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Cilindro termico rotante ad energia solare .

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  • Cilindro termico rotante ad energia solare .

    Questo semplice cilindro simula in piccolo il fenomeno di evaporazione e condensazione dell’acqua che avviene sulla superficie terrestre.
    Sulla terra l’acqua degli oceani evapora formando le nubi e condensandosi sulle alture dei monti, da cui scende fornendo energia idroelettrica.
    Similmente nel fondo del cilindro vi è contenuta una miscela di liquidi che evapora a bassa temperatura (30-60 gradi Celsius), ma non fuoriesce in quanto il cilindro è chiuso.
    Riscaldandolo con energia solare o altre fonti di energia (legna , scarti ecc..), il liquido evaporando si deposita nella parte alta, più fredda del cilindro.
    Grazie alla particolare conformazione interna del cilindro , il liquido si deposita preferenzialmente solo nell’emisfero più freddo,dove vi sono delle alette di condensazione, creando una differenza di peso da un lato.
    A causa della gravità terrestre, il cilindro pertanto ruota, attorno al proprio asse, per ristabilire il baricentro.
    La parte più fredda del cilindro quindi si posiziona in basso dove vi è la fonte di calore (specchio solare).
    Il calore fa evaporare nuovamente il liquido contenuto in basso , che si condensa nuovamente nella parte alta del cilindro, che ora è fredda.
    Questo ciclo continuo di evaporazione e condensazione del liquido fa ruotare continuamente il cilindro termico che può essere collegato con un alternatore per sviluppare energia elettrica.
    Nei motori a combustione interna si ha aumento di volume dei gas combusti , in questo tipo di motore il volume del gas non aumenta (trasformazione isocora ), in quanto il cilindro è chiuso.


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ID: 1982250
    Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "

  • #2
    Originariamente inviato da zagami Visualizza il messaggio
    Questo semplice cilindro simula in piccolo il fenomeno di evaporazione e condensazione dell’acqua che avviene sulla superficie terrestre.
    Sulla terra l’acqua degli oceani evapora formando le nubi e condensandosi sulle alture dei monti, da cui scende fornendo energia idroelettrica.
    Ciao Zag, è un'altra delle tue invenzioni, o è un sistema che esiste già?
    Ma non ho capito come gira questa ruota o colindro. In pratica mediante il sole una quota di acqua evapora e va a finire in alto nei monti da dove scende e fornisce energia idroelettrica.
    Ma non ho capito come è fatto dentro il cilindro? La superficie esposta al sole qual'è .
    Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "

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    • #3
      Ciao Toni .
      Si questa è un'altra mia idea da realizzare. In pratica il cilindro assorbe energia termica dal sole ,il liquido interno , che può essere acqua o un altro liquido basso bollente evapora e fa girare mediante il suo moto ascensionale il cilindro che ha delle alette tipo una turbina a vapore , si condensa nella parte alta del cilindro e si deposita condensando e facendo ruotare ulteriolmente il cilindro.
      In pratica questo cilindro si comporta come una turbina a vapore e una turbina a liquidi, sfruttando ambedue i principi.
      La turbina all'interno è priva di attriti in quanto quello che gira è tutto il cilindro che espone la superficie laterale al sole.
      Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "

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      • #4
        Non è vero che non c'é attrito.

        Se nella parte bassa c'è un liquido che deve evaporare e il cilindro gira..trascinerà per attrito il liquido nella direzione di rotolamento...sino a quando la gravità sarà piu forte dell'attrito, e allora il liquido rotolerà indietro.

        Se poi ci sono alette interne..ancora peggio..

        Le alette..se ci sono..ruotano anche loro..per cui le avrai ovunque..cioè è come non averle..

        Se scaldi la parte esterna del cilindroi che ruota, dopo mezzo giro questa parte calda (in metallo?) sarà in alto...e dovrà perdere calore sino a t inferiore all'evaporazione per poter condensare gas..ma se hai una grande massa...i tempi sono lunghi e l'efficienza nulla.

        Devi gestire poi un forte differenziale di pressione..perche a macchina ferma tutto è condensato mentre a macchina in funzione una elevata % di liquido è in fase gassosa..ma a volume costante significa pressione e temperatura in aumento.

        Poi..per conduzione tutta la struttura man mano tenderà ad assumere ugual temperatura e quindi non avrai più un differenziale da sfruttare

        Infine..lo sfruttabile sono i litri/secondo di liquido che rimane appeso nella parte alta della struttura (se mai rimane)...vedi nella sezione Idro che rendimenti effimeri si hanno...si parla di centinaia di litri/secondo per avere produzioni infime..

        Insomma..secondo me non funziona..molto meglio sfruttare il delta pressione
        CASA NO GAS: Costruzione anni '30, No Cappotto, Doppi Vetri, Isolamento Solaio,4 lati liberi SUPERFICIE RISCALDATA: 250 mq su 2 Piani (Radiante) + Taverna 120 mq (Fancoil, in modo discontinuo) GENERATORE: PDC 12 kW Zubadan Mitshubishi+ Boiler 200 Lt per ACS RAFFRESCAMENTO: Aermec on-off FV: 15,18 kW di Sunpower + Tigo (pesanti ombre) CUCINA Induzione

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        • #5
          Originariamente inviato da marcober Visualizza il messaggio
          Non è vero che non c'é attrito.
          Se nella parte bassa c'è un liquido che deve evaporare e il cilindro gira..trascinerà per attrito il liquido nella direzione di rotolamento...sino a quando la gravità sarà piu forte dell'attrito, e allora il liquido rotolerà indietro.
          Ciao Marco , in parte potresti avere regione, in parte no , perchè ad ogni problema vi è una soluzione. Insomma io non sono cosi pessimista come dici tu.
          Intanto ti assicuro che di girare gira di sicuro l'aggeggio. La differenza di temperatura tra la parte bassa ed alta è tanto più evidente quanto più grande è la ruota . Insomma per avere un buon risulatato non devi pensare a piccoli cilindri tipo quelli visti come mulini termici su You tube, ma ruote del diameto due metri o più . Questo per più motivi aumenti la resa termica in quanto sfrutti sia le correnti ascenzionali del gas sia forza di gravità della condensa che si forma. Ti mostro solo a mò di esempio uno schema che ho realizzato, ma che può esser migliorato in fase costruttiva per minimizzare gli attriti , spostando le alette ai lati del cilindro senza interferire con il liquido .
          ILl liquido di condensa non deve essere in esubero rispetto alle capacità termiche della macchina , ma proporzionato alla quantità di calore che superficie esterna pùò captare , in modo tale che a regime di rotazione pressochè costante , la quantità di liquido che evapora è in equlibrio con il liquido che condensa. In pratica in questo modo il liquido sottoposto ad evaporazione è il liquido che si è condensato in alto è poi, per forza di gravità scende giù, grazie alla rotazione del cilindro termico. Spero di essere stato chiaro. Molto ancora c'è da discutere su questo dispositivo . La cosa migliore da fare in questi casi è realizzare il marchingegno e provare la resa termica per via pratica .
          Insomma non è una copia della ruota di Minto in quanto in questo caso non si frutta solo l'effetto condensa ma anche l'effetto ascenzionale dei vapori composti da molecole di gas con energia cinetica .
          VA = vapori CO = condensa LI = liquido.


