Che significa sistema 3d??

Interpreti bene il sistema quì sotto e se c'è qualcosa poco comprensibile
ne riparliamo dopo.

Immagine Allegata: sistema energetico ambiente-ammoniaca-falda freatica.jpg
 

ok. il liquido ammoniaca.
ma nel disegno ci sono 3 pompe che consumano e 1 solla turbina che produce.
e sappiamo quanto poco producono le turbine.
per il 3d posto wikipedia:



praticamente per tornati nel 3d intendo tornati nell'argomento della discussione.

Immagine Allegata: 3d.JPG
 

CITAZIONE (inventoreinerba, 21/04/2017 18:41:32 )

Scusami se lo schizzo è un pò ingarbugliato.
Sono abituato in questo modo sempre a scrivere incasinato.
Vedrà però che con pazienza la cosa sarà tutta comprensibile ed interessante.
Se c'è qualcosa che non è chiara me lo faccia sapere.
Spero di non aver fatto errori.

Immagine Allegata: miniprogetto prod energia ambiente-ammoniaca.jpg
 

Non sei scusato. lo scritto è troppo ingarbugliato, contiene simboli che non conosco,è troppo lungo ed è anche di traverso.
ne possiamo ragionare se facciamo un pezzettino alla volta.

praticamente quanta energia potremmo ricavare (in teoria) dall'espansione di 1kg di ammoniaca ,mettiamo da 10°C a 40°C ?
ho messo una differenza di temperatura di 30 gradi perchè si potrebbe scaldare l'mmoniaca con dei pannelli solari.
esiste un modo per ottenere più energia dal riscaldamento dell'ammoniaca rispetto allo sfruttamento del lavoro meccanico compiuto dall'aumento di volume nella trasformazione liquido-gas?

Ho scritto sul foglio in larghezza e non ho pensato al fatto che poi lo dovevo scannerizzare nell'altro modo.( se ha pazienza lo copia e poi lo gira oppure al limite posso anche riscriverlo nell'altro modo in modo più ordinato)

E' possibile fare un pezzo alla volta e per i simboli non si deve preoccupare.

L'ammoniaca si comporta in modo un pò strano e se aumenti la T oltre i 30 °C le pressioni in gioco aumentano considerevolmente. Se si sta intono alle 6 / 8 atm va bene altrimenti la cosa diventa molto pericolosa.

Anzichè aumentare la Temp. conviene aumentare la portata ( ad esempio con 1 kg di ammoniaca è possibile produrre in teoria 8,5 kw el. ).

In questo modo i dispositivi hanno costi contenuti perchè lavorano con pressioni abbastanza basse.

Le dispersioni di calore sono trascurabili perchè il delta T è molto piccolo.

Cosa fondamentale sono le temp. massime a 25 °C. Questo da possibilità
di usare un generatore di energia esterna a T ambiente.

Nei paesi tropicali è possibile usare questo sistema perchè si ha energia gratis dall'atmosfera. E' necessario però scaricare il calore residuo
in mare a 20 mt di profondità dove penso la temp dell'acqua non superi i
10 °C ( se non bastano 20 mt allora si va a 30 mt ma scende un pò il rend.).

Di contro è che non è possibile costruire impianti di medie-grandi dimensioni in quanto una eventuale fuoriuscita di NH3 renderebbe l'ambiente molto tossico. Quindi massima potenza penso intorno ai 100 kw.

I costi dovrebbero essere abbastanza contenuti.

I sistemi termodinamici in cui intervengono cambiamenti di stato liquido-gas
sono i migliori dal punto di vista del rendimento in quanto nel momento in cui
il fluido liquido viene reimmesso nel circuito, la pompa per liquidi spende molta meno energia rispetto a quella che invece dovrebbe reintrodurre il fluido sottoforma di gas.

Buongiorno
Questa mattina cercherò di semplificare i passaggi sul miniprogetto
energia-ambiente-ammoniaca.

Premetto che L'ammoniaca è il migliore elemento per prestazioni e costi rispetto agli altri fluidi utilizzati ma è tossica per l'uomo.

La molecola viene indicata con il simbolo NH3 e la sua capacità termica
a pressione costante viene indicata con Cp, mentre la sua capacità termica a volume costante viene indicata con Cv.

