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accumulo a gravità o meccanico, di energia

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  • accumulo a gravità o meccanico, di energia

    Buongiorno. Sicuramente è stato già trattato, quindi se è “cosa vecchia” scusatemi. Vorrei proporre un sistema di accumulo di energia di tipo meccanico; di solito si pensa al volano, ma io penso alla forza di gravità o di carica di molle di vario tipo.


    L'idea è questa: con l'energia in surplus da un sistema per esempio fotovoltaico, si fa muovere un motore che porterà un peso ad una certa altezza; la discesa del peso muoverà invece un generatore. Io non ho fatto calcoli (non ho il tempo e la capacità) ma, per esempio, solo per dare dei numeri, un motore da 500 watt, attraverso una serie di de-moltipliche, alza, per esempio, una tonnellata a 10 metri di altezza (ma forse la stessa energia andrebbe bene per alzare 10 tonnellate di un metro) nel tempo di 15 minuti; ora, il peso tenderà a ritornare nella sua posizione iniziale, al suolo, e per farlo muoverà a ritroso la stessa demoltiplica che questa volta azionerà un generatore che fornirà energia, di notte, di giorno, anche dopo mesi (od anni) di fermo. L'idea è sicuramente già conosciuta ed al posto del peso e dell'altezza si può mettere una serie di grosse molle a spirale (ma anche elicoidali, ecc.). Lo scopo è quello di accumulare energia senza perdite dovute al trascorrere del tempo da quando si accumula a quando se ne usufruisce (le perdite ci sono, ma sono altre); è anche quello di avere un sistema affidabile ed economico ed adattabile alle circostanze (della zona, delle dimensioni del luogo, ecc.).

    Qualcuno può fare dei calcoli per vedere quali sono i numeri in gioco?


    Diciamo che in una casa in città è meno pratico che farlo in zone aperte, ma anche per la città si può studiare qualcosa. Per la città (o dove lo spazio conta e non se ne ha molto) andrebbe un sistema a barre di torsione; per la campagna un sistema a traliccio (od anche a pozzo). L'energia lo “carica”, e quando si rilascia il freno ecco che accade la cosa inversa, produce energia. Sicuramente ha delle perdite, non so quantificarle ma ci sono, ma dovrebbe essere robusto come accumulatore, le parti meccaniche sono di per se massicce; i motori hanno specifiche “tranquille”, si potrebbe fare benissimo con pezzi di recupero (alternatore di auto e motore di un argano di cantiere e funzionerebbe lo stesso alla grande); non teme il caldo il freddo o la pioggia.
    La costruzione dovrebbe essere abbastanza facile, anche se specifica (buone saldature; de-moltipliche calcolate, ecc.) ed è solo la fantasia a limitarne le versioni: a “balestra”, a bascula (con fulcro molto spostato da una parte, naturalmente), a torre, a traliccio, a pozzo; ecc. Per un sistema a traliccio il peso potrebbe essere un cassone di acqua od un blocco di cemento (ma l'acqua la puoi “dosare” meglio).

    Ingranaggi a presa unidirezionale selezionano automaticamente il motore od il generatore (ma potrebbe essere lo stesso motore che trascinato produrrebbe energia, ma forse con un rendimento minore rispetto ad un alternatore “puro”, non so.
    Poi, se a metà del tempo di erogazione (cioè, del discesa del peso, nell'esempio, o di rilascio della molla) ritorna ad esserci una energia da parte del motore, ecco che il sistema re-inizierà ad accumulare.
    All'inizio ho parlato di motore da 500 watt, di 10 tonnellate e di 15 minuti; i pesi ed i tempi sono orientativi, la demoltiplica serve anche a prolungare il tempo non tanto per il sollevamento, ma per il rilascio dell'energia che deve durare il tempo di mancanza dell'energia fotovoltaica od altra. Certo che con 500 watt per 5 ore, di peso se ne alza parecchio (trovando il modo di superare il riscaldamento del motore stesso, se è un problema), ma per non doverlo alzare troppo basta aumentarlo facendo in modo che le de-moltipliche alzino un peso sufficiente per un tempo sufficiente di rilascio dell'energia desiderata, per il tempo voluto.

