Discussione: Turbina sommersa?

Ciao a tutti. Ho un quesito per cui mi serve nuovamente il vostro aiuto, io non ne riesco a venire a capo. Sono in possesso di un terreno confinante con un fiume molto importante (oltre 50 mc/s per darvi un'idea), e mi piacerebbe poterlo sfruttare (anche solo in parte) per produrre energia elettrica. Sono andato presso il genio civile per verificare se in quel tratto di fiume fosse possibile fare qualcosa. Mi è stato risposto che su questo fiume non ci sono grossi problemi ad ottenere le concessioni necessarie, tant'è vero che lo fanno già in molti. L'unico vincolo che fino ad ora hanno sempre richiesto, e che chiedono tutt'ora, è che il fiume rimanga navigabile. Da tenere presente inoltre che per com'è fatto il terreno risulta impossibile far passare un canale (anche piccolo), e se anche fosse non si tira fuori alcun dislivello (se non poche decine di centimetri con oltre 200 metri di canale). Le persone che ora producono corrente con questo fiume sono per lo più privati che hanno installato un mulino. Anche il mulino però non è la soluzione più efficiente secondo me, in quanto nell'arco dell'anno la portata del fiume varia a seconda della stagione, e il pelo dell'acqua oscilla anche di qualche metro. Ne consegue che ci sono periodi in cui i mulini non toccano l'acqua e periodi in cui ne sono quasi sommersi.
Mi è venuta un'idea che ora vi spiego: se immergo un tubo lungo qualche metro, supponiamo con 1 metro di diametro, sul fondale, con la stessa direzione del fiume, stando alla velocità dell'acqua ci dovrebbero passare circa 2mc/s. La mia idea è quella di installare una kaplan all'interno del tubo, ma non riesco a dimensionare il tutto, mi manca il dato relativo al salto. Tra le 2 estremità del tubo non ci sarà praticamente alcun dislivello, ma mi pare abbastanza ovvio che stando 6 metri sott'acqua, questa vi circoli dentro grosso modo con la stessa consistenza del resto del fiume (non riesco ad immaginare altrimenti). Resistenza della turbina a parte, non trovo altro che possa rendere il flusso all'interno del tubo, diverso da quello del resto del fiume.
Ovviamente prima di fare tutto ciò mi piacerebbe vedere se ne vale la pena, ma non riesco a capire come calcolare una possibile rendita e tantomeno come dimensionare la turbina.

Secondo voi se ne può tirar fuori qualcosa utilizzando questo sistema della turbina immersa?

Riuscite a darmi un'idea approssimativa della potenza generabile?

Se servono altri dati chiedete pure!

Grazie a tutti

Dal punto di vista teorico in quel tubo avrai un certo dislivello piezometrico disponibile che dipende dalla velocità e ti puoi ricavare con l'equazione di Bernoulli:

p + densità x v²/2 + densità x g x h = costante

semplificando: h = v²/2g e quindi puoi calcolarti la potenza come un impianto "convenzionale".

Se hai una velocità di 2 m/s il dislivello è circa 20 cm !

Dal punto di vista pratico ho forti dubbi sulla convenienza di un impianto del del genere, se non vado errato una ditta slovena ed altre tedesche avevano sviluppato delle turbine da applicare sul fondo per sfruttare l'energia cinetica della corrente.

Ciao,visto che il fiume é navigabile e il livello varia molto stagionalmente,secondo mé la soluzione é quella di una "chiatta" ancorata saldamente a riva,tipo enercat galleggiante nel mezzo una bella ruota idraulica colpita per di sotto,avresti il vantaggio di poterla spostare verso il centro o nel letto del fiume andando a cercare il punto piuù veloce qundo c'é siccità, il tutto va progettato e costruito appositamente, é una soluzione già usata e colaudata,non aspettarti rendimenti e potenze altie...
(ricodati che a riva ci deve andare anche il cavo elettrico)
ma é per autoconsumo o per vendere o entrambi?

una cosa del genere,ma piu potente Floating Waterwheel that can generate electricity // Current

Il link è di una pompa ma a mio parere potrebbe esser usata anche per altro
The Spiral Pump: A High Lift, Slow Turning Pump
Una domanda c.ca 50m3/s ma con che velocità?

