Realizzazione prototipo ibrido benzina-HHO-fotovoltaico

[EIM]

Un saluto a tutti
premetto : non sono uno scienziato ne un ingegnere, tutto quello che vi illustrerò l'ho fatto passando le nottate su internet e leggendo siti e forum interessanti come questo a cui mi sono appena iscritto.

Tra le varie cose mi occupo di volontariato in Africa ed ho montato molti micro-impianti fotovoltaici ed eolici ed ho sperimentato sulla mia pelle l'arte di arrangiarsi. Proprio in uno dei miei viaggi ho conosciuto un personaggio che mi ha parlato dell'HHO, l'argomento mi ha affascinato. Tornato in Italia, insieme ad alcuni amici, ci siamo messi su internet trovando pareri molto discordanti e, non abbiatene a male, anche sui forum, poca chiarezza, tante polemiche, bufale, conflitti personali e pochi riscontri tangibili. Per me uomo non-accademico l'unico modo per capirci qualcosa è stato quello sperimentale. Premessa nr. 2 : sto collaborando all'organizzazione di una manifestazione sul tema energie rinnovabili e sostenibilità e vorrei presentare un'analisi semplice e concreta di questi sistemi.

Ho comprato un kit pronto in Europa e l'ho montato su un fuoristrada prototipo (motore Suzuki 1600 16V i.e.) che stiamo usando come "laboratorio". Si tratta di una comune dry cell 21 piastre 12V, schema + NNNN - NNNN + NNNN - NNNN +, gestita da un PWM con efficienza ottimale dichiarata a 12A. Con il metodo della bottiglia, qui appreso, ho misurato circa un litro al minuto, assorbendo tra i 9 e gli 11A. Modificando la soluzione (KOH) aumenta la produzione ma anche sensibilmente l'assorbimento, fino a 20A.
L'alternatore montato è piccolo, un 60A, ed ho notato che fatica a gestire i servizi, tra cui oltre la cella il verricello elettrico che solo armato si porta via 6A ! Prima di montare un alternatore più potente, che assorbirebbe potenza anche al motore, ho pensato di montare dei pannelli fotovoltaici, per ora ne ho messo uno per provare e ho già recuperato qualche ampere.

Domanda 1 per voi esperti : potrei arrivare a montare 3 pannelli da 200W (cofano, tetto, retro) per totali 600W nominali (a mezzogiorno sereno ), tolto l'argomento costo, avrebbe un senso a livello di efficienza ?

Domanda 2 : il mezzo facendo fuoristrada può inclinarsi molto e la soluzione potrebbe immettersi nel tubo che porta l'HHO all'aspirazione, c'è la valvola di non ritorno, ma non credo fermi il liquido, che succede se la soluzione va nell'aspirazione ? monto un decantatore per sicurezza ?

Domanda 3 : vorrei misurare bene il consumo, dove potrei acquistare un flussometro per carburanti ?

La prossima settimana porterò il mezzo da un pompista che mi dice avere strumenti adatti per misurare ad impianto HHO acceso e spento come variano i gas di scarico ... se variano ! Non mancherò di pubblicare i dati ottenuti.

Domanda 4 : Mi potete segnalare quali parametri in particolare devo monitorare ?

Domanda 5 : Il prototipo non è targato e circola in aree private, se funzionasse (minori emissioni nocive ed abbattimento dei consumi) il sistema sarebbe legalmente utilizzabile su strada montato su mezzi "normali" ? Il produttore del KIT, marchiato CE, dice di sì ... "non chiedere all'oste se il vino è buono" ...

Ringrazio anticipatamente per le risposte e per quanto già appreso da voi.

[Verdana]

Seguirò con interesse i tuoi test.
Io avevo pensato ad un micro generatore eolico da istallare sulla macchina..... ma.

[Quantum Leap]

Ciao EIM, complimenti per lo spirito che mostri e benvenuto.

provo a rispondere a qualche quesito

Domanda 1 per voi esperti : potrei arrivare a montare 3 pannelli da 200W (cofano, tetto, retro) per totali 600W nominali (a mezzogiorno sereno ), tolto l'argomento costo, avrebbe un senso a livello di efficienza ?

