Discussione: restauro ruote idrauliche e mini idro

ciao a tutti
sto iniziando a considerare il restauro di un vecchio mulino, non ho ancora calcolato il salto e la portata (roggia a secco fino ad aprile), il salto lo misurerò spero a breve.

ci sono 2 ruote piccole ed una più grande, misurerò anche quelle quanto prima.

avrei pensato di collegare inizialmente alla ruota grossa un generatore a magneti permanenti per uso eolico, (modificato con ventola per il raffreddamento) ed un inverter, eventualmente "grid"; vorrei orientarmi su questo generatore perchè necessita di un numero inferiore di giri per iniziare a produrre corrente.

il discorso concessione e connessione alla rete lo affronterò se e quando riuscirò a produrre della corrente .

in base poi ai calcoli di portata dimensionerò un moltiplicatore di giri con pulegge e cinghie.

vi chiedo a chi potrei rivolgermi per il restauro delle ruote, se possibile perchè sono conciate male (suppongo vadano rimosse, sistemate e bilanciate): un fabbro? ma poi come faccio a bilanciarle?, oppure chi ne costruisce ex novo, dovendo rispettare l'originalità per motivi di vincoli architettonici?


ciao e grazie

Congratulazioni!
Bellissimo luogo, bellissima opportunità ed intenzioni.
Non entro, per il momento nel merito dei tuoi orientamenti tecnici.
Penso che con ruote nelle condizioni che descrivi, sia necessario preventivamente un rilievo dimensionale, unito ad una documentazione fotografica.
Occorrerebbe inoltre appuntarsi tutte le operazioni da eseguirsi per lo smontaggio, il restauro/revisione e il rimontaggio, procedendo semmai con gradualità, una ruota alla volta.
Sono sicuro che in provincia di Pavia tu possa trovare una officina di carpenteria metallica o un fabbro ben attrezzato da incaricare per la operazione.
Se non hai indicazioni in tal senso da vicini e conoscenti ti conviene cominciare a visitare qualcuna di queste officine, alle quali puoi risalire tramite le pagine gialle od una ricerca mediande Google, utilizzando, per esempio, parole chiave come: carpenteria metallica e Pavia.
Se tu abitassi dalle mie parti, avrei da segnalarti un paio di ottimi artigiani veramente competenti, ma non credo che sia il caso...
Viceversa, sul forum, fra gli altri, scrive, con lo pseudonimo di Sandro, un tecnico che ha eseguito altri restauri del genere, di ottima preparazione e diligenza. Prova eventualmente a contattarlo per messaggio privato.
Se la cosa procede, tienci informati degli sviluppi.
Il recupero di una o più ruote storiche è sempre un avvenimento.
Ciao
Will

Complimenti per il lavoro che stai per iniziare. Sono sicuro che avrai molte soddisfazioni.
Per quanto concerne il restauro delle ruote bisognerebbe capire qual'è il principale obiettivo che ti vuoi prefiggere: un recupero estetico o un restauro che miri a massimizzare la producibilità elettrica??
Per fare qualsiasi previsione dovresti cominciare a recuperare qualche dato sulle dimensioni geometriche dei manufatti esistenti e sulle portate in gioco. Poi si può cominciare a ragionare in maniera un pò più concreta....
Ciao

grazie a tutti per l'incoraggiamento!

sisi, appena possibile recupero i dati, tranne la velocità dell'acqua perchè ancora non ce n'è (e ho parlato con il consorzio per capire se si può avere tutto l'anno)

non so se si possono restaurare, sotto sono marce, magari costruirne di nuove, mantenendo un aspetto il più possibile uguale, ma massimizzandone la resa

vi tengo aggiornati, spero di poter fornire qualche misura la settimana prossima

Buongiorno a tutti,
complimenti anche da parte mia.
La zona del Pavese, e nn solo quella, e' ricca di queste situazioni e molte di esse sono gia' state recuperate con successo.
Credo che principalmente si debba puntare piu' ad un risultato estetico/funzionale della ruota e dell'intero fabbricato che di produzione di energia.
Molti di questi fabbricati, alcuni molto grandi ed architettonicamente validi, sono lasciati nel piu' completo abbandono e degrado con problemi statici notevoli.
ciao car.boni

