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Energia Alternativa ed Energia Fai Da Te > Acqua: come utilizzarla, generarla e sfruttarla

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Ruscello sotto casa: come sfruttarlo ???
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Bolle

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GigaWatt


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Inviato il: 17/04/2016 09:42:15

Quel flusso c'è giorno e notte ed è esente da qualsiasi condizione metereologica...anzi va in contrapposizione al solare, cioè in estate c'è troppo sole e ipotizzo che il ruscelletto sia ridotto, mentre in inverno dovrebbe accadere il contrario. Inoltre ,come filosofia del forum, si tende a sfruttare tutto lo sfruttabile. Diciamo che il nostro Egisto ha le competenze e le capacità di fare delle belle cose...sempre se ci si mette...infatti spero che ci stupisca con gli effetti speciali.

In passato c'è stato qualche utente che si lanciò in cose del genere...ma il dislivello non era paragonabile a quello in questione...questo un esempio:
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BellaEli

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Inviato il: 17/04/2016 10:11:39

Purtroppo nel mio conto mi era scappato qualche numerello, sono ancora un giovinotto, mica ho l'esperienza e l'età di bolle ?!?

Modificare il ruscello lo vedo quasi impossibile, mettere una piccola turbina nella parte iniziale dove la velocità è maggiore è fattibile.

Il ruscello non è mio, non passa nella mia proprietà, solo sotto casa mia, quindi la turbina dovrà essere piccola e silenziosa (l'acqua che scorre non è silenziosa, la turbina non dovrà produrre ulteriore rumore).

La realizzazione dovrà essere a scopo didattico, proprio per non indispettire il vicinato....

Strada facendo si vedrà, Elix



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righetz

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Inviato il: 17/04/2016 14:45:21


CITAZIONE

l'acqua che scorre non è silenziosa, la turbina non dovrà produrre ulteriore rumore)


La turbinetta per produrre qualche decina di watt dovrà girare molto velocemente.... anche se userai un semplice motore elettrico a spazzole non sarà certamente silenzioso.



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calcola
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Inviato il: 17/04/2016 22:27:53

E' necessario conoscere la portata dell'acqua e non solo la velocità, se la portata fosse di 1l al secondo, vuol dire che dal dislivello cade 1Kg al secondo, con una ruota adeguatamente dimensionata, un po' di energia elettrica ci viene. A livello dimostrativo una ruota idraulica la costruirei con il cerchio di una bici 28 con fissati dei mestoli di alluminio sulla circonferenza.



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14 pannelli da 100w, inverter kemapower 3kw, regolatore morningstar tristar ts60, banco batterie n.1 di 12 elementi 2v 480Ah C5 corazzate per trazione pesante, banco batterie n.2 di 400Ah in C5 formato da 24 elementi 2V 200Ah corazzate al gel per fotovoltaico in due serie da 12 elementi, centralina di gestione impianto autoprodotta.

 

Roero

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Inviato il: 17/04/2016 22:48:25

Oppure una piccola pala da mulino molto leggera e che giri su cuscinetti come la ruota della bici.



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BellaEli

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Inviato il: 17/04/2016 23:15:18

La portata dovrebbe essere tra i 15 e i 20 litri al secondo.

Simpatica l'idea della ruota, ma poi come produco energia ?

Potrei realizzare una seconda ruota di diametro più piccolo piena di magneti che passano davanti allo statore, anche con nucleo di lamierini, tanto una volta avviata non ci sono più problemi, magari in configurazione stile GEFEA, oppure si potrebbe pensare ad un moltiplicatore di giri con catena o ingranaggi, oppure ?

Vista la potenza esigua e la possibilità di impedimenti del vicinato, l'aspetto economico del progetto non deve essere eccessivo, quindi bisogna cercare soluzioni Low Cost.

Per migliorare l'efficienza avevo pensato di creare una strozzatura rettangolare in modo da riuscire a sfruttare tutta l'energia dell'acqua sulle palette o cucchiai.

A proposito, i cucchiai sono più efficienti delle palette ???

A proposito, stasera prima di rientrare sono passato a controllare e... guardate un po' la pressione:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/L/image.jpg


è arrivata a 1.8 atm !!!

Credo che la regolazione con il ferro filato si sia modificata dando priorità alla pressione, infatti tra un colpo e il successivo il tempo si è allungato... ricordo che la pompa è alimentata con un tubo in gomma !!!

Elix



Modificato da BellaEli - 17/04/2016, 23:23:14


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Bolle

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Inviato il: 18/04/2016 00:05:06

CITAZIONE (BellaEli, 17/04/2016 23:15:18 ) Discussione.php?213654&3#MSG36


è arrivata a 1.8 atm !!!