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ID: 1938268
          Ultima modifica di mariomaggi; 29-08-2013, 20:20.
          Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "

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          • #6
            in questa macchina occorre scaldare e raffreddare ogni volta l'intera "caldaia"..mentre in una macchina a vapore la scaldi all'inizio e poi prelevi il calore con un liquido refrigerante che evapora..e poi "lui" si fraffredda e condensa.
            Nel tuo caso, dopo aver scaldato la caldaia (il metallo della ruota) devi raffreddare la caldaia (parte superiore della ruota che prima era la parte calda)..in modo che sia la caldaia stessa che raffredda e condensa il vapore per generare peso gravimetrico..

            Insomma..questo scaldare e raffreddare l'intera macchia penso che porti l'efficienza ad un livello tale per cui non giri affatto..

            Se usi aria per raffreddare..devi condensare a 35 gradi in estate..se scaldi a 60 come dici..Carnot ti castiga già in partenza..
            CASA NO GAS: Costruzione anni '30, No Cappotto, Doppi Vetri, Isolamento Solaio,4 lati liberi SUPERFICIE RISCALDATA: 250 mq su 2 Piani (Radiante) + Taverna 120 mq (Fancoil, in modo discontinuo) GENERATORE: PDC 12 kW Zubadan Mitshubishi+ Boiler 200 Lt per ACS RAFFRESCAMENTO: Aermec on-off FV: 15,18 kW di Sunpower + Tigo (pesanti ombre) CUCINA Induzione

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            • #7
              Calore latente evaporazione toluene: 351kJ/kg (il più basso che ho trovato)
              Energia potenziale recuperata su ruota da 2m: 1kg * 9,81 kg*m/s^2 * 2m = <20J = 0,02 kJ
              Efficienza=0,0056%
              E questo tralasciando tutto il resto...

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              • #8
                Bravo Yapok..per questo sostengo " non si muove".. anzi..basterebbe una brezza contraria a farla muovere all'indietro..
                CASA NO GAS: Costruzione anni '30, No Cappotto, Doppi Vetri, Isolamento Solaio,4 lati liberi SUPERFICIE RISCALDATA: 250 mq su 2 Piani (Radiante) + Taverna 120 mq (Fancoil, in modo discontinuo) GENERATORE: PDC 12 kW Zubadan Mitshubishi+ Boiler 200 Lt per ACS RAFFRESCAMENTO: Aermec on-off FV: 15,18 kW di Sunpower + Tigo (pesanti ombre) CUCINA Induzione

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                • #9
                  Ma assolutamente no. Che il sistema simile mulini termici girano non vi è ombra di dubbio . Che la resa energetica di questi sistemi sia bassa è dovuto al fatti che sono piccoli aggeggi. Costruendo grossi aggeggi con ruote di 2- 10 m diametro le cose cambiano , il lavoro fornito si decuplica . Inoltre questa variante introdotta da me rende la ruota simile ad una turbina a gas e una turbina ad acqua.

                  L'energia spesa per la evaporazione del liquido è una frazione minima della energia totale , molta parte dell'energia viene convertita in energia cinetica dei gas che provoca correnti ascenzionali che fanno ruotare la ruota.

                  Parte dell'energia di evaporazione non viene persa verso l'esterno ma recuperata all'interno in fase di condensazione.Le goccoline di condensa sono a una temperatura prossima alla evaporazione.

                  Come ho detto questo sistema è simile a quello che avviene in natura , dove l'energia solare fa evaporare l'acqua degli oceani , crea correnti ascenzionali, crea vento , e trasferisce liquido sulla sommità dei monti , da cui scende per generare enegia idroelettirca.

                  Questo cilindro può funzionare sia con i raggi del sole concentrati versi il basso , sia con altre fonti di calore tipo legna o scarti.

                  Questo cilindro può funzionare anche al polo Nord dove vi è poco sole , ma sfruttando i calore dell'acqua marina .
                  Infatti al polo nord o sud , dove le temperature sono -60 -40 C , l'acqua di mare ha una temp 2-4 C.
                  Mettendo all'interno del cilindro un liquido basso bollente sui -20 C , imergendo il cilindro parzialmente in acqua , l'acqua di mare sarebbe la fonte di calore . senza ombra di dubbio il cilindro ruoterebbe .
                  La resa in termini energetici dovrebbe essere paragonabile a quella di una turbina a vapore o di acqua o una pala eolica.
                  Ultima modifica di experimentator; 30-08-2013, 00:33.
                  Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "

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                  • #10
                    Originariamente inviato da zagami Visualizza il messaggio
                    Inoltre questa variante introdotta da me rende la ruota simile ad una turbina a gas .

                    La resa in termini energetici dovrebbe essere paragonabile a quella di una turbina a vapore o di acqua o una pala eolica.
                    Concordo...e infatti una turbina a vapore a 400 gardi condensata a 40 avrebbe resa di 673-313/673 =96% che in pratica poi diventa penso 50% se realizzzate in taglia da centinaia di Mega.

                    nel tuo caso 333-313/333= 6%..che potrebbe quindi essere un 3% se realizzato in taglia di mega..magari 0,5% in taglia da Kw.

