Sono meno ottimista di Gino...
Per quello che dici e si vede:
Tubo De=250 mm ;
Sezione utile=4,5 dm2
A mio parere la sezione bagnata non supera 1/5 di quella totale:
S= 4,5/5= 0,9<=1 dm2
Dal modo come l'acqua sembra cadere, la velocità potrebbe non essere superiore a 1 m/sec.
Q= 1*10=10 lt/sec
Affermi che la gran parte dell'anno la portata è doppia di quella visibile dalle foto:
Qm= 20 lt/sec
Pt= 0,020*2,5*9,8=0,49 kW che è la potenza contenuta nell'acqua senza tener conto di alcun rendimento o macchina specifica.
Adottando una macchina che complessivamente abbia un rendimento di 0,5 si avranno approssimativamente 0,25 kW di potenza elettrica.
Se si immagina di disporre di questa potenza per 9 mesi all'anno, si ricaverà una energia:
Ea=9*30*24*0,25=1620 kWh/anno che corrisponde ai consumi di una famiglia di due persone molto, molto virtuose, senza condizionatore, asciugabiancheria, cucina elettrica.

Quarda il link che ti allego più sotto.
Dovrebbe trattarsi di una elica o di una simil-Kaplan inserita in un tubo.
Ovviamente il tubo deve funzionare a sezione piena...

PS
Nelle foto allegate non si vede lo scarico. Non si vede cioè il canale, fosso, fogna, fiume, nel quale il tuo tubo/canale scarica dopo il salto.

Australian low-head micro-hydro - YouTube

Guarda anche questo filmato.

Microhydro 200 watt $130 Mae Klang Luang Thailand - YouTube

La soluzione del secondo video mi sembra molto interessante.
Comunque grazie per i calcoli.
In effetti anch'io immaginavo qualcosa del genere.
Negli ultimi anni questo canale non è mai rimasto a secco quindi il calcolo della potenza non lo farei sui nove mesi ma anche di più. Se si considera che generalmente c'è più acqua, direi che si riesce a coprire quasi tutto il fabbisogno dell'abitazione.
Il fondo del canale dove scarica l'acqua non l'ho mai visto neach'io perchè è un tubo interrato che esce cento metri più in giù. Infatti è proprio questo il problema. Che in ogni caso devo fare delle opere edili non indifferenti. A meno che non infilo nel canale un tubo con dentro un'elica come quella del secondo video.

In ogni caso ringrazio ancora Gino33 per la disponibilità. La casa in questione è a Vr quindi non molto distante da MO. Se nei prox tempi decido e riesco a ristrutturare il tutto a quel punto potresti venire a fare tutti gli esperimenti che vuoi con le ruote idrauliche!

Se con 130 $ si fanno 200 watt io mi ritiro all'istante.
Anzi se qualcuno descrive meglio la soluzione gliene sarò grato.

Ruota idraulica

Per uno che non sa leggere e scrivere quale formula si può impiegare per determinare quanta acqua serva a fare girare una ruota idraulica di 3,50 metri di diametro, larga 0,5 metri di circa 3000-3500 kg di peso (una vecchia ruota di mulino) e con una portata media di circa 0,5 mc/s senza però avere detratto il FVM che è di 50 l/s?

Bisognerebbe sapere quanti giri fa, la profondità dei cassetti, quanto verranno riempiti ...
Wilmorel potrebbe aiutarti.
Puoi anche guardare [url=http://www.wasserrad-drews.de/]Segmentkranz - Wasserrad ...jede Wassermenge z

ruota idraulica

da letteratura vedo che i cassetti tendono a riempirsi per non più di 1/5 del volume, perciò uno 0,2. Ma i giri della ruota non si definiscono dalla portata d'acqua che finisce sulla ruota?

Il carico della ruota è dall'alto. Altri dati non dispongo.

c'è venuto del casino nella mi risposta.
ridò il link
http://www.wasserrad-drews.de
guarda la pagina "demonstration" se sai il tedesco trovi tutto (sembra però una ruota di 4 metri)
secondo me i giri e i volumi bisogna ricavarli dall'esperienza (di altri o propria) però bisogna mettere la ruota col carico di max rendimento (servirebbe quindi un alternatore e un pacco di resistenze regolabili).
Occhio che è pericoloso estrapolare da diametri molto diversi.

oggi ho rimisurato per bene la ruota e determinato il peso. E' alta (diametro) 396 cm per 50 cm di larghezza. Pesa considerando il peso specifico del ferro 1507 kg (di meno di quanto ipotizzavo a stima) e muoveva una macina da quasi 900 kg in pietra. Ha 36 cassetti.
Detto questo, la ruota si mette in moto quando almeno 1/4 della stessa è piena d'acqua, con un braccio di leva di 198 cm circa.

Dal sito non so però se esiste una linearità tra portata, dimensioni e resa in kWh. Loro la calcolano su una portata di 250 l/s con una ruota di 4 metri e larga 80 se ricordo bene.

anzi è larga 1,25 metri. Loro nel determinare la larghezza hanno a disposizione una velocità. Ma questa è un parametro che inserisce il progettista oppure è la velocità di uscita dell'acqua dalla condotta (ottenuta con la differenza di quota e la pendenza della condotta?)

