Discussione: concentratore solare 16mq

Sono giorni che sto spulciando qua e la documentazioni riguardanti i concentratori solari.

A seconda di chi scrive , e dalla posizione geografica in cui risiede cambiano i valori e quindi i rendimenti teorici di un possibile concentratore solare.

ll concentratore solare che vorrei realizzare e del tipo parabolico ad inseguimento.
Nella pratica e costituito da 100 specchietti da 40x40 rivolti verso un collettore, il quale generando vapore muove una piccola turbina (tesla turbine).

La radizione solare nell'emilia romagna secondo L'enea in media puo' generare all'anno circa 1.5 kwh/mq ben lontani dai fantomatici 1000 o 800
w/mq

Vorrei sapere quando questo collettore solare puo' generare.

Prendendo per "buoni" 800 w/mq su una supoerfice riflettente di 16mq si avrebbero 12800 w/mq calcolando un riflessione di circa 80% rimangono 10240 w/mq.

Trasformati dal collettore in vapore ( supponendo un buon collettore nero , e con poche perdite ) ---> energia meccanica ---> elettrica si avrebbe un rendimento del 20% quindi 2048 wh.

I miei calcoli sono giusti ? troppo pessimistici ?

Dando per buoni i miei calcoli chi e' che vende delle turbine tipo tesla da 2-3 kw ?

Inoltre c'e' in rete qualche pagina dove si possa scaricare il modulo di domanda per l'allaccio in parallelo di questo generatore ? le dk5940 - 2.1 non chiariscono bene la cosa .

Ciao.

ciao
qui ne vendono una che con vapore a 150 psi fa 1/4 di cavallo vapore al costo di 1500 dollari oppure vendono il cd con il disegno
http://www.phoenixnavigation.com/ptbc/turbine45.htm
una turbina di tesla può fare anche di più del 20%
anche io sono dell'emilia romagna!!

ok , ma spendere 1500 $ dollaroni per 1/4 di cavallo ( forse) + spese di spedizione... ehm come dire....

magari se ci fosse qualcosa di piu' vicino alla taglia che cerco.....

ciao
di italiano non ce praticamente niente e da quello che ho visto ci sono solo all'estero dei costruttori "amatoriali" poi non si sa se sono ingegneri o tecnici o gente che lo fa come passatempo

al massimo puoi comperare il cd e aumentare il diametro del rotore,mantenendo lo spazio fra i dischi uguale

ok, come ultima soluzione.... ma preferivo trovare qualcosa gia' fatto.. gia' costuire tutto di sana pianta e' gia' un'impresa... figuriamoci , poi dovere trovare artigiano meccanici....

possibilie che al mondo non ci sia UNA azienda che produca qualcosa di simile??

Salve , sono captato qui quasi per caso , sono pure io interessato a fonti "alternative" , come attività mi occupo di progettazione meccanica 2&3D (automazione e robotica) , realizzo anche attrezzature oltre al progetto , potrebbe valere la pena prendere in considerazione l'eventualità di realizzarne una "nostra"?
se tutto sommato c'è una base di partenza....
cosa ne dite?

se po' fa.. ma chi e' che costruisce e con che prezzi.?

Comunque la mia domanda inziale era :

E' corretto usare una turbina da 2 - 3 kw con un concentratore da 16 mq? ...

Altrimenti usiamo dei Stirling !! con 7000 euro te ne porti a casa uno da 1 kW !!!

CITAZIONE

Altrimenti usiamo dei Stirling !! con 7000 euro te ne porti a casa uno da 1 kW !!!

Mi dici dove?

guarda nel forum , " motori a combustione esterna" li' ci sono vari link.. c'e' gente che produce anche i 3 kw...ma non so a che prezzi.

Se mi permetti , 7000 euro per 1 kw (teorico) o 5000 per il 400 w , sono un po' tantini....