Cp = 2,29 kj / kg x k; oppure 229 joul su 100 grammi
Cv = 1,77 kj / kg x k;

Dai valori riportati il rapporto tra Cp / Cv = gamma = 1,29.
Il valore (gamma-1) / gamma = 0,2248 vale come esponente nel rapporto tra la pressione massima in espansione dell'ammoniaca (quando la sua T = 20 / 22 °C) e la pressione minima a fine espansione :

293 k x (6,5 atm / 7,8 atm )* 0,2248 = 281,3 k che con Z = 0,716 (valore correttivo a causa dell'energia potenziale) da :

(293 k - 281,3 k ) = 11,7 k x 0,716 = 8,4 k che con le perdite da :
8,4 x 0,7 = 5,88 k = delta T effettivo.

L'entalpia da 10 a 20 / 22 °C vale circa 4500 joul.

Se l'espansione parte con T = 20 °C allora è : (20 °C - 5,88 )= 14,12 °C
è il valore finale della temperatura a fine espansione.
L'acqua di falda ( o di mare) dovrà raffreddare il valore 14,12 °C fino
a 10 ° C per renderla liquida.

La pompa spingerà il liquido da circa 6,3 atm fino a 8 atm ed il suo lavoro vale circa -28 w. Il lavoro della turbina vale : (5,88 k x 229 j) = 1346 watt
1346 w x 0,9 (rend el.)= 1212 watt

Poi è : (1212-311-50-28)/ 4500 (entalpia) = 823 w su 100 grammi /sec di NH3
il rend = 0,19

(sul miniprogetto deve essere corretto il valore 16,34 °C con 14,12 °C)

Tiberio, tu dici : "( ad esempio con 1 kg di ammoniaca è possibile produrre in teoria 8,5 kw el. )"
intendi 8,5kwh ? passando da 10°C a 40°C ?
ad occhio mi sembrano tanti.

teniamo presente che un kwh è un kw elettrico per un'ora e costa 0,2€

puoi postarmi una tabella con l'energia necessaria per far evaporare 1kg di ammoniaca e portarla da 10°C a 40°C?

CITAZIONE (inventoreinerba, 22/04/2017 19:37:27 )

bene, allora facciamo da 20°C a 22°C.(non voglio darmi la zappa sui piedi e nemmeno far rompere l'osso del collo a qualcuno)
però per far evaporare un kg di ammoniaca occorre una certa quantità di energia.
io ti ho chiesto se sai quanta energia occorre. energia, non potenza.
puoi dirmi quanta energia occorre in joule,in calorie,in kwh,in elettronvolt.queste sono tutte unità di misura dell'energia.
ma non puoi rispondermi che sevono 8,5 kw continuativi.
8,5 kw continuativi sarebbero un'energia infinita.

Come può vedere dalla tabella si legge l'entalpia da 10 a 20/22 °C e
si trova per differenza un valore di circa 4500 joul per 100 grammi e quindi 45 kj per 1 kg.
Da questa lettura può ottenere l'entalpia ( e quindi l'energia termica che è necessaria per arrivare a 40 °C ) per arrivare a 40 °C.
Però in questo caso cambiano le pressioni e quindi i costi. In più deve aggiungere il costo da 25 a 40 °C.

Importantissimo è l'espansione della pressione corrispondente a 40 °C
fino alla temp. minima che penso non sarà di 10 °C ma sarà sicuramente più alta. A quel punto i costi energetici per raffreddare saranno molto più alti. Non so se sia conveniente spostarsi su temp. più alte.

CITAZIONE (inventoreinerba, 22/04/2017 20:23:05 )

Se ad esempio lei avesse una diga in cui sono stati scaricati un milione di metri cubi d'acqua e allo scarico ha una turbina che assorbe 1 litro / sec allora avrà a disposizione prima che l'acqua finisca un tempo pari a : 1 x 10 * 9 secondi ossia circa se non sbaglio 278 mila ore a disposizione prima che l'acqua nella diga si esaurisca. Se poi la diga riceve continuamente acqua dagli affluenti allora la turbina potrebbe andare avanti per migliaia di anni.

I valori massimi a 20 /22 °C e minimi a fine esp. a 14,12 °C sono stati scelti per stare il più vicino possibile ai valori ambiente.
Infatti 25 °C li possiamo trovare quì da noi da Maggio a Settembre mentre
il valore ad 8/9 °C è possibile prelevarlo dall'acqua di mare.
Più ci si discosta da questi e più i costi aumentano.

Questo sistema per produrre energia deve essere applicato ad impianti relativamente piccoli in cui la pericolosità dell'ammoniaca è circoscritta mentre i volumi possono occupare al massimo un seminterrato.
L'ammoniaca però può essere sostituita con altri fluidi non inquinanti tipo
l'R 134 A. E' chiaro però che le sue prestazioni rispetto alla NH3 sono un pò inferiori.