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Mini idroelettrico in un parco Fluviale urbano

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  • Mini idroelettrico in un parco Fluviale urbano

    Salve a tutti

    Sono uno,studente universitario in scienze forestali

    ed ambientali.
    Sono alle prese con la tesi e sto progettando una riqualificazione di un parco fluviale urbano presso la mia città.

    Con l'intento di inserire alcuni elementi per l'energia rinnovabile,a seguito di varie ricerche sono venuto a conoscenza della
    un sistema di miniidroelettrico con ruota Idroelettrica ad acqua fluente.
    Quest'ultima mi ha suscitato molto interesse in quanto,conscio della difficoltà di
    inserire una produzione di energia con micro idroelettrico in corsi
    d'acqua con scarso salto e portate non eccessive.potrebbe essere una soluzione nella mia situazione.

    ecco un'immagine:
    http://www.bonciani.com/uploads/pics/ruota7.jpg

    info sul prototipo: Produzione energia elettrica Realizzazione impianti idroelettrici

    Purtroppo non ho molte informazioni sul minidroelettrico nel contesto urbano.

    Spero possiate aiutarmi su alcuni quesiti...

    Tenendo conto che:
    -Il parco fluviale urbano si estende per più di un chilometro ed il fiume scorre al centro
    dell'area.
    - il corso d'acqua all'interno del parco non ha una grossa portata,ma sono previsti degli aggiustamenti dell'intero percorso
    in modo da avere un'affluenza maggiore e regolare.
    -La mia visione di progetto si concentra su "auto-sostenibilità" ed "eco sostenibilità"del
    parco,che sfrutta varie energie rinnovabili e impatto minimo sull'ambiente e che potrebbe essere un piccolo investimento per la
    società (gravando così in maniera minima sulla spesa per la manutenzione e gestione dell'intera area)

    Domande

    -L'introduzione delle ruote idroelettriche avrebbe un impatto sul paesaggio da tenere in
    considerazione?

    -(Collegato alla prima domanda) per diminuire l'eventuale impatto sul contesto,potrebbe essere un'idea fattibile installare le ruote al di
    sotto o in prossimità dei ponti(che risultano strutture alte e larghe) all'interno del parco ?

    -Un impianto con un "tot" di ruote risulterebbe sufficiente,ipoteticamente,a coprire l'illuminazione del parco e/o ulteriormente
    altri servizi presenti ?

    -L'investimento,essendo in un contesto pubblico e ricreativo,a prima considerazione conviene ?


    Vi ringrazio

  • #2
    Credo bisognerebbe avere un'idea della portata, della larghezza del fiume, se è soggetto a piene, che dislivello c'è fra l'inizio e la fine (non dev'essere poco se è lungo 1 km), magari una foto panoramica, forse qualche salto si può creare anche se non c'è (soprattutto considerando che devono metterci mano). Stando sulle ruote, invece di tante ruote "per di sotto" sarebbe preferibile un'unica "ruota per di sopra" che rende di più e costa al watt sicuramente di meno.

    PS, in effetti in un parco una ruota non sta male, anzi ha sapore retrò ed è didattica. Non mi pare il caso di nasconderla sotto un ponte (dove magari l'eventuale piena potrebbe essere più violenta). Il problema sono proprio le piene e i detriti: nessuno mette gli impianti in mezzo al fiume (fanno delle derivazioni). Io però sono un pazzo che ci sta provando (ma non certo con una struttura come quella linkata).

    PS.PS Se la piena non la porta via, conviene di certo, ma solo se si arriva a qualche kW
    Ultima modifica di gino33; 25-06-2013, 19:54.

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    • #3
      Gino33 ti ringrazio innanzitutto per la risposta
      Leggendo il brochure della ruota ad acqua fluente,è scritto che non ha bisogno per forza di un salto ed in caso di piena ha un sistema che rialza la ruota lasciandola al momento in "stand by",poi lascia andare detriti e non provoca danni ad eventuali pesci e stanziano all'interno del sistema.
      Premetto che il fiume in questione non subisce grosse piene.

      ps.: a giorni posterò una foto panoramica del fiume Spero di avere ancora la tua attenzione Gino33 e intanto quella di altri utenti.