Sarei curioso di sapere di che letteratura si tratta...

Francamente hai messo assieme una tal mole di dati detti e smentiti che non è facile capire cosa realmente vuoi sapere.
Disponi della ruota e vuoi capire quale è la portata massima (ottimale) che la ruota può turbinare e che potenza corrisponde a questa portata?
Se è così, sarebbe bene che ci/mi dicessi quali sono le caratteristiche geometriche della ruota, diametro esterno, larghezza tazze, loro profondità (misurate). Un completamento utile sarebbe poi una foto della ruota.

Io ho la ruota ma è ferma da 40 anni. Il diametro esterno e di 396 cm e i cassoni sono larghi 50 cm e distanziati 30 cm l'uno dall'altro (in totale sono 36) alti 50 cm circa e profondi 15 cm (volume 0,5•0,15•0,5 m) la portata e' di circa 80 l/s. La ruota pesa 1600 kg.Letteratura di poco conto ;-)

questa è la ruota.

Ciao Lollo
Ad una sommaria valutazione i dati ultimi che hai esposto sono quasi corretti.
Tieni a mente che le caratteristiche di base della ruota da sole non definiscono le prestazioni del mulino.
Concorrono anche la geometria precisa delle casette e la velocità di ingresso alla ruota, cioè la pendenza e conformazione del canale di adduzione.
In particolare la geometria delle cassette, che nelle vecchie ruote non è certamente ottimale. Tale geometria, dovrebbe essere un compromesso fra il volume delimitato dalla sagoma cassette e la efficenza del riempimento nel più breve tempo possibile. La ruota di cui hai allegato la foto ha una geometria lineare e squadrata, semplice da costruire ma che non rappresenta il massimo in termini di volume di riempimento.

Queste le caratteristiche desunte (approssimative):
Portata Q 0,08 mc/sec
Altezza salto utile lordo H 4.6 m (dedotto dalla dimensione ruota e velocità presunta di ingresso)
Potenza idraulica lorda Pi 3,6 kW
Rendimento ruota idraulica mr 0,7
Rend. trasmissione mt 0,85
Rend. Alternatore mg 0,9
Potenza all'asse ruota Pr 2,5 kW
Potenza elettrica utile Pe 1,9 kW
Diametro est. Ruota De 3,9 m
Profondità cassette Hp 0,2 m
Passo cassette pc 0,34 m
Numero cassette nc 36
Larghezza cassette b 0,5 m
Velocità ingresso acqua vi 3 m/sec
Coefficente di riempimento cr 0,6

Come puoi notare, la maggiore incongruenza fra il calcolo che ho sviluppato e la tua ruota sta nella profondità delle cassette. Un valore di 0,15 quasi sicuramente non è in grado di garantire la portata nominale, a meno che la velocità di ingresso dell'acqua alla ruota non sia sensibilmente superiore. Anche il coefficiente di riempimento che ho inserito è probabilmente maggiore di quello che la geometria della tua ruota può consentire...

Il cassone in sezione è di 11 cm di profondità, con un lato di 35 cm , il pelo libero quand'è colmo d'acqua di 16 cm e l'altezza del fondo prima del cassone superiore di 30,5 cm.

l'opera di presa rispetto al punto più alto della ruota sarà a 5-6 metri più in su

leggo dalla proiezione una resa di circa 1,9 kWh. Diciamo che se dovessi riattivarla, anche solo per ripagarmi delle spese, ambirei a qualcosina di più.
Sulla largezza della ruota, sostituendola, potrebbe starci tranquillamente una da 80-85 cm al posto dei 50 cm e come diametro esterno invece di 3,96 metri portarla a 4,30-4,40 metri.

Sulla velocità dell'acqua correggimi se sbaglio dipende dalla pendenza dell'ultimo tratto di condotta? Chiaro che questa velocità deve adeguarsi al tempo di carico del singolo cassone.

Ci sono prospettive per un risultato migliore?

diciamo che al colmo ogni cassetto tiene sui 35 litri d'acqua.
ma aumentano o il diametro oppure la larghezza della ruota le potenze crescono proporzionalmente?

Mi pare che si prospettino opzioni diverse, non tutte equivalenti dal punto di vista del
ritorno economico e della salvaguardia estetica.
-La soluzione più ovvia, date le apparenti discrete condizioni della ruota, consiste nel
riattivare l'impianto originario, introducendo le modifiche strettamente necessarie
alla conversione per la produzione di energia elettrica e al ripristino della condotta.
Ciò è fattibile se la ruota non risulta eccessivamente danneggiata dalla ossidazione.
Esistono imprese con esperienze in questo tipo di conversione.
-L'ipotesi che prospetti di rifacimento della ruota è praticabile qualora tu potessi
ottenere un aumento della derivazione, per esempio da 80 a 160 l/sec. L'intervento
sul solo diametro della ruota, da 3,9 a 4,4 m, non porta a miglioramenti tali da
giustificarne il costo.
-Nella eventualità che nel tuo sito/mulino non siano presenti vincoli ambientali,
paesistici, architettonici che impongano il mantenimento del vecchio manufatto o
simile, potrebbe essere interessante l'utilizzo di una turbina compatta, idonea a
sfruttare anche l'intero salto utile (3,9+5), tramite una tubazione in PVC o PE-HD
interrata. In questo ambito di portata e salto, la scelta della turbina è vasta e va da
prodotti cinesi a macchine di qualità austro-tedesca.