Ogni volta che eviti di attingere energia dall'abero motore, determini un incremento di efficienza nel sistema.
Se produci idrogeno e ossigeno dall'energia dell'alternatore, richiedi più energia al motore e consumi di più. In certe condizioni, il miglioramento della combustione dovuta all'introduzione di idrogeno e ossigeno in camera, potrebbe mitigare l'incremento di consumi, ma con una cella elettrolitica convenzionale, collegata brutalmente all'alternatore, senza alcun controllo sul sistema, si consuma sicuramente di più.

Domanda 2 : il mezzo facendo fuoristrada può inclinarsi molto e la soluzione potrebbe immettersi nel tubo che porta l'HHO all'aspirazione, c'è la valvola di non ritorno, ma non credo fermi il liquido, che succede se la soluzione va nell'aspirazione ? monto un decantatore per sicurezza ?

Ci sono tanti sistemi possibili. Ti suggerisco l'uso di un bubbler bello alto, che ti garantisce che dal sistema esce solo gas... a meno che non cappotti del tutto.

Domanda 3 : vorrei misurare bene il consumo, dove potrei acquistare un flussometro per carburanti ?

Per misurare bene i consumi, non basta un semplice flussometro in quanto il circuito carburante ha sempre dei condotti di ritorno la cui portata va conteggiata. Poi molto dipende dal tipo di sistema di iniezione che è montato sul motore.
L'unica prova realmente efficace e a basso costo richiede l'impiego di serbatoio 'estraibile' da pesare prima e dopo.

La prossima settimana porterò il mezzo da un pompista che mi dice avere strumenti adatti per misurare ad impianto HHO acceso e spento come variano i gas di scarico ... se variano ! Non mancherò di pubblicare i dati ottenuti.

Facci sapere, difficile fare previsioni.

Domanda 4 : Mi potete segnalare quali parametri in particolare devo monitorare ?

Non capisco bene la domanda.
Se ti riferisci al funzionamento e alla convenienza dell'applicazione del sistema sulla tua vettura, vanno monitorati primis i consumi, poi le emissioni allo scarico tipiche, cioè idrocarburi incombusti (HC), i monossidi (CO), la CO2, l'ossigeno, gli ossidi di azoto (NOx), l'opacità, il valore del lambda e, per ogni misura, conoscere la temperatura dei gas di scarico.

Domanda 5 : Il prototipo non è targato e circola in aree private, se funzionasse (minori emissioni nocive ed abbattimento dei consumi) il sistema sarebbe legalmente utilizzabile su strada montato su mezzi "normali" ? Il produttore del KIT, marchiato CE, dice di sì ... "non chiedere all'oste se il vino è buono" ...

Immagino che, a prescindere dal funzionamento del sistema, per omologare un veicolo alla circolazione su strada è necessario che il veicolo non sia un prototipo unico, ma che sia una vettura prodotta a norma di legge (con telaio, libretto e tutto). A quel punto la motorizzazione del posto può spiegarti come fare a ottenere la circolazione, le targhe e tutta la documentazione per la circolazione (immagino iscrizione al PRA, re-immatricolazione).

Se è un prototipo unico, puoi informarti se è possibile la circolazione con 'targa prova' (se hai i requisiti per richiederla... non è per tutti, devi essere del campo progettazione, riparazione o simili).

[EIM]

Salve Quantum Leap
grazie delle tue risposte e suggerimenti.

Domanda 1 : procederò con i tre pannelli, cosa intendi per "controllo di sistema" ? intendi il PWM che ho montato ? se ho ben capito con quello posso regolare gli Ampere assorbiti e quindi la qta di gas prodotto. Forse intendi invece la rimappatura della centralina che però sul proto non posso fare perchè blindata e priva di OBDII ...
Domanda 2 : eviterò di cappottare
Domanda 3 : non ci avevo pensato al ritorno ! avevo già stimato di mettere un serbatoio nautico, farò con quello; su un'altra macchina che sto testando ho montato un interfaccia sull'OBDII che mi da i dati in tempo reale via USB sul portatile, tra i vari parametri c'è "Real time fuel MPG" che dovrebbe essere il consumo in tempo reale, chiederò al produttore se tiene conto dei ritorni;
Domanda 4 : intendo dire la qualità e quantità di emissioni nocive, per me l'obiettivo "minor inquinamento" e pari di importanza a "minori consumi", terrò buoni i parametri che mi hai segnalato
Domanda 5 : ho a disposizione una targa prova (amico concessionario) ma con il proto non mi azzardo anche perchè ha il differenziale posteriore bloccato fisso e non può quindi circolare su asfalto; per gli altri mezzi la uso regolarmente per i test; prox settimana farò una chiacchierata conoscitiva con la MTCT ma sono già scettico ...

