Discussione: Progetto volontariato Congo - Sud Kivu

Sempre a titolo di esemplificazione, ecco alcuni schizzi di una ipotetica vasca di derivazione con griglia per materiali grossolani, realizzabile con materiali poveri e disponibili in loco, legname e pietre.
Per i dettagli ed accorgimenti costruttivi, tutto è da precisare e discutere.

Come ultimo allegato, una immagine di una opera di presa con sgrigliatore automatico, in funzione su di un impianto idroelettrico da 4 MW di potenza, sito in Emilia.

Ciao Wilmorel,

le tue informazioni sono corrette ed interessanti ma forse uno dei grossi vantaggi della coclea è appunto il fatto di non avere grossi problemi con il materiale che viene trasportato dall'acqua. Questo ti permette di ridurre al minimo le opere di presa, qualche palo per fermare i corpi più grossi lo metterei comunque, ma la distanza fra i pali la porterei almeno a 30-40 cm (o il minimo per bloccare un corpo umano) e questo si traduce in meno pali da piantare quindi meno lavoro... e meno pulizia da fare quindi meno cali di portata con relativi cali di produzione.
Il fatto che possa passarci dentro tutto o quasi è dovuto al fatto che la velocità di rotazione è talmente bassa che se ci butti dentro un sasso (ovviamente non di dimensioni assurde) il massimo danno che può fare è forse togliere un pò di vernice e un pò di rumore acustico ... cose che da quelle parti non penso proprio che diano fastidio!
per me il tutto deve essere più semplice e robuto possibile!

ciao

Scusate il silenzio, ma per un paio di giorni ho avuto problemi di linea.
Purtroppo per impraticabilità delle strade, causa pioggie, non à stato possibile alla persona che si era offerta di completare le informazioni di raggiungere Luhwinja. Ritenterà domenica con la moto...vi informerò al più presto.
Mi sembra che passo passo il progetto stia prendendo forma.
Grazie e saluti

Originariamente inviata da matasnic

...
Il fatto che possa passarci dentro tutto o quasi è dovuto al fatto che la velocità di rotazione
...
per me il tutto deve essere più semplice e robuto possibile!

ciao

Salve Mastanic
Sono un convinto estimatore della coclea, specialmente in una situazione operativa come quella che stiamo affrontando.
Concordo pienamente sui vantaggi che hai sottolineato. Il vero problema, nel caso che Kumis ci ha sottoposto sono i costi, unito all'orientamento da parte dei responsabili della missione di realizzare più del possibile in loco.
Per usare una colorita espressione, non c'è trippa per i gatti...

Ciao Wilmoer,

concocordo pienamente con quello che scrivi ... non c'è trippa ... ma appunto per questo bisogna trovare la soluzione che renda il massimo con la minima spesa ...
fare una ruota idraulica costa .... e poi ha i suoi problemi ... fare una coclea non è semplicissimo ma in quei posti la mancanza aguzza l'ingegno
se trovano chi gli fa la ruota ... trovano pure quello che gli fa la coclea! e fra le 2 la coclea è più robusta!
ciao
mat

Salve a tutti.
Per una valutazione economica proviamo ad ipotizzare i singoli costi per le parti costituenti il progetto, partendo dalla scelta della macchina.
Coclea o Michell-Banki mi sembra capire siano le uniche che possano essere autocostruite, supponiamo in Italia per la prima volta; dimensionamento idraulico,progetto meccanico e disegno costruttivo ci permetteranno di valutarne il costo.
Un preventivo potrà essere stimato con l'aiuto di qualche officina meccanica ,disposta a collaborare ... poche, ma ci sono
(speriamo!) .
Parte elettrica , motore asincrono,carico zavorra (acqua calda).. si esprimano gli specialisti (grazie).
Opere idrauliche, canalizzazioni in base alla macchina scelta, sviluppo costruttivo con materiali reperibili in loco,manodopera ore/uomo, valutazione costi. sommma e verifica...portafoglio. Speriamo che anche in questo caso la "loro" Provvidenza sia disponibile !
...evitatemi i commenti più acidi, grazie
a presto kumis

Originariamente inviata da kumis

...
Ritenterà domenica con la moto...vi informerò al più presto.
Mi sembra che passo passo il progetto stia prendendo forma.
Grazie e saluti

Sarebbe ottima cosa che la persona che si è assunta l'impegno di fornire informazioni, riuscisse a scattare almeno una foto della zona dove potrebbe sorgere il "fabbricato macchine".
Cioè, il luogo, in sponda sinistra, posto a circa un chilometro a valle del ponticello e compreso fra colle e torrente. Aiuterebbe molto a fare ipotesi meno campate in aria.

