Mongolia

[Stregatto]

Scusate la divagazione. Ieri sera mi sono visto il DVD di un film tedesco girato in Mongolia ("Cane giallo in Mongolia", mi pare), i cui protagonisti sono una famiglia mongola che vive in mezzo al deserto sotto una yurta (tenda di feltro, con una struttura in legno abbastanza sofisticata, ma facilmente smontabile e caricabile su un carretto, come si vede alla fine del film). A fianco di questa esistenza piuttosto primitiva (fanno il fuoco con lo sterco dei bufali che usano per il latte e per tirare i loro carri) ci sono i segni della tecnologia: una moto 2T che il padre usa per andare in città, e (qui arriviamo al dunque) un generatore di corrente a vento (HAWT a 3 pale montato su un palo controventato) con cui illuminano la casa di notte (se il vento c'è, se no usano le candele).
Mi è venuto da pensare che, siccome il vento è variabile, mi sarei aspettato una intensità di luce variabile delle lampadine. Invece la luce è costante. E' un espediente usato dal regista per avere una luce decente, o davvero è possibile regolare la tensione della corrente in modo che sia costante (e non bruci le lampadine) ?
Non meravigliatevi della mia ignoranza elettrotecnica, ma quella intrusione della tecnologia in una vita primitiva mi ha colpito più di tanti pannelli fotovoltaici.

[Stregatto]

E intanto che ci sono, il fatto che quella povera famiglia mongola usasse l'energia del vento per illuminarsi la tenda mi ha aperto uno scenario.
Allora non dovrebbe essere difficile fabbricarsi un piccolo motore con cui illuminare la casa e magari produrre acqua calda.
Sono due tipi di applicazione per cui non occorre avere corrente a frequenza costante (e questo dovrebbe eliminare molti problemi) e addirittura, per la produzione di acqua calda con una semplice resistenza, anche l'esigenza di avere una tensione costante.
Però la tensione non può essere troppo alta o troppo bassa, e questo fa sì che l'alternatore o la dinamo siano progettati in modo da accoppiarsi a un certo tipo di elica. Per dirne una, un'elica del tipo cretese a vele è molto lenta e richiede un moltiplicatore oppure un generatore in grado di produrre corrente a basso numero di giri.
L'ho già detto che sono quasi digiuno di elettrotecnica, ma spero che qualcuno faccia commenti in proposito. Non penso che basti andare da un negozio di articoli elettrotecnici e ordinare un generatore che funzioni a un certo numero di giri dando una certa tensione.

[Wattos]

ciao si effettivamente la potenza dell'eolico cioè corrente e tensione è molto variabile, l'unico modo per alimentare costantemente 1 carico quindi è il taglio di potenza
esempio io ho un generatore da 10w e lo limito a 3w se lui da 6w 9w 5w 10w 7w a me ne arrivano sempre 3 ovvimanete il resto è1 po sprecato, nel caso produca meno ovviamente si spegne tutto
1 soluzione 1 pelo + tecnologica è intanto accumulare il + possibile (magari tutto con i convertitori cc retroazioanti ad altissima resa) in alternativa 1 semplice diodo tra eolico e batteria, mettere tutto in 1 accumulatore o comunque il + possibile e poi successivamente decidere di dosare l'erogazione di potenza secondo la tensione e la potenza del carico, esce quindi sempre tensione costante e non rischi di rimanere al buio quando non c'è vento
è il principio dello stand alone e in pratica col vento accumuli e alimenti le luci e quando non c'è vento ti rimane l'accumulo, alimentare 1 tenda con l'eolico non so voi ma a me fa 1 certo effetto di libertà... non so xkè

l'elettricità è molto simile all'acqua per intenderci è come se l'eolico fosse 1 flusso d'acqua gratis che varia molto di portata e pressione ma tu è come se avessi 1 rubinetto dove prelevi 1 portata e 1 tensione costanti magari dietro al rubinetto c'è la potenza di valanga ma tu continui a prelevare solo 1 filo d'acqua costante, l'ideale quindi sarebbe accumulare tutto in 1 diga e aprire il rubinetto... non so se è + chiaro, ciau

[Stregatto]

