da un rigattiere o uno sfasciacarrozze per poche decine di euro ero intenzionato ad abbinarla ad un alternatore e farne un gruppo elettrogeno..
un amico, infatti, dispone di una portata variabile intorno ai 20 litri / sec e di un salto di 30 metri - dice lui! -.
potrebbe funzionare?

Grazie per l'aiuto.

Ciao,

Alberto

Ciao,girerebbe,ma l'efficenza sarebbe molto scarsa,conviene una girante Turgo o Pelton con cucchiai in plastica, io quella automobilisticala farei andare come la mia a gas GPL (turbina JET)per l'idroelettrico si usano nei paesi in via di sviluppo le pompe centrifughe al contrario.
Ciao

queste le fa SandroT.!

OK!

Peccato per la scarsa efficienza perchè era una soluzione molto economica, grazie comunque.

non è che Sandro T vende le ruota Turgo Separatamente?
oppure, sapete dove posso comprare dei cucchiai pelton in italia? in rete ho trovato solo un sito, ma sono in australia ---> Cucchiai Pelton
Ciao,

Alberto

Ciao,prova a chiedere in pvt a SandroT,quelli Pelton sono proprio loro! non costano col cambio cosi' tanto!
In Italia mi spiace ma non se ne "trovano".

Conviene di più una PAT cioè come detto da buran001 una pompa usata come turbina.
Hanno ottimi rendimenti.

Naturalmente la coppia caduta portata deve essere quella prevista per una turbina francis non certo per un a turbina Pelton.

Nel tuo caso con 30m e 20l/s a 2900 giri/min (esattamente i giri di una pompa) ci starebbe una turbina Francis.
Mi spiace ma non riesco a darti le caratteristiche della pompa corrispondente (non necessiti di una pompa con 30m di prevalenza e 20 l/s ma di qualcosa di leggermente diverso...). Adesso non riesco ad aiutarti mi spiace.
Però potresti provare, una pompa anche vecchia con circa quelle caratteristiche la trovi ovunque anche vecchia o usata.

bye
m.

Edited by maxsanty - 11/10/2007, 12:40

Si infatti di pompe se ne trovano usate di tuti i tipi, solo che mi immaginavo avessero un'efficienza molto scarsa visto che verrebbero fatte lavorare al contrario di quello per cui sono state progettate.
Invece pensavo una turbina per auto essendo stata progettata proprio per sottrarre energia ai gas di scarico avesse un rendimento superiore. Mi son detto "al posto del gas ci faccio passare dell'acqua ed è fatta", poi sembrano veramente molto simili alle Francis.

Va bè, se trovo anche solo un cucchiaio per la pelton provo a costruire quella (tanto avevo intenzione di provare a fare uno stampo) oppure una Turgo, è uguale.

Invece se tra i rottami che ho a casa ritrovo il turbocomp faccio una specie di test attaccandolo al tubo del pozzo.


Ciao

CITAZIONE (Albe_bb @ 11/10/2007, 12:24)

Si infatti di pompe se ne trovano usate di tuti i tipi, solo che mi immaginavo avessero un'efficienza molto scarsa visto che verrebbero fatte lavorare al contrario di quello per cui sono state progettate.

In realtà la pompa funziona molto bene da turbina, è il contrario che non va bene (cioè una turbina che funziona da pompa).

Il turbocompressore per la macchina ha delle dimensioni molto piccole per la portata d'acqua che dovrebbe elaborare, questo implica grosse perdite e rischio di cavitazione. E cmq come dici tu la turbina del turbocompressore è molto simile come forma alla Francis. Pensavo anche che gli ultimi turbocompressori volkswagen, e non solo, sono a geometria variabile quindi hanno anche il distributore! Così si potrebbe regolare la portata!!!
Ho fatto 2 conti e in realtà per 30m e 20l le procedure direbbero circa 100mm di diametro della turbina a 2900giri/min quindi una turbina da turbocompressore potrebbe anche starci... non garantisco con che rendimenti e con il rischio di cavitazione.

Cmq se riesci, prova che in questi casi la teoria è 'na palla mentre la pratica è molto più interessante!!

bye
m.