  • #2
    mi avevano parlato di un sistema simili in Svizzera.
    Qui il primo articolo che ho trovato
    Accumulare energia impilando blocchi di calcestruzzo: come funziona? | QualEnergia.it

    magari cercando meglio si trovano notizie più recenti

    Inviato dal mio SM-G973F utilizzando Tapatalk

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    • #3
      se con 500w alzi (come nel tuo esempio) 10T per 15 minuti
      il sistema potrà generare (molti meno di) 500w per 15 minuti...

      non mi sembra un grande affare
      mettere 10T in alto 'in sicurezza' penso che costi molto in termini di soldi spazio e manutenzione...
      Winter is coming
      https://monitoringpublic.solaredge.c...006#/dashboard

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      • #4
        Originariamente inviato da vonklausen Visualizza il messaggio
        mi avevano parlato di un sistema simili in Svizzera.
        Qui il primo articolo che ho trovato
        Accumulare energia impilando blocchi di calcestruzzo: come funziona? | QualEnergia.it

        magari cercando meglio si trovano notizie più recenti

        Inviato dal mio SM-G973F utilizzando Tapatalk
        Caspita, grazie, sto leggendo; certo che hanno fatto le cose in grande, è a gravità, e forse la grandezza ha tolto l'attenzione delle piccole utenze; si può fare (secondo me) anche per monofamiglie, a gravità, o meglio, con l'uso di molle (di vario tipo). Penso che in un volume di 1,5Mq possa entrare tutto (molla a barra di torsione, motore, alternatore, demoltipliche e cose varie). Loro la vedono come un'alternativa alle batterie al litio, il che è tutto dire, evidentemente ha un buon rapporto costo-efficienza. parlano di costi (sicuramente orientativi, ma danno un'idea) di 150 dollari X KW/h in ribasso nel tempo. Penso che realizzati potrebbero costare anche meno. C'è un costo iniziale di componenti simili per tutti (motore, alternatore, gruppo di demoltiplica); la molla (od il sistema di accumulo meccanico od a gravità) è in proporzione ai KW/h che si vogliono accumulare ed usare; cioè, se una molla impiega un'ora a caricarsi darà poi energia per un'ora, se si carica in 10 ore darà energia per 10 ore, ma è chiaro che la molla o l'altezza sono in proporzione all'accumulo/rilascio, motore ed alternatore possono anche rimanere gli stessi. Quindi un sistema componibile che si adegua alla potenza fornita ed al luogo (dalla vasta fattoria alla casa in città) e che non scade nel tempo, non ha diminuzione di prestazioni e tutte le problematiche delle batterie chimiche.

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        • #5
          Originariamente inviato da subitomauro Visualizza il messaggio
          se con 500w alzi (come nel tuo esempio) 10T per 15 minuti
          il sistema potrà generare (molti meno di) 500w per 15 minuti...

          non mi sembra un grande affare
          mettere 10T in alto 'in sicurezza' penso che costi molto in termini di soldi spazio e manutenzione...
          Infatti avevo precisato che i numeri sono solo di esempio, per mettere una cifra, i calcoli sono tutti da fare, ma ho visto che da altre parti è stato fatto, anche se in grande, ma si parla di decine di MW/h per 2000 abitazioni per tutto il giorno; sicuramente per una famiglia per la sera/notte, i costi, le dimensioni e la fattibilità ci sono.

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          • #6
            Ciao Qanto,
            forse ti interessa Batteria a gravità

            A me piace molto, ma ...
            ma nelle FAQ non c'è risposta a Questions che non ci sono, ma per me sarebbero fondamentali:
            - è attivo questo sistema?
            - se è attivo, che prestazioni certificate fornisce?
            - se non è attivo, perché non lo è?

            Saluti.

            M

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            • #7
              Originariamente inviato da Mosley Visualizza il messaggio
              Ciao Qanto,
              forse ti interessa Batteria a gravità

              A me piace molto, ma ...
              ma nelle FAQ non c'è risposta a Questions che non ci sono, ma per me sarebbero fondamentali:
              - è attivo questo sistema?
              - se è attivo, che prestazioni certificate fornisce?
              - se non è attivo, perché non lo è?

              Saluti.

              M
              Giusto, ma ciò è perfettamente inerente alla sezione "energie controverse", dove non ci si può certo aspettare certificazioni, ed alla sottosezione "il garage dell'inventore" dove tutto è un crogiolo di idee in tumulto; dove ognuno mette, se può, del suo, senza aspettarsi subito un funzionamento impeccabile.
              Il sistema, vedo, che si studia in svariati luoghi; l'uso della gravità sembra più un'immobilità dell'invettiva piuttosto che l'unica soluzione; c'è ancora molto da dire sull'accumulo meccanico; anche l'orologio a pendolo (che usa il pendolo per sincronizzare la discesa degli accumulatori a peso che fanno muovere gli ingranaggi) non è nato subito per come lo conosciamo; avrà avuto dei prototipi, degli archetipi, però poi ha funzionato; questione di ingranaggi; questione di disegno, questione di calcoli, ma poi ha funzionato e funziona ancora. l'invenzione ha un inizio che è l'idea, che si basa sul principio e si proietta in un àmbito dove ancora non esiste nulla di simile. Certo che se tutti pensano ad alte costruzioni, si pensa subito che non è cosa da singolo; però da ragazzini (parlo ai più maturi) quanti di voi hanno avuto automobiline che le "caricavi" arretrandole e poi partivano grazie all'energia immagazzinata portandole indietro? Il principio è lo stesso; se funziona sulle macchinine, se funziona per gli orologi, perchè non deve funzionare per far girare un alternatore? Le forze in gioco sono differenti, ma è tutto lì, il principio è lo stesso, accumulo meccanico, che può essere anche compatto se si usano componenti da alto accumulo come le barre di torsione. Certo, facendolo con un traliccio è tutto più semplicemente visualizzabile, come un orologio a pendolo è più semplice di un orologio da polso, ma il principio non cambia. Il Big Ben a Londra ed il vostro orologio meccanico adottano lo stesso (o gli stessi) principi; il Big Ben viene caricato ogni due giorni, il vostro orologio meccanico dipende, se è automatico basta il movimento (> ricarica con il movimento delle onde del mare? Pensateci, sarebbe possibile); a volte c'è il pendolo, a volte il bilanciere oppure un regolatore centrifugo a sfere. Tutto si adegua allo scopo.

