Discussione: Costruire un veicolo solare in proprio

Ciao gatt, grazie per la risposta, ho capito il tutto, pero volevo farti un esempio, poi tu mi dirai se sbaglio. Prendiamo una golf elettrica da 50 kw, la golf ha un coefficiente aerodinamico di 100 (un numero tondo per capirsi), aggiungo il tubo a imbuto per incanalare l'aria per il generatore, ora il coefficiente è 110...Prendo tutta la mecchanica e sostituisco totalmente la carrozzeria, faccio un buon lavoro e ho guadagnato 50 sul coefficiente. Ero a 110 e ora sono a 60 di coefficiente...Il motore da 50 kw consuma di meno?..il piccolo generato ricarica un po la batteria?...ditemi tutto quello che è sbagliato su questa teoria. Grazie

In linea generale, sembra quasi perfetto. Se si scende nei particolari, invece:

Prendiamo una golf elettrica da 50 kw, la golf ha un coefficiente aerodinamico di 100 (un numero tondo per capirsi), aggiungo il tubo a imbuto per incanalare l'aria per il generatore, ora il coefficiente è 110...

Ok, giusto. Hai aumentato la resistenza aerodinamica... ma hai contato solo quella, e non la resistenza offerta dal generatore. Comunque, a questo punto i consumi aumentano.

Prendo tutta la mecchanica e sostituisco totalmente la carrozzeria, faccio un buon lavoro e ho guadagnato 50 sul coefficiente.

Cioè fai un'auto completamente diversa... quindi non si può più fare un paragone con la precedente. Inoltre, il vantaggio aerodinamico è esagerato, sarebbe già un miracolo guadagnare il 20% rispetto alle auto attuali (che hanno già un design molto curato dal punto di vista aerodinamico)

Ero a 110 e ora sono a 60 di coefficiente...Il motore da 50 kw consuma di meno?..il piccolo generato ricarica un po la batteria?...

In linea generale sì. il motore consuma meno. Sì, il generatore ricarica la batteria. Però alla fine consumi di più, e sai perchè?

...perchè se alla tua auto che ha raggiunto il coefficiente di 60, tu TOGLI il tubo e lo tappi, e non metti nessuna ventola per generare energia elettrica, il coefficiente si abbassa a (boh) 50... ed il risparmio ulterioredi carburante ha un valore energetico superiore a quello che avresti recuperato con la ventola.
Come già detto, una ventolina per girare prende energia dal motore (che deve spingere di più), perchè è il motore che spinge l'auto contro l'aria: di conseguenza, per mantenere intatte le prestazioni, aumentano i consumi.
Poi, la ventola "recupera" (si fa per dire, in realtà CONSUMA) una parte dell'energia usata per farla girare... ma non tutta. Sarebbe già miracoloso recuperare un 25%... ed il 75% va perso nelle resistenze aerodinamiche aggiunte, nei rendimenti del generatore, del sistema di ricarica, nel rendimento delle batterie. nel convertitore per alimentare i motori e nei motori stessi... mentre se la ventola NON la metti, risparmi il 100% dell'energia.

Originariamente inviata da livingreen

??
Perchè, io che avevo detto?

..quello che io ho poi ..."copiato" nel mio msg

per..."appoggiarmi" sull'ultimo msg di livingreen:
se UnioneFaLaForza metti un tubo... ben raccordato, al più basso impatto aereodinamico, ecc. ecc.... bene..... ma poi cosa mette dentro il tubo? Niente?... allora l'aria ben convogliata è libera di uscire da qualche parte (anche qui "raccordata" aerodinamicamente). Diverso è se tu attappi il tubo con un .."muro"... (...o quasi): l'aria non è più libera di transitare e/o uscire.. quindi neanche di entrare e allora il coeffic. aerodinamico cambia brutalmente (peggiorando)..ahhh.. e poi non dimentichiamo che anche la parte d'uscita, progettata appunto per un buon "raccordo" con l'aria uscente... non lavora più in questo punto caratteristico (non c'è più l'aria in uscita!), quindi peggiori sia per quanto concerne l'ingresso del tubo che per quanto concerne l'uscita..

...ora se ripensiamo al discorso dell'elica.. delle pale.. ecc. ..ricordiamo cosa dovevano fare queste nei confronti dell'aria? Dovevano offrire (facciamola semplice) la massima resistenza... praticamente essere come un .... muro!

propongo un esperimento:
un disco di una certa dimensione ...può anche essere un asse fulcrato al centro (deve essere un po di centimetri... facciamo almeno 50).
il centro .. dell'arnese... collegato ad un motore elettrico..(in verticale) di cui possiamo misurare l'assorbimento. Una estremità della barra/asse (o sulla circ. del disco) mettiamo un mini generatore eolico... che può essere fatto con un motorino/dinamo e un'elica (tipo modellismo)... io ne metterei due identici alle due estremità diametralmete opposte.. così il tutto è bilanciato.