si, certo, il mio è un restauro molto impegnativo, è abbandonato dal dopoguerra, e ci devo andare a vivere! quindi, invece di spendere 20k per i pannelli fotovoltaici che sarebbero fuori luogo... spero di cavarmela con un po' meno e recuperare le ruote, il tutto mantenendo almeno alla vista, l'aspetto originale, di certo non ci metto una coclea :-)

vista la spesa totale, non so se avrò i soldi per pagare la bolletta dell'enel poi :-), quindi se riuscissi a tirarci fuori un po' di corrente sarei felice, nonchè realizzerei il mio sogno di avvicinarmi all'indipendenza energetica, infatti non ci sarà gas, acqua dal pozzo, manca solo la scossa, non mi interessa rivenderla, anche percè non credo che se ne possa produrre molta, il salto così ad occhio sarà 50/80 cm, domani se riesco prendo le misure

Dalla foto che hai postato non si capisce in che stato sono le ruote.
Certo la cifra che hai indicato per il restauro (20k€) non ti da molto margine.
Con questo budget credo tu possa pensare di limitarti al solo restauro e vedo duro un completo ripristino... a meno che tu non abbia qualche bravo artigiano amico.
Tieni presente che anche la parte elettrica e la trasformazione ha una incidenza economica poco trascurabile.

Auguri ancora per il tuo progetto...

allora, oggi ho preso un po' di misure, molto approssimate, ma tanto per rendere l'idea

premesso che la roggia è ancora a secco... e dovrò menarla per bene al consorzio

queste sono le misure:

ruota grossa: 80x380 cm
ruota media 66x330 cm
ruota piccola 64x300 cm

roggia 400 cm
altezza acqua (misurata dal muschio): 85 cm
salto: 85 cm

manca la velocità dell'acqua, dovrebbero aprire le chiuse ad aprile,

domani carico le foto, la struttura della ruota sembra recuperabile con una sabbiatura in loco, le pale vanno rimosse col cannello, c'è anche da riprestinare il muro in mattoni che è messo male

a domani

ecco la foto con le quote ed altre foto

Ciao Morassog
Ecco una prima sommaria valutazione.
Si tratta di ruote "veloci" colpite di fianco.
Dalle foto pare che alcune pale debbano essere sostituite, e nella generalità radrizzate (a caldo per non criccarle).
Prendi anche in considerazione l'ipotesi di sostituirle completamente, almeno per una ruota.
Tutta la struttura di ogni ruota, come affermi, dovrà essere sabbiata e verniciata a più mani, fondo e navale o bituminosa.
Alcuni tiranti di irrigidimento sono deformati e danneggiati. Tentarne il recupero è tempo perso. Tagliali e sostituiscili.
I supporti potrebbero essere a strisciamento, nel qual caso, ti suggerisco di sostituirli con equivalenti a rotolamento (con cuscinetti a sfere o rulli).
Per il gruppo di moltiplicazione, ti allegherò una foto di una revisione realizzata da Sandro.
Ecco una valutazione delle potenze ottenibili con diverse portate desumibili da velocità dell'aqua nel canale plausibili con il tipo di impianto:

Ruota 1
se vel acqua v=0.4 m/sec ; Q=0.3 m3/sec ; P=1.2 kW a 6 giri/min
se v acqua =0.8 m/sec ; Q=0.6 m3/sec ; P=2.3 kW

Ruota 2
se v acqua = 0.4 m/sec ; Q= 0.23 m3/sec ; P= 0.9 kW a 7 giri/min
se v acqua = 0.8 m/sec ; Q=0.45 m3/sec ; P=1.8 kW

Per la ruota 3 i valori saranno di poco inferiori alla 2

Sarebbe interessante vedere una foto per valutare come l'acqua si immette sulla ruota. In pratica una foto del canale e ruota all'ingresso.

ciao Wilmorel, grazie innanzitutto

i valori in kW li divido a metà e ci tiro fuori una potenza verosimile ai morsetti del generatore, nella migliore delle ipotesi, con 3 generatori ci tiro fuori circa 3kW che bastano per l'utenza domestica, per me sarebbe già una gran cosa!

si, avevo già messo in conto di sostituire tutte le pale, forse qualcuna si può recuperare

data lentezza di rotazione non credo sia necessario il bilanciamento, mi costa di meno cambiare i cuscinetti ogni tanto :-)

allego foto del supporto, non ho foto specifiche per il punto di immissione, la farò la prossima volta

