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Costruzione centralina idroelettrica

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  • Costruzione centralina idroelettrica

    Salve, ho costruito una turbina banki in legno per fare delle prove, ho un canale di 20 cm per 20 con un salto di poco più di un metro che alimenta la turbina, e vorrei perfavore sapere quanto potrei produrre.
    Grazie

  • #2
    Nulla......se non ci dici la portata del canale.
    Ciao
    rubio2002it

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    • #3
      Manca la velocità, una volta misurata, la formula per trovare la potenza (in kW) massima ottenibile (al lordo di trasformazioni e perdite) è:
      Pmax=A*v*h*g
      ove A è la superficie trasversale del canale (nel tuo caso 0,2*0,2=0.04mq), v la velocità in m/s, h l'altezza (1 m) e g l'accelerazione di gravità (9.81 m/s2)
      Certo con i valori che indichi non ti aspettare grandi potenze, con v di 1-2 m/s otterrai 400-800W da cui, stimando un rendimento del 50%, 200-400W
      Domotica: schemi e collegamenti
      e-book Domotica come fare per... guida rapida

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      • #4
        Centralina idroelettrica

        Originariamente inviato da rubio2002it Visualizza il messaggio
        Nulla......se non ci dici la portata del canale.
        Ciao
        rubio2002it
        Salve, la portata non la conosco, ma so che il canale e pieno. Quando il tempo me lo permette proverò a calcularlo.
        Indicativamente quanto si produce?
        Grazie

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        • #5
          Vi ringrazio molto per le risposte, ma per riuscire a produrre almeno 4 kw cosa dovrei modificare?
          Grazie

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          • #6
            La forza di gravità terrestre
            Scherzi a parte, segui l'equazione che ti ho postato e sostituiscine i valori in modo appropriato, esempio....
            Stimando un rendimento del 50% che con banki di legno e generatore da definire potrebbe esser persin tanto, in ogni modo....
            Pmax = 0.5*A*v*h*g da cui Pmax/(0.5*v*g) = A*h ..... ho portato al denominatore i valori poco o per nulla modificabili ... per 4kW avrai (ipotizzando v =1m/s) ... A*h = 0.81 mc
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            • #7
              Centralina idroelettrica

              Originariamente inviato da Lupino Visualizza il messaggio
              Manca la velocità, una volta misurata, la formula per trovare la potenza (in kW) massima ottenibile (al lordo di trasformazioni e perdite) è:
              Pmax=A*v*h*g
              ove A è la superficie trasversale del canale (nel tuo caso 0,2*0,2=0.04mq), v la velocità in m/s, h l'altezza (1 m) e g l'accelerazione di gravità (9.81 m/s2)
              Certo con i valori che indichi non ti aspettare grandi potenze, con v di 1-2 m/s otterrai 400-800W da cui, stimando un rendimento del 50%, 200-400W
              Salve, non sono esperto con questo ma se riuscissi a modificare sia il canale sia il salto, al massimo 2 metri .
              Vorrei cercare di produrre almeno 4 kw cosa dovrei fare?
              Grazie

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              • #8
                In un certo senso ti ho già risposto al post #6 comunque... rimanendo incognita la velocità (v) e portando il salto a 2m, per poter avere una potenza di 4kW, l'area trasversale del canale (A) dovrà essere di...
                4 = 0.5*A*v*2*9.81 -> A*v = 0.41 ... ipotizzando v=1m/s ... A=0.41 mq .... c.ca 1 metro di larghezza per 40 cm di profondità
                Domotica: schemi e collegamenti
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                • #9
                  Salve, vi ringrazio molto per le risposte, cercherò di modificare il canale.se riesco a recuperare un metro in più di salto sarebbe perfetto.
                  Grazie

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                  • #10
                    Una turbina Banki utilizzata su di un salto di 1 metro è un non senso. I rendimenti crollano a valori molto bassi e probabilmente non riesci neppure ad innescare il doppio flusso sulla porzione inversa della ruota. Guardati uno dei numerosi filmati disponibili in rete, dal quale puoi vedere che per funzionare a rendimenti accettabili, la Banki deve essere attraversata due volte dal flusso, prima nella porzione palettata di ingresso poi i quella di uscita.
                    Questo, per esempio:

                    Banki turbina - YouTube

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                    • #11
                      ...un rendimento del 50% che con banki di legno e generatore da definire potrebbe esser persin tanto...
                      Forse più che tanto dovevo dire "troppo"
                      Domotica: schemi e collegamenti
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                      • #12
                        Salve, che tipo di turbina dovrei usare per portata e salto che ho a disposizione? Credevo che una banki fosse quella più adatta
                        Grazie

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                        • #13
                          Una ruota, (ruotina) di fianco oppure una Poncelet.
                          Vedi su youtube queste tipologie.

