E che CAES !

[Mr.Hyde]

ciao Elisabetta

Francy perdonami, ma cosa significa:

mi spiego meglio

dunque prendiamo l'esempio che hai fatto al 1° post

(energia)"Kjoule" = (pressione iniziale)"AtN" X (volume)"LN" X ln [(pressione iniziale)/(pressione atmosferica)].

ok utilizzando queste unita' di misura otteniamo un numero espresso in "litri*atmosfere " quindi come dicevi :

"Trasponendo per 1.000 Litri o 1mc otteniamo Kjoule = 4 X 1.000 X 1,38629 = 5.540 KJ = 1.540 Wh."
ok ma quel 5540 KJ abbiamo detto che non sono KJ ma L*atm

quindi sapendo che 1 litro*atmosfera è uguale a 0,1013 KJ , 5540 litri*atm equivalgono a 561,2 KJ

ora prendiamo in esame la stessa formula utilizzando il SI

(energia)"joule" = (pressione iniziale)"N/m2" X (volume)"m3" X ln [(pressione iniziale)/(pressione atmosferica)].

sostituendo :

J = 405300 x 1 x (ln 4)= 405300(N/m2) x 1 (m3) x 1,38629 = 561865 (N*m) = 561,8 KJ ( non capisco da dove arriva quello scarto di 0,6 KJ reoccupato:.. va be' ) come puoi notare , usando il SI hai il dato direttamente in J(N*m) , mentre usando i litri atmosfere devi fare una ulteriore conversione del dato ottenuto( da l*atm a KJ) ...spero di essermi spiegato correttamente

ciao Renatooo

ti confesso ....che io bene bene non ho ancora capito il progetto ... si lo so' ...alle volte sono stordito ..

cordialmente

Francy

 

[SE-POL]

Elisabetta stà attenta a quello che vorresti fare, perchè se vuoi mettere in pressione una cisterna d'acqua a 4 atmosfere devi essere sicura che il coperchio o tetto della cisterna (interrata) regga a una spinta verso l'alto di 40.000 kg al metro quadro di superfice del tetto, e dubito che le cisterne siano progettate per questo sforzo.
Quindi nel conto devi mettere anche i lavori di rinforzo del tetto delle cisterne
ciao Fabio.

 

[Elisabetta Meli]

Chiarissimo Francy,
I conti tornano ( anche i tuoi ) per via di arrotondamenti vari, mentre i miei erano troppo superficiali e ci sono errori anche sostanziali per i quali mi scuso con tutti.
Dovremmo dire a Wiki di correggere che non è energia J ma L*Atm il valore corretto ed il rapporto è proprio di 1 a 10 circa inferiore.
Grazie per il tempo dedicato sperando possa tornare utile ad altri.

P.S. Renato, avvisi tu la Swiss etc. etc. che le servono 10.000 litri a quasi 45 Atm per avere una settimana di autonomia ?

 

[Mr.Hyde]

mi scuso con tutti.

Eli , sinceramente penso che tu non debba delle scuse a nessuno !!!

ho seguito piu' di una volta le tue discussioni/interventi ...e ritengo che tu sia una persona preparata, interessante ,che sa' il fatto suo !

 

[Elisabetta Meli]

Fabio grazie per il suggerimento, lo avevo considerato, ma prendilo come un esercizio di stile, non attuerò il folle progetto.
Se l'accumulo fosse stato come ipotizzato inizialmente allora forse si sarebbe potuto dare un seguito con tutti gli aggiustamenti del caso, quindi eventuali rinforzi e calcoli relativi.
Ma a questo punto capisco che anche un accumulo energetico casalingo economicamente conveniente con serbatoi in pressione non è una strada da percorrere vuoi per le rese vuoi per gli spazi vuoi per le alte pressioni necessarie ai fini di una efficienza interessante.

