Energia Idroelettrica: centrale e turbina home-made

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ChemF

2010-10-15 00:51

Ho bisogno delle vostre zucche ragazzi, perche' ho un problema!

Come qualcuno gia' sa' mi trovo negli Stati Uniti per studiare per un anno. Questo trimestre ho scelto un corso di chimica ambientale che finisce a Novembre con un esame.

I lecturer (come chiamano qui i professori) ci hanno chiesto di elaborare una presentazione di circa 15 minuti su un argomento assegnato casualmente da loro... Finalmente una buona occasione per dimostrare qualcosa di chimica organica!!!!

Ma giusto oggi ci hanno dato l'argomento della nostra tesi... L'ENERGIA IDROELETTRICA... Che assolutamente non centra niente con il corso che abbiamo fatto finora ( io piu' che dimostrare come calcolare la pressione di un getto d'acqua che precipita nella condotta forzata, o applicare il teorema di Bernoulli non saprei che fare!).

A parte questo abbiamo bisogno di una dimostrazione pratica dei fenomeni coinvolti: dovremo quindi costruire qualcosa (io pensavo tipo ad una turbina in miniatura, che magari riesca a fornire energia ad una lampadina)

Siccome pensavo che questo e' banale, avreste qualcosa da suggerirmi?

Grazie mille

ChemF

Max Fritz

2010-10-15 10:58

Per il tipo di richiesta, è più pertinente con la sezione esercizi, ergo... sposto ;-)

Nexus

2010-10-17 07:12

La tua idea sarà anche banale ma è il succo del concetto.

La forza dell'acqua viene trasformata in energia meccanica e successivamente in energia elettrica.

Qui nelle nostre valli alcuni si sono dotati di microturbine ad acqua usando uno sbalzo di alcune decine di metri, e così facendo alimentano le loro case di montagna.

A me non viene in mente niente di diverso per la dimostrazione pratica, fuorchè appunto azionare una turbina con un getto d'acqua, e la turbina collegata ad un dinamo a sua volta collegato a un voltmetro e una lampadina. Dopo come vuoi realizzare nei dettagli ti puoi sbizzarrire...

Per es. riempire un serbatoio d'acqua ad una certa altezza (es un bidone con un rubinetto) come fonte di energia... (diga) ...

[EDIT]

Poi puoi rendere la cosa più completa se vuoi, inserendo tutti gli elementi principali dell'impianto idroelettrico...

Dal bidone (diga) parti con un tubo orizzontale. Da questo tubo fai partire il tubo inclinato, e nel collegamento dei due tubi inserisci un rubinetto (valvola a farfalla) e un tubo verticale (pozzo piezometrico).

Alla fine della condotta forzata (tubo inclinato) inserisci un'altro rubinetto (valvola sferica).

Poi la turbina, il dinamo (generatore), e se vuoi anche un trasformatore. Tra il trasformatore e la lampadina potresti inserire un'interruttore (stazione di smistamento).

Alla faccia del banale *Si guarda intorno*

I seguenti utenti ringraziano Nexus per questo messaggio: myttex

ChemF

2010-10-20 02:14

Ok... Riesco a capire fino a ''e nel collegamento dei tubi...'' So' cosa vuol dire, ma non so' come incastrare tutto insieme... Me lo spiegheresti gentilmente? grazie!!

Nicolò

2010-10-20 12:19

Allora, ti ho fatto un disegnino (fa pietà, ma vabbè) per farti capire, ecco qua ;-)

Uploaded with http://imageshack.usImageShack.us

Nicolò

2010-10-20 15:24

Ah..per il generatore...(Nexus scusami devo fare una piccola correzione alla tua frase sul generatore) puoi usare una dinamo (ossia un motore elettrico usato "al contrario";-), ma questo genererebbe corrente continua e non potrebbe essere usato in coppia con il trasformatore, se no puoi usare come generatore un alternatore (ad esempio quelli delle biciclette) che producendo corrente alternata può essere accoppiato ad un trasformatore ;-)

ChemF

2010-10-21 01:44

Ok, grazie a tutti delle utilizzime risposte... Ma che genere di rubinetti? Tipo quelli del lavandino?? E poi non avendo basi di elettronica... Come costruisco il circuito? Grazie ancora per le gentilezze!