                          Moderna Ruota Idraulica di fianco - YouTube
                          Micro hydro Poncelet waterwheel - YouTube
                          Poncelet Water Wheel - Freeflow69.com - YouTube

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                          • #14
                            Se riesce ad arrivare ad un salto di 2m penso anche una ruota idraulica dall'alto
                            Domotica: schemi e collegamenti
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                            • #15
                              Originariamente inviato da Lupino Visualizza il messaggio
                              Se riesce ad arrivare ad un salto di 2m penso anche una ruota idraulica dall'alto
                              Salve, grazie a tutti per le dritte, non vorrei fare delle opere troppo grandi ma vorrei sfruttare la acqua che ho a disposizione
                              Grazie

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                              • #16
                                Sup****endo che il "ruscello" dia 50 litri/sec per ottenere 4 kw , dovresti avere un salto di 10 metri.
                                Per avere un'idea della portata del ruscello , o lo si misura in loco ( metodo consigliato) o lo si puo' calcolare mediante le classiche formule dell'idraulica , ma e' fondamentale saperne la pendenza.....
                                Ciao,


                                -Illo41100-

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                                • #17
                                  Domani mi dovrebbero dare i dati sul rio, così avrò dati più precisi su calcolare la portata.
                                  Pendenza ne ha ma non saprei come incanalarla , non voglio spendere troppi soldi se non sono sicuro di tirare fuori almeno 4 o 5 kw
                                  Grazie

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                                  • #18
                                    4 kw? mai riuscirai a tirare fuori 4 Kw su un canale piccolo di 20x20 cm se non hai almeno 10 metri di salto, per fare 4Kw su 1 metro di salto ti servono 700/750 litri al secondo di acqua, un torrente, su 2 metri di salto ti serviranno 350/400 litri al secondo, ma se non sai manco dirci quanta acqua passa ? poi 4 kw sono relativi, ne puoi fare 1 immagazzinare in grosse batterie da almeno 48 volt 600/700 Ah ed usare un inverter da 5kw se l'assorbimento logicamente non è costante, ma ha solo dei picchi come in una casa.

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                                    • #19
                                      Salve Woodbanki
                                      Quattro kW li vedo un sogno, e comunque, occorre capire di che corso d'acqua si tratta e di che cosa disponi. Per avere consigli circostanziati devi fornire più dati, ed eventualmente una foto del luogo, che non guasta mai.


                                      Lupino afferma correttamente che se tu potessi disporre di un salto di 2 metri, potresti utilizzare una ruota per di sopra, semplice, relativamente economica ed efficiente.
                                      Per salti inferiori, tradizionalmente si costruiscono (costruivano) ruote come quelle che ti ho citato in precedenza.
                                      Tuttavia, a mio parere, si potrebbe comunque utilizzare una ruota per di sopra per salti fino ad un minimo di 1,6 o 1,5 metri, accettando una modesta riduzione di efficienza.
                                      Facciamo la ipotesi che tu possa utilizzare un salto di 1,6 metri,
                                      e disponga di una portata di 100 litri/sec:


                                      RUOTA PER DI SOPRA
                                      diametro esterno ruota= 1,27 m
                                      numero cassette= 20
                                      profondità cassette= 0,16 m
                                      altezza battente acqua= 0,23 m
                                      apertura verticale battente= 0,05 m
                                      franco libero allo scarico= 0,1 m
                                      velocità flusso acqua al battente= 2 m/sec
                                      velocità periferica ruota= 1,2 m/sec
                                      numero giri ruota= 18-20 g/min
                                      larghezza ruota= 1 m
                                      potenza all'asse ruota= 2 kW
                                      potenza elettrica ai morsetti= 1,5 kW circa


                                      Questa ipotesi prevede che la velocità nel canale sia bassa (<0.5 m/sec), e quindi, venga accelerata con una opportuna apertura a battente. Nella eventualità, remota in
                                      pianura, che viceversa sia elevata (>1 m/sec), le caratteristiche generali possono un poco migliorare, e consentire di ridurre la larghezza della ruota a parità di portata.
                                      In tal caso, il diametro della ruota si porterà a 1,45 m.

