Sistemi di accumulo per Fotovoltaico

[Elisabetta Meli]

bogdans, a mio avviso il miglior sistema per recupero energia in frenata nel settore automotive è l'aria compressa, sfruttabile successivamente sotto diverse forme, e sicuramente non il volano, in ordine metterei AC e poi EE come accumuli.
mauromaggi che gode della mia massima stima può sicuramente fornire spunti molto interressanti sui volani essendo molto competente nel settore, inoltre l'unico settore per il quale scommetterei 1 penny è il piccolo accumulo casalingo con basse rotazioni, controrotante e grande massa.
Con tale sistema non corri grandissimi rischi, tutto dipende se hai lo spazio disponibile, e nel caso di uso casalingo personalmente lo vedrei interrato come i bombolini GPL et similia, del resto sarebbe molto simile come occupazione e sicuramente meno rischioso.
P.S.:Grazie per il tuo supporto.

[gigisolar]

A parte che si chiama Mario Maggi.
Riguardo i volani, della serie a volte ritornano, ne abbiamo parlato almeno altre tre volte in questa stessa discussione, vedi le prime pagine, ed i più performanti, chiamati supervolani, più di un kWh non accumulano.
ciao

[renatomeloni]

I volani sono stati accantonati perchè non possono accumulare più di tanto, però concordo con Elisabetta; sull'aria compressa secondo me c'è molto da fare e come ho già detto sempre su questo 3D, si potrebbe studiare un sistema semplice ed economico per accumularla ed utilizzarla alla bisogna. Purtroppo accumulare energia con le attuali batterie è ancora MOLTO costoso, oltre i problemi noti per la gestione/manutenzione.

Elisabetta dai, tira fuori qualche bella idea dal cilindro.....

Saluti

[dolam]

Sull'accumulo ad aria compressa e da tanto che ci sto pensando e forse se questa fabbrica , investir relations entrerà veramente in produzione Air compressed Technology, MDI Enterprises S.A. air compressed cars - sustainable and environmentally friendly cars.
si può ipotizzare di usare questi serbatoi e questi motori per accumulare di giorno e riutilizzare di sera , il vantaggio che i 10Kwh accumulati si potranno usare fino a 0 w senza pericolo di danneggiare nulla il giorno dopo si ricaricano i serbatoi e via. certo bisognerà valutare il bilancio energetico ma sarà sempre conveniente rispetto alle batterie. ( ah, se mi dessero un motore in prova)

[leohornet]

Vi sto seguendo da un pò e vi avevo fatto qualche domanda sugli accumulatori plantè che mi sembravano i più eterni attualmente sul mercato locale...
Ho fatto qualche ricerca in giro e credo che siano veramente insuperabili per il momento, con una vita di circa 50 anni (intendo quelli con piastre da un centimetro).
Cosa ne pensate?

[dolam]

leohornet, penso al futuro , per quanto le plantè siano le migliori e per qualcuno, eccezionali , sono il trapassato remoto dell'energia.
Bisogna guardare alle evoluzioni, io sogno l'accumulo con l'aria compressa, che mi sembra quello più fattibile e soprattutto fruibile, speriamo che ciò che sta per nascere abbia buoni risultati, personalmente aspetto. L'idea di avere pesanti batterie e acido in giro, non mi affascina.

[Elisabetta Meli]

Mi scuso con gigisolar ed ancor di più con Mario Maggi per aver errato il nome, non me ne voglia.
Gli unici rimandi sui volani riguardano il post 96, ma sicuramente non chiarificatori e non esaustivi.
Mi permetto di linkare ad un documento dei laboratori di fisica applicata della Johns Hopkins University, quello che interesserebbe è a pagina PDF-82 (dispensa-73) , 955Kg 91,44cm X 86,36cm 30kWh a 9.600 rpm, ovviamente tutto il resto è entusiasmante di per se, ed è del 1977.