                    Qualsiasi cosa che sta sotto il 20% di resa e che costa piu di 300 euro al metro quadro di area di captazione ..non è competitivo col Fotovoltaico.

                    Se tu facessi una ruota raggio 2 m..che capta su 50% di superficie..avresti captazione di 6 mq..quindi un budget di 1800 euro..e dovresti avere una macchina in gradi di sviluppare almeno 1,2 kwp con irraggiamento da 800W/mquadro...ma soprattutto in grado di dare ancora almeno 250W quando l'irraggiamento è 200 W/mq, cosa penso impossibile perchè con irraggiamento basso la T scende sotto la t di ebollizione e la ruota sui ferma..oppure il delta T è talmente basso che l'efficienza crolla (formula sopra)

                    Insomma..oggi la miglior macchina per fare EE dal sole è una macchina chimico-fisica..il pannello solare.
                    Ogni alternativa è perdente..

                    I sistemi che passano dal vettore termico sono ipotizzabili (nonostante rese basse), solo per il vantaggio (potenziale o reale) di poterlo accumulare ed usare di notte.
                    Tuttavia anche l'EE è accumulabile in bacini o batterie..e il futuro sembra piu questo..cioè generazione massiccia solare quando vi è il sole + stoccaggio giornaliero in bacini+batterie (oppure idrogeno come Eon sta facendo con eolico in Germania, che viene immediatamente miscelato al metano..mi pare sino al 10% non crea problemi..anche ENI aveva gia fatto esperimenti simili nella combustione in bus di linea a metano).

                    Infine..il delta T fra zone diverse del pianeta crea i venti...ed è molto piu facile sfruttare i venti che non il reale delta T.
                    Perche in pratica facciamo fare da moltiplicatore alla natura...enormi collettori solari come il mare o i continenti..irraggiati in modo diverso..hanno delta T anche minimi...ma sono talmente estesi che muovono enorme masse di aria in moti convettivi verticali..che nel confine fra le due zone sono poderosi venti. Se tu pensassi, su tale confine, di sfruttare il delta T fra le due zone (magari mare a 20 gradi e terra a 30) non tireresti fuori nulla, salvo appunto avere un collettore grosso come L'Altlantico e uno grosso come l'Africa..in tal caso, sebbene l'efficienza sia infima, la quantità sarebbe importante.
                    Ultima modifica di marcober; 30-08-2013, 14:21.
                    CASA NO GAS: Costruzione anni '30, No Cappotto, Doppi Vetri, Isolamento Solaio,4 lati liberi SUPERFICIE RISCALDATA: 250 mq su 2 Piani (Radiante) + Taverna 120 mq (Fancoil, in modo discontinuo) GENERATORE: PDC 12 kW Zubadan Mitshubishi+ Boiler 200 Lt per ACS RAFFRESCAMENTO: Aermec on-off FV: 15,18 kW di Sunpower + Tigo (pesanti ombre) CUCINA Induzione

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                    • #11
                      Bene la tua analisi è corretta ed impeccabile direi.
                      Ma la temperatura di lavoro del sistema potrebbe essere maggiore di quella ipotizzata in precedenza 30-60 C.
                      Infatti la superficie captante può essere aumentata concentrando i raggi del sole nella parta bassa del cilindro , sia con specchi riflettenti sia con parabole a concentrazione. Il calore può essere generato anche da legna o scarti convertendo il calore in lavoro o movimento rotazionale . In questi casi la temp di esercizio diverrebbe 300-400 gradi .
                      Ma quello che mi preme far capire che questo sistema è privo di parti mecaniche in movimento , tipo pistoni o bielle (stirling). Il Sistema è sigillato, non richiede manutenzione o lubrificazione interna , tranne un po di grasso nell'asse di rotazione del cilindro.
                      Una volta chiuso il cilindro potrà funzionare per decenni senza manutenzione, tranne forature alla struttura causate da difetti di fabbbricazione o di saldatura.
                      L'agricoltore che ogni anno deve bruciare della legna , dopo la potatura degli alberi , disperdendo fumi e CO2 , inutilmente in atmosfera , potrà ricavare energia elettrica , senza utilizzare complicati sistemi (tipo stirling) , molto costosi.

                      Questo cilindro è molto semplice da costruire e non richiede metalli pregiati per la sua costruzione. L'unica cosa deve essere bilanciato bene nei pesi, in modo da evitare punti morti durante la rotazione . La tenuta stagna è un'altra prerogativa , per evitare di aggungere liquido ogni tanto.
                      Ultima modifica di experimentator; 30-08-2013, 14:19.
                      Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "

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                      • #12
                        Bruciare potature equivale allo smaltimento illegale di rifiuti, codice penale.
                        Le potature vanno conferite e bruciate in impianti dotati di apposite caldaie e filtri (urea)..salvo che siano inquinate da trattamenti a base di metalli, allora la cosa si complica.
                        Comuqnue tali impianti hanno taglie elevate.. incompatibili con ruote o ruotine...
                        Quindi impossibile che tale macchia possa avere un impiego nell'utilizzo di scarti biologici da incenerire.
                        In agricoltura ormai tutto viene biodigestato..costa meno..è legale..rende di più.

                        resta il sole..ma come detto..deve battere il FV.
                        Se poi parli di parabole,specchi, concentratori..i costi salgono ... e a quel punto allora meglio investire su macchina piu efficienti, come ORC (oltre 10%), stirling, vapore, etc.. ma i vari porgetti avviati nel mondo sono tutti sperimentali..e con obiettivo lo stoccaggio notturno..cosa che secondo me sarà obsoleta in 5 anni.

                        Quindi quale reale applicazione potrebbe avere?

                        Resta un giochino carino..io ad esempio ne metterei uno in giardino..giusto per il gusto di vederlo girare..ma nulla più..

                        Oppure ti suggerisco uno sviluppo..
                        fare EE passando attraverso la fase termica, come detto gia in molti post, non conviene..lo si fa solo se indispensabile (legno, rifiuti..) altrimenti molto meglio un affidabile, statico, silenzioso pannello solare.
                        SALVO CHE puoi sfruttare il cascame di calore (lato condensazione)..a quel punto te ne freghi della resa..anche se bassa è gratis o quasi..e guardi al ciclo globale.
                        Per intenderci come le soluzioni stirling di certe caldaie a gas..che scaldano come una caldaia standard ma in parallelo danno 1 kw elettrico..
                        Immagina la tua ruota che da un lato è esposto alla fiamma del metano a 1000 gradi e dall'altra è irraggiata da uno scambiatore che scalda l'abitazione a 40 gradi... se intanto che faccio 10 kw termici avessi anche 300 W elettrici, non sarebbe male..alimenterei gratis la "base"...in 3000 ore di riscaldamento/anno farei 900 kwh, tutti in autocosnumo...

