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Aiuto tesi universitaria progettazione impianto idroelettrico

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  • Aiuto tesi universitaria progettazione impianto idroelettrico

    Ciao a tutti,
    sono uno studente di ing. meccanica triennale, sto preparando una tesi sulla progettazione di massima di un impianto idroelettrico di piccola-media potenza.
    La tesi sarà incentrata per lo più su un analisi del potenziale sfruttabile con relativi grafici di potenze, di costi/ricavi ecc... Il problema che ho è quello di trovare un corso d'acqua in italia in cui si possa sfruttare un salto di qualche decina di metri. Sapreste indicarmi per lo meno delle zone potenzialmente più proficue dove non siano già presenti centrali(altrimenti non avrebbe senso)? Vi chiedo questo perchè sono giorni che sto cercando informazioni fiume per fiume ma non mi sembra un procedimento ragionevole.
    Altro problema che ho:
    Nel caso trovassi il sito, come valutare la portata del fiume? (premetto che posso usufruire solo di dati, non ho possibilità o tempo sufficente per effettuare misure sperimentali). Da quello che ho letto dovrei considerare la portata come somma di contributi legati ad una portata base del fiume + quella dovuta alla differenza tra acqua piovana ed acqua evaporata (questi dati sono facilmente ricavabili da istituti idrografici). Il problema è sulla portata di base, una volta stabilito un punto del fiume in cui si può ritenere la corrente uniforme e considerando tutte le ipotesi necessarie, sfrutterei la relazione Q = V*A. Ipotizzando di conoscere la velocità del fiume (probabilmente riuscirei a calcolarne un valore medio), come valutarne la sezione? Potrei ad esempio far riferimento all'andamento medio (qualora lo trovassi) del fondale? Esistono teorie a riguardo applicabili, in linea generale per ogni fiume noti certi dati?
    Grazie a tutti

  • #2
    Aggiorno e cambio la richiesta:
    Conoscete persone o enti responsabili di antichi mulini ad uso idroelettrico? Ho visto che alcuni sul forum richiedono valutazioni di massima su strutture di proprietà. Sarebbe interessante usare la struttura anche per rivalutazione storica, evitando quindi studi su canalizzazioni e altro, valutarne i costi di ristrutturazione e l'eventuale potenziale sfruttabile da un salto di qualche metro studiando l'applicazione e la convenienza di varie turbine (probabimente coclee o banki).
    Ovviamente ci sarebbero le dovute citazioni di ringraziamento in fase di scrittura ed esposizione.

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    • #3
      E valutare invece un'ipotesi mai tentata per le quali però sono stati già fatti i test preliminari?
      Mi riferisco a http://www.energeticambiente.it/idro...e-briglie.html
      in particolare ai post 21 e 54

      Trovi anche altre ipotesi

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      • #4
        Ciao gino33 e grazie per la risposta
        Ho letto il post e sembra interessante, complimenti per la dedizione!
        Il fatto è che volevo portare il progetto di un impianto mini-idroelettrico un po' più grande. Avevo già in mente i procedimenti e tutto ciò che mi manca è solo la scelta del sito.
        Mi sembri abbastanza ferrato sull'argomento ti pongo un'altra domanda:
        Ho trovato degli studi fatti dall'università di perugia richiesti dalla provincia sullo studio del potenziale idrico dei fiumi nera e paglia.
        Questi studi sono piuttosto dettagliati, forniscono il salto, la curva di durata delle portate, il dmv e altri valori utili. Il sito che mi incuriosiva è un tratto di fiume Paglia tra Orvieto e la confluenza con il Tevere. Sono stati individuati, a detta loro, 2 punti con fattibilità buona (vanno fatti alcuni interventi)
        Ti linko il file
        http://www.provincia.terni.it/05terr...ppendice-F.pdf
        Si tratta delle sezioni 14 e 15
        Secondo te sono fattibili? Quali opere andrebbero fatte?

        NB questo è solo uno dei tanti file di studio, ce ne sono altri con le portate e tutto il resto. Il fatto è che non parlano molto della descrizione del sito

        Grazie ancora !

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        • #5
          14 e 15 ? mancano le portate, comunque sembrano andare bene per delle coclee. Qui ci sono esperti che possono aiutarti

          Naturalmente sono adattissime anche per un paio di briglie+ruote come da me prospettate.
          Le potenze ricavabili sono ovviamente leggermente superiori con le coclee, rispetto alle ruote (ma credo che le coclee vengano a costare di più per KW)
          La differenza però sta nel fatto che una coclea è impattante più di una ruota in alveo, depaupera un certo tratto di fiume, invece di ruote ne puoi mettere assai di più e quindi puoi ricavare più kWh, poi c'è il discorso della regimazione .....