Noto con piacere, come qualcuno ha già affermato, che il progetto sta diventando "del forum".

Originariamente inviata da Wilmorel

............. che il progetto sta diventando "del forum".

Mi hai richiamato in causa, eccomi qua.
Parlavo di -centrale del forum- come -spremitura di cervelli- dei partecipanti del forum. Non intendevo che Energeticambiente deve trovare le risorse economiche.
Ovviamente ognuno di noi può decidere, a titolo personale, come aiutare l’associazione di Kumis.

Considerando i numerosi interventi provo a fare una sintesi.
Kumis si presenta al forum con le idee chiare, occorre energia per un ospedale e vuole utilizzare anche un rivo con una coclea ma il preventivo che ha è troppo elevato per le risorse dell'associazione quindi chiede a noi come costruirla.

La coclea sembra la soluzione migliore ma al momento non siamo riusciti a capire come costruirla in loco.

Abbiamo parlato abbastanza di ruote, ma sembra che per 20 kW viene fuori una cosa alta 6 metri, albero di 20 cm., vecchi cuscinetti di camion, moltiplicatori rudimentali ecc. ecc.

Per la Banki ne abbiamo parlato poco ma Kumis dovrebbe avere un libro con i dati per costruirla in loco.

Nel frattempo abbiamo pensato/fantasticato su come fare il salto (presa,canale e restituzione).

Ora attendiamo il servizio fotografico, poi dovremmo fare una scelta e concentrarci su quella.

Nell'attesa vi ricordo di quell'elica fissa che lavora su 10 metri e 2.8 mc/sec.; se qualcuno ha la capacità di farla lavorare su 3 metri con 1.3 mc/sec. cambiando inclinazione alle pale ecc. ecc. gli diamo un bacio su un occhio.

Kumis facci sapere.
Ciao
Spes

Sono in attesa anch'io di foto e notizie
,,,per ora mi godo insieme a voi il piacere di sentire che il progetto sta diventando del forum, anzi lo è già !!
grazie e buona domenica kumis

Buongiorno a tutti,
non so come e in che modalità ma provo a trasmettere l'idea della "centrale idroelettrica del forum" agli amministratori.
Purtroppo caro Kumis ti assicuro che Energeticambiente non ha le capacità economiche per spingere un progetto del genere e tutte i servizi sia informativi che di moderazione sono svolti a titolo gratuito.
Ma non si sa mai, vediamo che cosa succede.
Ci sentiamo
Buona continuazione
RemTechnology

Ti assicuro Rem che la "riconoscenza" per i vs. interventi è assolutamente indipendente sia da aiuti materiali ipotizzati, sia dalla realizzazione o meno del progetto.
Non lo considero esaustivo, ma di fatto avete trasformato un progetto anonimo nel.. nostro progetto...mica poco !
Infatti, vediamo cosa succede.
Tra l'altro parlando con un chirurgo, con il quale anni fa abbiamo iniziato "l'avventura" RDCongo, ha alzato le orecchie ricordandomi che vicino all'ospedale di Nyantende (che come altri ha subito pesantemente i drammi della guerra 1996) c'è una bellissima cascata, che non ho mai notato ...l'ultima operazione l'hanno finita alla luce dei telefonini e con una lampada sulla testa da speleologo....il lavoro non ci mancherà !!!!!
Saluti a tutti kumis

PS: se volete sapere qualcosa di più su Bukavu e dintorni
e qualche bella foto genteincammino ONLUS (chirurgo con lampada sulla testa...)

il ns sito invece è chi siamo
saluti

Ancora impraticabilità strade + problemi loro = se ne parlerà dopo il 23 p.v. ( " bellezza, questa è l'Africa"..!)
Abbiamo così tutto il tempo di evidenziare sulla mappa
( vedi#31) le zone delle quali ci servono dettagli fotografici ecc. già richiesti "a voce", ma repetita juvant, se poi sono accompagnate accompagnate da indicazioni propedeutiche...ancora meglio , speriamo.
....mi sembra che Will disegni molto bene...!
grazie e a presto kumis