                        Pensaci..
                        CASA NO GAS: Costruzione anni '30, No Cappotto, Doppi Vetri, Isolamento Solaio,4 lati liberi SUPERFICIE RISCALDATA: 250 mq su 2 Piani (Radiante) + Taverna 120 mq (Fancoil, in modo discontinuo) GENERATORE: PDC 12 kW Zubadan Mitshubishi+ Boiler 200 Lt per ACS RAFFRESCAMENTO: Aermec on-off FV: 15,18 kW di Sunpower + Tigo (pesanti ombre) CUCINA Induzione

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                        • #13
                          Bene comunque sia , quali saranno gli sviluppi di tale congegno non ti so dire. Le tue considerazioni sono legittime e corrette , ma vorrei ancora rimarcare la semplicità di tale apparato rispetto ad altri sistemi di motori rotanti che richiedono meccanismi che si logorano per attrito.
                          Intanto vorrei ancora descrivere meglio il sistema . Nella figura sotto è riportata la fase iniziale a cilindro fermo .
                          Nella fig.3 si vede lo spaccato interno del cilindro.
                          Si può notare l’asse di rotazione che è collegato con dei raggi di sostegno al cilindro interno.

                          All’interno del cilindro vi sono saldate, a distanza regolare, numerose lamine metalliche, A1 ed A2, dette “alette di raffreddamento e condensazione”.
                          Come si vede le alette sono rivolte in alto (a schiena di pesce) nel lato destro e in basso nel lato sinistro ( grazie alla forma circolare della ruota).
                          La caratteristica di queste alette è che possono essere o a forma di V o a forma di cucchiaio o in qualsiasi altra forma atta a fare depositare il liquido e a fungere da pala di turbina, similmente ad una turbina a vapore .
                          Perciò mentre sul lato destro il vapore si condensa e si deposita dentro le alette , sul lato sinistro il vapore non si deposita, in quanto le alette sono rivolte in basso, anzi il vapore trova nella risalita l'ostacolo , spingendo in alto la turbina , conferendo perciò un movimento rotatorio secondo le lancette dell'orologio ( movimento orario ) .

                          -Funzionamento.
                          Fase di evaporazione.
                          Nel fondo del cilindro (fig.3 LI, liquido ) vi è contenuto un liquido che evapora ad una temp. idonea, in base al calore e alla temp. a cui è soppotosto (potrebbe essere anche H2O).
                          Riscaldando il cilindro con energia solare o altre fonti di energia (legna , scarti ecc..), il liquido evaporando si deposita nella parte alta e più fredda .
                          Nella fig.3 indichiamo con T1 la temperatura della zona in alto e con T2 quella della zona in basso del cilindro .
                          La temp. T2 è più alta di T1 ( T2> T1), poiché in basso vi è la fonte di calore ( raggi solari o altro).

                          Una quantità di calore Q2 viene quindi assorbita dal liquido LI (fig.3), che aumenta la propria temperatura sino alla temperatura T2 di ebollizione .
                          Il liquido comincia a bollire ed il calore assorbito aumenta l’energia cinetica delle particelle di gas, le quali salgono in alto nella parte fredda del cilindro.
                          Ad un certo punto si instaura, vicino alla temperatura di ebollizione, un equilibrio tra il liquido ed il vapore in modo che tanta è la quantità di liquido che evapora, quanto la quantità di vapore che si condensa.
                          Le molecole di gas (o vapore VA ), essendo il gas reale (non gas ideale), devono vincere la forza gravità e parte dell’energia cinetica fornita viene spesa per farle salire più in alto, acquistando energia potenziale .

                          Clicca sull'immagine per ingrandirla. 

Nome:   CILINDRO INTERNO 3.JPG 
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ID: 1938293
                          Segue dopo.
                          Ultima modifica di experimentator; 30-08-2013, 20:29.
                          Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "

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                          • #14
                            Originariamente inviato da marcober Visualizza il messaggio
                            Resta un giochino carino..io ad esempio ne metterei uno in giardino..giusto per il gusto di vederlo girare..ma nulla più..
                            Non ce la faresti mai (ricordate lo 0,0000...) non so nemmeno se sia pensabile (e non mi metto nemmeno a pensarci) la condensazione sopra quando sta bollendo sotto, e solo il Signore sa cosa succederebbe con i moti convettivi.... tanto vale mettere insieme un alambicco con attaccata una ruota di un mulino ad acqua.... sinceramente qui siamo quasi al livello di fattibilità della free energy (li però ci si diverte di più con i vari inventori dell'acqua fredda).

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                            • #15
                              Ecco è come avevo pensato io , ancora non hai capito come funziona, è questo il problema.
                              La free energy in questo caso non c'entra niente, che paragoni porti .
                              Una quantità di calore viene assorbita dal sistema in basso, e ceduta dal gas caldo in alto al cilindro, dove la temp. è minore, in quanto lontano dalla fonte di calore .Comunque non ti preoccupare nei prossimi capitoli ti spiegherò il funzionamento.
                              Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "

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                              • #16
                                Zagami..la semplicità è sempre una buona base di partenza..ma oggi un pannello solare è un oggetto tecnologicamente banalizzato, cioè sofisticato come progettazione e strutture di produzione, ma intrisecamente banale, statico, silenzioso, diciamo quasi eterno (ci sono satelliti in orbiat con pannelli vecchi di 40 anni).
                                Tu hai un perno centrale che gira.. dei liquidi che evaporano (e quandi qualche cosa evapora, si creano spesso sottoprodotti indesiderati corrosivi per la struttura)..necessita di garantire tenuta alla pressione (se non addirittura al vuoto) lungo giunte sigillate/saldate...un alternatore che gira..
                                Insomma..molta piu roba in movimento e soggeta ad usura e guasti rispetto ad un pannello e un inverter.
                                E poi resta il fatto fondamentale..riuscirirai mai a fare 200 W al metro quadro sotto 300 euro? Non penso..