[renatomeloni]

Elisabetta, viste le tue lodevoli capacità di calcolo, sapresti fare una stima di massima sul rendimento che si avrebbe nel trasformare 1 kW/h elettrico in aria compressa e viceversa???
Capisco che le incognite sono tante ma provaci comunque.
Grazie

Saluti

[leohornet]

dolam, so che nel futuro usciranno sistemidi di accumulo "più leggeri" e credo anch'io che comprimere e decomprimere sia ottimo, ma nel presente questo non è ancora in commercio mi sembra, e siccome devo sostituire urgentemente le batterie del mio impianto ad isola sto cercando informazioni per evitare di fare errori come avevo fatto anni fa a mettere le AGM.
Per questo sto optando per il plantè, non ho problemi di peso,spazio e vapori-acido. La spesa è di circa 4000 euro per 24V 600A di plantè(50 anni di vita) per un peso complessivo superiore ai 1000 Kg, quindi tanto piombo...
In alternativa ci sarebbero le batterie al NI-FE ma in europa sono vietate la produzione, probabilmente perchè durano troppo, anche 100 anni, e sono robustissime...

Ciao ciao

[gigisolar]

elisabetta, non devi scusarti di nulla, questa discussione è diventata mostruosa....
Per quel che riguarda il supervolano non solo nel post da te citato, ma anche in altre discussioni MM parlava di quelle (im)potenze, nonostante sono sistemi più avanzati possibili, su cuscinetti magnetici, volano sotto vuoto, ecc ecc .
Per quel che riguarda invece l'aria compressa, sempre della serie "a volte ritornano" nel senso che se ne era parlato anche di questo senza che andate a ricercare le discussioni si era rimasti che l'inventore del motore ad aria compressa affermava che con un serbatoio per metano caricato a 248 bar ad aria compressa è possibile tirare fuori 9,7 kWh, qualcuno qui sul forum affermava che il valore era troppo ottimistico.
Edit:
Il documento sui volani, interessante, che hai postato mi sembra uno studio teorico molto vecchio che a distanza di oltre 30 anni non ha avuto seguito, parlano di "variable speed transmission" che a vederli oggi fanno tenerezza , comunque me lo leggo con calma il mattone da 9 mega..
ciao

[dolam]

Leohrnet, ti capisco se devi sostituire le batterie, così come capisco che dopo le Agm, tu voglia stare tranquillo ma mille chili di batterie in casa sono veramente tanti, certo oggi è prematuro per l'aria compressa e non conosciamo ancora i rendimenti. Visto che hai già fatto la prima esperienza con batterie, ci dici che Agm avevi e quanto tempo sono durate e con che tipologia d'uso. Per gigisolar, non conosco l'efficienza di questo motore però, da quello che leggo, la fabbrica pare sia partita nel fare l'impianto, il che fa pensare che abbiano raggiunto una certa efficienza. Del resto per fare quei km con quei pesi siamo intorno ai 7/9 Kwh
te lo dico perché con la twizy tanto occorre per fare 100km ed i pesi sono gli stessi , più o meno. Certo c'è da chiedersi quanta energia occorra per caricare le bombole di 7/9 kwh con l'aria compressa, spero sia un saldo positivo altrimenti non va.

[Elisabetta Meli]

@gigisolar, il mattone lo ho detto che era del 1977 ma molto interessante.
L'energia immagazzinabile ( espressa in KJoule ) nei serbatoi di aria compressa è così determinata:
Pressione Bombola (ATM) X Volume Bombola (Litri) X Logaritmo naturale di Pressione Bombola (ATM)
Quindi se avessi 25 Litri di bombola a 248 ATM otterrei:
248 X 25 X ln(248) = 248X25X5,5134 = 34.183 KJoule che / 3,6 = 9.495 Wh
@Renato i sistemi di conversione e riconversione sono dettati dal relativo sistema utilizzato, il più promettente sembra il Di Pietro.

