micro turbina

[ingedilearch]

Salve,
questa è la mia prima discussione!
Sto facendo un piccolo progetto universitario che prevede la conversione di energia meccanica in corrente elettrica tramite la rotazione dell'asse di una turbina immersa in un fiume che non ha grandi velocità...
La turbina è ad asse verticale e non sfrutta i salti ma solo la corrente del fiume. Il problema comunque non è la mini-turbina in quanto per quella ho risolto tutto. La cosa che mi preoccupa è la parte di conversione elettrica: ho all'incirca 100 giri/minuto(nella condizione con portata media)e devo scegliere un alternatore e/o un moltiplicatore di giri da inserire ma non ne capisco molto...il fine ultimo di questo progetto che prevede una serie di queste turbine è quello di immettere in rete questa quantità e di illuminare la parte superiore(è un progetto innovativo). Chi mi può aiutare? Che alternatore inserire? Dove posso cercarlo per quelle piccole potenze? HELPPP

[simo78]

ciao,
dipende molto da quanta potenza avrai e da come vuoi usarla
mi spiego:
se ne hai poca ti consiglieranno di immagazzinarla in batterie e se ne hai tanta vorresti magari risparmiarti le batterie e usarla istantaneamente
cmq leggi nel forum ci sono molte discussioni tipo questa
sogno di una piccola centrale...
avevo i tuoi stessi problemi ma persone capaci mi hanno aiutato nella scelta

[matasnic]

La cosa che mi preoccupa è la parte di conversione elettrica: ho all'incirca 100 giri/minuto(nella condizione con portata media)e devo scegliere un alternatore e/o un moltiplicatore di giri da inserire HELPPP

Ciao ing,

se hai 100 giri sei già fortunato in partenza! ci metti un generatore a magneti permanenti costuiro con i dovuti canoni per poter restare immerso e poi si può vedere come fare il resto della parte di conversione:
una soluzione può essere quella di mettere un ponte a diodi, un chopper ed un AFE e di uscire con il 400 V 50 Hz da ogni turbina
un'altra quella di mettere un inverter + un afe per ogni turbina
di possibilità ce ne sono molte, se mi dai un'idea delle potenze e del numero delle turbine posso consigliarti la soluzione migliore.
Anche dal punto di vista pratico nel caso il progetto andasse avanti credimi si può fare tranquillamente.
ciao
mat

P.S. la soluzione con inverter permette un miglior controllo dei giri e quindi della produttività

[ingedilearch]

Salve mat,
grazie per la risposta! Sei stato gentilissimo!!!
Purtroppo il dato che avevo sulla portata media era sbagliato...ed i giri al minuto si sono ridotti a 20. Pensavo quindi di inserire un moltiplicatore di giri con rapporto 1:50 quindi avrei 1000 giri/minuto. Come soluzione è giusta...o no?
Il progetto prevede cmq qualcosa di unitario nel senso che è possibile unirlo: collegherò le turbine in parallelo in maniera tale che la tensione si mantenga bassa (visto che mi trovo in acqua). Il calcolo deve quindi essere unitario e non sommario... Non se sono stato chiaro. In generale il numero di turbine collegate è all'incirca 14-20. Che soluzione mi consiglieresti?
Un ultima domanda: la potenza che avrò dipende dal generatore giusto?
Grazie in anticipo!!!

[matasnic]

Purtroppo il dato che avevo sulla portata media era sbagliato...ed i giri al minuto si sono ridotti a 20. Pensavo quindi di inserire un moltiplicatore di giri con rapporto 1:50 quindi avrei 1000 giri/minuto. Come soluzione è giusta...o no?

Che soluzione mi consiglieresti?
Un ultima domanda: la potenza che avrò dipende dal generatore giusto?
Grazie in anticipo!!!