                                Il mondo è pieno di brevetti che funzionano ma sono dle tutto inutili nelle attuali situazioni di mercato...
                                CASA NO GAS: Costruzione anni '30, No Cappotto, Doppi Vetri, Isolamento Solaio,4 lati liberi SUPERFICIE RISCALDATA: 250 mq su 2 Piani (Radiante) + Taverna 120 mq (Fancoil, in modo discontinuo) GENERATORE: PDC 12 kW Zubadan Mitshubishi+ Boiler 200 Lt per ACS RAFFRESCAMENTO: Aermec on-off FV: 15,18 kW di Sunpower + Tigo (pesanti ombre) CUCINA Induzione

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                                • #17
                                  Buon giorno, scusate l'intrusione, ma secondo me i calcoli sono un pochino semplicistici e generalizzati , il principio fisico su cui si basa questo tipo di motore è quello della ebollizione e ricondensazione come voi avete accennato , se non sbaglio questo video(appena girato) potrebbe riassumere il fenomeno ... DSCN0368 - YouTube . l'apparecchiatura in questione è una colonna di retifica con elevato rapporto di riflusso (visibile in testa colonna) il refrigerante a bolle di testa condensa i vapori prodotti. All'esterno del refrigerante circola acqua che assorbe il calore latente di condensazione del vapore + parte del calore sensibile del liquido condensato all'interno delle bolle di vetro (in questo caso i vapori sono di metanolo p.e. = 65 °C) . il calore sottratto puo' essere riutilizzato (in questo caso viene riutilizzato per riscaldare un'altro apparecchio di distillazione acetone p.e. = 56 °C.) . Quel che volevo sottolineare è proprio questo. Nei calcoli è stato omesso il recupero di calore latente di condensazione (e non è poco).
                                  Per le turbine a vapore, posso assicurare che nessuna turbina funziona sul principio della condensazione ( quindi è impossibile che il vapore ricondensi nella turbina) difatti il vapore utilizzato è surriscaldato e guai se ricondensasse , nel caso di ricondensazione anche una gocciolina di acqua bucherebbe le pale della turbina come un proiettile , danneggiandole irreversibilmente ,questo per l'alta velocita' di flusso del fluido. di conseguanza il calcolo di efficienza considerando il passaggio da 400°C a 40°C non è corretto(se mai il calore del vapore uscente dalla turbina viene sfruttato a valle della turbina, per mezzo di uno scambiatore di calore) , tra l'altro la temperatura critica dell'acqua è 374 °C ( temperatura alla quale il vapore acqua si trasforma in gas e quindi non è piu' condensabile a qualsiasi pressione) comunque non c'è bisogno di arrivare a 400 °C , in quanto il vapore surriscaldato prima di ricondensare deve perdere parecchio calore sensibile per arrivare a perdere il calore latente di condensazione , fenomeno che non puo' accadere assolutamente nelle turbine a vapore!!
                                  Ultima modifica di Mr.Hyde; 31-08-2013, 15:46.

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                                  • #18
                                    Volevo solo dire che i mulini termici o ruota di Minto citate in un altro tread , sono sistemi funzionanti, ma non raggiungono elevate rese.
                                    Guardate questo filmino THE HELIOS PROJECT CONTINUES - YouTube

                                    Sta a vedere se la modifica apportata dall'amico Zagami di strasformare la ruota di Minto tipo una turbina, con delle alette rivolte tutte nella stessa direzione sortisca l'effeto desiderato. allora in questo caso oltre alla condensa si deve tenere conto del flusso del vapore che come si vede dalle immagini, anche di HYde, produce un certo lavoro durante il suo percorso.
                                    Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "

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                                    • #19
                                      Mr hyde..lo so che non si condensa in turbina, ma era per dare all'amigo Zagami un odine di grandezza delle rese.
                                      Però, in questo progetto di ruota, con delta 60-30..che recupero di caore vuoi mai ipotizzare lato condensazione? nulla..ergo la resa è quella.

                                      Se invece la metti in una caldaia a gas come suggerivo io..allora...
                                      CASA NO GAS: Costruzione anni '30, No Cappotto, Doppi Vetri, Isolamento Solaio,4 lati liberi SUPERFICIE RISCALDATA: 250 mq su 2 Piani (Radiante) + Taverna 120 mq (Fancoil, in modo discontinuo) GENERATORE: PDC 12 kW Zubadan Mitshubishi+ Boiler 200 Lt per ACS RAFFRESCAMENTO: Aermec on-off FV: 15,18 kW di Sunpower + Tigo (pesanti ombre) CUCINA Induzione

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                                      • #20
                                        Ciao Marco , forse mi sono spiegato male , propongo un'esempio del calore latente recuperabile dal vapore .
                                        per portare l'acqua da 20 a 100 °C allo stato liquido (calore sensibile) servono 80 Kcal/Kg , per portarla da 100°C (stato liquido), a 100 °C stato vapore servono circa 540 Kcal/kg (calore latente di ebollizione) . il recupero di calore per condensazione quindi nel caso dell'acqua ,senza delta T recupera 540 Kcal/kg, molto di piu' che passare da 100°C liquido a 20°C (sole 80 Kcal/kg)... temperatura e calore sono 2 cose completamente diverse (ma questo era inutile dirlo ,in quanto sono strasicuro che lo sai benissimo) , questo quantitativo di calore recuperato dovrebbe essere inserito nei calcoli ,in quanto è notevolmente superiore (circa 7 volte ) al calore sensibile da 20 a 100 °

                                        esempio , i fasci tubieri industriali a vapore(verticali od orizzontali) utilizzati nelle colonne di distillazione ,funzionano sul calore latente di condensazione del vapore stesso ,all'uscita del fascio esiste un sistema ,chiamato condensino che permette il passaggio del fluido, solo se il vapore è condensato, quando un condensino non funziona bene , il vapore non condensa ed aumenta la portata (kg/ora) , il risultato è tutt'altro che scontato, al posto di aumentare la temperatura all'interno della colonna ,si ha una diminuzione e la colonna si blocca .
                                        Ultima modifica di Mr.Hyde; 31-08-2013, 17:30.