essendo a meno di 150 metri da un corso d'acqua ha un vincolo paesaggistico, ma dato l'esigità dell'intervento è possibile presentare una paesaggistica semplificata e prelevando sotto i 100 l/s non è richiesta la VIA (che poi è la spesa maggiore circa 10-11.000 euro). Il torrente da calcoli sul bacino idrografico ha una portata media/annua di 130-140 l/s e da calcoli è ricgiesto un deflusso minimo di 26 l/s (devo solo avere conferma perchè alcuni sostengono che indipendentemente il deflusso minimo deve essere di 50 l/s). quindi 90 l/s è un prelievo accettabile. Turbine, banki, elicoidali hanno costi e impatti che renderebbero l'intervento improponibile sia da un punto di vista burocratico sia economico. Ci fossero qualche mc sfruttabile o un salto di qualche centinaia di metri il gioco varrebbe la candela.

si potrebbe aumentare la velocità di ingresso dell'acqua inclinando maggiormente la canala di adduzione.

ma con la modesta portata, salto e la tecnologia sfruttabile, si lavora con quello che si ha. quindi posso muovermi o cambiando la ruota (presumo sia fattibile, diverso sarebbe cambiare la tipologia di ruota) o in diametro o in larghezza. Delle due la più semplice è cambiare la larghezza, anche se comporta la spesa di una ruota nuova, però evidentemente più performante. Dalla foto non si vede ma quella ruota è bloccata nella parte inferiore nel cemento. E' così da 40 anni. Probabilmente la parte immersa nel cemento è ancora integra, ma la zona di passaggio tra il dentro e il fuori dl blocco di cemento è del tutto corroso, quindi bisognerebbe risaldare e integrare le mancanze e riequilibrarla. Come ferro vecchio ha maggiore valore, oppure come oggetto di antiquariato (so di compratori).

Permettimi di chiedertelo, ma i risultati che mi hai fornito sono ottenuti con un foglio excel? che potresti girare? così si potrebbero operare quelle prove sulle varie variabili e valutare la soluzione migliore.

Ovvero riuscissi a tirare fuori almeno 3-4 kWh avrebbe senso proseguire, per 1,9 kWh

Una ruota più larga (o con tasche più profonde o meglio conformate), ferma restando la portata disponibile, ti permette di ottimizzare il riempimento ma incrementa in modo insignificante la potenza utile.
Occorrerebbe poi capire se la portata del torrente è variabile ed è possibile e conveniente utilizzare questa maggiore portata sia pure per un periodo di tempo limitato.
Allo scopo può essere utile un incremento dei parametri suddetti.
Punterei viceversa a massimizzare il salto, anche collocando la ruota un poco di lato rispetto alla sua sede originaria che comunque risulta cementata. Realizzeresti alcuni vantaggi:
-Allontanamento di getti e spruzzi dal muro del fabbricato
-Possibilità di collocare il gruppo moltiplicatore-generatore sulla risega risultante.
-Possibilità di aumentare la sommità del diametro ruota un poco oltre la gronda del tetto del fabbricato senza esserne condizionato (verifica estetica).
-Canala di adduzione che potrebbe essere non tradizionale, ma tubolare fino nella immediata prossimità della ruota per poi raccordarsi nell'ugello di alimentazione/carico. Ci sono esempi di questo tipo su you-tube. Se ne pesco uno te lo segnalo.

Per avvicinarti ai 3 kW auspicati di potenza dovrai avere una ruota di almeno 6 m di diametro ed un salto utile di 6.5 m.

Portata Q 0,08 mc/sec
Altezza salto utile lordo H 6,5 m
Potenza idraulica lorda Pi 5,1 kW
Rendimento ruota idraulica mr 0,72
Rend. trasmissione mt 0,85
Rend. Alternatore mg 0,9
Potenza all'asse ruota Pr 3,7 kW
Potenza elettrica utile Pe 2,8 kW
Diametro est. Ruota De 6 m
Profondità cassette Hp 0,24 m
Passo cassette pc 0,39 m
Numero cassette nc 48
Coefficente immissione i 0,95
Velocità ingr. Acqua Vi 3 m/sec
Altezza battente acqua Hb 0,2 m
Franco libero allo scarico fl 0,1 m
Altezza apertura battente hab 0,05 m
Coefficiente velocità ruota Cvr 0,5
Velocità periferica ruota Vr 1,5 m/sec
Numero giri ruota N 4,8 g/min
Sezione singola cassetta sc 0,090 m2
Coefficiente di riempimento cr 0,5
Larghezza ruota Br 0,5 m

PS
Osserva con attenzione il modo in cui viene alimentata questa ruota:

http://www.youtube.com/watch?feature...&v=gMFIypD-MA8