Bene bene...

CITAZIONE (BellaEli, 17/04/2016 23:15:18 ) Discussione.php?213654&3#MSG36
riuscire a sfruttare tutta l'energia dell'acqua sulle palette o cucchiai.

Una turbina di Tesla...come la vedi?



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BellaEli

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Inviato il: 18/04/2016 00:25:19

Ma la turbina di Tesla non deve essere alimentata con un fluido con un'elevata velocità ? Inoltre è tutto tranne che silenziosa !!!

Comunque, tralasciando per un attimo il rumore, come la alimenteresti ?



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Inviato il: 18/04/2016 07:31:46


CITAZIONE

oppure si potrebbe pensare ad un moltiplicatore di giri con catena o ingranaggi, oppure ?


A sopo dimostrativo, penso che un alternatore a 12V o meglio a 24V da camion possa bastare, per azionarli è più che sufficiente 1Hp e dovrebbe esserci tutto, anzi molto di più. Per la trasmissione del moto occorre moltiplicare i giri sull'alternatore quindi come puleggia sulla pala userei un secondo cerchio da 28 coassiale al primo e distanziato qualche cm. una cinghia piatta ed un tendicinghia con un cuscinetto ed è fatta. Costo basso, tutto materiale di recupero, al massimo 100 euro. Carichi con un regolatore le batterie e .... corrente a gratis notte e giorno. I cerchi delle bici sono leggeri e più robusti di quanto non si possa supporre.
Per unirli puoi sostituire il perno centrale di ogni mozzo con una barra filettata.

Un alternatore a pieno regime ti fornisce ben 30-40A di ricarica...



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BellaEli

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Inviato il: 19/04/2016 00:36:08

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/L/image_3.jpg


Foto scattata stamattina: raggiunti 24 metri di altezza con un dislivello inferiore a 1,5 metri !!!

In ogni caso oggi ho fatto le prime modifiche:

- ho rimosso le alette della gabbietta della valvola di fondo, ora l'acqua può uscire più facilmente;

- Ho sostituito il ferro filato con una barra filettata avvitata nella parte mobile della valvola e dotata di dado auto bloccante per regolare facilmente e con precisione la frequenza del colpo, dando priorità alla portata o alla prevalenza;

- Rimossi i sassolini che avevano la funzione di appesantire la parte mobile: errore di chi è alle prime armi, anche se la barra filettata con dado probabilmente pesa quanto i sassolini.

Osservandola funzionare, smontando la valvola di fondo dopo 2 giorni di lavoro, posso provare a fare le prime considerazioni:

- La parte mobile della valvola di fondo dovrebbe essere leggera, forse il teflon potrebbe essere un ottimo materiale;

- La chiusura dovrebbe essere ermetica e istantanea: le valvole di fondo non sono progettate per svolgere questa cosa, il piatto non è detto che batta perfettamente parallelo alla parte fissa, la chiusura potrebbe essere graduale, perdendo molta energia. A tal riguardo la Clapè è forse più precisa, con un'ottima cerniera la chiusura ermetica è assicurata a primo colpo!;

- Se lasciata completamente aperta la mia valvola di fondo non si chiude praticamente mai, devo regolarla parzialmente socchiusa per farla funzionare: questo potrebbe essere dovuto dall'eccessivo peso della parte mobile, tuttavia una valvola socchiusa crea perdite di carico e quindi di energia. Come si potrebbe risolvere questo inconveniente ?

- Nella mia valvola di fondo la guarnizione di tenuta è di gomma piatta che viene schiacciata tra parte fissa e piatto mobile, tuttavia non è incollata a nessuna delle due parti e prima di essere schiacciata vi è aria su ambo le facce della stessa: anche quest'aspetto rappresenta una perdita per il sistema. Idee ? Suggerimenti ?