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                                        • #21
                                          Ciclo termico del mulino termico zagami.

                                          Perfettamente !
                                          Nei calcoli fatti in precedenza si tiene conto solo del cal. di ev. come se questo cal fosse perso per sempre . Ma questo calore viene recuperato in fase di condensazione , come calore latente di condensazione .
                                          Per poter stimare veramente la resa termica di un apparato è necessario procedere per via empirica , verificare sperimentalmente , qual'è il calore effettivamente assorbito dal sistema , il lavoro prodotto e il calore ceduto. Altro che free energy.
                                          Ciclo Termodinamico.

                                          Il calore assorbito proveniente dal sole o altre fonti, viene convertito in aumento della temperatura e pressione del liquido e successiva evaporazione .
                                          Non vi è conversione di calore in lavoro per espansione, poiché il volume del cilindro non aumenta (trasformazione isocora), ma aumenta la temperatura e la pressione interna , la quale favorisce la condensazione del vapore nelle zone alte e più fredde.
                                          Questo non viola i principi della termodinamica poiché il sistema è chiuso ma non isolato, infatti assorbe calore Q2 a temperatura più alta T2 (calore di evaporazione) e cede calore Q1 a temperatura più bassa T1 (calore di condensazione).
                                          Una parte di calore Q3 viene spesa per fare acquistare energia potenziale alle molecole di gas , le quali creando correnti ascensionali fanno girare la turbina.
                                          E’ questa quantità di calore Q3 che viene trasformata in energia potenziale e ceduta per fornire lavoro con la rotazione del cilindro.
                                          File allegati
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                                          • #22
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                                            senza delta T recupera 540 Kcal/kg, molto di piu' che passare da 100°C liquido a 20°C (sole 80 Kcal/kg)... ..questo quantitativo di calore recuperato dovrebbe essere inserito nei calcoli ,in quanto è notevolmente superiore (circa 7 volte ) al calore sensibile da 20 a 100 °
                                            .
                                            Se fosse recuperato per qualche uso. si..ma se l'energia ceduta dal gas all'ambiente attraverso la parete del cilindro nella zona alta è semplicemente dispersa..l'efficienza è quella di Carnot.
                                            Ora..se Zagami stesso ci dice che scalda a 60 e condensa a 30..significa che giain estate a 34 gradi ambiente la ruota non gira..se ti trovi in zone ove la T ambinete è sotto 30..dicimo a 26 per scambiare decentemente ..condenzia 30..e quindi hai una T che eguaglia quala ambinete..cioè non serve a nulla..
                                            CASA NO GAS: Costruzione anni '30, No Cappotto, Doppi Vetri, Isolamento Solaio,4 lati liberi SUPERFICIE RISCALDATA: 250 mq su 2 Piani (Radiante) + Taverna 120 mq (Fancoil, in modo discontinuo) GENERATORE: PDC 12 kW Zubadan Mitshubishi+ Boiler 200 Lt per ACS RAFFRESCAMENTO: Aermec on-off FV: 15,18 kW di Sunpower + Tigo (pesanti ombre) CUCINA Induzione

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                                            • #23
                                              No Marco , il delta T tra 60-30 non è obbligatorio , era solo una ipotesi di lavoro per un liquido bassobbollente intorno ai 50-60 C.
                                              Io l'ho portato solo come esempio iniziale. Ho detto anche il cilindro può lavorare al polo nord o al polo sud dove le teperature sono -40 C,sostituendo il liquido all'interno , che bolle per esempio a -20 C.
                                              Il cilindro può funzionare ho anche detto a 200-300 C , con della semplice acqua ,e quindi potrebbe avere un delta T 30 -300 C tra parte calda e parte fredda. Quella mia era una ipotesi di partenza per sfruttare l'energia solare a bassa temp. , ma la temp. della sorgente calda può essere variata in base alla sorgente che fornisce il calore. Chiaramente aumentando anche il rendimento della macchina.
                                              Essendo ancora un dispositivo sperimentale , da provare con varie sostanze volatili , non ti so dire nemmeno io quale possa essere la formulazione definita. Bisognerebbe provarlo. Certo è che i mulini termici di Minto sono dispositivi che girano, ma sono penalizzati nel rendimento dal basso calore della sorgente e dallo spostare grosse masse di liquidi basandosi solo sulla evaporazione e senza recupero del calore. Non si tratta di free energy , come qualcuno poteva pensare.
                                              Ultima modifica di experimentator; 01-09-2013, 20:58.
                                              Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "

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                                              • #24
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                                                Se hai un salto limitato, Carnot ti ferma la ruota (salvo quelle giocattolo che vedi su internet a cui non puoi attaccare alcun carico)

                                                Mi resta poco chiaro ch evabntaggio avresti ad avere una macchina termica ove ogni ciclo devi scaldare e raffreddare lo stesso scambiatore (porzione di cilindro), invece di trasferire un fluido fra 2 scambiatori che restano stabilmnete a due T diverse.
                                                Penso che questo aforzo di scaldare e rafreddare la macchina ad ohni ciclo sia penalizzzante.
                                                CASA NO GAS: Costruzione anni '30, No Cappotto, Doppi Vetri, Isolamento Solaio,4 lati liberi SUPERFICIE RISCALDATA: 250 mq su 2 Piani (Radiante) + Taverna 120 mq (Fancoil, in modo discontinuo) GENERATORE: PDC 12 kW Zubadan Mitshubishi+ Boiler 200 Lt per ACS RAFFRESCAMENTO: Aermec on-off FV: 15,18 kW di Sunpower + Tigo (pesanti ombre) CUCINA Induzione

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                                                • #25
                                                  l'idea di recupero calore latente condensazione era questa ...
                                                  Clicca sull'immagine per ingrandirla. 

Nome:   DSCN0375.JPG 
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ID: 1938334
                                                  spero si capisca

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                                                  • #26
                                                    perfetto..questo lavorando a T elevate ove la T di condensazione è piu alta della T ambiente.
                                                    Ad esempio bruciando un combustibile..tipo metano..come suggerivo prima..
                                                    Bruciando biomasse, penso ORC tradizionale sia piu efficiente, sebbene a discapito di una complicazione magggiore..ma quando si parla di bruciare biomasse..autorizzazoni regionali alla costruzione..provinciali ala emissione..non ti fermi certo davanti al costo di un ORC.

