Coclea idraulica

[illo41100]

Carrara ,complimenti per il lavoro ben riuscito !!!
Per la parte elettrica invece come hai risolto ?

 

[carrara_54031]

ecco la centralina sommersa.
i tre pistoni aprono l'acqua alle turbine, due eliche sommerse e una pat non sommersa, ma nascosta.
il pistone centrale è alzato quindi funziona la turbina ad elica centrale.
la testa calva in basso a destra è la mia.

 

[carrara_54031]

dei due armadi, con barra antivandalo, quello a sinistra contiene l'interruttore generale, la protezione cei 021, i tre teòleruttori, le tr protezioni termiche, tre teleruttori per i servizi con le relative protezioni. è un po' affollato, ma è anche stato cablato male, l'hanno riempito dicavi che girano avanti e indietro inutilmente, appena ho un po' di tempo, cioè mai, lo semplificherò un po'.
quello a destra contiene i due plc, una presa di corrente monofase e un registratore di portata dell'acqua

 

[carrara_54031]

se avessi potuto firmare io la certificazione dell'esecuzione del quadro elettrico, me lo sarei fatto da solo seguendo una logica di maggior linearità.

 

[Wilmorel]

Un lavoro veramente ben fatto, professionale. Complimenti!
Disponi di una officina tua? In tal caso, le varie operazioni risultano di certo facilitate.

Allego due foto/disegni di turbine Kaplan tipo TAT (assiale tubolare) con il generatore collocato esternamente. Questi modelli sono semiregolanti, cioè, la portata è regolabile (entro limiti ristretti) mediante variazione della inclinazione delle pale. Il distributore è fisso.

 

[carrara_54031]

nel ringraziare tutti coloro che mi hanno fatto i complimenti per il mio lavoro, voglio avvertire che non è tutt'oro quel che luccica.
in effetti la turbina non rende quanto sperato, non ricordo se ho gia detto che l'installazione è stata eseguita in modo approssimato, non mi dilungo sul perchè, e sono state individuate una serie di azioni volte a ridurre le grandi turbolenze all'imbocco e allo sbocco della macchina per recuperare, se non tutto, un po' del rendimento che manca all'appello.
a mia discolpa posso dire che il canale era già fatto e quindi ci si è dovuti adattare.
anche la costruzione della girante e della carcassa sono stati fatti in qualche modo, sempre per l'urgenza di avviare l'impianto.
la girante ha troppo gioco rispetto al tubo che la contiene e il sistema di bloccaggio del generatore dentro al tubo sembra fatto apposta per generare ostacoli al flusso dell'acqua.

se qualcuno volesse fare qualcosa di simile è meglio che prima mi interpelli solo per avere l'elenco degli errori commessi, sarò ben felice, non di dafre consigli, ma solo di segnalare le trappole nascoste.

ad ogni modo chi, come me ha avuto a che fare con impianti industriali VERI, ha avuto modo di vedere quali e quanti inconvenienti hanno intralciato gli avviamenti di impianti ( di vario genere) costruiti dall'eccellenza mondiale della progettazione e costruzione.

 

[gino33]

allora devo dire che sei proprio bravissimo!
(li ho poi trovati in rete quei motori)

 

[illo41100]

Wil dallo spaccato del turbina pero' sembrerebbe biregolante....

 

[illo41100]

Carrara ,direi che e' un'impianto di tutto rispetto , quindi in totale avresti circa 30 kw di potenza ? ( 3 x11 kw o 400lit/sec x 4metri x 3 ).

Quindi non utilizzi inverter , ma i motori sono direttamente collegati in rete , e vengono inseriti a seconda del livello che ti trovi nel canale .... le paratoie sono un semplice Apri-chiude o hanno anche la funzione di regolazione della portata in turbina ?

 

[Stefano montibeller]

Beh carrara...Direi che una esperienza del genere è veramente qualcosa di importante...Hai fatto veramente un bel lavoro....Avevi già una concessione quindi...Io dopo quello che ho visto, sto pensando veramente ad un tubo, ancorato verticalmente sulla briglia come il tuo sul canale.Come li vedi in questo caso ?E tra la pat e la turbina intubata...alla fine cosa suggerisci o vedi meglio?

 

[carrara_54031]

io a ridosso della briglia non ci metterei nulla, per la mia esperienza e per i miei fiumi ho troppa paura dei sassi trascinati.
con 8 metri di salto l'elica potrebbe essere valida, c'è il problema della regolazione.
tieni presente che adeso un impianto con tre macchine non viene accettato se non hai tre contatori di energia, tutto complicato.
potresti far girare la turbina a giri differenti, ma poi ti ci vorrebbe un inverter tipo quelli usati per gli eolici, ma tu hai detto che hai solo 150 litri, allora secondo me l'ideale sarebbe una francis, ma ti farebbero pagare un occhio della testa. una pompa (PAT) costa pochissimo, è già fatta e potresti regolarla un pochino cambiando i giri e alimentando un inverter, io non mi intendo di inverter e non so come fanno ad autoregolarsi per fa cambiare i giri alla macchina, potrebbe essere la soluzione migliore.
fai molta attenzione allo sporco che ti porta il fiume.
se non hai acqua pulita a sufficienza dopo un po' ti fermi.

 

[carrara_54031]

nel mio caso le paratoie hanno solo il compito di aprire e chiudere. volta volta che si abbassa il livello diminuiscono potenza e rendimento della macchina.
dovessi rifarlo cercherei di adottare un inverter.
anzi se qualcuno mi desse qualche informazione in proposito sarebbe una buona cosa.