Originariamente inviata da morassog

ciao Wilmorel, grazie innanzitutto

i valori in kW li divido a metà e....
allego foto del supporto, non ho foto specifiche per il punto di immissione, la farò la prossima volta

Guarda questo link, post n° 13
Consigli per il restauro di una ruota idraulica
No, io non l'ho precisato, ma le potenze sono gia "ai morsetti", cioè elettrici.
Al limite, avrai una ulteriore modesta riduzione dei valori se interponi un inverter (non ho una precisa competenza di elettrotecnica, quindi dovrai chiedere ad altri).
Il suggerimento di sostituire i supporti, se a strisciamento, non è dettata da necessità di bilanciamento, ma dagli attriti, che in quel tipo di supporti riduce i rendimenti in modo significativo.

PS
Osservando la foto supporto, a sentimento penso siano a rulli, quindi , se integri, gia idonei.
Penso dovrai anche lavorare sui dispositivi di immissione acqua alle ruote...
Sappi che se riuscirai a migliorare le tolleranze ruote-corsie nelle quali girano le ruote, otterrai risultati migliori con minori portate.

ah ottimo per la potenza ai morsetti!

si, credo che con inverter e generatore PM, a parte la spesa dello stesso, sia tutto più semplice che con generatori sincroni che vanno eccitati, etc etc, però si accettano consigli :-)

inizierò a dare un po' si WD40 sulle viti dei supporti, che ho visto sono tutti unti...

la ruota di mezzo si riesce a muovere, dentro manca l'ingranaggio della macina, ma poi è intasata dai detriti

avevo letto il post tempo fa, ma l'ho riletto con interesse :-)

pensavo di fare un prototipo di moltiplicatore con delle pulegge e trasmissione a cinghia, per intenderci quelle del cestello delle lavatrici :-)

Domanda.
E'possibile far lavorare le ruote con un unico motore? 3 diverse cinghie che moltiplicano sullo stesso asse.
Nell'eolico con 30 giri/'si utlizzano motori a corrente continua a magneti permanenti + inverter. Possono fare al caso?

Spes

credo che il sistema per accoppiare le 3 ruote costi molto di più che avere 3 generatori separati, fattibile lo è, se Arlen Ness negli anni 70 ha fatto una moto con 2 motori Harley :-)

forse è più semplice mettere 2 generatori su una ruota

Una puleggia da 7 a 30giri e 2 pulegge da 6 a 30 giri devi coomunque metterle si tratta solo che dall'altra parte metti tutto sull'asse di un motore a 30 giri anzichè su 3 motori sempre a 30 giri.

Non vedo il maggior costo d'accoppiamento, ma vedo il costo di un motore anzichè 3.

Resta il fatto che non ci capisco niente e per questo domando.

Sempre
Spes

mi sfugge come fai a sincronizzare le diverse velocità delle 3 ruote su di un unico asse, dovrebbero ruotare tutte alla velocità di quella più lenta, regolando la portata etc etc

Esattamente così:

Originariamente inviata da morassog

.......
pensavo di fare un prototipo di moltiplicatore con delle pulegge e trasmissione a cinghia, per intenderci quelle del cestello delle lavatrici :-)

Sulla grande moltipli da 7 a 30 cioè 4.5 volte, sulle altre la puleggia a moltiplica 5.

Ti ripeto ancora, io non ci capisco,sono solo ipotesi.

Spes

La molteplicità delle ruote in questo impianto può avere storicamente due possibili significati, od entrambi.
Le portate del canale sono variabili stagionalmente e di conseguenza 3 ruote ottimizzano i rendimenti rispetto alla ruota singola di maggiori dimensioni.
Ogni ruota muove macchine diverse, che richiedono azionamenti separati e con diversa velocità, che per semplicità si preferisce avere indipendenti, piuttosto che derivati tramite cinghie e pulegge dallo stesso asse.
Non credo possibile riunire gli azionamenti tramite cinghie, in quanto il momento torcente è prossimo a 6000 Nn.
Questo dato impone l'utilizzo di catene a rulli od ingranaggi, che dovranno tenere conto del diverso numero di giri delle diverse ruote.
Inoltre, possibili problemi ad una delle ruote impone l'inserimento di un qualche dispositivo di disinnesto della ruota in avaria rispetto alle restanti.

