Costruirsi una mini centrale idroelettrica

chi fa da se fa per tre

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  1. firstlele77
     
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    Ho letto praticamente tutte queste discussioni, ma c'è qualcuno che veramente stà cercando di costruire qualcosa?

    Io nel mio piccolo stò provando ma incontro noteoli difficoltà (un po' per la mia ignoranza un po' per la confusione che regna sull'argomento).

    Mille progetti mille modi di farli ma nessuna garanzia questo alla fine è il risultato. Dopo queste parentesi che non vogliono essere assolutamente polemiche vengo al dunque.

    Per mia fortuna possiedo una sorgente con un buon approvvigionamento idrico che in estate utilizzo per annaffiare l'orto. Per regolazzare il flusso ed avere una buona portata ho installato una cisterna in PVC da 1500 litri ottenendo vista l'orografia del terreno una pressione di circa 4 bar (sto in montagna). Diciamo per ipotesi che non ho interesse a utilizzare questa pressione con una turbina visti i costi e la bassa resa, ma invece ho interesse a costruire con ilfamoso fai da te un sistema a ruota battente a caduta che alla fine permetterà di far girare un normalissimo alternatore da auto con regolatore di carica integrato che andrà a far caricare una normalissima batteria da auto a cui sarà collegato un normalissimo DC/AC Inverter e che con un normalissimo cavo fornirà corrente per le normalissime luci di casa (ricordarsi di staccare il contatore enel :P ). Questo normalissimo di roba andrà in qualche modo dimensionata?

    Tiriamo giù alcuni dati ipotetici:

    -Portata dell'acqua costante 1,5 l/s
    -Raggio della ruota circa 60 cm fatto con un cerchio di auto in lamiera e 8 vaschette a riempimento
    -Moltiplicatore variabile da giri circa 35 a 90 volte fatto con ruote e cinghie di lavatrice tutto recuperato e pulegge intercambiabili manualmente
    -Alternatore Bosh k1 14V 23/55A (€ 50)
    -Batteria auto da 100Ah (€ 100) l'una
    -DC/AC Inverter Soft Start 1000W (€ 260) oppure altri fino a € 650 (1800W continuativi)
    -Una buona dose di tempo una saldatrice elettrica per assemblare i pezzi.

    Costo sostenuto da € 410 a € 800.
    Veniamo alle domande:
    Sò per certo che l'alternatore per caricare la batteria deve girare sopra un certo numero di giri ho trovato in qualche posto 500 in altri 1500 ma a quanto deve andare sto coso? Non ci sono dubbi che se l'alternatore gira a regime questo produrrà la massima corrente disponibile.

    E' possibile utilizzare lo stesso alternatore per caricare altre batterie messe in parallello o in serie (non lo so)?
    E quante sono le batterie da usare per sopperire in relazione all'inverter utilizzato?

     
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  2. buran001
     
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    :D benvenuto nel "ghetto" dell'idrolettrico.
    Menomale che ti sei letto tutto.....,i tuoi dati sono:40metri di salto e solo 1.5litri/sec?? Giusto o erro,lascia perdere gli alternatori da auto e i cerchi,vuoi fare una carrozza co i fanali e autoradio o una turbina idroelettrica! (e menomale che ti sei letto tutto)pensa che un mio amico si é costruito una girante pelton co i cuchiaini da caffé!! e funziona,pensi di riuscire a staccarti dalla rete? ma abiti in una tenda !!!
    scusa ma sono in vena di ....
    :D

    Edited by buran001 - 21/5/2006, 19:37
     
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    Scusa ma non mi piace quando esordisci dicendo: Qui nessuno costruisce qualcosa.
    Questo non e' un forum sull'autocostruzione ma un dibattito sulle Energie Rinnovabili.