 

[Lupino]

Bene vedo che alla discussione si è aggiunto anche il caro Francy, ciao a tutti!
La formula esatta, volendo utilizzare valori S.I. è:
E = nRT Ln(Vf/Vi)
Con
E = energia in Joule
n = numero moli
R = costante universale dei gas
T = temperatura in Kelvin (ovviamente supposta costante)
Vi = volume iniziale in m[SUP]3[/SUP]
Vf = volume finale in m[SUP]3[/SUP](teoricamente a P atmosferica)
Utilizzandola ad esempio coi dati del post #9 viene esattamente 23141722,76 J ovvero 6,43 kWh
Perseguendo un altra strada, che coinvolge la velocità di uscita del gas dalla bombola/cisterna, ottengo però un valore parecchio discordante ... questa sera sono impegnato ma appena possibile vi posterò i miei calcoli in modo da poterne discutere assieme.
Ciao

P.S.
Ulteriori sulla formula su postata potete trovarli nell'allegato :bye1:Visualizza allegato lavoro_1.pdf

 

[renatomeloni]

Ciao a tutti....

P.S. Renato, avvisi tu la Swiss etc. etc. che le servono 10.000 litri a quasi 45 Atm per avere una settimana di autonomia ?

Vanno bene anche 2500 lt a 180 Atm....

Saluti

 

[Elisabetta Meli]

Ciao Lupino, attendo i tuoi dati anche se pure tu confermi che non abbiamo incespicato in nulla .

Renato: intanto avvisali, poi discutiamo di cosa e come fare per rendere credibile il loro progetto.

Oggi ho parlato con un esperto di estintori e mi ha fatto vedere delle bombole da 213Atm CO2 23Kg per 39Litri circa, sembra che ne servano 5 per accumulare 6,5Kwh ( ma sono mostruose come dimensioni, alte quasi quanto me ), il costo è relativamente basso, diciamo che con meno i 1.000 € tutto si può realizzare inclusi raccordi vari ( compressore a parte )
Mi diceva... sono delle piccole bombe, e richiedono manutenzioni e controlli periodici.
Raggiungere quelle pressioni è fattibile, occorre considerare però i costi.

 

[Mr.Hyde]

ciao gentilissimo Lupino

La formula esatta, volendo utilizzare valori S.I. è:..E = nRT Ln(Vi/Vf)

nella formula da te riportata (presupposta trasformazione isoterma)

E = nRT Ln(Vi/Vf)

noto che il rapporto (Vi/Vf) in realta' dovrebbe essere (Vf/Vi)...ossia (V2/V1)... o mi sbaglio?

mi spiego meglio ...

in una espansione il lavoro è di segno positivo ( essendo il rapporto Vf/Vi superiore ad 1)

in una compressione il lavoro è negativo (essendo il rapporto Vf/Vi inferiore a 1)

con la tua formula viene tutto al contrario ... uff

 

[Lupino]

he he Hyde, hai perfettamente ragione! La ragione più plausibile?? La più banale ... fretta= errore
Corregoooo su

Nel link a fine post (#26) sono comunque spiegati i vari passaggi fatti per ottenere l'equazione.
....

A proposito di quanto accennavo prima, per cui ottenevo valori però discordanti, l'ipotesi era la seguente.
Partendo dall'eq. di Bernoulli:

P + ½?v[SUP]2[/SUP] + ?gh = costante

chiamo P[SUB]i[/SUB] e P[SUB]f[/SUB] , v[SUB]i[/SUB] e v[SUB]f , [/SUB]la pressione e la velocità iniziale e finale ed elimino la parte relativa al potenziale gravitazionale (?gh) per cui

P[SUB]i[/SUB] + ½?v[SUB]i[/SUB][SUP]2[/SUP] = P[SUB]f[/SUB] + ½?v[SUB]f[/SUB][SUP]2[/SUP]

da cui essendo v[SUB]i[/SUB] = 0 ed esplicitando per v[SUB]f[/SUB] ottengo:

vf = SQRT(2(Pi - Pf)/?)