 

[Stefano montibeller]

la PAT sta sembrando via via la soluzione migliore per il caso mio.
(ho visto che anche l'università di ingegneria di Trento hanno studiato qualcosa di simile.)
cercherò qualche contatto anche li...
per la mia idea di fissare un tubo verticale sulla briglia. la mia idea è di spostarlo di qualche metro rispetto alla gaveta principale, quindi anche eventuali ondate di piena, dovrebbero lasciare l'impianto indenne...a cavallo della soglia, pensavo a quel sistema di opera di presa - coanda sospesa...in modo da avere l'acqua più possibile pulita...
Quella dell'inverter è una soluzione da considerare..ma anche io..di inverter non me ne intendo...
la mia idea è quella di provare a fare su ciascuna delle 6 briglie un impiantino...e poi eventualmente riproporre la stessa soluzione sulle altre 6.
la tua PAT...visto che di conti vedo sei molto ferrato e preciso,...quanto ti è costata ?

 

[carrara_54031]

per 8 metri di salto e 150 litri/sec sono 11 kw teorici, aspettati un rendimento complessivo del 50 - 60 % e ti trovi con + o - 6,5 kw (speriamo di più)
la macchina costerà 3000 euro compreso il motore, ma a stare larghi.
a questo punto occorre sapere come fare a comandarla con un inverter ed io non lo so!!!
attenzione che una griglia ad effetto coanda comporta una perdita di almeno un metro nel salto disponibile, (credo, ma nonostante le mie ricerche non sono riuscito a trovare alcuna ditta, anche per questo chiedo aiuto, altrimenti mi tocca inventarmene uno, ma vorrei evitarlo).

 

[illo41100]

L'inverter non e' un problema , occorre che sia di tipo "rigenerativo" , ABB ne produce una nutrita gamma, ma vi sono anche altre marche blasonate che lo commercializzano.
Lo si collega come un normale inverter e lo si fa lavorare pero' in "frenatura" ....
Poi dipende dalla logica che si usa con i PLC per il comando ed il controllo.
C'e' pero' un problema : nessun inverter ha la certificazione per il collagamento con enel.
Credo che si possa ovviare al problema inserendo un trasformatore d'isolamento.

 

[gino33]

Tempo fa Wilmorel segnalò questa
https://www.youtube.com/watch?v=hFCBe0SvUWM&feature=related
è una coclea intubata, visto che sembra sospesa su rulli non dovrebbero esserci problemi nel farla lunga o metterne varie in serie

Ma Carrara scrive: un impianto con tre macchine non viene accettato se non hai tre contatori di energia, tutto complicato.
Però, se finiscono dentro tutte lo stesso inverter MPPT (che, da quel che ho capito, con le coclee è sempre conveniente se non si può contare su un regime costante)il problema forse non c'è.Ho sentito dire che nel fotovoltaico ci sono pannelli ciascuno col suo piccolo inverter MPPT, mi sembra strano che robe del genere non siano concesse con l'acqua.

 

[carrara_54031]

misteri dell'enel e di terna, io mi meraviglio che non ci sia invece un auditing a livello superiore che impedisca agli enti citati di fare questi casini.
se poi come sarebbe logico non ci credete provate per credere.
se poi risulta che non è vero meglio, ci sarebbero gli estremi per fare una bella causa all'uno o all'altro o a tutt'e due.

 

[carrara_54031]

inverter
ringrazio Illo per le info, allo stato attuale delle mie conoscenze non ho ancora capito bene, ma spero di migliorare.
mi pare che l'enel accetti l'inverter senza trasformatore se si sta sotto i 20 kw.

 

[illo41100]

Attenzione , non sto parlando di inverter per fotovoltaico....

E neppure di inverter per l'eolico, che opportunamente collegati ,possono entrare in parallelo con enel , anche se non superei i 6kw... Magari in certe configurazione si puo' andare anche oltre.....

Gli inverter di cui parlo sono inverter per motori elettrici , inverter che servono per variare la velocita' e la coppia nei motori stessi.
Senza entrare troppo nel dettaglio , nel momento in cui un _motore_ supera il numero di giri impostato nell'inverter ( ovvero si comporta come generatore ) l'inverter dissipa questo surplus di energia su resistenze dette di "frenatura" , per far rientrare nei parametri impostati sull'inverter , il motore.

Ora se questa energia viene immessa in rete al posto di dissiparla in calore su "Resistenze di Frenatura " ecco che abbiamo il nostro inverter rigenerativo.

Il vantaggio operativo e' che possiamo impostare su di esso una qualsiasi velocita' di rotazione del motore in funzione della rotazione della turbina , o ancora meglio in funzione della portata e del salto disponibile.

 

[carrara_54031]

vediamo se ho capito,
io imposto l'inverter alla frequenza di pochi Hz (diciamo 10 per esemplificare) e collego il motore,
questo parte e accelera fino a, 300 giri se è un 4 poli, poi apro l'acqua e questa spinge la turbina, e quindi il motore a 310 giri e comincia a produrre.
poi, agendo sul dispositivo che che stabilisce la frequenza di riferimento (reostato?) si aumentano i giri fino a che me lo consente la disponibilità dell'acqua, se fosse un'elica, più aumento i giri più passa acqua; quando vedo che il livello comincia scemare, riduco un po' i giri fino a trovare l'equilibrio.
se usassimo un motore/generatore asincrono, non necessiterebbe neanche inserire condensatori per l'eccitazione della macchina e neppure dovrebbero servire condensatori di rifasamento, (o sbaglio?)
sarebbe anche molto dolce l'avviamento della macchina.
con questa tecnologia le turbine potrebbero più facilmente trovare un punto ottimale di funzionamento.
se invece avessi un generatore a magneti permanenti sarebbe opportuno avere un inverter di tipo differente?, io penso che funzionerebbe ugualmente.
cosa succede in caso di distacco della rete?