    Sono anche d'accordo con Buran001, lascia perdere gli accrocchi fatti in casa, butti via il tempo e danaro, con quaranta metri di salto e 1.5m/s non hai nulla, solo un rigagnolo da gronda buono solo per innaffiare il giardino, ci vuole ben piu' portata per ottenere qualcosa di serio, e poi ti sei dimenticato un sacco di accessori ed un dettaglio importante: il tuo impianto e' illegale.
    La legge dice che devi scambiare energia con Enel a meno che tu abiti in una baita isolata.
    Quello che tu stai facendo spero non sia imitato altrimenti si creerebbe un sottobosco di illegalita' e di abusivismo poi difficilmente estirpabile.

    Non ti accorgi che ormai tutti quelli che la pensano come te si accontentano di piccole energie invece di battersi per ottenere un miglior approccio pubblico all'alternativa FER?

    E' per colpa di quelli come te che le FER faticano a farsi strada nella mente della gente.

    MetS
     
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  4. firstlele77
     
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    Due risposte due critiche! E' un bel successo per un novizio come me. Ma nessuno si degna di rispondere semplicemente alle domande. Se farsi corrente in casa è un reato lo è anche inquinare. Allora arrestiamo tutto il mondo! La legge non credo vieti di scollegarsi completamente all'impianto dell'enel se io voglio andare a letto a lume di candela a loro che gli frega! E comunque non possono impedire in alcun modo la produzione di corrente ad uso di singolo cittadino da fonti alternative. Non sono comunque abbastanza aggiornato in fatto di normative ma credo che il vincolo della vendita dell'energia in eccesso prodotta sia solo per gli impianti che hanno ricevuto finanziamenti statali.
     
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  5. buran001
     
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    ciao,non sono critiche,con i dati forniti e con non di certo una turbina autocostruita con un alternatore da macchina e una "girante" enorme (cerchione) ti basta al massimo 10cm di diametro !! ma con una turbina Pelton realizzata e progettata sumisura da una ditta specializzata ed un alternatore efficente non riusiresti a ricavare piu di 120W al massimo rendimento,senza contare le perdite di carico della condotta !!! non hai indicato di che diametro é ne la lunghezza ne di che materiale é, o se dovrebbe essere realizzata nuova,in tal caso comunque con tutto ben progettato e realizzato a regola d'arte non faresti piu di 120W,se no' anche meno... che cavolo ci fai ???
    nessuna legge vieta di prodursi ed autoconsumarsi l'energia prodotta,ma ci sono leggi e normative per il parallelamento con la rete o l'utilizzo di acque non concessionarie,rilascio del deflusso minimo vitale concessione per la derivazzione in caso di torrenti o fiumi ecc,in caso di sorgenti bisogna avere i diritti per l'usufrutto ,sotto i 20kw praticamente si puo fare tutto ,l'unico vincolo se é un torrente o ruscello é il deflusso minimo vitale rilasciato,nel tuo caso puoi fare quello che vuoi !!!(io faccio quasi 4kw!!) i tuoi dati forniti mi fanno venire un dubbio,non é che si tratta di un rubinetto alacciato all'acquedotto al quale tu non paghi la bolletta!!!,perché la portata e la presione sono le classiche di una casa !! ...
    A parte tutto,dovresti cercare di avere piu acqua e piu salto possibile,e realizzare una condotta in plastica nuova,hai mai misurato a monte cuanta acqua hai, se riusciresti ad averne di piu ... sai con ad esempio 5 litri al secondo faresti 1kw a 40mt e buttali via,raddrizzi il tutto carichi dei pacchi batterie e con un inverter potresti assorbire per brevi periodi anche molto di piu',dipende dalla capacita delle batterie,per non contare il fatto di utilizzare un inverter grid con le sue normative ecc
    ciao, ti ho acennato dei cuchiaini da caffeé e il diametro massimo della girante,prova e divertiti o prova a chiedere a Sandro, lui ti puo dare delle dritte per cucchiai per giranti Turgo, molto simili alle pelton ma vantaggiose per l'utilizzo per salti sotto i 50 fino ai 20mt e con portate maggiori di una micro pelton,si possono tranquillamente utilizzare piu ignettori senza che possano interferire tra loro
    Ciao
    ps alcune pelton una da 10cm e ....
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    ciao
     
