ottimo per i 20 centimetri.
per il discorso che i 50 secondi sono un po' pochini ... secondo te quanto tempo servirebbe ? 2 minuti basterebbero ?

Pochini per fare come facevo io
Se ti procuri un MPPT dovrebbero bastare
Ti conviene cominciare buttando acqua in eccesso, e vedi la potenza massima ottenibile.
Poi fai test successivi riducendo via via la portata
Quando vedi la potenza che comincia a calare, sai che sei alla portata ottimale (e i giri relativi)

Quando sei nelle condizioni ottimali vedi come cade l'acqua: dovrebbe a metà ruota, caso mai prova a modificare la forma della cassetta (se stai nel piazzale userei lamierino sottile per poterlo piegare). La forma mostrata nello schizzo precedente non andava male, ma per 100 di diametro e 32 giri. Forse Willmorel può indicarti del link con dei disegni.

C'è anche da trovare la posizione ottimale della tramoggia.

Sicuramente con una ruota così stretta avrai informazioni pessimistiche (un po' d'acqua scapperà dai fianchi), difficile dire quanto pessimiste, anche perchè bisogna considerare la moltiplica e l'alternatore della prova rispetto a quelli veri.

Se vuoi in prestito il mio alternatore volentieri, ha rendimento costante a tutti i giri e, aumentando il traferro, si può ridurre la potenza se eccessiva. Ecco le caratteristiche (potrebbero essere migliorate usando filo più sottile)

Gino ... ogni volta che chiedo mi ricopri di informazioni utilissime e peraltro difficili da trovare.
ho letto con attenzione.
estremamente interessante direi.
per il prestito ti ringrazio moltissimo ... .. per ora lasciamo che la carta faccia il suo corso perché di entusiasmo vedo che ne abbiamo tutti da vendere ...
Al momento giusto stai tranquillo che mi leggerai e spero parteciperai con molti utilissimi consigli e raccomandazioni..
ne avremo bisogno.

Ciao Gino
con buona probabilità la inversione del moto si verifica perchè la ruota è priva della trasmissione/moltiplicazione e del generatore che generano una
coppia resistente. Se la portata è scarsa e la ruota è libera, è talmente scorrevole che un semplice "gocciolamento" la mette in rotazione. Se la
bocca di alimento è un poco arretrata e sollevata, il moto è contrario.
Installando moltiplicatore e generatore, la resistenza è tale che solo il riempimento di alcune cassette può metterla in moto come da progetto.
La scarsità di portata potrebbe comunque impedire all'acqua di raggiungere le cassette, limitandosi a scivolare sul dorso inverso della ruota...
A questo si aggiunga la scarsa inerzia di una ruota-modello, piccola e leggera. Più difficile sarebbe questo moto contrario in una ruota di
dimensioni ordinarie che possiede ben altro peso ed inerzia.
Un soluzione radicale, da prendersi in considerazione come ultima, sarebbe di prevedere un impulso di corrente all'avviamento, in modo da indurre la
rotazione desiderata.

x Stefano
Una ruota larga soltanto 200 mm con un diametro sui 3 m, è decisamente stretta e sicuramente questo limite influisce sul flusso.
Però, sempre meglio di niente...
Il problema della tracimazione laterale si può risolvere realizzando i fianchi della ruota con diametro di una decina di centimetri maggiore del diametro nominale della ruota. Questi fungerebbero da spondine di contenimento.

non ti stupire, finora ho pagato e sudato di tasca mia per fare esperienze che per ragioni di età e logistiche non potrò sfruttare (ovvio che le considero un divertimento, altrimenti sarei un ********) perciò se trovo qualcuno che prosegue non posso che essere contento.

Ciao Wil,
sono d'accordo con quanto scrivi, aggiungo che per la partenza pensavo a quell'ingranaggio con dentino che impedisce di girare alla rovescia, come si chiama? Cricchetto? Magari basta una lamina elastica appoggiata alla ruota: se gira alla rovescia s'incastra nella cassetta.

Ruota libera o antiritorno o antiretro.
Osserva la partenza di questo mulino.

https://www.youtube.com/watch?v=g85nIq8_xq0

x Stefano
hai considerato la ipotesi di prendere a nolo una o due pompe sommerse di potenza adeguata per condurre le prove?
Rimarrà sempre la insufficienza della qualità dell'acqua, priva di corpi in sospensione e galleggianti.