Sono molto impegnato, ma non scomparso.
Pur avendo una ideale preferenza per la coclea, ho provato, un po sul serio un po per gioco a valutare l'alternativa Banki.
Ne esce una macchina di tutto rispetto.
Principalmente a causa della modesta caduta, e quindi della bassa velocità dell'acqua all'iniettore, per smaltire la consistente portata occorre realizzare una macchina grande e piuttosto lenta.
Sono circostanze non particolarmente favorevoli, ma vedremo di ragionarne poi.

Fatte le seguenti ipotesi e secondo i conti della serva ne esce una macchina così:
Portata massima 1,5 m3
Altezza salto o dislivello netto 3 m
Potenza idraulica lorda 44 kW
Rendimento turbina 0,75
Rend. trasmissione 0,85
Rend. Alternatore 0,9
Rendimento totale 0,57
Potenza all'asse turbina 33 kW
Potenza elettrica utile 25 kW
Velocità acqua all'iniettore 6,5 m/sec
Diametro esterno ruota turbina 0,7 m
Numero giri ruota 90 g/min'
Momento torcente all'asse turbina 3580 Nm
Lunghezza attiva ruota 2 m
Peso complessivo ruota 420 kg
(con l'esclusione di giunto/puleggie moltiplicatore, generatore ecc.)
Nei prossimi giorni, tempo permettendo, proverò a quantificare la parte restante della macchina.
Sono gradite osservazioni e critiche.

Se qualche specialista di buona volontà non mi precede, con tempi africani prenderò in esame anche la coclea.
Spero che mi precedano...

Originariamente inviata da Spes

...
Nell'attesa vi ricordo di quell'elica fissa che lavora su 10 metri e 2.8 mc/sec.; se qualcuno ha la capacità di farla lavorare su 3 metri con 1.3 mc/sec. cambiando inclinazione alle pale ecc. ecc. gli diamo un bacio su un occhio.

Personalmente non sono in grado di valutare questa ipotesi, ma accontentandosi di modesti rendimenti...

Originariamente inviata da Wilmorel

..................Personalmente non sono in grado di valutare questa ipotesi, ma accontentandosi di modesti rendimenti...

Se mettiamo qualcosa in grado di girare sicuramente gira, il problema è il rendimento, se è il 30% non ha senso mettere in piedi nemmemo la richiesta all'attuale proprietario.
Chiedevo aiuto perchè anch'io non so valutare questa ipotesi, mi sono fermato a rapportare le Portate con le radici quadrate delle altezze e lì mi sono fermato.

Sono contento che hai potuto fare i conti per la Banki, io non nè ho mai vista una e pertanto non riesco a darti un parere.
Posso solo vedere che 90 giri/min sono pochi, ma è anche vero che una ruota idraulica farebbe di peggio. L'autocostruzione, o quasi, potrebbe essere possibile.

Invito tutti a dire qualcosa senza paura di dire stupidaggini, io ne dico sempre tante. L'importante è mettere in comune e accendere le lampadine a chi è più capace.

Grazie Wilmorel
Spes

Grazie a Will.... l'africano !
saluti kumis

Sempre in via del tutto ipotetica, ho eseguito un riconteggio del dimensionamento della turbina, prendendo in considerazione il maggior salto/dislivello conseguente alla realizzazione della piccola briglia, che avrebbe come conseguenza un aumento di 0,5 metri di quota al punto di derivazione, portando il salto totale a 3,5 m, meno le perdite di carico sulle griglie ecc.
Questa ipotesi consentirebbe di migliorare un poco le prestazioni e ridurre le dimensioni della macchina, grazie alla maggiore velocità dell'acqua all'ugello della turbina.