1a prova) (brutale)... accendiamo il motore centrale e portiamo ad un certo regime il tutto.. le pale ovviamente gireranno per effetto dell'aria. Misuriamo gli assorbimenti/potenza. Poi cortocircuitiamo secchi i morsetti del/dei generatori... e misuriamo la potenza necessaria al motore centrale (sicuramente salirà)

2a prova più tecnica (richiede un sistema di asporto: .. 1- o dei dati dei generatori, lasciando il carico sul disco/asse.. in rotazione... 2- o dell'energia prodotta, con il carico misurazioni esterno al sistema.. 3- o un carico "stabilizzato" locale di cui è noto l'assorbimento.. o comunque programmabile su certi gradini...insomma, ecc. ecc.).. portiamo sempre a regime e misuriamo come punto 1.
Quindi attiviamo il carico e confrontiamo la pot. recuperata con quella incrementa per il motore centrale...

(Ps se qualcuno arriva al pareggio... o ancor meglio lo supera.. mi mandi un MP.. che facciamo un giro alla Camera di Commercio... ufficio Brevetti)

Facciamo che lasciamo il tubo sempre aperto cosi non facciamo ulteriori resistenza..hehe...una domanda, ma un generatore da 220w o due da 110 con un'elica di 30/40 cm quanta resistenza puo fare? è cosi duro da muovere?...è possibile che un motore da 50 kw soffra cosi tanto?

Dunque, a parte che 220 watt mi sembrano un po' tanti per una ventolina da 10 cm (... (facciamo 50W?). Sai, 40 cm di diametro sono un'enormità...

Comunque, un generatore eolico rende circa il 50%, ad una certa velocità dell'aria alla quale è progettato, altrimenti rende molto meno. Quindi, per avere 50 watt di energia elettrica in uscita devo averne 100 sotto forma di flusso d'aria. Quindi, senza considerare il resto, il motore (che provvede a fornire l'energia per muovere la macchina e vincere le resistenze all'avanzamento), per mantenere invariate le prestazioni dovrà fornire i 100 W che la ventola assorbe. E che senza ventola, non avrebbe mai assorbito.
Quindi, adesso il motore dovrà erogare i 50 kW + i 100 W della ventola, e dovrà ciucciarseli dalle batterie, dove poi IN TEORIA ne tornano solo 50... fino ad ora direi che ci abbiamo PERSO 50W..

Ma non è finita:
-avere una presa aerodinamica sul frontale diminuisce il coefficiente di penetrazione dell'aria. Difficile quantificare a spanne l'aumento dei consumi, ma almeno un 2% direi che lo perdiamo: e sono altri 100 W persi, che il motore dovrà fornire per mantenere invariate le prestazioni.
-il sistema di ricarica delle batterie non ha rendimento 100%: della potenza generata dalla ventola, direi che alle batterie ne va solo il 90% (e sono ottimista). Quindi, la potenza recuperata scende da 50 a 45 W.
-le batterie non rendono il 100%, hanno perdite molto grandi a causa del loro rendimento chimico...ma diciamo l' 80% (ed è un valore enorme!), quindi abbiamo i nostri 45W x 0,8 = 36 W che riusciamo a far uscire dalla batteria.
- il sistema di conversione che deve elevare e controllare la tensione delle batterie per farla digerire al motore non rende il 100&. Diciamo il 90%? Bene, 36 W x 0,9 = 32,4 W che arrivano al motore.
-il motore no rende il 100%, ma solo il 95%, quindi i nostri 32,4 W diminuiscono a 30,78 W
-anche le gomme non rendono il 100%... diciamo che alla fine all'asfalto arrivano 30W dei 200 in più che faccio consumare al motore (100 per vincere la resistenza aggiunta della ventola, più i 100 della resistenza aerodinamica aggiunta, che fa 200W in totale.)

Abbiamo un sistema che consuma 200 W alla ruota per ricavarne 30 (sempre calcolati alla ruota), e in più dobbiamo fornire noi l'energia perchè funzioni la ventola.
Di conseguenza, il nostro motore dovrà fornire 170 W (e cioè la differenza fra guadagni e perdite) per fare esattamente quello che faceva prima... E naturalmente non ho contato la diminuzione di autonomia dovuta al maggior consumo, perchè sennò devo aggiungere elementi di batteria per avere l'autonomia che avevo prima, e cioè aumentare i pesi e di conseguenza ancora i consumi...
Ti sembra di aver guadagnato o recuperato qualcosa, grazie alla ventola? A me sembra una perdita secca.