Ruote libere - Ruote antiritorno - CTS - Ruote libere

ciao,
will ottimo spunto, come sempre le cose semplici sono le migliori ... hai ragione faremo le pareti sporgenti così da contenere l'acqua lateralmente ... problema risolto!! grande !
per le pompe, ieri sera pensavo la stessa cosa ... e ora che con la soluzione sopra si riesce a contenere la larghezza della ruota la pompa diventa sempre più la scelta da fare ... così evito di mettere un bidone a 4 metri di altezza :-)
sdirei che una pompa da 4000 litri/minuto la reperisco in giro .. anche usata ... andrà benissimo ..
altro piccolo passo ...
grazie
saluti

Giusto, anch'io ho usato una pompa. Bisogna solo disperdere l'energia cinetica in eccesso, o con un condotto lungo o facendo cadere l'acqua in un bidone intermedio
Non pensavo ad una ruota antiritorno (da ingrassare-proteggere) hai presente quei verricelli nei cassoni dei camion per tendere le corde? c'è un ingranaggio e un dentino di bloccaggio per la rotazione inversa.

Gino ha ragione.
E' consigliabile per non dire indispensabile un serbatoio polmone che attenui e normalizzi lo scarico della pompa.
Dovrebbe essere previsto di dimensioni adeguate, in relazione alla portata della pompa, almeno la portata nominale x 10 e munito di uno sfioratore che stabilizzi il livello e quindi la portata della canaletta in ingresso alla ruota.
Variazioni importanti della velocità dell'acqua in ingresso alla ruota altererebbero significativamente i test.

x Gino
la installazione dei meccanismi di trasmissione e generazione dovrebbero, da soli, impedire la autorotazione contraria della ruota.

Gino, Wil, certamente ci sarà un serbatoio .. vanno viste un po di dettagli ma l'idea è fattibile .... vorrei farlo anche modulare per poter provare anche ruote più piccole o più grandi in futuro ...
la struttura andrà progettata ... ma faremo un bel lavoro.

intanto sembra che la questione dei permessi potrebbe essere più veloce de previsto dato che ho già una autorizzazione concessa di pari portata .. stiamo a vedere ma credo ce ci divertiremo presto ..
vi aggiornerò ..
saluti
Ste

ciao a tutti.
domandone importante, ne abbiamo già parlato ma devo richiedervelo nuovamente per mettere giù due conti più seri.
secondo voi quanto può essere il rendimento di una "ruota sotto le briglie" con salto idraulico 3,5 metri ?
che diametro potrebbe avere la ruota considerando che non deve "schiaffeggiare" la superficie dell'acqua in rilascio ?
una rota del genere secondo voi quanta acqua può portare al massimo per unità di metro lineare d larghezza ?
ne avete mai viste costruite in corten ? e di acciaio verniciato BENE BENE (bicomponente epossidica) ogni quanto va riverniciata secondo voi ?
la pratica va avanti in provincia ..... attendiamo molto fiduciosi !!!
un saluto
Ste

Ciao Steton
Lascio in sospeso il discorso dei rendimenti, che preferirei fosse Gino (che saluto) ad approfondire, considerate le sue esperienze pratiche.
Una ruota "sotto briglia" cioè con alimentazione a stramazzo, è implicitamente penalizzata dalla velocità di efflusso della bocca che segue le
regole della relativa foronomia. In altri termini, la sua velocità tangenziale di rotazione dovrà essere inferiore alla velocità di efflusso, pena altrimenti
un tardivo ed incompleto riempimento delle tazze. Di conseguenza, si avranno basse velocità di rotazione, elevate coppie sull'albero ruota ed elevati rapporti di
moltiplicazione. Alla fine, pur essendo tutto fattibile, ne viene penalizzato il rendimento. Una penalizzazione delle portate, specialmente le massime,
sarà da addebitarsi alla presenza della griglia, che io non ho considerato.
Per le dimensioni ecc., vediamo se Gino concorda.

Riferendoci ad 1 m di larghezza ed in condizioni di equilibrio idraulico:

Spessore vena battente 0,25 m
Velocità media della vena battente 0,9 m/sec
Velocità tangenziale ruota 0,72 m/sec
Franco libero allo scarico 0,1-0,15 m
Diametro ruota 3,15-3,1 m
Velocità rotazione 4,5 g/min circa
Portata 0,21 m3/sec
Profondità cassette 0,35 m

Si possono sviluppare altre ipotesi, con incrementi di portata, maggiore profondità tazze e perdite nei rendimenti.