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  6. firstlele77
     
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    Forse mi sono perso qualche lezione di fisica e non connetto bene ma secondo me è sufficiente a muovere una ruota a vaschette di accumulo. L'acqua che viene raccolta nelle vaschette crea una differenza di peso capace di far ruotare la ruota nel ruotare la ruota svuota le vaschette. La forza necessaria alla ruota per girare è data si dalle resistenze alla rotazione ma è proporzionale al momento della ruota, quindi maggiore braccio maggiore momento minore acqua servirà per far girare la ruota. Non ho ancora fatto calcoli precisi su quanta forza sia necessaria per farla girare ma so di per certo che unita al peso dell'acqua questa può essere facilmente vinta. Quello che ho costruito intorno alla ruota è ancora piùimportante della ruota stessa. Per intenderci io conto di ottenere almeno un giro al secondo che mi garantirebbero semplicemente questo.
    giri asse 1 al secondo = 60 giri al minuto
    rapporto di moltiplicazione 51
    il motore bosh dal dataschets (che finalmente ho trovato) ha un range di lavoro dai 1500 ai 6000 giri al minuto con un valore di ampere che va dai 23 ai 55. Secondo le specifiche del costruttore il normale utilizzo si deve attestare intorno ai 3000 giri al minuto.
    Indovina un po': 60 giri al minuto x 51 = 3060. Con il rapporto attuale quindi mi aspeto che anche se girasse con la velocità di 2 giri al secondo = 30 giri al minuto l'asse dell'alternatore girerebbe a 1530 giri al minuto se invece fosse maggiore la velocità diciamo il doppio 120 giri al minuto sarebbero 6120 giri al minuto. L'alternatore comunque sia è progettato per arrivare per brevi periodi fino a 8000-15000 giri al minuto. Il bello è che ho ancora margine di guadagno semplicemente se vedo che va tutto troppo piano posso aumentare il rapporto di cambio cambiando le pulegge.
    Dal datashets dell'alternatore si ha anche che la massima potenza prelevabile è di 550 watt cinque lampadine e mezzo da 100 watt. L'alternatore che possiedo non è dei più potenti sempre della bosh ne fanno fino a 115 ampere (1150 watt). Prendetemi per ignorante ma secondo me la cosa funziona. Per quanto riguarda l'acqua è una sorgente che nasce nel mio terreno e per legge ilproprietario può utilizzare il troppo pieno. Questo è quanto. Comunque non voglio avere ragione solo farà i miei tentativi di costruzione per quanto sia possibile e vedro cosa viene fuori. Al momento la mia idea è questa.
    Se vi può far comodo è possibile avere in modo facile una turbina invertendo una pompa prelevata da un qualsiasi lavatrice. Avevo fatto una prova tempo fa e funzionava benino anche con piccole portate solo che la corrente erogata dal motore elettico collegato era veramente irrisoria visto che la velocità di rotazione era di circa 500 giri al minuto. Forse con dei moltiplicatori si poteva fare di più ma con notevoli perdite che non potevo compensare in alcun modo visto che la pompa era ermetica e non modificabile. Da qualche parte dovrei avere anche le letture di Ampere e Volt erogati.
    Le turbine pelton che velocità di rotazione raggiungono?
    Hai affermato io faccio quasi 4 Kw ma con cosa?
     
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  7. buran001
     
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    ciao,ma se sicuro di avere una portata di solo 1.5litri/sec?? e 4 atm,quello che vuoi fare è una ruota idraulica,vanno molto bene per i ruscelli,come una volta i mulini,ma con una portata di 1.5litri\sec
    e unan pressione di 4atm in un tubo devi utilizzare una girante pelton ad azzione,é la pressione dell'acqua che colpisce i cuchiai che fa girare la turbina,non la portata come per le turbine a reazzione,quello che vuoi fare ,perderesti tutta la pressione e usufruiresti solo della portata e peso dell'acqua dentro le vaschette,comunque fai quello che vuoi ,se vuoi giocare gioca
    io i consigli te li ho dati,come cavolo fai a dire che ti sei letto tutto!! prima di affemare cazz.. leggi veramente ... ,allora sapresti che i miei quasi 4 kw li faccio con una turbina autocostruita !!!!,i dati che ti ho fornito sono stati ricavati con dei calcoli,e la matematica non é un opignone,gli alternatori da auto anno un rendimento inferiore al 50%,mi parli di presionne poi vuoi fare una ruota idraulica,che per altro è utile alla fine di un canale ruscello o un tubo non in pressione con portate molto maggiori,come per l'utilizzo di pompe al contrario,sapresti ache che io faccio la manutenzione ad una turbina pelton di produzzione connessa da mè in parallelo alla rete di 20kw trifase,se vuoi giocare in giardino e passare il tempo fai pure nessuno te lo vieta,sbagliando si impara!!
    ciao buon divertimento
     