Guarda un poco questi filmati e link.
Salvo i primi tre, che si possono considerare applicazioni industrializzate, le altre sono da vedersi come curiosità o spunto.


http://www.youtube.com/watch?v=1kdbw...eature=related

http://www.corriere.it/Primo_Piano/S...1/kobold.shtml

http://wpage.unina.it/agodemar/eolpower/storia.html

http://www.youtube.com/watch?v=1UNe4...eature=related

http://www.youtube.com/watch?v=IkmRy...eature=related

http://www.youtube.com/watch?v=5zsCv...eature=related

http://www.youtube.com/watch?v=JXw5R...eature=related

http://www.youtube.com/watch?v=-rEId...eature=related

http://www.youtube.com/watch?v=aLrtM...eature=related

pump 3,900 gallons of water per day to a 40 foot head with a peripheral speed of 3 feet per second.

praticamente 0.206 litri al secondo.

é una pompa che funziona col moto del fiume,sono moderne e sostituiscono le ruote in legno,che molto prima della plastica alzavano l'acqua per irrigare i campi

Esatto buran, l'idea che mi era venuta e per cui ho postato il link era proprio questa.... "se non si riesce ad abbassare il fondo perché non alzare l'acqua?"

Ciao a tutti e grazie per le dritte.
Rispondo alle varie domandine:

LUPINO> 50mc/s con una velocità di circa 3m/s;

BURAN001> L'energia che se ne ricaverebbe servirebbe sia per autoconsumo che per la vendita. In realtà ne consumerei molto poca, quindi diciamo che la maggior parte andrebbe venduta.

ITUS> Seguendo i tuoi calcoli inserendo i dati, con questo sistema se ne ricaverebbe circa 4,8Kw

Ci devo studiare un po' su. Mi sembra uno spreco avere un fiume di questa portata e non riuscire a tirarci fuori quasi nulla.
L'idea della chiatta è un buon sistema per "ottimizzare" l'uso del mulino, ma la rendita è quella che è, tenendo presente che non posso montare su una chiatta un mulino di dimensioni spropositate.
Ho dato un'occhiata alle turbine per lo sfruttamento delle correnti (sono praticamente identiche alle pale eoliche, solo che vanno immerse), e forse rappresentano una buona soluzione, mi devo informare per verificarne i parametri di funzionamento e le relative rese (ho scoperto che esistono solo oggi dopo aver letto il post di ITUS).

Nel frattempo se a qualcuno vengono altre idee postate!

grazie a tutti

La Peace Turbine
energia idroelettrica, turbine
Projekte - P.E.A.C.E-Power
...chissà se è ipotizzabile una turbina simile strutturalmente a quelle eoliche ad asse verticale

Ho trovato una cosa molto interessante. Si tratta dell'idea della kaplan nel tubo depositato nel fiume proposta nel primo post (nel link usano le eliche stile sottomarini), ma con qualche accorgimento in più per facilitarne le opere di manutenzione.
Date un'occhiata a questo: Hydro-Sub-Energy

Che cosa ne pensate?

Ciao,bella,proprio quello di cui avresti bisogno! va bene in grossi fiumi con qualche metro di livello d'acqua e corrente di una certa velocità,é un po una sorta di evoluzione delle turbine a elica sommergibili di piccola potenza o di tipo a bulbo,io mi informerei...
Sicuramente in caso di piene potrebbe subire dei danni,oltre al logorio causato da particelle sabbiose in sospensione che ci sono nei torrenti con una certa velocità...

Sarà ma l'occhio vuole la sua parte ed io non investirei qualche centinaio di migliai a di Euro in una cosa affondata nel letto di un fiume che in caso di piena potrebbe essere d'ostacolo a detriti, e che potrebbe essere gravemente danneggiata.

Poi dipende dal fiume,una cosa é la piena di un fime torrentizio o di montagna e una cosa é la piena di un grosso fiume con decine di metri di altezza dell'acqua.
Comunque é interessante.

Guarda che carine queste mill boat

Sicuramente molto belle da vedere. Purtroppo per il mio caso ricorrere alla chiatta potrebbe essere d'intralcio alle attività di navigazione. Su questo fiume fanno parecchie gare di canottaggio, esibizioni di antiche zattere, cose di questo tipo. Ritengo probabile che l'intallazione di una chiatta galleggiante venga burocraticamente ostacolata anche se facilmente rimovibile.