Aggiungo:
se per ragioni di marketing aggiungo una ventola, allora per le ragioni che ho esposto dev'essere microscopica, tanto per evitare perdite eccessive. Inoltre, per avere veramente un apporto gratuito, deve essere inserita solo quando la macchina è ferma ed immobile, cioè deve essere un generatore eolico che sfutta la velocità del vento, e non quella della macchina. La presa d'aria anteriore deve essere chiusa quando la macchina si muove, altrimenti i consumi aumentano

Inoltre, la questione della presa aerodinamica per azionarla è QUASI sensata se parliamo di auto con motori a scoppio, che tanto hanno già delle prese sul frontale per l'aria del radiatore... mentre in un'auto elettrica sono inutili, l'auto potrebbe essere anche completamente carenata e chiusa, visto che il radiatore non ce l'ha.

Esperimento ( immaginario):
un carrello ( attrito zero), con sopra un generatore eolico, pacco batterie e motore elettrico efficienza 1, il tutto carrozzato Cx 0 (esclusa l'elica), strada in piano e niente vento;

1): accelero in qualche modo questo carrello fino alla velocità di massima efficienza dell' aerogeneratore e poi lo mollo, questo apparato cosa fà?
------mantiene indefinitamente la sua velocità-------
cioè con tutte componenti ideali non accelera , cioè tutto l' ambaradan
è inutile;

2a): sostituisco uno qualsiasi dei componenti ideali con uno reale, diciamo motore elettrico efficienza 90%- ripeto la prova-
--------l'apparato rallenta e si ferma---------

2b): metto l' elica in folle sul suo asse, ripeto la prova, il carrello percorrerà la stessa distanza di prima?
-----NO-------- va più lontano perché non ci sono le perdite del sistema;
questo dimostra che l'influenza del sistema non è nulla, bensì negativa.

salute

renatore

Azzz...renatone, e chi ci ha capito qualcosa?...hehehe

Domanda...Se ho un'auto elettrica, tipo la tesla motor, voglio ricaricarla con un piccolo motore tradizionale (solo quando non è possibile avere la linea elettrica)...che cilindrata/potenza necessito? che alternatore ci vuole?...Sempre per la stessa auto, vivendo in un luogo dove il vento non manca mai, tipo sicilia o sardegna, voglio mettere un piccolo aerogeneratore nel baule che azziono, ovviamente (hehe), quando il veicolo è fermo, quale potenza deve avere?...grazie

Se ho un'auto elettrica, tipo la tesla motor, voglio ricaricarla con un piccolo motore tradizionale (solo quando non è possibile avere la linea elettrica)...che cilindrata/potenza necessito?

Della stessa potenza erogata dalla linea elettrica, se vuoi caricarla con gli stessi tempi...

che alternatore ci vuole?...

??? Cioè?

voglio mettere un piccolo aerogeneratore nel baule che azziono, ovviamente (hehe), quando il veicolo è fermo, quale potenza deve avere?...

Vedi la prima risposta.

Comunque, è inutile ragionare solo sulla potenza del motore... PRIMA bisogna sapere due cose:

-COME vanno caricate queste batterie (con che tensione, corrente, in quanto tempo, quali sono i parametri accettabili per garantire una vita decente alle batterie.)

-COME realizzare il sistema di ricarica (generatore + regolatore +caricabatteria + sistemi di sicurezza e regolazione)

[quote=UnioneFaLaForza;118893289]... e chi ci ha capito qualcosa?...quote]

Eh... pazienza.

salute

renatore

Se la tesla si puo caricare con una normale presa, quello che mi serve è una normale conseguenza, 220 v...non so l'amperaggio, credo sia abbastanza alto...

Pensavo a una cosa di questo genere con l'aggiunta del generatore eolico Quadriciclo ibrido - ELETTRICO, SOLARE E TERMICO IN UNO - News - Quattroruote

quello che mi serve è una normale conseguenza, 220 v

E chi ha parlato di alimentazione da rete?

io ho detto:

COME vanno caricate queste batterie (con che tensione, corrente, in quanto tempo, quali sono i parametri accettabili per garantire una vita decente alle batterie.)

La batteria della tua auto la carichi forse col 220? Oppure utilizzi un caricabatterie adatto, che fornisce alla batteria 12 volt a tot ampere?