                                                    Se invece si parla di solare, che pare il primo obiettivo di Zagami, e condensi fra 20 e 30 gradi, in estate non ci fai nulla..in inverno senza sole la ruota sta ferma.
                                                    Restano le ore invernali con forte irraggiamento, tale di portare la superficie interna del cilindro all'ebollizione...quante ore utili/inverno ci saranno? pochine..
                                                    Sempre che si riesca ad isolare l'aggeggio in modo che l'irraggiamento receputo sia superiore all'irraggiamento emesso..bisognerebbe come minimo creare una camera di isolamento trasparente dal lato basso..ma a furia di "accorgimenti" il progetto si complica..e il budget di 300 euro per metro di captazione mi pare si allontani.

                                                    Detto questo..se recuperi calori lato condensazione, aumenterai l'efficienza globale della macchina..ma l'efficienza della sezione di generazione eletrtica resta sempre quella..stimata dal collega sopra 0,005 mi pare.

                                                    E comunque, se si confronta un sistema complesso con più vettori di uscita, esistono pannelli FV con recupero termico...che oltre al 15-17 % di efficienza elettrica al metro/quadro sommano una certa efficienza termica (i pannelli termici rendono circa 70%..magari queli ibridi rendono la metà..ma parliamo sempre di 50% in totale..contro una resa di tale "invenzione" di 0,005% +?)

                                                    Marco
                                                    CASA NO GAS: Costruzione anni '30, No Cappotto, Doppi Vetri, Isolamento Solaio,4 lati liberi SUPERFICIE RISCALDATA: 250 mq su 2 Piani (Radiante) + Taverna 120 mq (Fancoil, in modo discontinuo) GENERATORE: PDC 12 kW Zubadan Mitshubishi+ Boiler 200 Lt per ACS RAFFRESCAMENTO: Aermec on-off FV: 15,18 kW di Sunpower + Tigo (pesanti ombre) CUCINA Induzione

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                                                    • #27
                                                      Va bene quello che dici tu sui pannelli FV è OK. Il fatto è che ancora questi pannelli costano abbastanza.Inoltre la resa di questi pannelli si aggira sui 15-20 %, dell'energia solare totale captata.
                                                      Il mio è un tentativo di utilizzare il calore prodotto tramite pannelli solari piani o trasformazione diretta del calore assorbito.
                                                      Il fatto è che io penso che il rendimento non è quel misero rendimento 1-2% , che alcuni di voi pensano , in quanto questo particolare sistema a burbina sfrutta l'energia del vapore generato durante l'evaporazione, non solo il liquido che si condensa.
                                                      Vorrei pertanto approfondire la cosa.

                                                      Funzionamento.Fase di evaporazione . Fase di condensazione.
                                                      Una quantità di calore Q2 viene quindi assorbita dal liquido LI , che aumenta la propria temperatura sino alla temperatura T2 di ebollizione .
                                                      Il liquido comincia a bollire ed il calore assorbito aumenta l’energia cinetica delle particelle di gas, le quali salgono in alto nella parte fredda del cilindro. Questo flusso fi vapore che sale in alto , spinge la turbina a girare .
                                                      Le molecole di gas (o vapore VA ), essendo il gas reale (non gas ideale), devono vincere la forza gravità e parte dell’energia cinetica fornita viene spesa per farle salire più in alto, acquistando energia potenziale .
                                                      Il vapore raffreddandosi nella parte alta, si condensa (CO, fig.4), cedendo parte del calore Q2 ,alla superficie di metallo, conduttore termico, che cede parte del proprio calore Q1 all’esterno.
                                                      Grazie alla particolare conformazione interna del cilindro (fig.4 , CO), il vapore si deposita preferenzialmente solo nell’emisfero più freddo (in alto a destra) , creando una differenza di peso , inoltre lungo il proprio percorso trova l’ostacolo della alette della turbina e spinge il cilindro a ruotare .
                                                      La parte più fredda del cilindro quindi si posiziona in basso dove vi è la fonte di calore.
                                                      Il calore fa evaporare nuovamente il liquido contenuto in basso, che che crea un flusso di vapore e si condensa nuovamente nella parte alta del cilindro, che ora è fredda (infatti ruotando ha ceduto parte del calore all’ambiente esterno).

                                                      Questo ciclo continuo di evaporazione e condensazione del liquido fa ruotare continuamente il cilindro termico o ruota termica, conferendogli la proprietà di un motore termico a combustione esterna ma a volume costante.



                                                      Quello che vorrei far notare io è che la parte di lavoro ottenuta con la evaporazione del liquido è molto maggiore del lavoro ottenuto dalla condensazione, e dovrebbe essere assimilabile a quello di una turbina a vapore e quindi superiore al 30% .
                                                      Naturalmente questo è da verificare in fase sperimentale .
                                                      Ma il costo di questo cilindro è molto inferiore a quello di un FV.

                                                      Ultima modifica di experimentator; 02-09-2013, 17:38.
                                                      Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "

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                                                      • #28
                                                        parlando sperimentalmente forse ancora ,qualcuno non ha capito quanto calore espresso in kcal/kg viene recuperato nella condensazione

                                                        parlando sperimentalmente , gli impianti su cui lavoro funzionano al 95% sul calore latente di condensazione

                                                        la colonna di retifica piu' piccola che abbiamo è di 20 metri di altezza ,diametro 1 metro , (le 3 caldaie che controllo ,producono vapore a 19 bar ,con potenzialita' a singola caldaia di 13.000 kg/ ora) , per fare andare questa colonna servono circa 2500 kg/ora di vapore (temperatura = 200°C ) la colonna raggiunge (di fondo) la temperatura minima di 186°C ,la portata di scarico fondo colonna(parte prodotto) è di 10.000 kg/ora di acqua liquida a 186 °C . il delta tra vapore riscaldante e prodotto interno alla colonna è di soli 14°C!! la condensa che esce dalla calandra (fascio tubiero) è quindi di 186°C(tale condensa ritorna in un degasatore e viene rialimentata alle caldaie . La colonna ha un riflusso di circa 5000 kg/h di ammine alifatiche MMA E DMA (altro calore da fornire!!) ... come farebbe con il solo calore sensibile ???? ossia con il delta termico?? in questo caso il calore latente di condensazione fornisce + di 40 volte il calore che fornisce il delta da 200 a 186 °C....secondo i calcoli effettuati qui, questa colonna dovrebbe richiedere 40 volte il vapore da noi fornito!???? strano, in quanto l'azienda produce ammine da circa 60 anni e va' che è una favola,soprattutto nel periodo di crisi(raddoppiati i clienti!!)