Hai ragione. Penso che una batteria tampone aiuti molto a coprire i vuoti di alimentazione e a evitare i picchi di tensione (anche se la mia cultura automobilistica mi ricorda che nelle auto c'è sempre un regolatore di tensione che evita le sovratensioni). Non ho visto in quel film tracci adi batteria ma ci poteva essere.
Allora: alternatore+raddrizzatore (e perchè non una dinamo ?)+batteria+lampadine per i 12 V dovrebbe andare bene.
Per fare acqua calda con una resistenza qualunque tensione e tipo di corrente dovrebbe andare bene. Sarebbe bello poter deviare sul riscaldatore dell'acqua l'eccesso di tensione/corrente disponibile dopo avere caricato la batteria.
Però immagino che l'alternatore dovrebbe essere adeguato al numero di giri dell'elica. Anche se la frequenza non mi interessa, l'alternatore dovrebbe essere in grado di dare i famosi 12 V per la batteria con un vento di 5 m/s, diciamo.
(e se il vento è più veloce, il regolatore di tensione, oltre a mantenere la tensione costante, che fa ? taglia la corrente o la lascia passare a 12 V ?

Alla fine credo che sia più semplice ripiegare sul semplice riscaldamento dell'acqua. Nessuna regolazione di tensione o di numero di giri; la dinamo gira come l'elica e dà una certa tensione crescente con la velocità. La corrente, cioè la potenza assorbita dalla resistenza di riscaldamento, dipendono dagli Ohm di questa. Credo che occorra un sistema a resistenza variabile che eviti che la dinamo giri a vuoto. Non mi pare che con un'elica che gira a velocità proprorzionale a quella del vento, e quindi con una potenza assorbibile proporzionale al cubo della velocità, si possa sfruttare tutta la potenza disponibile a tutte le velocità senza un qualche tipo di regolazione.

Spero di essermi spiegato. L'avevo detto che sono ignorante di elettrotecnca...

PS. Mi accorgo adesso che c'è già chi ci ha pensato:
Wind Turbine Water Heating - Wind

Grazie per l'attenzione. Se riesco a cavarne qualcosa di utile non vi scoccerò più coi miei dubbi amletici

[Wattos]

ciao, we andiamo per ordine
allora si appunto nelle auto c'è 1 sistema di nuovo col taglio di potenza ti ricordi l'esempio dei 3W costanti anche se il generatore rende 10W o 5W è proprio identico
ovviamente il taglio di potenza viene fatto misurando la tensione

la dinamo è semplicemente 1 piccolo alternatore non so perchè si ostinano a chiamarla dinamo è l'alternatore da bici (la dinamo è 1 macchina in cc te lo dice 1 elettrotecnico) se non ci credi aprila oppure falla girare e misura la tensione, vedrai che pura alternata a meno di non usare 1 motore in cc a magneti permanenti come generatore allora quella si che è 1 dianamo o generatore in cc

ci 2sistemi che fanno il taglio, il primo si occupa semplicemente di tagliare la potenza in eccesso nel vero senso della parola in pratica taglia il circuito cioè non con le forbici ma lo apre tramite 1 interruttore
il 2sistema invece di interrompere l'alimentazione, dirotta la potenza da 1 altra parte o su un altro carico e quindi magari sulla resistenza per scaldare l'acqua
il secondo caso potrebbe fare al caso tuo, viene spesso chiamato regolatore shunt ci sono 1 marea di schemi se vuoi te li posto tutti, a te potrebbe fare al caso tuo 1 regolatore shunt che dirotti la potena su 1 R una volta caricata la batteria

l'accumulo in calore non è reversibile se non con pompe di calore "ideali", comunque è sempre 1 modo di trasformare energia, un accumulo potrebbe essere 1 volano collegato direttamente all'asse del generatore eolico cioè tu da buon meccanico mi insegni che è 1sistema inerziale tipo 1 grossa "trottola", si trova nei motori delle auto per mantenera 1 certa fluidità del motore che altrimenti andrebbe quasi a "scatti" non è proprio semplice da realizzare però se c'è 1forte rafica di vento potrebbe mettere in moto il generatore e quindi il volano e portarlo ad alti giri poi 1 volta che vuoi prelevare colleghi il tuo carico e cominci a frenare l'energia del volano al posto di usare 1 batteria, l'efficienza della batteria è del 70-80% ovvero circa 90% a ciclo, l'efficienza del volano è 100% in teoria poi devi fare i conti con le perdite meccaniche di attrito, di ventilazione che sono costanti e a lungo andare potrebbero mangiarsi tutta l'energia che il volano ha accumulato...
1altro sistema di accumulo è usare 1 pompa collegata assialmente al generatore eolico che tira su acqua, e la fa riscendere con 1 certa resa del 50% nel salire e 50% a scendere, ci sono molti altri sistemi di accumulo tipo aria compressa, idrogeno, sollevamento di pesi, ma certamente la batteria è il + semplice e rapido ed efficace

ecco i 2 schemini