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      • #4
        Strano non ci siano piene cattive, forse è una derivazione regolata a monte? Una specie di canale?
        Certo che una ruota per di sotto non ha bisogno di salto, ma quanto rende? Io andrei a verificare. Quella di Marano l'ho vista, è in provincia di Modena, proprio nel centro del paesino sotto il museo dell'elettricità (cercherei però di sapere quando è aperta e se la ruota è in funzione o se c'è qualcuno che conosce i dati).

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        • #5
          Micro generatori idraulici ad acqua fluente

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ID: 1937255Senza conoscere meglio i dati tecnici del corso d'acqua, è impossibile fare ipotesi di convenienza e proporre eventuali soluzioni. Il linea di massima, se si tratta di installare micro impianti a scopo didattico, senza tenere conto della resa e senza impatto ambientale, propenderei per micro turbine ad acqua fluente, che possono stare immerse e sollevate in pochi secondi per evitare piene e detriti. Anche se producono ciascuna poche centinaia di W, mi sembrano adatte allo scopo di fornire energia distribuita per illuminazione ed altro al parco. Ti allego l'immagine di un micro generatore idraulico che ho progettato, ma non realizzato, per mancanza di fondi.

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          • #6
            @Miradoc: avevo già visto un prototipo simile ( mi pare creato da una azienda giapponese )...ma il mio intento è proprio quello di creare una fonte rinnovabile sufficiente a coprire ad esempio l'illuminazione del parco oppure qualche altro servizio dove, in condizioni normali,cade una spesa pubblica per il servizio.

            A breve pubblicherò delle foto del fiume ( fatte proprio ieri) e alcune informazioni tecniche sull'area.
            Ci sono alcuni punti che potrebbero essere ottimi per l'istallazione di sistemi microidroelettrici.

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            • #7
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ID: 1937351Spero di avere ancora la vostra attenzione ,ecco alcune foto del percorso del fiume interessato.
              Come si riesce a vedere,in prossimità dei ponti ci sono dei piccoli salti dove la profondità e la portata aumenta...
              N.b: Oltre allo stato attuale dovrebbero comunque fare dei lavori per migliorare la situazione della percorrenza del fiume.

              Altre info: il fiume non è soggetto ad eccessive piene e non va del troppo in secca durante i periodi estivi.

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              • #8
                Per mettere delle ruote per di sotto bisognerebbe snaturare molto il fiume e bisognerebbe metterne molte e in "bella vista" (che a me bella non pare)

                Poi, per quanto una piena sia ben educata ,mi meraviglierei molto se un sistema di sollevamento riuscisse in tutti i casi a salvare la ruota.

                Se vedo bene mi pare che il fiume, almeno in certi punti, abbia delle sponde abbastanza alte. Se ci fosse un tratto il cui fondo si potesse alzare di un paio di metri senza pericoli di esondazione ci si potrebbe piazzare un briglia e quindi una piccola coclea (ma a bordo fiume per poter tenere al riparo l'alternatore e per potervi accedere).

                Esistendo una briglia è anche possibile metterci una "presa a trappola" (una grata di ferri per far cadere l'acqua in un fosso trasversale che porta fuori l'acqua). Io sto provando (semprecchè m'arrivi il permesso promessomi dalla Regione) a metterci una ruota sotto (diametro 150 cm e lunga quanto la gaveta). Il problema è il possibile intasamento per detriti sopra e/o sotto. Una roba del genere praticamente non si vede e una briglia in un fiume un po' pendente aiuta a contenere l'erosione (le fanno apposta).

                Se invece vuoi fare un parco didattico, intuba un po' d'acqua a monte e portala a valle fino a che non hai guadagnato il salto necessario per un bella ruotona all'antica.

                Ti sei informato dell'andamento delle portate?
                Ultima modifica di gino33; 02-07-2013, 10:35.

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                • #9
                  Originariamente inviato da gino33 Visualizza il messaggio

                  Esistendo una briglia è anche possibile metterci una "presa a trappola" (una grata di ferri per far cadere l'acqua in un fosso trasversale che porta fuori l'acqua). Io sto provando (semprecchè m'arrivi il permesso promessomi dalla Regione) a metterci una ruota sotto (diametro 150 cm e lunga quanto la gaveta). Il problema è il possibile intasamento per detriti sopra e/o sotto. Una roba del genere praticamente non si vede e una briglia in un fiume un po' pendente aiuta a contenere l'erosione (le fanno apposta).