Nicolò

2010-10-21 09:18

Il rubinetto a sfera è come quello della canna del'acqua dell'irrigazione per intenderci, la valvola a farfalla la dovresti trovare tipo nei Brico o cose del genere.. Per il circuito, ora non so di preciso quali siano i parametri di un alternatore per le biciclette in rapporto alla velocità.. l'idea del circuito sarebbe questa: Uploaded with ImageShack.us

Max Fritz

2010-10-21 11:01

Scusate se mi intrometto di nuovo... ma siccome la discussione sta evolvendo bene e nella sezione esercizi verrebbe cancellata dopo 15 giorni, la risposto in off-topic :-) Continuate pure.

Nicolò

2010-10-21 11:43

Max, potevi lasciarla nella sezione esercizi e metterla come discussione "importante" ;-)

ChemF

2010-10-21 22:27

Quindi praticamente l'acqua fa' girare la "turbina"(alternatore) e trasformando l'energia meccanica in elettricita' che scorre nei cavi... Praticamente il pozzo piezometrico serve ad eliminare il martello acquatico, la valvola a farfalla non capisco a cosa serva... La valvola a sfera sarebbe l'ugello diretto alle pale? Adesso appena riesco a procurarmi una dinamo per biciclette vi chiedero' come modificarla per metterci la turbina... Per il resto mi si stanno comunque chiarendo le idee! Grazie

arkypita

2010-10-21 23:18

ChemF ha scritto:

Quindi praticamente l'acqua fa' girare la "turbina"(alternatore) e trasformando l'energia meccanica in elettricita' che scorre nei cavi...

Praticamente il pozzo piezometrico serve ad eliminare il martello acquatico, la valvola a farfalla non capisco a cosa serva...

La valvola a sfera sarebbe l'ugello diretto alle pale?

Adesso appena riesco a procurarmi una dinamo per biciclette vi chiedero' come modificarla per metterci la turbina...

Per il resto mi si stanno comunque chiarendo le idee!

Grazie

Se pensi di poter muovere una dinamo x biciclette con un modellino di diga vuol dire che prevedi almeno una vasca da 20 litri e una caduta dall'altezza di 5 metri. Non mi baso su alcun conto teorico, ma così a pelle mi viene da dire che è un'impresa persa, la dinamo è molto "dura" da far girare.

Dovresti trovare un sistema più "leggero", anche barando un po'... per esempio... ogni motorino è in realtà una dinamo. Se invece che applicare corrente tu fai girare il motorino con le dita, ai capi del motorino trovi una tensione.

Questa tensione, seppure di qualche volt, non è in grado di dare molti ampere. Al massimo ci accendi un LED, scordati una lampadina a incandescenza.

Però può fare un semplice circuitino che amplifica questo segnale e fa accendere una lampadina. Questo è barare (per farlo serve metterci una pila) ma il concetto comunque rimane e il modellino viene molto più gestibile.

Nicolò

2010-10-22 12:16

Potrebbe funzionare..però immagino che per far muovere una piccola elica immersa nell'acqua ci voglia comunque una buona pressione.

Per amplificare il segnale si potrebbe usare un piccolo circuito con un LM386..anche se sarebbe per i segnali audio dovrebbe funzionare..ti riporto il circuito preso dal datasheet dell'integrato, con il quale (secondo il datasheet) dovresti avere un guadagno (regolabile attraverso il potenziometro)

accettabile.

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ChemF

2010-10-22 16:03

Quindi praticamente la batteria la dovrei nascondere da qualche parte chiaro? Vediamo se ho capito... Allora, il pallino a sinistra sarebbe la dinamo/turbina? Connessa ad un potenziometro (connesso a terra) e con il circuito integrato. Il circuito LM386 è connesso di nascosto ad una batteria (PS. che genere di batteria?), e a: quello a destra dovrebbe essere un condensatore polarizzato e quello di sotto dovrebbe essere un condensatore con ?una resistenza? e a terra... ok? La lampadina è la resistenza? e a cosa serve il pallino di sinistra? Scusate se faccio così tante domande ma non so' praticamente nulla di circuiti elettrici :-) Grazie

Nicolò

2010-10-22 18:04

I pallini indicano solamente le connessioni. Vin è la connessione della corrente in ingresso (ovviamente continua) Vout rappresenta l'uscita della corrente elettrica amplificata. Volendo si può far funzionare il circuito con una sorgente elettrica in AC mettendo prima di Vin un ponte raddrizzatore;-). Il circuito direi che puoi alimentarlo con una batteria da 9V. La lampadina o il LED lo collegheresti al Vout (ovviamente il positivo) e il negativo alla massa

ChemF

2010-10-22 19:40

Scusa.. alla messa (a terra)? Mi servirà una breadboard?