[mariomaggi]

Elisabetta,
dovresti rivedere i tuoi calcoli e l'unita' di misura dell'energia, avrai una delusione. Anche altri continuano a indicare kw/h che non so cosa rappresenti.
Purtroppo i volani "casalinghi" sono al momento un'utopia, forse ci si potra' arrivare fra un decennio. Ho avuto l'occasione di tenere in mano un micromotore da 1 milione di giri/minuto, che potrebbe essere la base per un ipervolano a scopo di accumulo. Purtroppo i supervolani sono critici per il raffreddamento, non sara' facile realizzare supervolani casalinghi a prezzi interessanti.
Per quanto riguarda il costo dell'energia in Italia nel prossimo decennio, penso che i prezzi diminuiranno sia per la chiusura drammatica di tante aziende energivore, sia per la maggior disponibilita' di energie rinnovabili a costi sempre minori.
Ciao
Mario

[scresan]

@bogdans benvenuto sul forum. I tuoi progetti sono molto interessanti soprattutto se riuscirai anche ad integrare un sistema di misura della resa finale del tutto. Da quanto capisco hai sia i mezzi che le capacità, ti chiedo, quando li avrai, di condividere con il forum i dati effettivi di resa del sistema.

Quello che spesso manca nelle discussioni sull' accumulo dell' energia elettrica non sono i prezzi o i materiali, ma resa!

Per quanto riguarda enel, poi, anch'io anni fa ho avuto grossi problemi, un po' diversi dai tuoi, ma simili nel comportamento, tipo squadra pronta a lasciare una mia attività senza energia elettrica, telefonate incredibili con pretesa di pagamenti non dovuti e simili.

Poi ho risolto "all' italiana" nel senso che casualmente dopo mesi di raccomandate (quelle contano sempre!!) un mio cliente mi ha combinato un appuntamento con un dirigente che in 10 minuti mi ha risolto tutto!!

Quello che è strano è che nel tuo caso:

1- quando sono venuti ed hanno tolto il contatore avrebbero dovuto fare un verbale, con la lettura dei kwh conteggiati sino a quel momento e fartelo controfirmare.
2- spero non siano entrati in una proprietà privata chiusa anche solo da uno steccato senza permesso del proprietario??
3- se ti hanno sequestrato un tuo contatore è un furto e lo dovevi denunciare alle autorità, comunque sia se fai una denuncia diventa penale e il tuo contatore è una prova
4- se loro sostengono che hai "truccato" il contatore con dei meccanismi, avranno fatto anche denuncia penale nei tuoi confronti.
5- comunque sia nessuno puo' sequestrare delle cose di altri, se non l' autorità giudiziaria!
6- enel dovrebbe avere dei contatori "generali" (tipo sulle cabine di distribuzione o su certi rami della rete) per verificare se ci sono dei furbi in zona, cioè di solito sono abbastanza sicuri di quello che fanno (..... non è che avevi il vicino che ti sfilava l' energia!!!! scherzo, ma non si sa mai!!)
7- stranissima la richiesta della certificazione energetica dell' abitazione, mai sentita una richiesta del genere........

Ok, comunque sia due argomenti molto interessanti!!!

[ligabue82]

stranissima la richiesta della certificazione energetica dell' abitazione

Gli avranno chiesto la dichiarazione di conformità dell'impianto elettrico, non l'ACE.

saluti

[toninon]

C'è da considerare il problema dell'espansione, come indicato anche qui: Motore ad aria compressa - Wikipedia e anche della compressione.
Cioè comprimendo l'aria genero calore, o lo disperdo o lo utilizzo e potrebbe essere utile, ma è sempre trasformazione da un'energia nobile (meccanica e prima elettrica) a quella meno nobile cioè calore.

Poi espandendo devo riscaldare di nuovo, anche l'energia frigorifera potrebbe servirmi ma in generale è più un problema da risolvere.