A mio parere, se ovviamente il ragionamento è esatto, questa dovrebbe essere la velocità istantanea di un gas che fuoriesce da un serbatoio in pressione. Partendo da questa e, data la superficie del foro di fuoriuscita (S), ottengo la portata (Q=vS) ovvero la quantità (m[SUP]3[/SUP]) e, di rimando, il numero n di moli che fuoriescono nell'unità di tempo (t=1s)
L'energia generata in tal modo è, a mio parere, prettamente di origine cinetica ovvero

Ec = ½ nMv[SUP]2[/SUP] con

n: numero moli fuoriuscite nel tempo t=1s
M: massa molare (per l'aria 0,02896 kg/mol)

Applicando questi presupposti all'esempio del post #9 (V = 0,2 m3; P = 21582225 Pascal) ottengo però valori completamente diversi.
Nel calcolo ho analizzato lo "svuotamento" (velocità ed energia) istante per istante (come se fosse presente un elettrovalvola con t di apertura pari ad 1s) il risultato è di 458797280,58 J (=127,44 kWh) ... che mi sembrano però davvero tanti!
Allego al post i vari passaggi sotto forma di foglio di calcolo (formato ODS) Visualizza allegato Bombola.ods

P.S.
Per completezza, nel foglio di calcolo, accanto alla colonna dell'energia cinetica, vi è quella riguardante la misura di potenza di un ipotetica turbina eolica con superficie pari al foro di uscita del gas. In questo caso l'energia totale risultante (Legge di Betz) è pari a 271879869,97 J (=75,52 kWh)

P.P.S.
A complicare ancor più le cose ho trovato questo (velocità gas da bombole) e questo in rete

 

[Lupino]

Ok credo di aver trovato dove sta il mio errore.
Nel pdf che allego sono evidenziate le varie equazioni che riguardano il "fenomeno" ... ahimè il trascorrere degli anni è impietoso con la memoria e le lacune matematiche createsi in essa mi impediscono purtroppo di comprendere completamente il senso di quanto riportato ma è comunque chiaro (pag.13) che quanto ho su ipotizzato è valido solo per un delta pressorio (interno/esterno bombola) Visualizza allegato 6.Appllicazugelli_CC.pdf

 

[experimentator]

Trasponendo per 1.000 Litri o 1mc otteniamo Kjoule = 4 X 1.000 X 1,38629 = 5.540 KJ = 1.540 Wh.
Per cui facendo l'ipotesi di sfruttare il volume di una sola cisterna si potrebbero accumulare oltre 15,4 Kwh.

Ancora non ho ben compreso cosa vorresti fare, anche perchè è da tempo che non mi occupo di calcoli .

Ma cosa è questo CAES ?

Intanto una osservazione dai tuoi calcoli da 1.540 Wh 1 mc a 15.4 kWh 10 mc , è una proporzione che non regge .
In quanto appena viene fuori i primi 500 litri , la pressione all'interno del contenitore si dimezza e quindi devi immettere altro gas per aumentare la pressione. A parte che forse i contenitori da te suggeriti non resisterebbero a pressioni di 5 atm.
Immettere altro gas costa l'equivalente o più dei kWh da te ottenuti, non capisco il vantaggio di questa tua idea.
Scusa forse non mi è ancora chiara ...

Un saluto.

 

[Mr.Hyde]

Ciao Vincenzo

Intanto una osservazione dai tuoi calcoli da 1.540 Wh 1 mc a 15.4 kWh 10 mc , è una proporzione che non regge .
In quanto appena viene fuori i primi 500 litri , la pressione all'interno del contenitore si dimezza e quindi devi immettere altro gas per aumentare la pressione

Vincenzo ,a mio avviso la proporzione regge in quanto il primo dato( 1,54 KWh ) è stato calcolato con la formula proposta su wiki ,che tiene gia' in considerazione la depressurizzazione(espansione) da 4 a 1 bar

p.s. comunque quel dato va' diviso per 10( se sono stati inseriti nella formula litri e atmosfere) ...come avevamo gia' notato durante l'analisi della formula

cordialmente

Francy

 

[renatomeloni]

Ciao a tutti.....

Ma cosa è questo CAES ?......

E' l'abbreviazione di: Compressed Air Energy Storage!!!!

Un sistema per l'accumulo di energia mediante l'aria compressa in grado di trasformarla poi in energia elettrica alla bisogna.