Nicolò

2010-10-22 19:45

Massa comune tra motore e batteria di alimentazione (dovrebbe) funzionare

KEVIN

2010-10-22 19:57

troppo complesso come argomento.....=(

Nicolò

2010-10-22 20:31

Altrimenti si potrebbe barare ancora di più..si potrebbe partire da una corrente continua (batteria) e trasformarla in alternata con un circuito semplicissimo (sarebbe alternata ad onda quadra e non sinusoidale perchè è più complicata da ottenere). Poi a parte costruiresti il modellino (funzionante in tutto tranne che nel generatore..). Come circuito potresti usare questo da me costruito;-) http://myttex.net/forum/Thread-Inverter-DC-AC?pid=26575#pid26575

ChemF

2010-10-23 19:38

Si ma di preciso a cosa serve quest'ultima cosa?

Nicolò

2010-10-23 19:44

Servirebbe a passare da una corrente continua ad una alternata..farebbe parte di un improblgio più grosso. Costruisci il modellino, con il generatore (anche non funzionante) e dentro alla struttura che conterrà il generatore metti il circuito che da in uscita una corrente alternata, ossia come se fosse realmente prodotta da una centrale.

ChemF

2010-10-23 19:55

oh ok... Capito. Adesso ho tutto piu' chiaro. Qualcuno ha qualche idea sulla struttura del complesso... Tipo materiali da utilizzare e robe simili? Riuscireste a farmi una lista delle parti che mi servono? (specialmente quelle elettroniche) Grazie

Nicolò

2010-10-23 20:05

Per il complesso potresti usare come modello questa centrale (che ho visitato :-P) Centrale Idroelettrica Esterle (visibili sulla sinistra le condotte forzate) Uploaded with ImageShack.us

arkypita

2010-10-24 19:40

Imbroglio, imbroglio, barare..... NO!

Non c'è nulla di più sbagliato di nascondere un circuito e una batteria quando è sufficiente giustificarne la presenza!

Il modellino è reale, ed è in grado di generare una piccola tensione/corrente. La giustificazione alla batteria e all'amplificatore è semplicemente il fatto che un modellino in scala di una centrale idroelettrica, per via degli attriti, delle perdite etc etc etc non è sufficiente a produrre abbastanza corrente per illuminare una lampadina.

Sarebbe imbarazzante presentare il tutto come "vero" e dover tirare fuori la batteria nascosta quando qualcuno un pelo competente chiede di vedere che cos'è quel filo che esce da sotto il modello!

Comunque il tema è trattato in mille siti e forum, forse con competenze più settoriali: http://www.google.it/search?q=modellino+di+centrale+idroelettrica

Nicolò

2010-10-24 20:13

Ovvio che erano dei termini usati un po' alla cavolo, era solo un'idea (una di tante che stanno venendo fuori nella discussione)

ChemF

2010-10-26 20:34

Quindi adesso potreste postarmi una lista di componenti elettronici da comprare?

In effetti non so' proprio da dove partire, mi servirebbero solo le componenti elettroniche dato che per il resto e' una questione estetica.

Grazie

Nexus

2010-10-26 20:43

Ma ci mancherebbe... e se vuoi veniamo anche in USA a montartelo, a nostre spese s'intende...

Dopodichè quando i professori ti interrogheranno, faremo da traduttori... che ne dici può bastare come aiuto ? :-)

ChemF

2010-10-26 21:55

Scusa... Purtroppo non ho assolutamente idea di dove andare a comprare tutte quelle cose elettroniche, non ho mai fatto nulla di simile.

Non mi sembrava di essere troppo pretenzioso da lasciare tutto il lavoro a voi. Se pensi che abbia chiesto quelle cose per sollevarmi dal lavoro, scusa probabilmente mi sono espresso male.

Riformulo la domanda meglio...

Dove posso comprare le attrezzature per costruire quel modello (intendo solo le parti elettroniche, per il resto penso di potermi arrangiare...)?

Grazie

Nexus

2010-10-26 22:37

Fossi io proverei con un dinamo da bicicletta e una lampadina, anche piccola.

Poi se la spinta non bastasse penserei ad un modo per farla bastare.