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  8. firstlele77
     
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    Io provo a fare come ho detto, come dici tu sbagliando si impara!
     
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  9. sandroturbine
     
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    Caro firstlele,

    Ne hai molta di strada da fare però penso che ce la farai . Se leggi sul forum ripassati tutto quello che dice Mario Maggi. Un progetto non puo nascere senza calcoli ,le leggi della fisica devono essere ben chiare per ottenere risultati positivi anche se si costruisce un trabiccolo. Inizio con il concetto di potenza disponibile da un corso D'acqua: P=H X Q X G dove P è la potenza in watt,H è la caduta cioè la pressione in metri (1BAR=10mt.) Q è la portata in litri al secondo, G èla gravità che vale 9.81

    Per capirci... un sasso da un quintale che cade da un metro scalfisce un po il terreno ma lo stesso sasso che cade da 500 metri provoca un cratere quindi possiede molta piu energia.

    Semplice vero? Questa è la potenza con efficienza del sistema pari al 100% .Come tu sai nessuna macchina ha un'efficienza = 1 quindi devi individuare i rendimenti di tutte le parti che compongono il tuo idrogeneratore.

    Il tubo che porta l'acqua alla turbina ha delle perdite (calo di pressione alla portata nominale)
    la ruota idraulica
    il sistema di trasmissione (cinghie e moltiplicatori)
    Il generatore
    la linea elettrica
    Il raddrizzatore (se fai la continua)
    Considera che un prodotto commerciale di ottima qualità ha un rendimento" water to wire" del 50%
    a queste potenze.
    Come diceva buran farai 300 W ma solo se ci ascolti !
    Non iniziare con la saldatrice inizia con la penna e il metro e facci sapere il diametro del tubo e lunghezza ,poi ne parliamo.

    Ciao Sandro.


     
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  10. firstlele77
     
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    Scusate se rispondo solo ora ma la gprs ultimamente fa le bizze. Nel frattempo sono andato avanti nel mio progetto e ho realizzato tutto il gruppo moltiplicatore.
    Questi sono i dati meccanici misurati attualmente:
    - 0,4 Kg/m forza per far ruotare l'asse
    - 52 rapporto di moltiplicazione

     
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  11. buran001
     
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    ciao,come l'hai realizzato il moltiplicatore?? i dati forniti sono generati conl'acqua e la tua pseudo "turbina"??,la forza é un dato verificabile anche dopo l'importante é la velocita' di almeno 1500 rpm adeguato per la maggior parte degli alternatori ma sotto assorbimento non a vuoto !!!pertanto sono di piu,difficili da calcolare con quello che hai costruito,si fa prima a tentativi,frorse 50-60 w li tiri fuori,ho trovato un link di un tipo che nella sua baita non servita dalla rete aveva costruito una ruota idraulica,per semplificare la costruzione e non lavorare troppo il legno per creare le vasche,aveva utilizzato dei contenitori di plastica da 5 litri l'uno ed applicati ad una ruota di legno del diametro di 2.5 metri,ma lui aveva un ruscelletto da 10-15 litri/sec allora calcolando il diametro della ruota che equivale al salto (ecco perché tu butteresti via la pressione che avresti a disposizione utilizzando solo la ridicola portata che ci hai indicato)e la portata delle vaschette circa un paio tirava fuori con un alternatore circa 100W ed utilizzava 4 rinvii con enormi pulegie in partenza e cinghie per moltiplicare i giri a 3500 rpm con alternatore sotto carico
    ciao
     