Al contrario una struttura sul fondale non inciderebbe sulla navigabilità rimanendo comunque rimovibile. Per l'ancoraggio non penso ci siano grossi problemi, anzichè fissare i sommergibili a corpi morti come fatto a Brescia, posso legarli a catena e fissare il primo ad uno dei piloni di un ponte (con almeno 50 metri di catena però), o qualcosa del genere. Per i detriti c'è da dire che il fiume è abbastanza pulito, e fissando una rete all'imbocco della turbina il grosso verrebbe tenuto alla larga. Le operazioni di pulizia vanno comunque effettuate.

Secondo me quella della Hydro-Sub è ancora la soluzione più adatta.

Ciao,sicuramente é adatta dato il fiume in questione,bisogna vedere quanto costa e quanto produce.

Potrebbe essere interessante invitare direttamente il realizzatore, l'ingegner Mazzara, a partecipare a questa discussione.
Da una ricerca veloce con San Google non ho però trovato nulla, a parte alcuni link ad un articolo, ne sull'ingegnere in questione ne sulla ditta, la Hydro-sub-energy, responsabile della costruzione della turbina in questione.

Ciao,tralasciando tutte le solite cose dette nel video e scritte,roba giornalistica che reputo baggianate,come la dinamo e l'elica da sommergibile militare che fa solo neanche mezzo giro al secondo (con qualche GW di potenza) ...

Con un paio di turbine in parallelo fai giusto 25kw giusti giusti per vendere con la omnicomprensiva a 0.22€,ma dipende dal prezzo...
Devo dire che però al confronto di altre il filmato mi ha fatto buona impressione chissa speriamo non sia il solito buco nell'acqua !

Ciao a tutti,

ho visto il filmato, ma mi ha colpito una affermazione ... "l'impianto come quello che stiamo pensando per ... con una potenza di 500-600 KW darà un introito al comune di circa 200.000 € annui! Vero che dicono che il costo sarà molto inferiore ad un impianto tradizionale ma ...

mat

Ciao,a 0.22€ al kwh non servono 500kw di potenza ma molti meno se il fiume lo permette,sai quante unità del genere dovrebbero installare... c'é un limite di potenza per unità...
Costerà molto meno... ma quanto,1500/2000€ al kw installato

Originariamente inviata da buran001

Costerà molto meno... ma quanto,1500/2000€ al kw installato

Stando a quanto dicono i giornali il progetto consiste nell'installare 46 unita sommergibili da 12,5KW ciascuna in un tratto di 3Km di fiume, totale 575KW. A quanto riferiscono il costo di una di queste unità si aggira attorno ai 5500 euro. A conti fatti il costo totale dell'oper dovrebbe essere di 253mila euro (vanno aggiunte le messe in opera, allacciamenti, ecc...).

Tutto sommato a me non sembra così male...

Ciao,sarebbe una ottima cosa se alla fine fosse davvero così,ma a me pare strano un installazione del genere con 575kw di potenza suddivisi in 46 unità lungo 3 kw di fiume,installati ad un costo di soli 880€ al kw installato !!!

Sarebbe veramente fantastico !!!

(a mé anni fa pe una turbinetta da 5kw,franco magazzino escluso tutto,mi hanno chiesto quasi 14 mila EURO)
Ciao

Ciao Buran,

concordo nella tua perplessità! un motore da 15 kW bene o male qualche migliaio di € viene a costare, se lo prendi 4 poli magari meno ma poi ci devi mettere un moltiplicatore e si deve tenere conto che tutto deve essere adatto a lavorare sotto acqua! fallo a magneti permanenti deve girare piano per accoppiarsi direttamente quindi il prezzo sale ....
a naso dico che 5.500 € per una turbina come quella del video mi sembrano pochi, anche solo di ferro e lavorazione sempre che non siano cose fatte in cina ed importate. (ho gia sentito più di qualcuno importare turbine da la!!)

mat

Effettivamente a vedere questi numeri sembra un paradiso, ma bisogna tener presente che chi le installa è direttamente il produttore, e che queste "macchinette" contengono solo la pala e il generatore (e due serbatoi per l'aria), tutto il resto è da aggiungere (trasformatori, fasatori, allacciamento, ancoraggi e pesi morti per le macchine, messa in opera, e altro). L'unica cosa che so per certo è che è tutto prodotto in provincia di Brescia (o per lo meno montato, poi non so da dove venga la turbina).