Viene indicato un record di estrazione di energia del 70 % rispetto all'equazione teorica, mi sa' che un dispositivo commerciale rende meno. Per la semplice espansione adiabatica si indica il 10 %.

L'equazione dei gas perfetti per trasformazione isoterma, cioè a temperatura costante è indicata sempre lì:
E = P1 * V1 * ln(P1/P2). Con P1=pressione bombola; P2 = pressione atmosferica; V=volume bombola.
Considerando P2 = pressione atmosferica, P=P1: E=P*V*ln(P).

Usando unità di misura del SI (Tabella Unità di Misura conversioni).
Le bombole per metano sono utilizzabili a 200 atm, limitiamoci a questo per ora, consideriamo una bombola da 50 l.
P=200atm =200*101325= 20265000 =20.3*10e6 Pascal
V = 50 l =50*0.001 m3 = 0.05 m3

Quindi l'energia base E=20.3*10e6*0.05*ln(20.3*10e6)=20.3*10e6*0.05*16.8 = 17.052 MJ = 17.052 / 3.6 kWh = 4.74 kWh.

Spero di non aver fatto errori.

ciao

[Elisabetta Meli]

toninon, non capisco come trasformi i Pascal (pressione) in kWh (Energia), mi sfugge qualcosa ?
A me risulta 14,71kWh teorici con i tuoi dati, anche se mariomaggi, che ringrazio, dissente, per questo studio per capirci di più.

[toninon]

Elisabe' io non trasformo i Pascal in kWh, ho semplicemente inserito nella formula le unità di misura del SI (Sistema Internazionale), dopo di che mi aspetto di ottenere un risultato sempre nel SI, quindi inserisco unità di misura di pressione (Pascal, cioè Newton/m2) e m3 e mi aspetto di ottenere un valore nell'unità di misura SI (Joule), dopo di che trasformo i Joule in kWh dividendo per 3600000.

Se fai la verifica dimensionale vedi che N/m2 * m3 dà come risultato N*m, cioè forza per distanza, che corrisponde a J.

Tu piuttosto come fai a ottenere kJ usando atm e litri ?

Comunque il problema mi sembra non sia tanto la capienza di energia, in 50 l di bombola ci starebbero quasi 5 kWh teorici, quanto l'efficienza della trasformazione, cioè si riescono anche ad infilare 5 kWh in un oggetto relativamente piccolo come una bombola da metano compresso da 50 l, ma tra metti e togli mi sà che l'efficienza del 50 % già sarebbe difficile da raggiungere.

Per chi non le conosce (io e Junp e sicuramente altri usiamo auto a metano e le conosciamo bene) le bombole da metano sono oggetti abbastanza pesanti e costosi. Ricordo che le mie due bombole da 45 l le ho pagate 150 € l'una. Si tratta di cilindri svasati alle estremità di ferro spesso circa 1 cm, pesano in kg circa quanto il litraggio, si trovano credo fino a 100 l e oltre, sviluppate soprattutto in lunghezza per mantenerle robuste.
Sono robustissime e sicure anche per l'uso automobilistico, figuriamoci per l'uso stazionario. Pensate che si ragiona che se una bombola da metano venisse danneggiata in un incidente vuol dire che il resto della macchine è comunque in poltiglia.
Quindi dal punto di vista della sicurezza problemi non ne darebbero.

ciao

[leohornet]

Visto che hai già fatto la prima esperienza con batterie, ci dici che Agm avevi e quanto tempo sono durate e con che tipologia d'uso