Grazie ancora.

[merovino]

Ciao EIM, anche io avevo pensato ad un sistema alternativo per alimentare la cella; sul tread "interveniamo sulle fonti di energia" avevo proposto di recuperare il calore dissipato dal radiatore tramite celle di Peltier e quindi produrre corrente per alimentare la cella. Mi hanno giustamente fatto notare che, se la corrente prodotta la utilizzo per ridurre il carico che l'alternatore produce sull'albero motore anzichè per alimentare la cella idrolitica e produrre idrogeno e ossigeno da immettere nei cilindri otterei sempre un risparmio e quindi un minor inquinamento ma in maniera diretta senza fare giri con trasferimenti di energia da un sistema all'altro e quindi inevitabili perdite per strada

http://www.energeticambiente.it/sist...i-energia.html

[Quantum Leap]

Ciao EIM,

Domanda 1 : procederò con i tre pannelli, cosa intendi per "controllo di sistema" ? intendi il PWM che ho montato ? se ho ben capito con quello posso regolare gli Ampere assorbiti e quindi la qta di gas prodotto.

Quello che intendevo dire fa parte di un ragionamento complesso. Provo a sintetizzarlo. Il tuo sistema di alimentazione elettrico (che parte dall'alternatore) è regolato in maniera tale che, quando la tensione batteria scende sotto i 14 Volt (tipico), richiede carico all'alternatore per ricaricarsi. Quando la tensione della batteria è maggiore di 14V l'alternatore non ha carico se non gli attriti meccanici.
Esistono però delle condizioni di funzionamento dell'alternatore che possono fornirti energia senza gravare sui consumi. Per esempio, immagina di avere la batteria già carica. Ogni volta che deceleri col pedale o lanci la vettura in discesa, puoi richiedere carico all'alternatore senza pesare direttamente sui consumi.
Se invece richiedi energia all'alternatore mentre la vettura è in accelerazione, carichi ulteriormente il motore consumando di più.
Questa cosa è stata già ampiamente compresa dalle case motoristiche ed è stata introdotta come strategia per ridurre i consumi e per richiedere energia all'alternatore evitando il più possibile condizioni che incrementano i consumi.
Per far funzionare il tuo sistema dovresti attingere il minimo in condizioni di moto 'ordinarie' e il più possibile quando il motore è in 'rilascio' (decelerazione, discese). All'effetto 'boost' dell'immissione di idrogeno si aggiunge il miglioramento della qualità della combustione dovuta alla sua introduzione in camera di combustione, per cui certamente esiste un 'break-even' point in cui la quantità di energia richiesta all'alternatore (con strategie ottimizzate) unita al miglioramento della combustione, determinano un miglioramento dei consumi. Ma non ti aspettare abbattimenti spettacolari.
Lo steso dicasi per alcuni degli inquinanti.
Il problema è che tale lavoro di ottimizzazione è un passo enorme per una sola persona. Ma niente è mai detto...

Domanda 3 : non ci avevo pensato al ritorno ! avevo già stimato di mettere un serbatoio nautico, farò con quello; su un'altra macchina che sto testando ho montato un interfaccia sull'OBDII che mi da i dati in tempo reale via USB sul portatile, tra i vari parametri c'è "Real time fuel MPG" che dovrebbe essere il consumo in tempo reale, chiederò al produttore se tiene conto dei ritorni;

L'interfaccia OBD (oggi EOBD) fa il conto sui tempi di apertura iniettore, sulla permeabilità degli iniettori e sulla pressione del carburante a monte dell'iniettore. Quindi il valore che dà è una stima del carburante realmente iniettato. Tale stima è certamente più precisa del semplice flussometro. Se però vuoi la massima accuratezza, devi misurare direttamente il peso del serbatoio 'prima' e 'dopo'. Ovviamente quando pesi 'prima' assicurati che tutti i condotti di mandata carburante siano già pieni.