Un altro aspetto che non conoscevo è il seguente: se la pressione lato 'AltaPressione" (d'ora in poi AP) è a 0 la RamPump non parte, bisogna dare dai 5 ai 10 colpi a mano per farla partire.
Osservando questo comportamento mi viene da ipotizzare il seguente funzionamento:
L'acqua proveniente dalla fonte inizia a scorrere e prendere velocità attraverso la valvola di fondo.
Ad un certo punto tale valvola si chiude generando il colpo d'ariete che apre la valvola di non ritorno.
Poiché in quell'istante la pressione lato "BassaPressione" (d'ora in poi BP) è maggiore della pressione lato AP l'acqua fluirà dal lato BP a quello AP fino a quando le pressioni si eguagliano.
A questo punto l'energia del colpo d'ariete è insufficiente a tenere testa al lato AP e quindi l'acqua inizierà a fare marcia indietro, ovvero fluirà dal lato AP a quello BP.
Naturalmente tutto ciò si verifica in qualche frazione di secondo, giusto gli istanti precedenti alla chiusura della valvola di non ritorno.
A questo punto si verifica un secondo colpo di ariete, in depressione, poiché l'acqua ha invertito il senso di marcia, ovvero dal lato AP alla fonte: quando si chiude la valvola di non ritorno la depressione è la forza che fa riaprire la valvola di fondo !
A conferma di ciò c'è il fatto che se la valvola di fondo è chiusa (parlo del mio scenario), ovvero pompa bloccata, per aprirla occorre fare una forza considerevole, nell'ordine di centinaia di grammi, tant'è che il ferro filato si piegava e aprire la valvola risultava assai difficoltoso.

Questo funzionamento rende inutile una parte mobile pesante...

Forse, pensandoci meglio, una valvola migliore dovrebbe opporre una determinata forza alla chiusura quando completamente aperta e diminuire tale forza man mano che la valvola inizia a chiudersi... come ??? Un magnete !!!

Forse è una cavolata o forse no: ipotizziamo la parte mobile in teflon, quindi a-magnetica, con all'interno ingabbiata una piccola rondella di metallo.
In posizione aperta tale rondella è attratta da un piccolo magnete posto nelle vicinanze, quando la velocità dell'acqua è tale da riuscire a vincere la forza magnetica la parte mobile inizia a chiudersi e più si allontana dal magnete e meno viene frenata, accelerando, di fatto, la velocità di chiusura della valvola migliorandone le prestazioni !!!

Brevetto... Brevetto... Brevetto !!!

Per ora mi fermo, notte a tutti !

Elix



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Inviato il: 19/04/2016 07:11:26

Secondo me,per allungare il periodo del battito, sarebbe meglio una molla rispetto ad un peso,perchè con la molla la parte mobile della valvola rimane più leggera.
hai già visto queste ramp pump?(qui ci sono dei bulloni come peso)



Immagine Allegata: ram-pump 70.jpg
 
ForumEA/L/ram-pump 70_1.jpg

 

Bolle

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Inviato il: 19/04/2016 11:36:35

CITAZIONE (BellaEli, 19/04/2016 00:36:08 ) Discussione.php?213654&3#MSG40


Brevetto... Brevetto... Brevetto !!!

Okkio che se inizi con i brevetti...finirai con i segreti industriali!

CITAZIONE (BellaEli, 19/04/2016 00:36:08 ) Discussione.php?213654&3#MSG40

Forse è una cavolata o forse no

La prima che hai detto



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BellaEli

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Inviato il: 20/04/2016 11:59:19

Ecco una foto della RamPump prima delle modifiche della valvola:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/L/Rapmpump.jpg



E questa la foto della valvola modificata:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/L/foto1.JPG



Questo è il video del dettaglio di funzionamento:



Pressione raggiunta: 2,6 atm, 26 metri !

Elix



Modificato da BellaEli - 20/04/2016, 17:42:19


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BellaEli

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Inviato il: 22/04/2016 12:04:14

Qualche novità...

Osservando la pompa in funziona, forse per il diverso scenario in cui sto svolgendo gli esperimenti, ho ipotizzato un funzionamento della pompa leggermente diverso da quello finora descritto.

L'ipotesi di seguito mostrata trova una risposta alla questione della mancata partenza della pompa nel caso in cui sul lato Alta Pressione non vi è alcuna pressione ! Nella fase iniziale, infatti, occorre dare dai 5 ai 10 colpi (dipende da una serie di fattori) per caricare il lato alta pressione e far partire la pompa.

Poichè a monte della pompa ho un tubo in gomma lungo 15 metri, i tempi delle varie fasi della pompa sono leggermente dilatati e ciò mi ha permesso di giungere alle seguenti conclusioni, le raffiguro con un disegno:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/L/Cicli%20RamPump.jpg



Nota: per migliorare la comprensione, la lunghezza delle frecce rappresenta il modulo, ovvero la forza esercitata in quella determinata direzione.

Fase 1: Valvola di non ritorno chiusa, valvola di fondo aperta, l'acqua scorre regolarmente attraverso la valvola di fondo, creando un flusso di acqua in movimento che poi genererà il colpo di ariete. Nel lato Alta Pressione è tutto fermo.

Fase 2: La valvola di fondo si chiude, si genera il picco di sovrapressione, la colonna d'acqua continua a spingere verso la pompa.