Avevo 300A 24V AGM NDS installate circa 3 anni fa nel mio impianto fotovoltaico/eolico per una potenza totale di circa 3 Kw. Le ho usate prevalentemente di giorno per non farle stressare tanto, cioè mentre avevo a disposizione il sole, e ci facevo andare tutta la casa, riuscivo a caricarci anche il mio scooterone elettrico, mentre la notte portavano solo un impianto d'illuminazione a led che complessivamente assorbiva circa 60W.
Da qualche settimana mi sono accorto che rendevano pochissimo e sono andato a misurare la tensione sulle singole batterie e mi sono accorto che 2 batterie erano partite perchè avevano una tensione sotto i 10V. Ho subito eliminato le 2 e ora quelle che sono rimaste un pò perchè hanno gia lavorato, un pò perchè hanno 100H in meno fanno sempre più fatica al punto da non riuscire a tenere neanche l'illuminazione esterna accesa fino alla mattina...insomma una delusione.
Aggiungo una cosa, non sono un esperto di batterie e di elettronica in generale, mi piace ma a livello amatoriale, mi sono assemblato piano piano il mio impianto e nel momento della scelta delle batterie evidentemente sono stato troppo frettoloso e troppo ottiimista perche avevo letto che le AGM duravano fino a 10 anni, ma in realtà sono durate circa un terzo del tempo che mi avevo immaginato...ora che piano piano sto diventando più esperto ho scelto le plantè e se tutto va bene tra un paio di mesi dovrei averle installate nel mio impianto che finalmente mi dureranno un pò di anni in più

[dolam]

leohornet, credo che più che le batterie non buone probabilmente è stato un uso non adatto alle Agm le quali non sopportano scariche di oltre il 20/25% prima di essere ricaricate. Credo sia molto probabile che tu le abbia scaricate molto di più e quello inevitabilmente le ha lentamente rovinate.

[leohornet]

dolam, molto probabilmente è proprio quella la causa, ma quando le ho comprate avevo letto che sopportavano scariche profonde rispetto a quelle economiche ad acido libero da avviamento, ma non c'era specificato la percentuale...ora sono un pò più esperto e le AGM le scarterei subito, soprattuto perchè non si possono ispezionare per eventuali rabocchi, ecc. sono molto delicate e secondo me non sono il massimo per un uso stazionario, a meno che non le si usi con il contagocce

[junp]

248 X 25 X ln(248) = 248X25X5,5134 = 34.183 KJoule che / 3,6 = 9.495 Wh

senza addentrarmi in calcoli (che ora non ho neanche voglia di rivedere) faccio una semplice considerazione
nei 130 litri di bombole della mia passat il metanaro mette 20-22 kg di metano (poco + di 20 euro) a 220 atm
quindi 220 x 130 x ln(220)= 150257 Kjoule, /3.6= 42,85 kwh
visto che la paga non meno di 25 cent, su 21€ mi regala 10,7, ovvero il 50% di corrente elettrica...
deve esserci qualcosa che non va...

[mariomaggi]

Elisabetta,

anche se mariomaggi, che ringrazio, dissente

i calcoli teorici per i volani sono giusti, ma bisogna considerare che la loro energia non e' utilizzabile pienamente.
Per trasformare l'energia cinetica in elettrica serve un generatore elettrico, che potra' generare potenza utile solo quando gira abbastanza veloce. Il generatore ha un certo rendimento, quindi l'energia in ingresso dal volano non viene trasferita tutta verso il carico. Anche se l'efficienza di un supervolano e' buona, ci sono comunque delle perdite meccaniche ed elettromagnetiche. Poi ci sono i servizi ausiliari (es.: cuscinetti magnetici e pompa per il vuoto) e le perdite del convertitore elettronico di potenza. Alla fine l'energia recuperabile effettivamente sara' indicativamente la meta' dell'energia teorica calcolata.
Qualcuno potrebbe pensare di inserire un sistema di variazione di velocita' tra volano e generatore, laddove possibile, per mantenere alta la velocita' del generatore anche quando il volano ruota piu' lentamente. Questa soluzione di fatto introduce complessita' costruttive tali da sconsigliarne l'impiego.
Ciao
Mario

[Elisabetta Meli]

A tonì, visto che di calcoli non ne ho voglia, ma il tuo metanaro lo comprime lui il gas o lo riforniscono già compresso?
è famose nà birra quarche vorta che ce vedimmo, e nunne parlammo più

[Elisabetta Meli]

... Alla fine l'energia recuperabile effettivamente sara' indicativamente la meta' dell'energia teorica calcolata...