Ciao. Un saluto all'amico Merovino che ritrovo volentieri.

[EIM]

Un saluto a tutti
scusate il ritardo ma la mattina che dovevo portare il mezzo a fare i controlli mi è morto il motorino di avviamento
Riparato, venerdì ho portato il mezzo presso un officina che fa revisioni con l'idea di verificare i parametri dei gas di scarico.
Ho portato il motore a temperatura ed ho fatto le misurazioni con motore al minimo in tre condizioni : solo benzina, impianto HHO acceso con PWM al minimo (lettura circa 1 Ah), HHO acceso con PWM al massimo (11 Ah). Già alla prima lettura mi sono messo le mani nei capelli : tutti i parametri erano fuori scala ! Il motore 1600 16V Suzuki che mi avevano dato per "fresco" e revisionato è probabilmente molto più anziano o comunque ha problemi ! CO, CO2 e NOX sono oltre i valori massimi. Test stoppato.
Programma : tiro giù il motore e lo apro. Se non ha cose allucinanti lo faccio revisionare e riprovo.

Domanda per gli esperti : se con l'occasione lo facessi ceramizzare ? ... giusto perchè è già smontato, mi metterei nella condizione di poter eventualmente fare ulteriori test in futuro ...

Cosa ho imparato a livello generale : verificare prima le basi di partenza di un esperimento.

A livello specifico : ibridare motori "stanchi" è insensato.

Vado a lavurar ...

[EIM]

@Quantum Leap :

grazie 1000 delle info.
Ho ragionato sul sistema bilanciato in base allo stato dell'accelleratore. Da quello che ho letto la migliore condizione per far si che l'HHO migliori la combustione ed i consumi è nel regime di coppia del motore, diciamo nel mio caso 1800 RPM c.a. Sicuramente a batteria carica in discesa l'alternatore lavora poco ma anche il motore gira poco e quindi l'incidenza del sistema HHO sarebbe minima, credo. Cmq a montare un microswitch o collegare il PWM al pedale del gas ci vuole poco, me lo appunto fra i test da fare.

Sono convinto che la soluzione sia nell'ottimizzazione. Ho montato un interfaccia OBD-USB su un altro mezzo targato che monta un V6 4000 benzina che tra i vari parametri mi da anche un MPG in tempo reale e medio. Ho percorso un tratto misto di 5 km con tutto ciò che di elettrico potevo disattivare. Ho rifatto poi lo stesso accendendo di tutto e collegando due inverter da 150W alle due prese accendisigari (i fusibili hanno retto ), ho usato il cruise control impostato a 50 km/h in entrambi i casi per cercare di normalizzare lo stile di guida. Rifarò il test in modo meno "homemade" ma il risultato è stato un peggioramento del 5% circa facendo la media tra due ripetizioni, di più non sono riuscito a fare per motivi di traffico. Questo mi induce a sfruttare il tempo che sarà necessario a sistemare il motore per lavorare sulla parte elettrica, programma :

- montare altri due pannelli fotovoltaici
- montare sull'asse posteriore due cerchioni modificati con inseriti all'interno due hub motor a recupero di energia, ne ho trovati alcuni (USA e oriente) con la centralina che accetta un comando esterno che ne gestisce in modo fisso la funzionalità (solo recupero / motore), ovviamente la funzione motore non la userei (ci vorrebbero, credo, almeno due motori da 10 Kw per spostare il proto e non mi posso permettere questa spesa !); il dubbio sta nel fatto che questo mezzo specifico si muove a basse velocità (10 Km/h) ed incostanti ... altre idee ?
- sganciare l'impianto HHO dall'alternatore e dalla batteria master e montare una seconda batteria dedicata (ne ho recuperata una da 150 Ah di derivazione impianto solare)
- montare un pannello di controllo di carica della IIa batteria tipo camper per eventualmente attingere all'alternatore in caso di emergenza

Che ne pensi ?

Grazie ancora dell'aiuto