                  Se invece vuoi fare un parco didattico, intuba un po' d'acqua a monte e portala a valle fino a che non hai guadagnato il salto necessario per un bella ruotona all'antica.

                  Ti sei informato dell'andamento delle portate?
                  Grazie ancora per l'interessamento...
                  Avendo la documentazione recente ecco le caratteristiche precise del fiume nella area in questione:

                  *Il bacino idrografico in tale sezione comprende un area di drenaggio di circa 157 km2.
                  *Il Fiume presenta un carattere di tipo torrentizio con deflussi medi pari a circa 0,996 m3/s.

                  riguardo alle portate al colmo di piena ottenute mediante la metodologia VAPI,dai vari calcoli ( ho anche le tabelle se possono interessare) risulta solo una zona a rischio inondazione in caso di piena eccezionale ( una zona che per il progetto non è interessata perché è all'estremità del parco).


                  Nel mio caso io vorrei solo cercare un modo (teoricamente fattibile) per recuperare energia per coprire l'illuminazione del parco.

                  Gino33 secondo te in ultima analisi l'istallazione di 3-4 ruote ad acqua fluente nelle mie circostanze non avrebbero un minimo di speranza o continuo a verificare la cosa?

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                  • #10
                    1 mc non è male, il catalogo Ritz Atro per una coclea da 1000 l/s salto 2 m dichiara 14,5 kW (74% di rendimento, forse un po' ottimistico)
                    La mia ruota farebbe di meno, ma con impatto minimo e a costo inferiore.

                    Quanto alle Bonciai andrei a verificare dal vero. Poi magari potresti comunicare il tuo giudizio, sarà senz'altro utile.

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                    • #11
                      Ciao Frankyus
                      Quesiti interessanti, anche perchè le risposte possibili, essendo inserite in una tesi, possono spaziare e confrontarsi con una certa libertà.
                      Parli di una portata media di quasi 1 m3/sec, quindi interessante anche economicamente. Non penso minimamente di mettere in discussione i valori che esponi, ma dalle foto allegate, la portata può essere valutata fra 100 e 150 l/sec, riferita evidentemente agli ultimi giorni di Giugno. Se nella relazione vorrai esporre anche conti economici, dovrai determinare la curva di durata delle portate, per capire quale portata max conviene turbinare e quali saranno i mesi di "secca" energetica.
                      La minuscola briglia che si vede, fra l'altro in pessime condizioni, immagino sia stata realizzata a protezione delle fondazioni del ponte. Una ipotesi, come già ti ha suggerito Gino, potrebbe essere quella di riparare la briglietta ed eventualmente rialzarla, utilizzando allo scopo dei semplici gabbioni in rete riempiti di massi o qualsiasi altra tecnica in CA. Questa ipotesi, che ti permetterebbe di disporre di un salto quantificabile, ti costringerebbe a sottoporre il progetto ad una valutazione idraulica rigorosa (in corso di approvazione e realizzazione del progetto, ovviamente), al fine di determinare se il modificato franco libero sotto il ponte consente il regolare smaltimento delle piene eccezionali. (Mi pare che le spalle del ponte portino dei segni molto alti, a livello della penultima cassaforma...) Per inciso, sarebbe sempre una ottima prassi, al fine di una valutazione occhiometrica delle dimensioni, fotografare, insieme al fiume, anche un oggetto (o persona) di dimensioni o statura note. Renderebbe la valutazione molto più attendibile.
                      Il reintegro o innalzamento della briglietta, consentirebbe l'utilizzo di una delle macchine suggerite da Gino. In un parco didattico, vedrei di preferenza una ruota idro, del tipo di fianco o alle reni, o anche, a determinate condizioni, per di sopra. Tieni a mente comunque che le recenti normative in materia hanno inasprito le restrizioni per gli inserimenti di centraline in alveo.
                      In altri termini, al fine di evitare problemi in partenza, potrebbe convenire derivare l'acqua subito prima della briglia e restituirla subito dopo.
                      Potresti anche esaminare, come alternativa, la installazione in alveo di una o più macchine del tipo Bonciani o il progetto di Miradoc, ma visto il modesto tirante d'acqua e la relativa larghezza dell'alveo, dovresti, come si nota dalla documentazione di Bonciani, creare un alveo "di magra" preferenziale, dove la corrente si incanali ed aumenti di velocità. Noterai, da quel documento, che la corrente che aziona le ruote è molto veloce. Mi risulta che la Bonciani stessa suggerisca di installare la/le ruote solo dove la corrente è pari o supera i 3 m/sec.