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                                      • #20
                                        Grazie a tutti per i consigli che mi date vi posterò delle foto del rio così mi consigliate Dove fare la presa visto che ora non dispongono più del canale.
                                        A mio parere da non esperto il rio a una portata non indifferente.
                                        Un ultima cosa, e possibile installare una ruota o eventuale turbina nel Rio?
                                        A fianco del rio dispongono di un piccolo terreno.
                                        Grazie per la attenzione

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                                        • #21
                                          Un amico che scrive sul forum (gino33), alcuni anni or sono, ha progettato e realizzato una piccola ruota idraulica per di sopra, un compromesso fra un modello ed una ruota
                                          operativa. La ruota è stata istallata su di una briglia del torrente Parmossa in provincia di Parma, previa autorizzazione delle competenti autorità. E' rimasta in funzione per più
                                          di un anno, dimostrando la fattibilità della applicazione, poi è stata rimossa allo scadere della autorizzazione. La ruota non era motorizzata e non era collegata a rete o batterie,
                                          in quanto la installazione doveva soltanto dimostrare di poter reggere le pesanti sollecitazioni cui sarebbe stata sottoposta specie nel periodo invernale, senza bloccarsi ne intasarsi.
                                          Posso testimoniare il corretto funzionamento del modello (e la sua sopravvivenza). In precedenza ne era stato testato il funzionamento in "laboratorio" connettendo alla ruota il
                                          generatore tramite opportuno moltiplicatore di giri ed il generatore stesso a batterie e resistenze-zavorra. Foto e discussione sono visibili a questo link del forum:

                                          ruote sotto le briglie

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                                          • #22
                                            Salve, farò delle prove con i consigli che mi avete dato è un esperimento che è da tempo che volevo provare a fare.
                                            Grazie a tutti

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                                            • #23
                                              Salve Sto facendo delle prove con una ruota idraulica in legno e motore asincrono trifase.
                                              Spero di metterla nel Rio per sabato, unica cosa non sono sicuro del moltiplicatore di giri

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                                              • #24
                                                I motori asincroni trifase, utilizzati come generatori, di taglia attorno ai 2,2 kW devono girare alle seguenti velocità:
                                                4 poli 1460 g/m'
                                                6 poli 980 g/min'
                                                8 poli 740 g/min'
                                                Un generatore as.tr. in isola potrebbe non funzionare correttamente a causa della limitata magnetizzazione residua e gli eventuali carichi induttivi. Ma queste considerazioni potranno illustrartele meglio i competenti elettrotecnici che scrivono sul forum.

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                                                • #25
                                                  Ciao, l'asincrono va bene per potenze sopra i 500W essendo economico e robusto, logicamente un magneti permanenti per queste potenze basse è il top, diciamo che da 1 kw in su è l'ideale, generalmente si usano i 4 poli da 1460RPM, una ruota idraulica per di sopra avrà una rotazione ottimale introno ai 10 RPM . qiualcuno più esperto di me sicuramente approfondirà su questa questione considerando 2 metri di diametro circa, diciamo che per iniziare a testare ti serve un rapporto di moltiplica di 165, considerando che un motore asincrono trifase per funzionare deve avere all'incirca un 200 rpm in più dai dati di targa.

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                                                  • #26
                                                    Si Deve solo tenere presente , che le velocita' indicate da wilmorel , sono velocita' "in modalita' motore" .
                                                    Le velocita' in "modalita' generatore" sono superiori alla velocita' di sincronismo del motore/generatore che nel caso dei 4 poli e' di 1500 giri/min.
                                                    La formula per calcolare il numero di giri e' : (60*50)/p dove "p" e' il numeri di COPPIE polari ( quindi un "4 poli" sono due coppie polari).
                                                    La differenza tra la velocita' di sincronismo e la velocita' effettiva del motore/generatore e' chiamata Scorrimento , ed in teoria piu' e' piccola, piu' il motore/generatore ha dei rendimenti elevati.
                                                    Ciao,


                                                    -Illo41100-

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                                                    • #27
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                                                      poi ti servirànno 3 condensatori ben calcolati per eccitare il motore con la tecnica C-2c, e un IGC (induction generator controller) per mantenere sotto carico elettrico costane al'alternatore, e stabilizzare tensione e frequenza, sei ingrado di fare tutto questo? io gia sono impazzito anni fa per fare un IGC ed acquistarlo all'epoca era un impresa praticamente impossibile, era più facile farlo fare su richiesta da un tecnico elettronico.

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                                                      • #28
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                                                        Un amico che scrive sul forum (gino33), alcuni anni or sono, ha progettato e realizzato una piccola ruota idraulica per di sopra, un compromesso fra un modello ed una ruota ... ruote sotto le briglie
                                                        Grazie per avermi ricordato

                                                        Sai di quella super Kaplan in costruzione che si è piantata dalle mie parti? Era del figlio di un mio conoscente (che mi ha informato) e di quel tale che mi aveva indotto al test della ruota sotto le briglie. Pare che il figlio del mio conoscente abbia venduto a terzi visti gli alti costi ed altri casini. Spero che quel tale che voleva provare la ruota meco e che poi si è dedicato alla Kaplan (senza fare ciò che aveva promesso) si bruci un po' le dita (ma non troppo eh!)
                                                        Ciao

                                                        PS. pare proprio che lo spirito per tentare strade nuove sia scomparso, stiamo proprio invecchiando

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