Il supporto è un RIV, della storica e massima azienda italiana produttrice di cuscinetti, di Roberto Incerti di Villar Perosa. Da molti decenni è stata assorbita/rilevata dalla SKF svedese.

il motivo delle 3 ruote ve lo spiego:

le più piccole, praticamente uguali, muovevano due macine da cereali, quella più grossa portava la forza motrice al piano di sopra e faceva girare delle macchine che credo servissero a separara i chicchi dalle pannocchie, ed ancora prima dalla pianta stessa a giudicare dalle dimensioni

purtroppo di tutto ciò rimangono un paio di alberi con ingranaggi, qualche cinghia di cuoio e una macchina in legno che penso servisse per gli scopi di cui sopra

Wilmorel, dove si può trovare un riduttore ad alberi paralleli come quello in foto nell'altro post?



grazie

Originariamente inviata da Wilmorel

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Questo dato impone l'utilizzo di catene a rulli od ingranaggi, che dovranno tenere conto del diverso numero di giri delle diverse ruote.
Inoltre, possibili problemi ad una delle ruote impone l'inserimento di un qualche dispositivo di disinnesto della ruota in avaria rispetto alle restanti.
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Will secondo i tuoi calcoli quelle ruote potrebbero girare tutte alla stessa velocità? Forse all'origine era così.

Considerando che i differenziali da camion moltiplicano 5, si potrebbero trovare allo "sfasciacarrozze"; sempre che vadano bene per la parte elettrica, ma questo io non lo sò.

Il disaccoppiamento di una o più ruote potrebbe far comodo anche per una regolazione "stagionale"?

Quante ca...ate ho detto?

Spes

sicuramente la soluzione con materiali di recupero è quella che vorrei seguire, in primis perchè è una mia filosofia e poi perchè non sono un milionario :-)

ho visto solo rapidamente le foto i Vs commetti, aspetto un attimo prima di esprimere il mio parere.
Mancherebbe però un dato fondamentale: la portata della roggia.
Non potresti pensare di rimettere in funzione solo la ruota principale invece di ristrutturare tutto il sistema??

Originariamente inviata da morassog

...
Wilmorel, dove si può trovare un riduttore ad alberi paralleli come quello in foto nell'altro post?

grazie

Fra i più quotati costruttori italiani di riduttori ad alberi paralleli puoi trovare la Rossi Motoriduttori e la Bonfiglioli, che attualmente credo faccia parte di una multinazionale. Se cerchi sul web trovi i loro cataloghi.
Una ditta che costruisce riduttori epicicloidali-planetari molto adatti per grandi coppie e forti rapporti di riduzione è la Brevini Riduttori, nota a livello internazionale.
Tuttavia, ce ne sono "numerose" altre.

x Spes
Puoi riuscire a far girare ruote che non differiscono sostanzialmente nei diametri, allo stesso numero di giri, variando la quota della bocca di ingresso a battente, e di conseguenza la velocità in ingresso dell'acqua, ma rischi di penalizzare i rendimenti.
Il metodo più logico, non volendo sostituire le ruote con altra di larghezza somma delle larghezze parziali, sarebbe quella di collegarle con ruote dentate (o catene a rulli) che trasferiscono i giri ottimali di ciascuna ruota ad un contralbero comune e quindi a velocità fissa.
Di fatto, a parità di salto, le velocità periferiche di tutte le ruote saranno uguali, quindi avranno numero di giri inversamente proporzionali al diametro.
Perciò, ponendo gli ingranaggi del contralbero identici, ogni ruota dovrà avere un ingranaggio con numero di denti proporzionale al proprio diametro esterno.

PS
Francamente, considero questo sistema di collegamento del moto, complesso e poco funzionale.
Tuttavia le alternative meritano di essere esaminate con attenzione, sia dal punto di vista funzionale che economico.
Di un problema fondamentale non si è accennato in questo thread: disponi della concessione?

Senza specifici riferimenti, ma da tenere ben in evidenza:
"Chi poco spende, molto spende..."
(Proverbio popolare)

la portata della roggia non la ho ancora, la calcolo appena apriranno le chiuse, devo andare al consorzio ed iniziare a "martellare" per avere l'acqua tutto l'anno

la concessione la chiederò a tempo debito, so che ci vogliono anni, dovrei sentire il proprietario originale se ce ne fosse mai stata una, ma sarà un impresa biblica