Le richieste che ti ho fatto usale per questa vettura... Motori elettrici asincroni trifase per auto elettriche

a tutto ciò ho pensato anch io, sole , vento, e magnetico,praticamente fare il tetto in pannelli solari, e magari anche il cofano motore, eolico..... senza prese frontali, ma accellerare il flusso d aria nella parte inferiore dell auto con una specie di effetto venturi, in pratica molta effecenza sopra l auto, recupero flussi sotto, e magnetico, i motori magnetici che forniscono numero di giri non elevatissimi che entrano in funzione quando l auto va a velocità molto basse o nel traffico, o farli girare quando l auto è ferma,tutto ciò può essere sbagliato, ma perche non provare ?

macgyver68,
hai letto i post precedenti?

Originariamente inviata da macgyver68

... eolico..... senza prese frontali, ma accellerare il flusso d aria nella parte inferiore dell auto con una specie di effetto venturi, ...recupero flussi sotto...

questa idea fa pensare di no.

macgyver68:
... motori magnetici che forniscono numero di giri non elevatissimi ...

A quali motori magnetici ti riferisci?

salute

renatore

YouTube - Perendev magnetic motor....

una cosa del genere. ovviamente in piccolo, ci sto provando, con dei magneti in ferrite, appena ho finito posto le foto

Le richieste che ti ho fatto usale per questa vettura...

Beh, quattro semplici calcoli potevi farli anche tu...
Nella pagina che indichi, si dice che usa quattro batterie al piombo da 100Ah. Dice anche che usa un motore N30... nelle pagine seguenti
Motori elettrici asincroni trifase per auto elettriche
Motori elettrici asincroni trifase per auto elettriche
c'è solo un motore che si adatta alla condizione di quattro batterie in serie da 12 volt, e che funziona quindi a 48 V.
Di conseguenza, ora sappiamo che bisogna caricare una batteria da 48 V - 100 Ah. In sei -otto ore.
Consideriamo che dei 100Ah delle batterie di usi solo il 75% (per avere un numero decente di cicli di carica e scarica e non "ammazzare" le batterie): quindi, un caricabatterie da 48V -10Ah caricherebbe il pacco batterie negli stessi tempi del volantino pubblicitario. (se rendesse il 100%). Siccome però ciclo chimico di ricarica non rende il 100% ma solo l'80%,il sistema di ricarica dovrà fornire una corrente superiore.. 10Ah diviso 0,8 fa 12,5 ampere.
Facciamo 13, tanto per considerare le perdite nel caricabatteria...

Direi quindi che devi avere un caricabatterie che abbia una potenza di 48 x 13 = 624 W ingresso, e che eroghi circa 48 volt e 13 A. Perchè dico circa? Perchè la tensione EROGATA dalla batteria è di 12 V nominali, ma quando la si ricarica deve essere superiore, per innescare il processo chimico... deve arrivare a 14,4 volt, 2,2 volt per elemento. Quindi, su quattro batterie si arriva a 57,6 volt, che moltiplicato 13A fa 748 W.
Ed è questa, la potenza che deve avere il generatore che ricarica la batteria... anzi, per evitare che funzioni troppo sotto sforzo, direi che dev'essere più grande. Se usi un gruppo elettrogeno, ad esempio, direi che quella potenza può essere fornita stabilmente solo se non si passa il 75% della potenza nominale. QUindi, devi usare un gruppo elettrogeno da 1000W.

Aggiungo che se vuoi caricare le batterie in metà tempo, devi avere una potenza doppia.

mi permetto (scusa livingreen!) di aggiungere solo una piccola precisazione: se andate a vedere le FAQ del forum sulle batterie (scritte da una persona di mia conoscenza ) potete "leggere" che la capacità di una bat non è un chiodo fisso nel muro... ma dipende da quanta corrente si tira (per tutte le bat). Ci sono bat dove questo valore cambia radicalmente (vedi Pb)... assumendo valori metà/doppi (a seconda da dove si "guarda") e oltre!
NON DIMENTICATELO MAI!

Certo, Gattmes! Io ho messo in campo valori ipotetici credibili, ma la capacità delle batterie non viene tutta usata... se arrivo ad una scarica più profonda, spremo ancora parecchia energia in più (salvo che poi devo dare questa energia in più durante la ricarica).
Con cicli che invece sfruttano meno la batteria, la vita si allunga... insomma, alla fine bisogna cercare un compromesso accettabile: in un auto, sarebbe bello poter arrivare al 100%... si risparmierebbe molto peso.

non sono molto ferrato nel campo dell'elettricita (hehe)...mi indichi un piccolo generatore eolico adatto per quello che hai appena spiegato...

scusa renatore, cosa mi consigli di leggere prima ?