Portata massima 1,5 m3
Altezza salto o dislivello netto 3,3 m
Potenza idraulica lorda 48,5 kW
Rendimento turbina 0,75
Rend. trasmissione 0,85
Rend. Alternatore 0,9
Rendimento totale 0,57
Potenza all'asse turbina 36,4 kW
Potenza elettrica utile 27,9 kW
Velocità acqua all'iniettore 7,0 m/sec
Diametro esterno ruota turbina 0,62 m
Numero giri ruota 103 g/min'
Momento torcente all'asse turbina 3380 Nm
Lunghezza attiva ruota 2 m
Peso complessivo ruota kg 400

Meccanismi
2 Supporti ritti in ghisa con cuscinetti orientabili
Giunto elastico di trasmissione a molle d'acciaio
Moltiplicatore di giri coassiale ad ingranaggi elicoidali e cassa in ghisa
Cinghie trapezoidali e puleggie a gole quadruple e tendicinghie
Motore/generatore asincrono trifase 4 poli (nota)
Peso totale meccanismi elencati kg 530

Telaio di sostegno e ancoraggio meccanismi costruito in profilati metallici
del peso complessivo di kg 380

Iniettore, diffusore, cofanatura turbina, tubazioni di raccordo dalla vasca di carico all'iniettore,
costruite in lamiera di acciaio
per un peso complessivo di kg 600

Nel sintetico elenco sovrastante mancano le due serrande di regolazione e parzializzazione della turbina e la serranda-chiavica di scarico di fondo del canale di adduzione.
Mancano inoltre tutte le apparecchiature elettriche, con la sola eccezione del generatore.


Ho inserito come generatore un motore asincrono trifase da 30 kW ma ho dubbi che questa taglia si possa agevolmente regolare attraverso un inverter di interfaccia con la rete. A maggiore ragione in quanto questo è di fatto un impianto in isola.
Temo però che un generatore sincrono abbia costi esorbitanti (a meno che non sia di produzione cinese o indiana)
Non penso di avere la preparazione sufficiente a realizzare il progetto elettrico e la quantificazione delle relative apparecchiature , di conseguenza, in questa posizione passo la mano.

Proseguirò con qualche schizzo della centralina.

Bravo Wil ,
Bel progetto ,mi piace , inizio con delle considerazioni sul generatore e riduttore .
Saluto cordialmente anche kumis.

1 A 30 kw un buon asincrono costa come un sincrono italiano , Circa 2500-3000 euro

2 Se in periodi di magra si deve fare il parallelo con un generatore diesel ,sicuramente l'asincrono è meno problematico (sono sufficienti 3 resistenze statoriche comandate da un teleruttore e un secondo che le bypassa dopo 2 secondi .

3 l'asincrono è + robusto in assoluto ,non soffre l'umidità ,è stagno e può ruotare a 3000 giri per un tempo indefinito (il sincrono no ! serve un automatismo che ferma la turbina .

4 il regolatore a carico costante per gestire un asincrono stand alone è molto semplice inoltre se è distante dall'ospedale si puo collegae a stella e fare una linea 690V trifase con notevole risparmio di cavi . un trasformatore riduttore installato nel locale tecnico dell'ospedale avrà la duplice funzione di separazione galvanica tra i 2 impianti ,collegato con il centro stella terra permetterà di realizzare un impianto conforme a tutte le norme internazionali .

5 A sfavore l'asincrono ha l'eccitazione che deve essere realizzata con condensatori di ottima qualità e i carichi reattivi che tendono a disccitare la macchina . Ma non mi proccupa ,ho molta esperienza nel caso specifico , e impianti di questa taglia realizzati e funzionanti . ( utilizzo un sistema di rifasamnto automatico allo stato solido basato sulla frequenza non sul PF del carico )

6 l'asincrono permette un accoppiamneto al riduttore senza l'uso di trasmissione a cinghia ,ma diretto flangiato sul riduttore con conseguente aumento del rendimento .

7 il riduttore potrebbe essere del tipo " pendolare " da montare su l'albero sporgente dal cuscinetto di macchina ,senza giunti (minori guasti )
A tal proposito guarda il F803 16.2 P225 , bonfiglioli , tiene 4375N ha la flangia per montare un motore da 37kw necessario per fare circa 30 kw .
l'albero turbina deve essere diam.90mm il rapporto 16.2 permette di avere 95 giri nominali turbina .

Con questa configurazione ti gatantisco un 'efficienza totale (dall'albero turbina a elettrica di 85 % (93 % il riduttore e 92% l'asincrono )
Attendo commenti ,
Ciao.