PS
La ruota che probabilmente avrai visto su Youtube, al link sotto, è in Corten. Ho applicato questo materiale in macchinario industriale dal lontano 1980.
Non lo sostituirei con cicli di verniciatura, di dubbia efficacia in ambiente fluviale.
Al limite pitturalo con bituminosa.

https://www.youtube.com/watch?v=NXgM...ature=youtu.be

Buona sera a tutti!
Sono contento di sapere che le cose vanno avanti.
Il poco che so io è tutto scritto negli appunti che ho messo in linea.
Certo io mi sono fermato a un diametro di 1,5 e superare i 3 metri può portare a sorprese, sia positive che negative.
Avevo capito che si faceva una prova con una ruota campione: credo sarebbe molto utile.

Quanto alla mia ruota è ancora nel fiume e ho il permesso di lasciarla ancora: spero in una bella piena cattiva.

Ripensandoci sarei più ottimista

Vero che la griglia impedisce, ma su un diametro di 300 abbiamo quasi un metro (partendo un po' dietro dalla mezzeria) dove si perdono pochi cm di salto: l'acqua che non entra subito ha tempo di farlo più avanti senza gran danno.

Quanto ai giri credo si debba provare, ma se si supponesse che la velocità periferica conforme al regime di potenza max fosse quello della mia ruota da 1,5 metri che fa 30 giri, avremmo 1,5x3,14=4,71/(60:30)=2,3 ms, quindi 3x3.14=9.42:2,3=4 secondi 60:4=15 rpm magari sono eccessivi, facciamo 10 rpm?
Sperando siano sinceri, a conferma quelli di Wasserrad dichiarano 4,6 rpm per il diametro di 4 metri

Cavolo però, non ci avevo fatto caso. Se i giri fossero solo 7,5 la portata si ridurrebbe 4 volte rispetto da 1,5 a 3 m (30:7,5=4) tanto quanto l'aumento dei volumi delle cassette e di tutto il resto.
Se così stessero le cose allora converrebbe sovrapporre due ruote da 1,5: si spende e si fatica molto meno.
Direi proprio opportuno fare prove MPPT

grazie Gino, grazie Wil,
risposte concrete come piace a me ...
la pratica va avanti e credo in 2 o 3 mesi di avere risposta finale.
ho fatto mettere pista risalita pesci anche se forse non serve tanto per fare contenta la provincia (nella vita occorre mediare... )
l'idea resta quella di fare prove in vera grandezza nel piazzale ma prima voglio la concessione non mi fido delle amministrazioni.
credete che un rendimento del 65% sia troppo ottimistico su ruota da 3 metri circa di diametro ?
PS: concordo che il corten sia soluzione migliore !

Questa ruota è troppo diversa da macchine di esperienza consolidata per consentirci corrette previsioni dei rendimenti. Si possono valutare soltanto con approssimazione facendo riferimento alle
esperienze di Gino. Nel suo documento, generosamente messo a disposizione, cita:

"Dalle prove fatte (vedi “tirando le somme” a pag. 8) risulta che una ruota diametro 150 cm al punto di max potenza resa dovrebbe turbinare circa 135 litri/s con una potenza netta (dopo
l’inverter) di 1300 watt per ogni metro di larghezza (si avverte che è pericoloso estrapolare dati per diametri diversi, il n.ro dei giri cambia in modo non facilmente calcolabile: meglio fare delle
prove). L’energia potenziale è 135x1,5x9.81=1986 watt, quindi avremmo 1300:1986=65% di rendimento complessivo considerando come salto il solo diametro della ruota.
(nb.: per un diametro di 150 servirà un salto di circa 180 cm quindi il potenziale sarebbe 2383 e il rendimento reale 1300:2383=55% ...)"