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  12. firstlele77
     
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    vediamo per ipotesi una situazione di calcolo, ditemi voi se mi sono fumato il cervello:

    1500 rpm equivale a dire 25 giri x secondo

    se all'asse principale ho 1 giro al secondo con il moltiplicatore ottengo 1*52 = 52 giri x

    secondo quindi 52 * 60 = 3120 rpm ben oltre le mie necessità

    a questo punto se ho una portata di 1,5 l/s e una resistenza di 0,4 kg*m e come base 1 s

    ho:
    1,5 l/s = 1,5 kg/s
    0,4 / 1,5 = 0,267 s per riempire il primo contenitore e iniziare la rotazione.

    1 metro di raggio sono 6,28 m di circonferenza. Supponendo di piazzarci delle pale che

    creino una capacita di 0,4 l a una distanza di 0,40 m quindi 6,28/0,40 = 15,7 contenitori

    (16 arrotondato)

    0,267 * 16 = 4,272 s per compiere un giro completo quindi 0,234 g/s. Questo tempo è

    naturalmente il peggiore visto che la velocità dovrebbe aumentare per il fatto che i

    contenitori una volta riempito non si scarica fino a che non arriva a terra. Di fatto

    almeno 1/3 dei contenitori sono riempiti quindi il tempo dovrebbe ridursi di 1/3 più la

    pressione che spinge dell'acqua (quei famosi 4 bar) direi che i tempi si possono ridurre

    tranquillamente alla meta 4,272/2=2,136 s (0,468 g/s)

    Quindi 0,468 g/s * 60 = 28,08 rpm all'asse principale
    28,08 * 52 = 1460,16 rpm al motore

    Quello che ho scritto sopra e i numeri dei calcoli piò essere anche interamente sbagliato,

    ma credo non si discosti molto dalla mia situazione attuale.

    Edited by firstlele77 - 7/6/2006, 11:14
     
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  13. sandroturbine
     
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    Ciao a tutti,
    Firstlele non solo ti sei bevuto il cervello, ma ancora peggio sei recidivo ! Ti abbiamo spiegato che la potenza disponibile da un corso d'acqua
    dipende dalla portata,dal salto e dalla gravità, e tu niente ! continui a scervellarti in calcoli assurdi!
    Ora basta ,questo è un sito dove chi legge deve apprendere nozioni corrette! Io non ho titolo per insegnare ma quando mi spiegano qualcosa cerco almeno di capire.

    Nel tuo caso specifico hai 1.5lt/sec , butti via 40 mt di salto riducendolo ad un metro di ruota idraulica otterrai 1.5 x 1 x9.81 = 15 Watt potenziali .
    Moltiplicando o dividendo la rotazione avrai solo perdite aggiuntive ! L'energia non si crea ,si trasforma con perdite ad ogni passaggio.

    Spero che la mia terapia funzioni ! Ciao firstlele.

    Sandro.
     
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  14. firstlele77
     
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    15 Watt!?! Secondo me si deve distinguere fra potenza prodotta dall'acqua e potenza prodotta dal motore!
    Se l'acqua è sufficiente a far girare tutto il meccanismo e a vincere le resistenze del motore e del moltiplicatore fino a realizzare 1500 rpm secondo me il progetto è valido. Quindi il punto è a quanta spinta corrispondono questi 15 watt su un'asse? Come ho detto il valore minimo per muovere la struttura è di 0,4 kg*m.
     
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  15. buran001
     
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    Ok é valido... (l'importante é essere convinti),ma poi alla fine dato che una cosa del genrere da costruire ci vuole al massimo due giorni con comodo,postaci delle foto e relativi dati,voglio vedere una lampadina accesa da 100W !!!!,non fare come la maggioranza che spariscono!!! o forse hai gia provato ed hai visto che a malapena riesce a far girare l'alternatore...
    ciao
     
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30 replies since 21/5/2006, 10:58   46618 views
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