...a Will e Sandroturbine
....sono tutt'orecchie...grazie ! kumis

Bene ragazzi,
mi piace come procede il progetto.
Ho già avvertito l'amministrazione del sito per avere un appoggio del progetto a qualche titolo, non so quale al momento, e sono tutti ben lieti di ospitare il lodevole progetto di Kumis
Buona giornata
RemTechnology

.....bacio le mani ! ciao grazie kumis

Ciao Sandro, ti leggo con piacere.
Dalla tua chiara analisi che condivido largamente, si può sempre imparare.
Cerco di giustificare alcuni miei suggerimenti, e cioè la trasmissione primaria e secondaria.
Premetto che nel tempo ho realizzato diversi azionamenti con il sistema pendolare reazionato da molle in gomma, sistema che apprezzo per la semplicità, funzionalità ed economicità.
Ci troviamo però con un progetto appena abbozzato, carente di informazioni. Si può affermare di fare ipotesi sulla base di due fotografie...
Se per assurdo l'ospedale missionario fosse localizzato nel lodigiano o nel cremonese, su di una roggia della quale si conoscono il salto al centimetro e gli storici delle portate per gli ultimi 100 anni, saremmo autorizzati a dire: "così e così".
Viceversa, in questo progetto, per il quale credo farebbe piacere contribuire e che si vorrebbe vedere realizzato, mi prende la psicosi da "incertezza".
Ecco dunque un tradizionale giunto e uno stadio veloce a cinghie. Chi ci garantisce che a macchina realizzata non emerga che il salto fattibile sarà di 2,9 o di 3,7 metri? La turbina può "digerire" queste incertezze, ma la trasmissione fissa...
Ovviamente, a fronte di un rilievo plano-altimetrico condotto con gli opportuni strumenti tale da fornire valori certi, la soluzione che proponi è eccellente. Funzionale ed economica.

PS
Vale la pena, per ottimizzare rendimenti e pesi della macchina elettrica, supposta asincrona trifase, portarsi da 4 a 2 poli, da 1450 a 2900 g/min nominali (1550 - 3050)?

Ottime le notizie di Rem.
Salute a Kumis.

Ciao ragazzi ,
E' chiaro che il progetto è appena abbozzato e mancano tutti i dati fondamentali .
Vi dirò di più, se dobbiamo fare una lista delle priorità il "macchinario" turbina si troverà all'ultimo posto ,al primo posto viene il canale derivatore .
Anzi , per non rischiare di fare una macchina sbagliata o addirittura inutile ,
Kumins iniziamo a realizzare il canale ,quando è a posto e funzionante e controllato per un tempo sufficiente (almeno una stagione delle piogge e una secca ) allora avremo i dati reali di dislivello e portata e variazione stagionale . A questo punto tutto sarà più chiaro e si potrà realizzare la macchina ,penso che con l'aiuto di tutti non sia un problema !
E' un po il problema di tutti : mi dicono "voglio una turbina " e io rispondo : hai le concessioni ? l'acqua? la condotta ? In fondo la turbina è la cosa più facile e rapida da realizzare !
Con un lungo giro di parole ti ho risposto Wil, riguardo al generatore non si sale mai sopra i 1500 giri ,troppi problemi di vibrazioni ,usura cuscinetti ,velocità di fuga supersoniche. si potrebbe realizzare un moltiplicatore a cinghie ma se fatto bene ci costa più del riduttore .Servono almeno 3 stadi e il primo è enorme .. Calcola..
Ciao
S.

Ciao a tutti.
Sempre in attesa di foto e notizie da Luhwinja...kumis

Kumis visto che siamo in Africa come possiamo definirli, tempi faraonici o biblici?
Scherzi a parte, vorrei fare una riflessione.

Premetto che io sono sempre dell'avviso che il pesce si può dare il primo giorno poi però non si deve dare più il pesce ma la lenza per imparare a pescare.
In questo caso, tu che conosci la situazione, come start up forse conviene farla qui una turbinetta e mandargliela; secondo gli esperti non si tratta di grandi masse di ferro, ma kg. di roba assemblabili in loco.

Aiutaci che ti aiutiamo per aiutare.
Ciao Spes