Salve a tutti,

per albe bb

Penso che la soluzione migliore per 30mt e 20 lt sia proprio una turgo sia economicamente che per l'efficienza . I cucchiai li puoi prendere da Joe negli stati uniti te ne servono 24 in inox della misura 1 .
E con la ruota sei a posto . Ti mando i disegni del mozzo ,viene una ruota da 20 cm. Da generatore usi un asincrono 6 poli 1000 giri da 4 Kw ,il più performante che trovi con tensione 230V-400 -
Fai due getti contrapposti da 24mm e ottieni il funzionamento parzializzato 10lt +10lt sec.
Se le misure di portata e salto sono giuste arrivi a 3500-3800 W d'uscita. Se l'idea ti garba poi ti seguo io per il regolatore e l'eccitazione . In ditta faccio queste macchine da parecchio tempo.

Per maxsanty:
Sono molto interessato alle PAT al loro dimensionamento ecc. Credo che se dimensionate bene abbiano un buon rendimento . Il problema è che le curve delle pompe commerciali sono tutte uguali ,probabilmente vengono fatte per estrapolazione da altre curve.
A proposito , Ho un salto di 5 mt netto con 60 lt ,Se riesco a tirare fuori 1500W sono contento ,Hai qualcosa che si adatta .
Per Buran ,volevo fare una banki ,ma è poca la potenza ,non ne vale la pena.
La soluzione ideale sarebbe un'elica a passo fisso usando un elica nautica , ma la devo ancora studiare e provare
Ciao.

CITAZIONE (sandroturbine @ 12/10/2007, 09:19)

Per maxsanty:
Sono molto interessato alle PAT al loro dimensionamento ecc. Credo che se dimensionate bene abbiano un buon rendimento . Il problema è che le curve delle pompe commerciali sono tutte uguali, probabilmente vengono fatte per estrapolazione da altre curve.
A proposito , Ho un salto di 5 mt netto con 60 lt ,Se riesco a tirare fuori 1500W sono contento ,Hai qualcosa che si adatta .

Interessante, per 5m 60lt a 1000 giri è una Francis veloce... quindi una PAT potrebbe starci.
Devo trovare quel file excel che mi dà la pompa in funzione di salto e portata...
Non ho capito il discorso delle pompe che hanno la curva uguale?? La forma è uguale, questo è pacifico (sono tutte pompe centrifughe), ma cambiano i valori di portata e prevalenza e di solito derivano dal collaudo non da estrapolazioni.
Poi sai quando devono vendere ti spacciano qualsiasi cosa quindi potrebbe anche essere.

Cmq vedo se trovo lo schema di dimensionamento ma non garantisco.

A presto

bye
m.

Per Sandro> passa una buona volta per Padova che facciamo un summit con te, Max, Stefano e magari Illo alla mattina, pranzo + visita impianti pomeriggio.Giorno > preferibilmente venerd= pomeriggio!
Sulle pompe che sono uguali alle turbine direi che siamo su due mondi decisamente diversi, questo lo dico come responsabile tecnico di un acq.
In bocca al lupo per alby per il lavoro
ciao
Rem

CITAZIONE (remtechnology @ 12/10/2007, 09:58)

Per Sandro> passa una buona volta per Padova che facciamo un summit con te, Max, Stefano e magari Illo alla mattina, pranzo + visita impianti pomeriggio.Giorno > preferibilmente venerd= pomeriggio!

Quando vuoi, se dite si potrebbe organizzare per novembre, così da prenderci per tempo...

CITAZIONE (remtechnology @ 12/10/2007, 09:58)

Sulle pompe che sono uguali alle turbine direi che siamo su due mondi decisamente diversi, questo lo dico come responsabile tecnico di un acq.

Le PAT sono molto usate negli altri paesi, inizialmente non credevo neanchio che andassero bene, ma poi mi sono ricreduto. E sono molto usate anche negli impianti binari di grossa potenza dove di notte si fa il pompaggio, si usano delle pompe-turbine anche di 60MW così si risparmia il costo di una macchina.

bye
m.

Ok per novembre, va bene anche a me.
Ok per le macchine reversibili ma in un caso pratico di macchina reversibile da 150 kW nessuna ditta ci ha convinto con l'offerta (2 risposte su 10 ditte interpellati) e come costi è convenuto fare una turbina + una pompa...come rendimenti dell'uno e dell'altro non c'era paragone, ma sono ben contento se la tecnologia è andata avanti, non si finisce mai di imparare.
Il lavoro che ti dicevo è del 2002.
Ciao
Rem

CITAZIONE (remtechnology @ 12/10/2007, 11:55)

Ok per novembre, va bene anche a me.
Ok per le macchine reversibili ma in un caso pratico di macchina reversibile da 150 kW nessuna ditta ci ha convinto con l'offerta (2 risposte su 10 ditte interpellati) e come costi è convenuto fare una turbina + una pompa...come rendimenti dell'uno e dell'altro non c'era paragone, ma sono ben contento se la tecnologia è andata avanti, non si finisce mai di imparare.
Il lavoro che ti dicevo è del 2002.
Ciao
Rem

Ok adesso ho capito il tuo caso.