La ruota delle tue intenzioni avrebbe però un diametro più che doppio, perciò, salvi l'aumento di coppia e la riduzine della velocità di rotazione, potrebbe permettere minori perdite all'ingresso e
allo scarico del flusso, percentualmente meno rilevanti che nella piccola ruota modello di Gino.
Moderne ruote costruite con ristrette tolleranze dimensionali, cuscinetti a sfere o rulli e moltiplicatori con ingranaggi elicoidali in bagno d'olio consentono rendimenti decisamente superiori alle
controparti storiche.
In ogni caso, prima di costruire una macchina operativa, è consigliabile sperimentare un modello di pari diametro e larghezza ridotta come abbiamo ripetutamente sostenuto. Particolare
attenzione andrebbe rivolta alla forma e numero delle tazze.
Ricordo che la più volte citata moderna ruota di fianco presenta elevati rendimenti, che per tuo agio ho raccolto nella tabella sottostante.

1)
Q = 296 l/s
q/Qmax = 21 %
H salto utile = 2,22 m
P poteza elettrica ai morsetti = 4 kW
eta complessivo = 62 %
eta ruota = 73 %
2)
Q = 480 l/s
q/Qmax = 34 %
H salto utile = 2,12 m
P potenza elettrica ai morsetti = 7,5 kW
eta complessivo = 75 %
eta ruota = 88 %
3)
Q = 617 l/s
q/Qmax = 44 %
H salto utile = 2,07 m
P poteza elettrica ai morsetti = 10 kW
eta complessivo = 80 %
eta ruota = 94 %
4)
Q = 926 l/s
q/Qmax = 66 %
H salto utile = 2 m
P potenza elettrica ai morsetti = 12,5 kW
eta complessivo = 69 %
eta ruota = 81 %
5)
Q = 1273 l/s
q/Qmax = 90 %
H salto utile = 1,94 m
P poteza elettrica ai morsetti = 14,8 kW
eta complessivo = 61 %
eta ruota = 72 %

una curiosità
usando un inverter MPPT ci deve pensare lui a chiedere il massimo di potenza possibile
ma negli impianti che non usano l'inverter come funziona la cosa?

Prima di mettervi a ridere, vi prego di considerare che di impianti elettrici non ne so nulla: mi sono fermato a misurare i watt dopo l'alternatore usando un carico resistivo variandolo a mano fino al punto in cui avevo il massimo.

Nella macchina PDF più volte citata e che conosci, non esiste inverter e l'alternatore, asincrono trifase viene collegato in rete quando la velocità di rotazione supera quella di sincronismo. In queste condizioni (non in isola) il generatore eroga la potenza disponibile, detratte le perdite.
Quanto alle risate le riservo alle mie stupidaggini (bisogna pur sopportarsi od almeno compatirsi...)

ok, ma non capisco come faccia a *scegliere* i giri ottimali

a mano io provo, ad es., a diminuire gli ohm e se vedo che i watt crescono insisto, altrimenti li calo un po' e insisto
quando vedo che, dopo l'ultima variazione peggioro, faccio un passo indietro e per un po' me ne sto buono
immagino che l'inverter faccia così (con l'eolico usano anche delle tabelle legate ai volt, ma lì i volt variano moltissimo)

Immagino che la rete consenta di evitare tutto questo ambaradan, ma come fa?

non è che ci sia un dispositivo elettronico simile a quello che ci sarà in un inverter, solo cher viene regolato a mano una volta per tutte?

L'asincrono collegato alla rete è a funzionamento "reversibile" e autoregolante.
Può funzionare da motore o da generatore a seconda del "carico" e del regime di rotazione.
Immagina di avere una ruota collegata all'asincrono tramite moltiplicatore, alimentata da una canaletta sbarrata da una saracinesca.
Quando la saracinesca è chiusa e colleghi l'asincrono alla rete, questo funziona da motore ed in pochi secondi raggiunge la velocità di sincronismo (poniamo 1450 g/' a 50 Hz e 4 poli)
trascinando la ruota, vincendo le resistenze passive ed assorbendo corrente.
Apriamo la saracinesca e l'acqua arriverà alla ruota riempiendo i cassetti.
Sotto l'effetto della coppia risultante, comincerà a trascinare l'asincrono attraverso il moltiplicatore, aumentando di un poco la propria velocità, poniamo fino a1530 g/' e riducendo
progressivamente l'assorbimento a zero. Da questo momento funziona da generatore ed immette in rete, fino a quando la rotazione indotta dalla portata gli consente di mantenere la corretta
velocità, cioè superiore al sincronismo.
In ambito idro, questo sistema funziona in modo soddisfacente quando la velocità di rotazione della ruota (turbina) è costante in un'ampia gamma di portate e non influenza in modo sensibile il
rendimento.
Guarda il tabulato della ruota di fianco che ho postato in precedenza, dove i valori sono tutti a velocità di rotazione della ruota pressoché costanti.