Fosse pure la metà, a mia modesta opinione è sempre più e meglio sfruttabile rispetto ad una batteria, sia per longevità, sia per indice di inquinamento ( indice chiamato ..xyz.. ), sia per possibilità di sfruttare il volano con un DOD maggiore ( che riduce il quantitativo di accumulo ).

[toninon]

A tonì, visto che di calcoli non ne ho voglia

Voglia de llavora' saltame addosso !Il metanaro preleva dalla rete di distribuzione a bassa pressione o dalla condotta a media pressione. Comunque lontano dai 220 bar (teorici, poco più di 220 atm se ricordo bene), quindi buona parte del lavoro di compressione lo fanno con i grossi compressori che hanno lì.Na birra con te e gli altri me la farei volentieri. Mannaggia che con lo Smartcoso le faccine non ci riesco a metterle !Ciao

[LuckyLukeJohn]

In base alla mia personale esperienza di sub e di metancardriver, mi sento di dire che una bombola per aria, miscela o metano, che funzioni a 200, a 300 o a 500 bar è virtualmente eterna, nel senso che durerà più lei di noi. La mia bombola sub festeggia il 25 anno e nonostante non vi sia niente di più usurante dell'acqua di mare in sinergia con l'aria marina, quella bombola è ancora come nuova ed i collaudi lo testimoniano. Come sistema di accumulo secondo me viene sottovalutato, anche solo a 300 bar un gruppo di bombole consentirebbe una elasticità unica: si possono abbinare bombole di capacità diverse senza nessun problema, quanto viene accumulato può restare lì immutato per giorni come per anni ( la mia bombola la tengo sempre carica a 220 ATM ), posso scaricarla del tutto o usarla con tutti i livelli di carica, il calore esterno elevato o il freddo estremo sono praticamente ininfluenti per ciò che riguarda usura o differenza di ricarica. Insomma, altro che batterie, con le loro esalazioni e quant'altro. Se avessi trovato un sistema per riconvertire la pressione in elettricità mi sarei già imbarcato in questa avventura!

[dolam]

LuckylukeJohn, la Peugeot crede nell'aria compressa e la fabbrica che sta nascendo in sardegna si proporrà anche come sistema d'accumulo, certo ci saranno delle perdite ,ma se si parla di 1,50 euro per 100km non devono essere tante. Vedo che è difficile calcolarle anche per i più bravi, ma non ci sono costi di manutenzione si acquista una volta e poi dovrebbe durare molto e soprattutto se accumulo 10kwh posso consumare 10 kwh, il che non è poco a mio modesto avviso, e poi come dici tu le bombole si trovano facilmente e durano in eterno.

[LuckyLukeJohn]

Un altro vantaggio dell'aria compressa è che si può fare il pieno al distributore, ad esempio in autostrada, in modo estremamente rapido: il travaso da un megabombolone ad una serie di bombole dura pochi secondi, poi ci penserà il megacompressore del distributore a ripristinare la precedente pressione... con l'aria Pescata dalla... Strada!!! Chiaramente il massimo sarà farsi il pieno d'aria a casa propria: io mi ero già studiato il compressore casalingo da collegare alla rete del gas metano per farmi il pieno da me, quello per ricaricare aria costerebbe un quarto e potrebbe funzionare con la produzione del FV pescando aria gratis...!!! Che fig*ta che sarebbe ragazzi !!!

[dolam]

Ti confesso che ho prenotato quest'auto due anni fa ma non ho mai avuto risposta, c'era un sito svizzero dove si poteva farlo, ora la società si è trasferita a Nizza , penso che abbiano la tecnologia giusta forse ci sono le solite multinazionali del petrolio a frenare.