Saluti

 

[experimentator]

Grazie Renato ,ma questa soluzione è vecchia quanto mio nonno .
Mi pare che sia stata già discussa in un altro 3d , ma non è assolutamente conveniente .
E' la stessa cosa per intenderci dell'auto ad aria compressa, ma si sa quali sono i suoi limiti.
Intanto in face di scarica si riduce notevolmente la pressione, inoltre come si sa il gas espandendosi raffredda il contenitore ed ad un certo punto il sistema non funziona più.
Mi dispiace ma la cosa può avere solo limitate applicazioni , ma si parla di pressioni di 150-200 atm.
Ripeto questo sistema era già stato analizzato , non ci perdo nemmeno i tempo di cercare i numeri svantaggiosi .
Buon proseguimento.

 

[renatomeloni]

Di niente Zagami......

L'idea è vecchia, questo è vero......ma non la etichetterei a priori come "non è assolutamente conveniente"!!!!
Le tecnologie odierne insieme alle moderne tecniche di ingegnerizzazione, potrebbero ivece renderla molto interessante.
Esiste un modello sperimentale proprio in Germania il cui progetto, iniziato nel 2010, si chiama ADELE che attualmente ha raggiunto un'efficienza del 70%!!!
Lo scopo di questi sistemi è quello di immagazzinare l'energia in surplus (es.proveniente dalle rinnovabili FV,Eolico, idroelettrico,ecc) e renderla nuovamente disponibile nei momenti in cui ci saranno dei picchi di richiesta o nei momenti in cui ad esempio le rinnovabili non sono in grado di produrne.
Riuscire nell'intento sarà la vera sfida di questo secolo e se si riuscirà ad ottenerlo con una discreta efficienza, lo si potrà trasferire anche in ambito domestico con gli ovvi vantaggi annessi e connessi!!!!

ADELE-Adiabatic-Compressed-Air-Energy-Storage-for-electricity-supply
Animazione progetto Adele

Saluti

 

[Mr.Hyde]

non ci perdo nemmeno i tempo di cercare i numeri svantaggiosi

Vincenzo ,con tutto il rispetto .... nessuno ti ha obbligato a partecipare alla discussione ... anche io sono molto scettico (visti i calcoli) , questo non preclude una mia partecipazione o un mio aiuto nei calcoli

cordialmente

Francy

 

[renatomeloni]

Ciao a tutti.....
Rinfresco un po il 3d...........!!!!!

anche io sono molto scettico (visti i calcoli)

.......eppure qualcuno, (il MIT), sperimenta dei sistemi d'accumulo molto simili......che si siano sbagliati anche loro???reoccupato:

Secondo i calcoli dei ricercatori una struttura di 25 metri di diametro posta a 400 metri di profondità potrebbe memorizzare fino a 6 megawatt-ora di energia; questo significa che 1.000 di queste sfere sarebbero in grado di fornire più energia di una centrale nucleare per diverse ore

Energia eolica anche senza vento grazie al MIT

Saluti

 

[Darwin]

Bhe no, non così simili. La pressione del gas in quel sistema è sempre un atmosfera quindi non hanno a che fare con compressioni ed espansioni di aria semplificandosi la vita evitando flussi di calore da gestire (sarebbe poco simpatico che si ghiacciasse il serbatoio). Il sistema del MIT è concettualmente simile ad un serbatoio di accumulo sul tetto dove pompare l'acqua.

 

[Mr.Hyde]

eppure qualcuno, (il MIT), sperimenta dei sistemi d'accumulo molto simili......che si siano sbagliati anche loro???reoccupato:

Ciao Renato ,io sono intervenuto in questo thread in quanto ad Elisabetta non tornavano dei calcoli , e nessuno gli aveva dato una risposta per trovare l'errore nelle formule ...

fatto questo , lo scopo è stato raggiunto...

ho sbagliato solo una cosa ... dire che visti i calcoli mi pongo nella posizione dello scettico !

Bene , mettermi a confronto con il MIT ...mi pare assurdo ( hai troppa stima di Mr.Hyde )

Per altro mi sembra che il sistema non sia proprio il medesimo , comunque non vorrei affrontare il discorso fattibile , non fattibile in quanto non era nelle mie intenzioni ....se avete ancora bisogno per calcoli vari va bene (sempre che siano alla mia portata).

Il punto di vista personale poco importa e mi scuso se ho dato l'impressione di voler parlare del mio punto di vista.
ripeto che il mio intervento voleva solo dare una risposta all'inghippo della formula / calcoli

cordialmente

Francy