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              • #8
                Originariamente inviato da Qanto Visualizza il messaggio
                ... quanti di voi hanno avuto automobiline che le "caricavi" arretrandole e poi partivano grazie all'energia immagazzinata portandole indietro? Il principio è lo stesso; se funziona sulle macchinine, se funziona per gli orologi, perchè non deve funzionare per far girare un alternatore?
                E chi non si è baloccato con le barchette col motorino pop-pop, e con l'idea di usarlo per la propulsione di navi?
                Ma di navi col motore pop-pop non ce ne sono ... eppure, "il principio è lo stesso" ...

                Tutto si adegua allo scopo.
                Amen
                Ultima modifica di Mosley; 21-08-2020, 17:21.

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                • #9
                  Originariamente inviato da Mosley Visualizza il messaggio
                  E chi non si è baloccato con le barchette col motorino pop-pop, e con l'idea di usarlo per la propulsioni di navi?
                  Ma di navi col motore pop-pop non ce ne sono ... eppure, "il principio è lo stesso" ...


                  Amen
                  Si, dici giusto; il principio è lo stesso: Azione-Reazione: [da Internet: “La spinta, o la trazione, necessaria alla propulsione di un aeromobile è ottenuta proiettando una massa fluida nel verso opposto alla direzione del moto. La trazione nasce, per il principio di azione e reazione, come reazione alla forza che deve essere esercitata sulla massa per accelerarla. Nel caso dei propulsori ad elica (motoelica e turboelica) l’elica chiama a sé e poi proietta all’indietro aria ambiente.”]

                  Chiaramente vale anche nell'acqua, ma nel motore pop-pop era inadeguato e troppo empirico con la sua alternanza funzionale, per le navi si sono sviluppate le eliche (stesso principio) ed il motore azione-reazione che ricorda il pop-pop ha avuto più fortuna nei razzi.


                  Il principio è lo stesso, ma tutto si adegua allo scopo e quindi sulle navi sono meglio le eliche (od anche, in alcuni casi, l'idrogetto); l'azione-reazione del pop-pop si può ritrovare (ma meglio realizzata, cioè rivista e corretta) sui razzi, e non è cosa da poco.
                  Ecco perchè sono convinto che l'accumulo di energia, quando è possibile e senza nulla togliere agli altri tipi di accumulo, sia meglio ridefinirlo a gravità per le aziende ed a molla per il privato; altrimenti sui tetti ci sarebbe un affollamento di tralicci, ognuno con il suo peso di accumulo, sarebbe inattuabile, come far andare un moderno scafo col motore pop-pop. No; ci sono allestimenti per i grandi accumuli industriali e ci sono piccoli allestimenti per il privato.


                  Del tuo esempio vorrei dire una cosa; ho paragonato un meccanismo di accumulo meccanico all'orologio perchè è evidente la rassomiglianza componentistica; c'è un peso, in alcuni; in altri c'è una molla che accumula energia, che rilascia poi gradualmente controllata da un regolatore centrifugo (che negli orologi è il bilancere che rilascia l'energia passo-passo attraverso lo scappamento) nel mio esempio i componenti (la specie di componenti) è sovrapponibile al, diciamo, 90%, ma anche al 95%; sia nel disegno, sia nelle funzioni, sia nella catena di funzionamento; ma nel tuo esempio, il confronto è con cosa? Hai confrontato un “motore” pop-pop a cosa? Quello che si avvicina di più è l'idrogetto, che è su alcune navi e funziona; quindi mi dai ragione? Ma chiaramente praticamente nulla è sovrapponibile tra un “motore” pop-pop ed una nave, anche del passato, quindi il tuo esempio, è un esempio?


                  Sicuramente per l'industria non è vantaggioso indirizzarsi verso un sistema meccanico di accumulo di energia, le strategie commerciali sono altre, quindi stiamo conversando più sull'accademico che sul reale; sicuramente verrà realizzato e funzionerà, ma sarà una nicchia.

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