                      Sei in grado di quantificare le esigenze energetiche ed in particolare elettriche del parco didattico?
                      Difatti, mi pare di capire che conti di coprire almeno i consumi energetici di questa struttura. Da questo valore si possono fare alcune ipotesi minimali e vedere se sono realizzabili.
                      Del tipo: occorrono x kWh all'anno per le esigenze del parco e con portata Q e salto H si possono coprire. Sono realizzabili entrambi?
                      Will

                      PS
                      Saluti a Gino e Miradoc
                      Ultima modifica di Wilmorel; 04-07-2013, 10:09.

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                      • #12
                        Wilmorel ti ringrazio molto per le info che insieme a Gino33 e Miradoc,mi stai elencando.
                        Se posso avere ulteriormente la vostra attenzione cercherò di postare foto/video più specifiche come mi hai suggerito.

                        Sui dati riguardanti il corso d'acqua purtroppo posso solo attenermi a quelli che mi sono stati consegnati dal comune.
                        Come giustamente mi suggerisci,sarebbe necessario una attenta valutazione idraulica in loco,ma ai fini di una tesi di riqualificazione di un parco degradato ( dove purtroppo non ho molti riscontri ) sto cercando di creare un'alternativa progettuale "ipoteticamente" ed in condizioni positive.

                        Originariamente inviato da Wilmorel Visualizza il messaggio
                        Sei in grado di quantificare le esigenze energetiche ed in particolare elettriche del parco didattico?
                        Difatti, mi pare di capire che conti di coprire almeno i consumi energetici di questa struttura. Da questo valore si possono fare alcune ipotesi minimali e vedere se sono realizzabili.
                        Del tipo: occorrono x kWh all'anno per le esigenze del parco e con portata Q e salto H si possono coprire. Sono realizzabili entrambi?
                        Oltretutto non hanno ancora fatto una relazione di calcolo dell'impianto elettrico e dei kWh sufficienti a coprire i percorsi pedonali/ciclabili ( dove allo stato attuale non esiste proprio l'illuminazione).
                        il modo più veloce e ricavare un ipotetico calcolo dei kwh necessari appena farò il progetto e planimetria della mia ipotetica riqualificazione del parco,dove introdurrò il sistema di illuminazione.


                        Originariamente inviato da Wilmorel Visualizza il messaggio
                        In un parco didattico, vedrei di preferenza una ruota idro, del tipo di fianco o alle reni, o anche, a determinate condizioni, per di sopra. Tieni a mente comunque che le recenti normative in materia hanno inasprito le restrizioni per gli inserimenti di centraline in alveo.
                        In altri termini, al fine di evitare problemi in partenza, potrebbe convenire derivare l'acqua subito prima della briglia e restituirla subito dopo.
                        Potresti anche esaminare, come alternativa, la installazione in alveo di una o più macchine del tipo Bonciani o il progetto di Miradoc, ma visto il modesto tirante d'acqua e la relativa larghezza dell'alveo, dovresti, come si nota dalla documentazione di Bonciani, creare un alveo "di magra" preferenziale, dove la corrente si incanali ed aumenti di velocità. Noterai, da quel documento, che la corrente che aziona le ruote è molto veloce. Mi risulta che la Bonciani stessa suggerisca di installare la/le ruote solo dove la corrente è pari o supera i 3 m/sec.
                        Questo interessa molto perché ,siccome non ci sarà sicuramente una produzione a livelli industriali di kWh,non credo provocherebbe un grosso impatto paesaggistico ( per la mia idea/obbiettivo è proprio: energia rinnovabile-paesaggio).

                        A breve postero video/foto con la speranza di avere ancora la vostra attenzione.

                        Davvero grazie,mi state dando una grandissima mano !!!


                        PS: Ho trovato questo video..anche se si tratta dell' impianto a 132 kWh.
                        CALUSO: Consorzio Canali Canavese - YouTube

                        *** Sollecito rimosso. Violazione art.1 del regolamento del forum. nll ***
                        Ultima modifica di nll; 12-08-2013, 13:04. Motivo: Unione messaggi consecutivi dello stesso utente con rimozione sollecito

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                        • #13
                          *** Rimossa citazione a messaggio moderato. nll ***

                          Hai poi verificato le Bonciani? Sia per reale rendimento, sia cosa succede con una pur modesta piena con trasporto di materiale?