          Secondo me hai dato solo un'occhiata al primo post e non ai post 21 e 54 ... ti consiglio pure i 22-24-25

          Quanto alla potenza troppo piccola mi stupisco assai. Una potenza nominale di 45 kW su un tratto di 400 m di un fiumiciattolo con una portata media di 0,7 mc ti sembrano pochi?
          Considera che il Parma ha una portata media di 11 mc, il Secchia di 42 mc, eccetera.
          Io credo si si stia buttando via una quantità incredibile di energia pulita, oppure che che la si sfrutti poco rispettando l'ambiente ... qualcuno ha dato un'occhiata ai lavori nel Secchia?

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          • #6
            Il tuo rapporto l ho letto ma probabilmente mi sono espresso maleIl fatto é che la tesi é stata in parte impostata mi manca solo il dimensionamento di massima dell impianto e ci sono in gioco vari discorsi fatti col.professore. non metto in dubbio il tuo lavoro.Piu in dettaglio analizzerò, con i dati a disposizione del fiume, la fattibilitá economica al variare del tipo di turbina e probabilmente (come dici) mi verrá un costo maggiore per la coclea ma fa parte dello studio. la portata media varia dai 6 agli 11 mcubi/sec (ho a disposizione i diagrammi completi vi scrivo solo per dato indicativo)Mi interessava solo capire se con questi dati fosse possibile tirarci fuori qualcosa oppure non avrebbe sensoMa da quello che ho capito sembra possibile

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            • #7
              6-11 mc sono parecchi, non pareva guardando le foto
              Io poi ribattevo all'ipotesi *antico mulino* (le cui potenze s'aggiravano sui 10 kW).
              Sicuramente qualcuno dei presenti, tutti più competenti di me, ti darà indicazioni; comunque se cerchi un po' troverari molte discussioni per te utili.

              Tuttavia , visto che stai facendo studi specifici (io sono solo un curioso-praticone) forse potresti rispondere al mio quesito dell'altro thread. Te lo riporto.

              -------------------------------------
              Durante la piena ho visto le misurazioni dei livelli del Parma, ora per ora, agli idrometri di Corniglio, Langhirano, Parma e Colorno. Si vedeva benissimo che da monte a valle la piena cresceva grandemente di intensità. Questo è ovvio a causa dell'aggiungersi degli affluenti, ma direi soppratutto perchè in alto la corrente è veloce mentre in basso rallenta e quindi l'acqua si *ammucchia*.

              Questo, sopratutto se in basso gli alvei sono stati ristretti o sono *sporchi*, dev'essere la causa delle esondazioni (a cui si provvede con argini e casse di espansione).

              Mi domando allora:
              perchè non rallentare la velocità dell'acqua in quota?
              Se i tempi di deflusso si allungano, in pianura c'è più tempo per smaltire la piena e il livello resta più basso.
              Ovvio che *in alto* il livello crescerebbe, ma in alto ci sono le sponde delle montagne a fare da argini.
              Certo potrebbero esserci manufatti molto in basso rispetto all'alveo, ma è proprio così,
              o semplicemente costerebbe tropppo *terrazzare* gli alvei collinari con tante belle brigliette?
              Alzare di 1,5-2 metri il livello delle acque collinari sarebbe pericoloso?

              I soldi si potrebbe recuperare mettendoci sotto le ruote di cui in questo post.

              Ma a Genova non ci hanno pensato? Non costerebbe meno dello *scolmatore* o dell'allargamento delle foci?

              Per contro ho letto che certi terrazzamenti sulle Alpi francesi hanno ridotto troppo l'apporto di inerti.
              Certo mi sembrerebbe strano se il Po si lamentasse di scarsità di apporto.
              ------------------------------------------------

              Ciao e buona tesi!

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              • #8
                Il Paglia è troppo impegnativo per un mini idro. Ha un bacino imbrifero molto argilloso ed ogni goccia di pioggia te la trovi subito in alveo. Vai a letto la sera che ci sono 4 mc/ sec durante la notte arriva a 400 poi ti svegli al mattino che è di nuovo a 4. È così torrentizio che lo vedi quasi asciutto poi arriva a 1000 mc/sec e dopo 2 giorni di nuovo tranquillo. L'esempio è di oggi ed i 1000 di 2 gg. fa. Buon lavoroSPES.

