Fai da te dubbi pico idroelettrico

[baldo19972]

Buongiorno,
vorrei realizzare un impianto in isola avendo a disposizione 35m netti di salto e 4 l/s di portata.
Ho gia una ruota a disposizione e possibilmente, se compatibile, vorrei utilizzare quella.
L'impianto sarebbe dotato di generatore PMG, raddrizzatore, regolatore di carica, zavorra, batterie ed inverter.

1) la velocità di rotazione sarà circa di 1000rpm, con regolazione manuale. Per cui avrò una variabilità di rpm non trascurabile. E' un problema questo, oppure avrò solo una oscillazione rispetto alla tensione nominale ma che attraverso il raddizzatore e regolatore di carica non mi inciderà sui carichi/batterie?
2)La resistenza zavorra la collego ai morsetti di carico del regolatore di carica (DC) o la collego in alternata dopo l'inverter (AC)? Non ne ho trovate in rete, potete mettermi un link per acquistare resistenza e controllore?
3)l'inverter lo collego ai morsetti di carico del regolatore di carica o in parallelo alle batterie come si vede sui manuali?
4) avendo a disposizione un motore trifase con condensatore potrei utilizzare anche quello o conviene mettere comunque un PMG anche per via della difficoltà sulla regolazione della velocità di rotazione? magari con collegamento c2c? però non potrei piu inserire delle batterie a meno di mettere un alimentatore.

Grazie

[sandroturbine]

ciao baldo, benvenuto!

Come faccio a dirti se la ruota idraulica va bene ?Diametro primario ruota ? tipo ruota ? larghezza ?
La velocità nominale dipende dal salto netto e dal diametro ruota . Il generatore non dovrà mai andare in "fuga " cioè fuorigiri ovvero al doppio della velocità nominale .
Come si ottiene questo ? con un regolatore a carico costante che tu chiami resistenze controllore oppure con un relè a soglia e una valvola a sfera motorizzata che chiude l'acqua quando le batterie sono cariche .
avendo i dati della ruota potremo fare altri progetti .....
sandro

[baldo19972]

Ciao Sandro, grazie della risposta.

I dati della ruota sono indicativamente 30cm diametro, 4 cm larghezza pala, tipo pala Pelton.
Più che altro avevo tascurato la parte idraulica (che non è meno importante) in quanto i miei quesiti erano concentrati sulla parte elettrica, quella assolutamente da sostituire ed adattare a quella meccanica esistente.

[sandroturbine]

la tua ruota con quella pressiione farà 750- 800 giri /m il diametro getto da 4 l/s avrà un diametro di 14mm
la larghezza pala dovrebbe essere 50 mm ..puoi risolvere facendo 2 getti contrapposti da 10mm
la potenza idraulica massima disponibile è 1373 W
la potenza meccanica all'albero ,considerato un rendimento idraulico ruota del 70 %, sarà 960 W
ora si puo parlare di generatore : un asincrono 8 poli da 1.5 kW è sconsigliato per il suo basso rendimento ..
l'unica soluzione è un pmg per eolico con uscita trifase ..per un prodotto accettabile servono 700 € .. devi scegliere la tensione batteria ,dicamo 48 V e abbinare un raddrizzatore trifase . La potenza elettrica disponibile sarà 750 W
a 48 V sono circa 16 A . Il regolatore adatto a questa soluzione è un pwm in parallelo alle batterie .Avrà 3 funzioni principali : limitare la carica delle batterie ,mantenere costante la velocità del generatore ,utilizzare l'energia in eccesso ad esempio scaldando acqua in un boiler .La produzione giornaliera è di 18 kWh sufficiente per un abitazione e per produrre 200litri /giorno di acs .
L'inverter potrà essere scelto secondo le proprie esigenze di picchi di consumo ,ricordo che la corrente di picco di un inverter 3 kW a 48 V è 125 A quindi le batterie dovranno essere almeno da 200Ah . il regolatore potrebbe essere un Tristar 45-45 ,la resistenza per il boiler ,una 48 V da 1500W ..la trovi in rete senza problemi ,sono in inox e vanno bene ..le ho testate .
Rimane ancora da fare un sistema di sicurezza per evitare che un guasto elettrico o elettronico ti faccia scoppiare batterie e inverter . Intercettare l'acqua della turbina e chiuderla è in apparenza la soluzione più semplice ...serve invece una valvola a farfalla motorizzata e relativo servocomando alimentato a tensione batteria con ritorno a molla .. di ottima qualità , belimo offre queste soluzioni .. ogni altro accrocchio autocostruito non offre mai la sicurezza richiesta dal sistema.. l'alimentazionedell'attuatore dovrà essere fatta da contatti nc in serie che si aprono in emergenza ,tipo il termostato del boiler,l'allarme inverter, un termostato da 80 gradi sul generatore,arallelo all'alimentazio e un semplice interruttore che servirà per accendere e spegnere la turbina .Uno zener da 60 V 5 W in parallelo alla linea di alimentazione dell'attuatore installato a valle del fusibile di protezione da 2 A servirà a completare il circuito di protezione.
Come si vede un impianto simile ha una certa complessità e ,anche scegliendo i componeti più adatti,un certo costo minimo sotto il quale è preferibile non andare . Esistono anche soluzioni più economiche..ma ne riparleremo ...

[pino81]

scusate,ma perché non usare direttamente un generatore monofase 220 v,faciliterà anche il trasporto dell' energia al punto di utilizzo,che sicuramente non sarà adiacente al luogo di produzione.. il servo comando dovrá anche mantenere la velocità di sincronismo,si può provare a cannibalizzare anche tutto il sistema di un gruppo elettrogeno con la termica guasta,sul motore dava gas,sulla diga da acqua.