Ciao,

il moltiplicatore io lo lascerei perdere in quanto basta scegliere l'alternatore giusto e funziona anche a 20 giri, diventa un pò più costoso ma ti togli le rogne del moltiplicatore immerso!

sul fatto di fare una cosa singola non ci sono problemi ma il fatto di tenere la tensione bassa comporta che a parità di potenza avrai correnti più alte ... quindi inverter più grossi, cavi più grossi, perdite più grandi e via di seguito. tutto comunque dipende dalla potenza che riesci a ricavare.

io non parallelerei le turbine prima dell'inverter in quanto se fai questo hai un rimpallo delle energie tra le varie turbine. Pensa hai 3 turbine separate, una gira a 20 giri le altre 2 a 10 giri .... bene se metti un inverter su ognuna ricaverai potenze diverse ma otterrai energia se invece metti tutti e 3 i generatori in parallelo quello da 20 giri andrà ad alimentare le altre 2 tentado di portarle alla stessa tensione e quindi stessi giri ... quindi quelle che vanno piano aumenteranno i giri (grazie alla prima) quella che andava veloce rallenterà e tu non produrrai nulla!!


la potenza dipende in parte dal generatore ma principalmente dalla turbina ... mi spiego meglio: se hai una turbina che riesce estrarre dall'acqua 100 KW e monti il generatore da 50 KW ovvio che il generatore è il limite ma di solito il generatore elettrico è più grande della potenza idraulica disponibile. quindi per fare i lavori nel modo corretto dovresti sapere l'energia che è in grado di fornire la tua turbina e da li dimensioni il generatore.

ciao
mat

[ingedilearch]

grazie mille mat!!!
i tuoi consigli mi sono utilissimi!!!
c'è però il solito problema...non so come dimensionare il generatore che deve essere inoltre piccolo, e come scegliere l'alternatore..
quanto costa un piccolo inverter ed un piccolo generatore? dove posso cercarli???

ciao
ing

[matasnic]

Ciao ing,
dimensionare il generatore? facilissimo Potenza idraulica disponibile x rendimento macchina idraulida per 1.2 (margine di sicurezza) e poi i prezzi di massima te li trovo io

ciao
mat

[ingedilearch]

Ciao mat!
Considerando la portata media di 11,38mc/s e la velocità di 0,25m/s, ti scrivo i calcoli che ho fatto:
- per calcolare il numero di giri, (v.ang*60)/(2*pGreco)=23,87 giri/minuto
- potenza idraulica, (Press*areaDIimpatto*braccio*n.diGiri)/9549=0,0002KW
- potenza generatore, 0,0002*0,6*1,2=0,000144KW
I valori come vedi sono molto bassi ma l'idea è quella di sommare tutte le potenze delle micro turbine per tutta la lunghezza del fiume e quindi ottenere una buona quantità ma da piccoli generatori e a basso prezzo...
Spero tu possa essermi ancora di aiuto!
Grazie mille!!!

Ciao
ing

[matasnic]

Ciao ing,

scusa la franchezza ma 0,144 W sono praticamente niente! anche se ne sommi 20 fanno 2,88 W non ci illumini niente con quella potenza sempre se riesci a non dissiparla in giro per i cavi ecc.
Forse dovresti rivedere un pochino il progetto idraulico altrimenti la tua idea non può stare in piedi a meno che tu non ne collochi infinite ... con infiniti fili, infiniti costi ecc.
MI spiace smontare così il tuo progetto ma dai dati che proponi ... i valori sono troppo piccoli.
ciao
mat

[gino33]

Ciao ing,

se hai 100 giri sei già fortunato in partenza! ci metti un generatore a magneti permanenti costuiro con i dovuti canoni per poter restare immerso e poi si può vedere come fare il resto della parte di conversione:
una soluzione può essere quella di mettere un ponte a diodi, un chopper ed un AFE e di uscire con il 400 V 50 Hz da ogni turbina
un'altra quella di mettere un inverter + un afe per ogni turbina
di possibilità ce ne sono molte, se mi dai un'idea delle potenze e del numero delle turbine posso consigliarti la soluzione migliore.
Anche dal punto di vista pratico nel caso il progetto andasse avanti credimi si può fare tranquillamente.
ciao
mat

P.S. la soluzione con inverter permette un miglior controllo dei giri e quindi della produttività

Salve, anche a me interessa un motore a magneti permanenti che giri piano e che si possa mettere sott'acqua. Però da 3-4 kW !!! I giri di partenza sarebbero circa 30 al minuto (ma sono disposto a moltiplicarli).

Non mi risultava ci fosse roba del genere in commercio (tant'è che pensavo di dovermelo fare, anche perchè m'immaginavo di doverlo fare a 48 volt - per la sicurezza- e poi trasformare prima dell'inveter).

Mi potresti dire che roba è e dove si può trovare?
Grazie e complimenti!