L'esempio delle macchine reversibile che ho fatto prima era per dire che esistono e sono applicate.
Però l'applicazione delle PAT sarebbe differente, non si usa una macchina reversibile (che bisogna dimensionare appositamente) ma si usa una pompa invece di una turbina e basta.
Prendo una pompa da 90kW (ad es.) commerciale e la installo così com'è. Non la faccio più lavorare a pompa. Il risparmio in termini di costo di installazione è notevole, tanto da far mandar giù il calo di rendimento.
Il problema dell'affare è solo quello di trovare la pompa commerciale giusta, poi la ordini la installi con una flangia e addio.
Naturalmente in Italia stè robe non sono contemplate.

bye
m.

P.S.
E' un piacere parlare in questo forum, le esperienze pratiche che porti tu e altri difficilemente si trovano in giro...

bye
m.

Conosci casi di installazione di una PAT di tale potenza nel nord Italia?
ciao
Rem

CITAZIONE (remtechnology @ 12/10/2007, 12:55)

Conosci casi di installazione di una PAT di tale potenza nel nord Italia?
ciao
Rem

No mi spiace, abbiamo in ballo uno studio di fattibilità per delle centrali già esistenti in toscana.
Ho però dei dati sperimentali di prove di collaudo eseguite in laboratorio su diverse pompe con risultati, come ti dicevo, molto buoni.

bye
m.

Ok, ne parelermo quando ci vediamo
ciao
Rem

CITAZIONE (maxsanty @ 11/10/2007, 12:40)

Ho fatto 2 conti e in realtà per 30m e 20l le procedure direbbero circa 100mm di diametro della turbina a 2900giri/min quindi una turbina da turbocompressore potrebbe anche starci... non garantisco con che rendimenti e con il rischio di cavitazione.

Ora che mi ci fai pensare... ma scusa, allora anche le comuni pompe centrifughe potrebbero soffrire del problema della cavitazione! La girante è completamente "immersa" nell'acqua e la vena fluida si restringe dentro la girante quindi aumenta la sua velocità!!!!
Aspetta un momento. ma dove viene collegata la mandata proveniente dal bacino di raccolta?
in (2) ?

CITAZIONE (Albe_bb @ 12/10/2007, 16:02)

CITAZIONE (maxsanty @ 11/10/2007, 12:40)

Ho fatto 2 conti e in realtà per 30m e 20l le procedure direbbero circa 100mm di diametro della turbina a 2900giri/min quindi una turbina da turbocompressore potrebbe anche starci... non garantisco con che rendimenti e con il rischio di cavitazione.

Ora che mi ci fai pensare... ma scusa, allora anche le comuni pompe centrifughe potrebbero soffrire del problema della cavitazione! La girante è completamente "immersa" nell'acqua e la vena fluida si restringe dentro la girante quindi aumenta la sua velocità!!!!

Ovviamente, tutte le macchine idrauliche soffrono della cavitazione, anche le Pelton (seppur in maniera molto molto molto limitata sul dorso della pala).
Abbiamo una Francis nel museo che è massacrata dalla cavitazione...

Una turbina a gas da turbocompressore è pensata per lavorare con aria/gas quindi una densità variabile con la pressione e circa 1000 volte + piccola dell'aria. Quindi le sezioni sono molto più piccole.



[/QUOTE]

Aspetta un momento. ma dove viene collegata la mandata proveniente dal bacino di raccolta?
in (2) ?


[/QUOTE]

Certamente, se vuoi che giri da turbina devi collegare il bacino a (2) mentre (1) va allo scarico. Quindi l'acqua arriva da (2) ed esce da (1).

bye
m.

Edited by maxsanty - 12/10/2007, 16:39

Allora secondo me avrebbe un rendimento superiore se fosse possibile invertire la girante, così:

cosa ne pensi / pensate?

anche solo per l'inclinazione delle pale stesse mi dà l'idea di una soluzione poco efficiente. è un po come se per far girare una turgo o una pelton dirigessimo il getto contro la parte convessa del cucchiaio, invece che contro quella concava, non vi pare?

