Discussione: dimensionamento generatore con ELC

Salve a tutti!
Lavoro in Etiopia come coordinatore di un progetto di sviluppo, con l'obiettivo di garantire l'accesso di comunità rurali a fonti energetiche moderne.
Una componente del progetto riguarda l'installazione di una decina di impianti microidroelettrici in aree montuose isolate, non servite dalla rete di distribuzione nazionale.
Al momento stiamo terminando il progetto per i primi due schemi, ma avrei bisogno di una mano per il dimensionamento dell'attrezzatura elettromeccanica, generatore in particolare.
Ho optato per un sistema di generazione composto da turbina cross-flow, generatore sincrono con eccitazione interna e regolatore di tensione automatico, e regolazione data da ELC e carico dissipativo; nel seguito tratto di uno dei due schemi, l'altro è molto simile.
Il carico (considerate anche le perdite in potenza nella linea di distribuzione) ha le seguenti caratteristiche: 16 kW a f.p. 0,7 ca. in condizioni di pieno carico (ma è veramente molto variabile in termini di potenza richiesta e di f.p. che può raggiungere lo 0.55 a 7 kW), e richiede quindi una macchina di potenza apparente di 22,73 kVA.
La turbina fornisce in uscita 20 kW, che con un rendimento del generatore ipotizzato dell'80% fornisce i 16 kW richiesti dal carico (ma c'è un discreto margine per l'aumento della portata alla turbina per aumentare la potenza in uscita, ed in misura minore del salto).
Il problema lo incontro per il dimensionamento dell'alternatore. Uno dei manuali cui faccio riferimento, l'Adam Harvey del 1993, suggerisce di sovradimensionare l'alternatore, se accoppiato ad un ELC per la regolazione, di un fattore del 60%, per fronteggiare gli effetti dell'ELC al generatore ed avere comunque un margine di sicurezza. Di conseguenza il generatore avrebbe una potenza di 36.37 kVA, arrotondati per difetto ai 35 kVA di targa da catalogo (il sovradimensionamento sarebbe quindi del 54%). Quello che mi chiedo è se il discorso sia ancora valido per tecnologie di ELC attuali (e quindi il dimensionamento sarebbe corretto, se non sottostimato) o se tecnologie moderne di ELC permettano una potenza del generatore più modesta (e quindi l'acquisto di un alternatore più economico).
Nel secondo caso, potreste esplicitare le specifiche tecniche che un ELC "moderno" deve possedere?
Vi ringrazio in anticipo per l'aiuto!

Ciao,

io invece di montare quel sistema moterei un magneti permanenti e un inverter, poi metti un trasfo per sicurezza e ti togli tanti problemi!
La macchina può partire da sola basta aprire l'acqua, la tensione sarà sempre regolata come pure il cos f!
se l'idea ti piace ... fammi sapere

ciao

Grazie al lavoro e all'impegno di gruppo di volontari di Mestre abbiamo realizzato un impianto in Madagascar di 37kW con sistema ad isola utilizzando la tecnologia a coclea, anche la parte elettrica e tutta la componentistica e stata studiata per ridurre al minimo la manutenzione e soprattutto ridurre i costi. Il generatore a magneti permanenti con inverter e Trafo in quei posti la vedo una scelta troppo sofisticata. Se qualcosa non funziona cìè bisogno di personale qualificato e altamente specializzato difficilmente reperibile sul posto. se hai bisogno di qualche info + dettagliata non esitare a chiamarmi.

ben ritrovati a tutti ,
Emagulazzi , il tuo progetto va bene così . 35 kW di generatore sono sufficienti con 20 kw massimi di turbina ,Inoltre la naaima efficienza si ottiene propio al 60-70 % della potenza massima . Qualche precauzione va presa per l'AVR cioè il regolatore che mantiene costante la tensione d'uscita eccitando il rotore solitamente tramite i diodi rotanti e un piccolo alternatore trifase.
L'uso di un sincrono con eccitazione a compound è preferibile per quelle zone ,sono ormai difficili da trovare ma si trovano .
Un discorso particolare merita invece il regolatore di carico elettronico.
I problemi che si incontrano sono molteplici : fasi sbilanciate , sovratensioni , guasti alle resistenze di dissipazione ecc .
Nel tuo caso il controllo in tensione è preferibile a quello in frequenza perchè si puo fare un controllo su ogni fase compensando gli sbilanciamenti . l'uso di sistemi PWM controllati a processore e con IGBT usati da interruttori di potenza riducono la reattiva al generatore ma sono molto delicati . Io preferisco il sistema analogico ad angolo di fase con l'uso di Triac o SCR , è molto piu robusto .

Ciao.