CITAZIONE (illo41100 @ 30/7/2006, 21:24)

La radizione solare nell'emilia romagna secondo L'enea in media puo' generare all'anno circa 1.5 kwh/mq ben lontani dai fantomatici 1000 o 800
w/mq

Vorrei sapere quando questo collettore solare puo' generare.

Prendendo per "buoni" 800 w/mq su una supoerfice riflettente di 16mq si avrebbero 12800 w/mq calcolando un riflessione di circa 80% rimangono 10240 w/mq.

Trasformati dal collettore in vapore ( supponendo un buon collettore nero , e con poche perdite ) ---> energia meccanica ---> elettrica si avrebbe un rendimento del 20% quindi 2048 wh.

ciao,
vorrei fare una precisazione ad i tuoi calcoli: quando parli di 1.5 kwh/mq, questo rappresenta la radiazione giornaliera media annua su piano orizzontale , che è una misura di energia su una superficie orizzontale di 1 mq, in un giorno, medio annuo (cioè supponendo che tutti i giorni ci sia sempre questo valore). Percui l'unità di misura corretta è kwh/(mq giorno) e non kwh/mq. Inoltre per una città come bologna il valore corretto è di 3.9 kwh/(mq giorno): puoi trovare informazioni sulla distribuzione dell'energia solare in italia sul seguente sito:

http://erg7118.casaccia.enea.it/Pagine/Index.htm


Cosa diversa invece è 800 W/mq, che è un flusso solare (cioè una unità di potenza e non di energia su un mq); conseguentemente non puoi mettere a confronto direttamente le 2 cose. Tieni conto che in una tipica giornata a cielo sereno, la radiazione solare globale su piano orizontale si distribuisce durante l'arco della giornata (dall'alba al tramonto) secondo una curva simile ad una sinusoide, che varia da 0 a 1000 W/mq.
Per qunato riguarda gli altri calcoli, la potenza solare intercettata dal concentratore (supponendo un inseguimento su 2 assi) è:

16 mq x 800 W/mq = 12800 W

quella inviata al ricevitore, con una riflettanza speculare di 0.8:

12800 x 0.8 = 10240 W

e supponendo di convertire il calore in energia elettrice con un ciclo stirling, funzionante con rendimento del 20 %:

10240 x 0.2 = 2048 W

Le unità di misura sono fondamentali in fase di calcolo.
Un saluto.

ok , la tua correzione e' giusta.
ma forse mi sono espresso male.

Se hai 3.9 kwh/(mq giorno )di media in un anno avresti ben 22776 kwh prodotti.

e sarei piu' che contento !

Quello che mi crea dubbi e questo :

Se la mia potenza di picco e di 2048 w cio' vuol dire che piu' di 2kw per ogni ora non produrro mai ! ( parliamo di medie giornaliere.)

Tra estate ed inverno ho calcolato una media di insolazione giornaliera di 8 ore ( che in pratica - per me - e' ottimistica ) quindi 2 * 8 *365 = 5840 kwh.

Non capisco o meglio non vedo come mai questi due dati sono totalmente differenti !

In pratica , e quindi non su carta , quanta energia andrea a produrre in kwh in media in un'anno usando uno stiling o meglio ( correggimi se sbaglio ) una turbina tesla ?
E come dovrebbe esse dimensionata questa turbina ? sui 3 kw ?

QUOTE (illo41100 @ 1/8/2006, 20:30)

Non capisco o meglio non vedo come mai questi due dati sono totalmente differenti !

la densità di potenza citata (ovvero 3.9 kwh/(mq giorno)) deve essere moltiplicata per il rendimento della machina termica usata (nel nostro caso uno stirling di rendimento 0.2)

la potenza ottenuta su scala annua sarebbe, secondo il dato citato, di 4555 kwh/anno, ed è inferiore al dato calcolato con densità di potenza costante a 800 kw/mq ed insolazione media di otto ore perché misurato su un piano orizzontale fisso, mentre mi sembra che il progetto preveda l'inseguimento biassiale.

quindi, ammesso che le 8 ore medie al giorno di sole siano un dato attendibile, il dato corretto sarebbe 5840 kwh/anno.

quindi , buttiamo via il concentratore ed andiamo sui classici pannelli fotovoltaici. costano forse qualcosa in piu' , ma rendono anche di piu' !

domanda stupida :

In conclusione quanti kwh produrrei con 16 mq di concentratore ?
Sono giusti i miei calcoli ?