(girante rossa)

CITAZIONE (Albe_bb @ 12/10/2007, 17:03)

Allora secondo me avrebbe un rendimento superiore se fosse possibile invertire la girante, così:

cosa ne pensi / pensate?

anche solo per l'inclinazione delle pale stesse mi dà l'idea di una soluzione poco efficiente. è un po come se per far girare una turgo o una pelton dirigessimo il getto contro la parte convessa del cucchiaio, invece che contro quella concava, non vi pare?

(girante rossa)

cut

Può anche essere, però smontare la girante per metterne un'altra non ha molto senso... A questo punto faccio due macchine distinte e bella che finita.

Le turbine in generale hanno rendimenti più alti delle pompe, perchè il moto è accelerato nel condotto, mentre nelle pompe è decelerato.
In altre parole devi pensare ad un condotto convergente (schema di turbina) l'energia viene convertita da pressione a cinetica le perdite sono relativamente basse perchè non c'è rischio di stacco.
Pensa ora ad un condotto divergente (schema di pompa) l'energia viene convertita da cinetica a pressione, c'è rischio di stacco della corrente quindi le perdite sono molto più grosse.
Questo (in soldoni soldoni) il perchè della differenza di rendimento tra le pompe e le turbine.

Detto ciò si capisce perchè nelle turbine anche se la pala ha angoli di ingresso della girante non ottimali (come da te ben evidenziato), le perdite restano minori e quindi il rendimento non ne risente tanto.


bye
m.

Tutto quello che dici max è giusto. Soltanto non capisco come possano avere un buon rendimento queste pompe centrifughe fatte lavorare come turbine, per le motivazioni che ti ho descritto nel post precedente (inclinazione delle pale).

volevo aggiungere una cosa; sempre questo mio amico che vorrebbe mettere la micro-idro, inizialmente mi disse che pensava di usare come turbina l'elica di un idrogetto di una vecchia moto d'acqua. chissa se funzionerebbe bene? devo decidermi ad andare a casa sua a prendere un po di misure.

Ciao.


PS

ho provato a contattare i neozelandesi per acquistare i cucchiai della pelton ma non rispondono. qualcuno di voi ha mai comprato da loro?

Edited by Albe_bb - 14/10/2007, 21:54

Ciao albe bb,
Cosa pensi di fare 3 Kw con una ruota di PVC ??

Se il tuo amico vuole fare una cosa seria ,considera la mia proposta , Anche perchè non hai molte altre soluzioni .
ciao.

Max, e la soluzione per me ??

CITAZIONE (sandroturbine @ 18/10/2007, 13:15)

Cosa pensi di fare 3 Kw con una ruota di PVC ??

No, ma i cucchiai in PVC della pelton mi interessano in generale non per quel problema specifico.
poi, visto che vicino a dove abito ci sono alcune fonderie artistiche e non, avevo intenzione di farne fare delle copie con la tecnica a cera persa in alluminio o bronzo. mi sono informato alla fine non viene a costare molto.

adesso, però mi avete messo in testa l'idea delle PAT, sarebbe interessante fare un test di rendimento.

Ciao

CITAZIONE (sandroturbine @ 18/10/2007, 13:15)

Max, e la soluzione per me ??

Eccomi...
scusa ma non sono riuscito a fare niente. Ho tirato fuori la documentazione ma non ho avuto il tempo per ristudiarla
In realtà la cosa non è banale... ma vedrò cosa posso fare.

Bye
m.

Ciao,
Anche a me piacerebbe fare qualche prova ... ma ti elenco i motivi per i quali ho sempre desistito .

Le PAT non hanno regolazione di portata , I conti per adattare una pompa commerciale sono approssimativi ,se sbagli ad aquistare la pompa ,ti resta sul groppone oppure la fai andare con il 30% di efficienza .

Una pompa per 20 lt e 30 mt di buona qualità tipo ABB-lowara costa piu di 1000 Euro.

Soffre di cavitazione e ha le tenute che si consumano

Al massimo per queste portate il rendimento sarà intorno al 50 % ma anche meno

Ne ho vista solo una in funzione accoppiata ad un generatore a magneti permanenti usato da carica batteria . Con 10 mt e 10 lt fa 250W ,circa il 25 % , Ho fatto una turgo con cucchiai di plastica e 2 getti ,con 10 mt e 3lt faccio 140W ,circa il 45% e ho la regolazionedi portata .

Quindi o si trova un sito che si adatta perfettamente oppure conviene studiare una turbina a elica .

Ma a 30 mt di dislivello conviene una turbina ad azione , tipo pelton o turgo.

Ciao. Grazie Max.