https://it.wikipedia.org/wiki/Motore_asincrono

ok, diciamo che arriva a 1530 , che c'è un moltiplicatore 1/200 e quindi la ruota fà 7,65 giri; diciamo anche che in quel momento la portata sia la metà di quella processabile ma che la potenza ricavata sia però la massima ottenibile. Supponi che ora la portata cominci ad aumentare, ad occhio e croce i giri dovrebbero aumentare per sfruttare la nuova acqua dissponibile: la cosa succede automaticamente?

Aggiungo: prima hai scritto
dove i valori sono tutti a velocità di rotazione della ruota pressoché costanti.
devo capire allora che il rendimento massimo di una ruota è a un certo numero di giri anche se varia la portatanei miei test non ci ò fatto caso, non misuravo i giri mentre andavo per tentativi alla ricerva del massimoperò mi pare strano, sicuramente cortociutiando lo statore i giri si riducono moltissimo e la potenza pure ...

Se la portata massima si ottiene a tazze piene al 70% (come da letteratura), la metà portata si ottiene con tazze al 35% e medesima velocità di rotazione. Dimezza la coppia e quindi la potenza, non il regime di rotazione.
Il generatore/motore "vede" la rete come un contenitore infinito, sia in prelievo che in immisione.
Esempio:
Che differenza fa se riversi nel mare un rigagnolo od un fiume? Cambia il suo livello?
Che differenza fa se dal mare derivi un rigagnolo od un fiume?

Wil ma secondo te se metto solo asincrono con inverter senza moltiplicatore di giri. Quanto miglioro su rendimento non avendo attriti su ingranaggi?Pro e contro ?

Avrai senz'altro ragione Will e poi tutti fanno così
è che io m'immaginavo che a parità di giri la potenza sia sempre quella: so che a tot giri ho tot volt, so che in funzione del diametro del filo ho tanti ampere a parità di ohm di carico, vedevo che cambiando gli ohm cambiavano i watt ... evidentemente c'è qualcosa che mi sfugge sulle reti elettriche (ripeto che non ne so nulla), ... ma ripeto, non ne dubito.

Vero poi che i gravi cadono tutti con la stessa velocità

Ciao Gino
Vorrei davvero che i magnifici elettrotecnici che frequentano il forum potessero darti spiegazioni più convincenti e complete delle mie...

x Steton
Senza moltiplicatore?
Su di una ruota che fa fra i 5 ed i 10 g/' accoppiare un 8 poli commerciale che fa 730 g/' o peggio un 4 poli che fa 1450 g/'?
Assurdo.

Wil,Io non sono un elettrico ma un vil meccanico.. lo premetto.Ma tu dici assurdo perché non lo hai mai visto fare o perché tecnicamente non si può fare?Te lo chiedo perché gli inverter da 2 soldi "per pompe e ventilatori" sono piuttosto tristi e non gestiscono carichi resistenti in controllo di coppia sotto i 3 o 4 hz. Quindi effettivamente sarebbero non utilizzabili.Ma gli inverter vettoriali, più se in anello chiuso, riescono a dare la coppia massima anche a 0 hz per tempi illimitati. Noi con un motore asincrono 8 poli andremmo a 0.5 hz circa..... credo, e ripeto credo, tranquillamente gestibili dai suddetti inverte che fino anche a zero hertz danno una coppia pari a quella di spunto senza problemi.Dove sto sbagliando? Perché non si possono utilizzare ?

x Steton : non ho idea di come possa essere la curva giri/potenza di un asincrono, ma al post 62 ho messo quella del mio sincrono a magneti permanenti.
Prendi la curva a 50 ohm: a 200 rpm sono sui 400 watt, a 50 rpm i watt sono 20, figurati a 10 rpm

Grazie Will, ora torno a letto e invece di contare le pecorine provo a immaginare la rete come un contenitore infinito

x Steton
Sono anch'io un vil meccanico, quindi mi astengo da ulteriori commenti, però ti invito ad osservare la considerazione (sperimentale ) di Gino.
Ciao

Gino.Le tue prove erano tutte senza inverter vero ? Oppure hai anche utilizzato inverter in qualche caso?