Ho intenzione di andare a Pontoglio (non sono molto distante) per vedere queste macchine (e se ho fortuna incontrare l'ingenier Mazzara, [se capita lo mando sulla discussione ] ma non ci spero).

Magari, sarebbe molto interessante, o quanto meno scoprire come contattarlo... certo 5500€ sembrano pochi anche a me proprio considerando l'ambiente in cui deve lavorare (acciai inossidabili, guarnizioni a tenuta etc. etc.) ma in fondo è anche vero che stiamo parlando di installazioni "seriali"

Ciao,mi pare che di acciaio inox c'é ben poco,forse giusto giusto il supporto del cuscinetto/tennuta dell'albero,un po come per le turbine a bulbo,un alternatore/motore da 15kw costa circa 700/800€ il problema é proprio il moltiplicatore coassiale o epicicloidale che non costa poco,specilamente se deve moltiplicare da 20/25 RPM a 750/1500 rpm,forse con 5500€ ci fai un prototipo per sé senza contare le ore di saldatura e assemblaggio,poi non parliamo dell'elica,un po come dire ti vendo il grano che costa meno deglla pasta al supermercato... poi poi poi ...

Ho ascoltato con attenzione la intervista rilasciata dall'ing. Mazzara a palazzoloa5stelle.
Qualcosa in questo discorso non mi torna, o forse mi è sfuggito l'essenziale.
Anzitutto, dimensioni dell'elica-turbina (diametro?), costo di 5500 euro (o prezzo?) potenza nominale alle diverse velocità della corrente, profondità minima dell'alveo necessaria.
Poi, potenza installabile a Pontoglio (territorio comunale?) dichiarata pari a 500-600 kW.
Vi rinfresco la memoria sulla nota formula della potenza estraibile da una corrente idrica:

P=0,25*A*V3*n in kW
dove:
0,25= numero fisso dipendente da unità di misura.
V=velocità acqua (al cubo)
A=sezione utile
n=rendimento meccanismo/ruota

Fatevi quattro conti sostituendo valori numerici plausibili nella formula. Ne sarete sorpresi, specialmente riflettendo sulla reale velocità delle correnti fluviali di fiumi di pianura, Venturi o non Venturi.

Poi è passato a quantificare la lunghezza dei corsi d'acqua nel Nord Italia utilizzabili dalla sua macchina, che dichiara pari 300000 km (si, dice 300000 km!!! Il Po è lungo 652 km dalla sorgente al delta, l'Oglio 280 km)
Su questa base dichiara che la energia (potenza) ricavabile è pari a 90000 MW nel N Italia. Mi chiedo allora se tutte le compagnie elettriche, italiane e straniere, grandi e piccole, sono gestite da perfetti imbecilli ed analfabeti incapaci di fare una semplice somma, considerando che tecnologie similari sono note da tempo (si veda Enercat e PeaceTurbine). Ho fatto una valutazione occhiometrica sui fiumi o torrenti suscettibili di utilizzo nella mia provincia (Po escluso), valutati sulla base di un diametro dell'elica di 1 metro, una profondità di 1,5 metri, e velocità della corrente di almeno 2 m/sec.
Dubito seriamente che si possano superare la ventina di installazioni, funzionanti per la metà delle ore all'anno.

Si lancia poi in un confronto con la energia FV, nel quale, ovviamente, la sua tecnologia esce ampiamente vincitrice. A questo punto mi sono reso conto d'avere di fronte non un tecnico ma un televenditore. Sentitevi in particolare la tirata sulle caratteristiche inquinanti del FV e le difficoltà di smaltimento a fine vita.
Anche solo per il fatto di contrapporsi ad altre tecnologie unanimemente reputate ecologiche, con argomenti discutibili o peggio.

PS
Mi riferisco ovviamente al filmato segnalato da Axoneg al post n°12....

Ciao Wilmorel, mi puoi spiegare dove hai trovato la formula da te utilizzata? Quella che conoscevo io è: P=½*D*A*v³*Cp
Ove:
P=potenza ottenibile
D= densità del fluido (la medesima formula è applicabile anche a turbine di tipo eolico)
A= superficie utile
v= velocità del fluido
Cp = rendimento della "macchina" (si tenga presente che il massimo rendimento è pari a 0.593)
Per intenderci sarebbe la formula di Betz