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                • #9
                  Mi riferisco alle sezioni I4 ed I5 da te segnalate.
                  La documentazione è troppo generica per esprimere un giudizio ponderato. Osservo soltanto che in un fiume nel suo tratto planiziale, quindi con un modesto franco spondale, se mai in una sezione gia arginata, non è possibile elevare il fondo del corso d'acqua (e quindi il suo livello) senza elevare di altrettanto gli argini.
                  Cio potrebbe significare importanti opere di riporto in terra e di consolidamento a causa del rigurgito, che potrebbe estendersi per centinaia di metri in lunghezza.
                  Penso che sarebbe più opportuno e di costo assai più contenuto cercare una o più briglie che intercettano il corso nei tratti montani o collinari, solitamente più incassati e di maggiore pendenza e quindi dotati di un elevato margine libero naturale.
                  Sommarie indicazioni sulla ubicazione di tali briglie, in mancanza di meglio, le puoi dedurre da Google Maps. Tanto meglio se potrai disporre di carte dell'IGM o Regionali aggiornate.
                  L'ARPA della tua regione o limitrofa, dispone della gestione o dei dati degli idrometri di numerosi fiumi e torrenti, quindi quasi certamente del Paglia e della Nera in più sezioni. Potrai trovare i dati delle portate scandite mese per mese, registrate da decine di anni.

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                  • #10
                    Ciao a tutti
                    anzittutto vi ringrazio per l'aiuto
                    sono arrivato all'analisi economica dell'impianto e, non disponendo di dati precisi ho effettuato una stima statistica su alcuni progetti che ho trovato sul web. L'impianto in questione dovrebbe fornire 20-40kW di potenza. Ho stimato, grossolanamente i seguenti costi rispetto al totale:
                    - 40-45% turbina + apparato elettromeccanico (moltiplicatore di giri, alternatore...)
                    - 30-35% opere civili ed idrauliche
                    - 15-20% collegamento alla rete
                    - il restante spese tecniche varie

                    senza entrare nel dettaglio dei costi, una turbina (coclea o crossflow) dovrebbe costare sui 2000€/kW? (si parla di potenza nominale di progetto? è da considerare al netto o al lordo di quali perdite?) quindi, conoscendo la potenza potrei ricavarmi dael percentuali gli ordini di grandezza degli altri costi e del totale?
                    Infine costi di gestione e manutenzione annua sono stimabili con un 5-10% annuo del totale iniziale (per ipotesi semplificativa fisso negli anni)?

                    Chiedo a voi che siete sicuramente più esperti di me, sono stime verosimili o totalmente falsate? Ci tengo a precisare che non voglio una precisione al centesimo di €, mi basta l'ordine di grandezza, anche una precisione alle centinaia di € è accettabile

                    Grazie!

                    p.s. dal DM 6 Luglio 2012 ho notato in Allegato 2 una tabella circa i costi specifici di rifacimento totale o parziale dell'impianto che, rientrando nella mia fascia, si attestano a circa 4000€/kW. Potrei utilizzare semplicemente tale costo specifico per stimare il costo dell'impianto? Posso considerare rifacimento totale = ex novo?

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                    • #11
                      Da una offerta risalente al 2011, mi risultano 2700 €/kW per una macchina completa di accessori meccanici ed impianto elettrico, franco fabbrica. Escluse tutte le opere edili, le pratiche amministrative e di autorizzazione, il trasporto, sollevamento e montaggio, il collaudo, la eventuale linea e cabina Enel, un eventuale inverter rigenerativo.
                      Inteso per una taglia prossima a quelle citate. Taglie minori importano costi unitari maggiori.
                      Questi valori si riferiscono ad un impianto basato su coclea e comunque per elevate portate e bassi salti.
                      Inpianti diversie macchine diverse comportano spese unitarie diverse.

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                      • #12
                        Buongiorno Wilmolrel, buongiorno Fluidofedda, buongiorno a tutti.
                        Forse esagerarono, a me parlarono di 2 milioni per due coclee da complessivi 400 kW di pot max, 600.000 per una coclea da 100 kW, 500.000 per una Banki o Turgo da 100 kW.
                        Da qualche parte in questo forum ho avuto conferme di almeno 5000 euro x kW (tutto compreso) da 30-40 kW in su.
                        Forse m'illudo, ma credo sarebbe possibile spendere meno.

                        Sarei curioso di sapere salto, portata e caratteristiche della localizzazione a cui Fluidofedda fa riferimento

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