Fase 3: Il picco di sovrapressione (colpo d'ariete) spinge l'acqua indietro, sia verso la valvola di non ritorno che verso la fonte. Poichè il picco è molto breve ed intenso, il tubo in gomma che alimenta la pompa tende a dilatarsi e, forse, ci sarà un punto di equilibrio dove l'acqua è ferma e non scorre in nessuna direzione. L'energia del picco su questo lato viene dissipata sul tubo di gomma.

Fase 4: Il colpo d'ariete fa aprire la valvola di non ritorno, la pressione sul lato Bassa Pressione in quell'istante è maggiore di quella Alta Pressione e, quindi, l'acqua scorrerà verso il lato ad Alta Pressione.

Fase 5: L'energia del colpo d'ariete si è esaurita, il vaso di espansione inizia a spingere l'acqua nel verso contrario, per qualche istante prima che si chiuda la valvola di non ritorno l'acqua scorrerà nel verso contrario creando un flusso di acqua che dalla pompa va verso la fonte !

Fase 6: A questo punto la valvola di non ritorno si chiude ma l'acqua che scorreva verso la fonte non si ferma istantaneamente e, quindi, crea una piccola depressione.

Fase 7: Tale depressione è quella che fa aprire la valvola di fondo, l'acqua all'interno del tubo di gomma è ferma, il ciclo è pronto per riniziare.


Tale funzionamento è scaturito anche da un altro aspetto: con valvola di fondo chiusa, per farla aprire, devo fare una forza davvero elevata, forse 200/300 grammi, altrimenti la valvola di fondo rimane chiusa dall'acqua che la spinge.
Il colpo d'ariete, anche se intenso, è troppo breve per permettere alla valvola di riaprirsi, l'unico ragionamento logico che mi ha permesso di comprendere come mai la valvola di fondo si riapre è quello che ho illustrato.


Un altra curiosità che mi è capitata ieri sera è la seguente:
Premetto che l'attuale regolazione genera un colpo ogni 2,5 - 3,0 secondi.
Ieri sera ho trovato la valvola bloccata chiusa, ho provato ad aprirla ma dal tubo usciva pochissima acqua e quel po' che usciva era piena di aria.
Così sono andato alla fonte e ho trovato delle foglie, che ho rimosso, che tappavano il tubo di alimentazione.
Tornato alla pompa, la valvola era bloccata chiusa, pressione intorno a 2 atm, ho riaperto la valvola.
La valvola ha iniziato a lavorare cambiando la frequenza da 0,3 Hz a circa 3 Hz !!!
La parte mobile ha iniziato letteralmente ad oscillare tra aperta è chiusa, dava dei colpi spaventosi, tutta la pompa ha iniziato ad oscillare pericolosamente quasi che stavo per intervenire !
Il tutto è durato meno di 5 secondi ma mi ha permesso di comprendere che ci sono ancora dei lati oscuri e, forse, alcune cose da migliorare...
Posso supporre che si era creata una bolla d'aria che ha iniziato ad avvicinarsi alla pompa e ad una distanza perfetta l'acqua tra la pompa e la bolla d'aria insieme alla parte mobile della valvola di fondo ha iniziato ad oscillare alla sua frequenza di risonanza, amplificando enormemente il funzionamento della pompa !
Anche Bolle aveva descritto un episodio del genere...
Da cosa può essere dipeso ? Solo dalla lunghezza perfetta del tubo che alimenta la pompa ? O dalla bolla d'aria che fungeva da vaso di espansione permettendo all'acqua di oscillare mostruosamente ? E' possibile replicare il funzionamento ? E' possibile riuscire a realizzare davvero una RamPump che oscilla in questo modo ? Faccio notare che la mia parte mobile della valvola di fondo è molto pesante, è difficile farla oscillare di 1 cm a 3 Hz, inoltre la quantità di acqua che usciva ad ogni colpo era molto simile a quella che esce con una frequenza di 0,3 Hz !
In seguito, tenendo aperta la valvola di fondo, è uscita la bolla d'aria che aveva generato lo strando funzionamento.
Creare una bolla d'aria per risimulare lo strano funzionamento è abbastanza semplice (credo), ma realizzare una pompa che lavora in quelle condizioni sarà altrettanto possibile ???

Elix



Modificato da BellaEli - 22/04/2016, 12:11:09


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Inviato il: 22/04/2016 16:45:03

Qualcuno mi ha detto che ho messo troppe frecce che confondono... ne ho tolta qualcuna...

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/L/Tutte%20le%20fasi%20-%20Semplificato.jpg



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