progetto microhydro

maurizio1

New member
ciao a tutti, sto progettando (insieme ad altri) un microhydro da realizzare in una zona rurale del sudamerica, insieme alla rete di distribuzione.
Abbiamo un salto netto di 100m, una portata di 35 litri, quindi una potenza lorda di circa 35kw.
Innanzitutto vorrei sapere se secondo voi conviene utilizzare una pelton o una banki,e a che velocità di rotazione.
per quanto riguarda il generatore, secondo voi è meglio un generatore sincrono o ad induzione? e poi, monofase o trifase?

grazie
 
ciao Maurizio,
sono stato in Bolivia e Perù e conosco i problemi legati della generazione e distribuzione microhydro in quella parte del sud America .
provo ad elencare alcuni punti che secondo il mio parere aiuteranno nella scielta dell'impianto nel suo complesso .

1 si deve realizzare un impianto semplice facile da riparare , robustissimo e facile da fare manutenzione senza rinunciare ai dispositivi di sicurezza necessari .
2 La macchina deve in grado di essere replicata e costruita sul posto quindi senza segreti industriali e lavorazioni speciali (stiamo parlando di una piccola turbina e questo oggi è sicuramente possibile )

Le esigenze di una microrete rurale sono davvero poche : Frigorigeri , illuminazione ,e utensili elettrici a spazzole per la lavorazione del ferro e del legno . Importante è grantire una buona stabilità in tensione ,considerato che l'elettronica è ormai presente dappertutto ed è sensibile alla sovratensione,alla forma d'onda ,molto meno alla stabilità in frequenza . Non sempre è necessario una distribuzione trifase ,spesso è preferibile il monofase con un trasformatore isolatore nei pressi del villaggio
Il genratore di questa taglia più efficiente e facile da reperire è il 4 poli 1500 giri .
Il generatore Sincrono senza spa zzole è robusto ma non accetta volentieri i fuorigiri provocato dalla turbina idraulica (quelli così piccoli sono fatti per i motori diesel ) il regolatore elettronico di tensione (AVR ) è abbastanza sensibile alle sovratensioni in linea , I modelli monofase vanno fatti realizzare su specifica . La protezione da umidità polvere e insetti quando è fermo non è eccezzionale.
IL generatore Asincrono è un semplice motore elettrico da 30 kW ,meglio se ad alta efficienza ,accettano il fuorigiri per lunghi periodi ,sono protetti molto bene da umidità e polvere , sono riparabili in brevissimo tempo (anche con motori di produzione cinese IE2 ) E, semplice realizzare un collegamento monofase a 400V per alimentare la linea fino al villaggio dove si installerà un trasformatore 400-230 V molto utile per scongiurare sovratensioni . rispetto al sincrono Tende se sovraccaricato a diseccitarsi ...ma non è una cosa tanto negativa perche si autoprotegge da guasti elettrici.
La ruota idraulica dovrà avere un diametro di 250 mm ,il getto per portare 30 l/s un diametro di 30 mm . Se la portata è costante è preferibile usare un ugello fisso conico appunto da 30 mm di diametro ,non si ottura (nemmeno con le rane ) foglie e rametti ...ha poca usura ,è facile da replicare .
La ruota idraulica che più soddisfa le caratteristiche descritte è sicuramente una Turgo con cucchiai imbullonati (per facilitare la sostituzione )
La macchina va realizzata completamente in acciaio inox ,i regolatori di tensione a carico costante devono essere semplici e facili da riparare (forniti di schemi elettrici e layout componenti ) no processori e stampati smd ,

saluti
 
ciao Rem ,
piacere mio sentirti , effettivamente è un po che non faccio impianti per il sud America ,dovevo andare alle Solomon Island a fare un impianto fotovoltaico + inverter+ generatore per un piccolo ospedale ma non sono riuscito ad organizzarmi ... ho fatto il progetto , procurato il materiale,instruito il personale..posterò le foto dell'installazione ...Per la turbina dell'amico Maurizio,servono tutti i dati necessari ed ancora un po' per fare un buon lavoro .
 
Grazie mille Sandro. Appena ho qualche dato in più vi riscrivo per ulteriore vaglio, visto che mi sembra che sei preparatissimo :)
 
dunque, sono arrivati a queste conclusioni di massima. Potenza sull'albero 37kW; velocità di rotazione turbina 1000 rpm; generatore asincrono a 3 coppie polari, gabbia di scoiattolo, con velocità costante (si spera) di 1200 rpm (siamo a 60Hz); in questo modo la sfasatura minima tra motore e turbina è del 17%. La turbina dovrebbe essere una Pelton di diametro di circa 0,4m, presa da un fornitore del luogo.
La generazione sarà in trifase, distribuendo subito a 110V (è lo standard) una fase per ogni gruppetto di case (ce ne sono 3), e tutte e tre le fasi al centro del paese per collocare servizi extra (una lavatrice, un frigorifero,...) e la scuola.
Che ne pensi? C'è qualcosa di palesemente errato in questi calcoli, o più o meno possono quadrare?

grazie e buona giornata :)
 
Ciao a tutti Ok per la ruota ...per proseguire con il progetto serve il 3 d della ruota altrimenti sai quante sorprese !!.. ok per il generatore e la rete di distribuzione ....probabilmente devi spiegare meglio il contesto ...la sfasatura tra turbina e generatore non l ho capita ...l accoppiamento deve essere diretto ...considerando 9 bar di funzionamento al netto delle perdite di carico servono 50 l s per ottenere 37 kw all albero e la ruota per fare 1200 giri deve essere 300 mm di diametro un getto non basta bisogna farne 2 con relativo collettore ....diciamo che non concordo con i dati forniti e nemmeno con la filosofia del progetto . Si deve iniziare valutando molto bene la risorsa idrica e la sua qualità che dipende dalla fattibilità anche economica e delle vasche di decantazione poi si deve passare alla condotta ...Lunghezza ...diametro...materiale ..difficoltà di posa ...poi si passa alla turbina ..
 
Salve a tutti,
con i dati esposti vedrei bene una turbina Pelton ad asse orrizzontale con le seguenti caratteristiche:
- Ngiri=1200 rpm
- 1 Getto
- Diametro primitivo Girante =330 mm
- Larghezza pale = 103 mm
- N° pale = 20
- Diametro ugello = 41 mm
- Diametro tubo iniettore = DN125
 
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