QUOTE (IIIFurlaIII @ 2/8/2006, 00:35)

quindi, ammesso che le 8 ore medie al giorno di sole siano un dato attendibile, il dato corretto sarebbe 5840 kwh/anno.

....) e' quel "ammesso che sia un dato attendibile" che mi preoccupa !

Pannelli simili con inseguimento biassiale , motore stirling, da 87 mq producono circa 57000 kwh anno... con 800 w/mq ( non ricordo la fonte dell'info)

Se faccio le proporzioni con 16 mq siamo a circa 10000 kwh anno. :!

TU che ne pensi ? ho una marea di dati , ma non so quali siano piu' attendibili...

qui e ora:

1000 W/m² ........... potenza di picco per unità di superficie
120 W/m² ............. potenza media per unità di superficie (media notte-giorno estate-inverno)
1050 kWh/m²y ...... energia media per anno per unità di superficie
500 kWh/m²y ........ energia media per anno per unità di superficie con ciclo di Carnot (30-300°C)

tutti numeri "belli".

i tuoi 16 m² valgono less than

500 kWh/m²y x 16 m² x 0.5 €/kWh = 4000 €/y

4000 oiro per anno : una quindicesima.

certo se fosse un campetto "coltivato a specchi" da 30x30 m già sarebbero 250000 euro all'anno che come attività senza fini di lucro non è male.

I tuoi dati rispecchaimo quello che + o - avevo letto in giro.
Ti ringrazio per avermi tolto le miei perplessita'.

quello che non mi ci ritrovo sono i 0,5 euro al kwh piuttosto "abbondanti " visto che per kwh prodotto , e ovviamente senza "conto energia" sono 0,095

come li hai calcolati ?

ho adottato un valore da "conto energia".

altrimenti con 0.1 €/kWh e un campetto "coltivato a specchi" da 50x50 m avresti sempre 125000 euro per anno.

con una produzione agricola ricca da 30 q/ha a 5 €/kg sono 3750 €/anno

ok , nessun dubbio.. chiaro limpido e cristallino.

Secondo te , usando una turbina tesla , il cui rendimento dovrebbe essere maggiore di uno stirling , che potenza dovrebbe avere ? 3 kw ?

P.S. comunque il conto energia , non puo' essere utilizzato sulla produzione
a "concentrazione solare" ma solo sul fotovoltaico .. Giusto ?

considerando
una potenza radiante di picco di 1000 W/m²
un rendimento ottico di 0.9
un rendimento termico di 0.8
un rendimento termodinamico del ciclo di 0.45
un rapporto tra lavoro di compressione e di espansione di 0.05

la potenza raccolta all'albero della turbina è pari a:

PT = 1000 W/m²*16 m² * 0.9 * 0.8 * 0.45 / (1-0.05) = 5457 W

mi sembra un pochino abbondante. .. comunque sia , sempre molto esauriente )

moh vediamo dove trovare sta turbina... n'altro dramma... :|

ma concentratore parabolico + ciclo termico è la via giusta ?

altre opzioni ? stirling ? altro ?
Da quello che ho letto , lo stirling ha un basso rendimento ed un'alta manutenzione...

Una turbina meno....rende di piu' ed ha meno manutenzione...

Correggimi se sbaglio... e se hai oltre soluzioni....

ciao

P.S. Comunque dovrebbe costare molto meno che un fotovoltaico.....