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                                                        • #29
                                                          Mr Hyde..tutto chiaro quel che dici, il calore fornito alla colonna è soprattutto di condensazione e solo in parte sensibile..ma permettimi, che c'entra? la condensazione sta sottraendo energia al vettore che arriva dalle caldaie, e poco importa nel bilancio globale se sia latente o sensibile..è pur sempre energia fornita dalle caldaie. Se tu cambiassi il parametro pressione del sistema (ad esempio aumentandolo), avresti piu sensibile e meno latente..oppure diminuendolo, viceversa..ma il "bilancio" finale energetico sempre quello sarà.

                                                          In questa ruota abbiamo la necessita di avere una evaporazione che porta in alto del vapore che condensando, torna liquido e "per gravità" muove una ruota.
                                                          Cioè..la condensazione non cede energia al generatore..che trovandosi quindi ad una temperatura piu elevata (grazie all'energia latente che assorbe) rispetto ad una T di "di scarico" del sistema, produce energia.
                                                          No..qui la condensazione di per se non produce energia, ma ha solo la funzione di liquefare il vapore.
                                                          Quindi nella parte alta della ruota "butto via" tutto il latente che quindi non compie alcun lavoro, e il lavoro lo compie per gravità il liquido condensato.
                                                          Ora..siccome il calore latente è fattore 10 o 100 superiore a quello sensibile..in pratica assorbo un sacco di energia in basso..che devo smaltire in lato..senza compiere lavoro utile.solo per condensare un liquido che per gravità cade.
                                                          Quanto vale? i conti li hanno fatti al post 7...

                                                          Se poi si fosse in grado di "recuperare" il calore da sopra per riportarlo sotto...allora si che il latente lo potrei sottrarre nel conto dell'efficienza..ma mi pare tecnicamente non previsto e alquanto impossibile da fare. Se teoricamete "cortocircuito" la parte alta e bassa, la macchina si ferma, perche equilibrio il calore sopra a sotto..invece in pratica sopra devo smaltire per tenerlo a 30 gradi, e non posso assorbire per veicolare verso una parte che devo tenere a 60.

                                                          L'altro argomento di Zagami è che è il vapore che sale che fa muovere la ruota.
                                                          Intanto il vapore interno sale da entrambi i lati e quindi tende a controbilanciare l'effetto (al netto della forma delle palette).
                                                          Ma alla fine questo fenomeno è quello di una classica turbina (a vapore o ORC), fatto di una caldaia, pale, condensatore...e allora dovremmo pensare che tutta l'evoluzione delle turbine dal 1884 ad oggi è frutto di un abbaglio?
                                                          CASA NO GAS: Costruzione anni '30, No Cappotto, Doppi Vetri, Isolamento Solaio,4 lati liberi SUPERFICIE RISCALDATA: 250 mq su 2 Piani (Radiante) + Taverna 120 mq (Fancoil, in modo discontinuo) GENERATORE: PDC 12 kW Zubadan Mitshubishi+ Boiler 200 Lt per ACS RAFFRESCAMENTO: Aermec on-off FV: 15,18 kW di Sunpower + Tigo (pesanti ombre) CUCINA Induzione

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                                                          • #30
                                                            Originariamente inviato da marcober Visualizza il messaggio
                                                            L'altro argomento di Zagami è che è il vapore che sale che fa muovere la ruota.
                                                            Intanto il vapore interno sale da entrambi i lati e quindi tende a controbilanciare l'effetto (al netto della forma delle palette).
                                                            Ma alla fine questo fenomeno è quello di una classica turbina (a vapore o ORC), fatto di una caldaia, pale, condensatore...e allora dovremmo pensare che tutta l'evoluzione delle turbine dal 1884 ad oggi è frutto di un abbaglio?
                                                            Interessante questa discussione. Grazie Marco per le tue osservazioni .
                                                            Questo mi dà l'opportunità di chiarire alcuni aspetti e capire effettivamente se il sistema funziona.

                                                            Se osserviamo il disegno sotto riportato (scusa la semplicità l'ho realizzato con exell) rappresentano il lato sinistro e il lato destro del cilindro come se fosse una canna fumaria. Sulla parte sinistra il vapore incontra le alette rivolte in basso ed il vapore viene rallentato nella risalita e spinge il cilindro in alto a ruotare in senso orario. Sul lato destro come puoi capire il vapore non incontra ostacoli perché le alette sono rivolte in alto (almeno è minimo). Un'altra osservazione: il cilindro ruota in senso orario ,in quanto la condensa si deposita a destra . Questa rotazione del cilindro convoglia i vapori sul lato sinistro , in quando il calore ed il liquido si sposta sul lato sinistro.
                                                            Quindi la maggior parte del vapore trova la strada più breve da questo lato ( diciamo 10 a 1 ).

                                                            Clicca sull'immagine per ingrandirla. 

Nome:   Funzionamento alette..JPG 
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                                                            Per quanto riguarda gli aspetti termodinamici , ne ho discusso più sopra. Molto del calore viene recuperato all'interno dello stesso cilindro ed una volta che il condensato scende verso la parte bassa del cilindro ha bisogno solo di un minima immissione di calore per evaporare. Come ho detto è un sistema isocoro e l'aumento minimo di calore va aumentare la tem . e la press. favorendo da un lato la vaporizzazione , dall'altro lato la condensazione, il tutto viene favorito dalla rotazione continua che rompe l'equilibrio termico del sistema.
                                                            La resa termica, secondo una mia stima si dovrebbe aggirare sul 30%. Se poi si pensa di recuperare parte del calore, per effetto camino , come proponeva Hyde , riscaldando acqua sanitaria, la resa del calore salirebbe al 75-80 % , come negli impianti di cogenerazione.
                                                            Ultima modifica di experimentator; 03-09-2013, 18:09.
                                                            Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "

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