                          Avrai capito che io propendo per la ruota per di sopra, di piccolo diametro e lunga, protetta da una specie di presa a trappola posta a valle di una briglia o a formare essa stessa una briglia. Ho messo lo schizzo in un altro post, ma te lo metto anche qua:
                          Clicca sull'immagine per ingrandirla. 

Nome:   ruotabriglia2013pic.jpg 
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ID: 1938067
                          Oltre alle autorizzazioni ecc. (ma trattandosi di una tesi credo prevalente l'aspetto tecnico-economico) il problema è se la griglia (presa a trappola) resiste alla piena e all'intasamento e se sotto alla ruota non si depositano robe in grado di bloccarla. Io sono fiducioso, però occorre piazzare il mio prototipo in un fiume (senza parti elettriche) per le dovute verifiche preliminari. Dovrei aver trovato modo, ma non si sa mai: nel tuo comune sarebbero disposti ad ospitarmi senza troppe balle burocratiche? (è una ruotina di 100x100 cm + griglia).

                          Con 1 mc/s per i kWh non ci sono problemi, dipende solo dal salto.

                          NB. Quanto alle piene, a meno che tu non sia molto distante dalle ultime colline, mi sembra strano che siano così tranquille come dici (i sassi che si vedono mi dicono che alle colline dovresti essere vicino).
                          Ultima modifica di nll; 12-08-2013, 13:05.

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                          • #14
                            *** Citazione integrale rimossa. Violazione art.3 del regolamento del forum. nll ***

                            Ciao Gino33
                            Purtroppo l'azienda dopo qualche e-mail non mi ha ancora risposto e ci sto quasi rinunciando ad aspettare una loro risposta.
                            Ho chiesto a qualche persona del settore..ma purtroppo sto notando una certa superficialità nella progettazione/competenze.

                            Sui permessi è un casino in quanto ancora non si è capito se il tratto di fiume è di proprietà comunale o di consorzi industriali ( infatti i lavori esecutivi sul parco sono fermi da più di un anno e più si va avanti più non si fa nulla,senza contare della "qualità" del progetto).

                            Per le piene,in maniera visiva, posso confermarti che non sono mai state eccessivamente violente almeno negli ultimi 5 anni che frequento l'area in questione.

                            Dovrei aver trovato modo, ma non si sa mai: nel tuo comune sarebbero disposti ad ospitarmi senza troppe balle burocratiche? (è una ruotina di 100x100 cm + griglia).
                            Posso informarmi a riguardo, se non sbaglio c'era anche un bando comunale a riguardo, per progettare un sistema idroelettrico.

                            Metterò all'attenzione anche la tua ruota ad un mio collega con cui sto collaborando, ti farò sapere eventuali pareri e riscontri a breve.
                            Grazie come sempre per i consigli, mi stanno aiutando davvero tanto.
                            Ultima modifica di nll; 12-08-2013, 13:02.

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                            • #15
                              ciao Frankyus,
                              nell'ambito di turbine che sfruttano l'energia cinetica potresti prendere spunto anche da qui:
                              Hydrovolts | New Clean Tech

                              saluti a tutti

                              Commenta


                              • #16
                                Salve a tutti.....io avrei un'idea, se possibile, sarebbe quella di sfruttare l'energia posseduta dalle acque di scarico di una centrale idroelettrica di dimensioni modeste (circa 50 MW) e trasformarla in energia elettrica tramite magari delle coclee. Il dislivello sarebbe di circa 1/2 m.Le mie domande:E' possibile installare una centrale idroelettrica anche di piccole potenzialita  sul canale di scarico di una altra centrale?Con chi bisogna avere a che fare, sempre con le istituzioni oppure con la società che gestisce la centrale o con entrambe?E' previsto un DMV? Secondo Voi e' un pensiero fattibile?Si ringrazia infinitamente del tempo che mi avete concesso e sarebbe molto gradita e apprezzata una Vostra delucidazioni. Ciao

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                                • #17
                                  Ciao certo che è possibile. Si deve inoltrare domanda all'Ente Competente. Di solito non è previsto un DMV essenso questo già computato per la centrale di monte, in quanto tu ponendoti a valle in pratica vai a costituire una sub-derivazione.

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