risparmiare giocando

[Jessy.90]

salve a tutti,
sono una studentessa che deve sviluppare una tesi sul riciclo delle acque grigie e piovane di un quartiere per generare energia elettrica attua ad illuminare uno spazio pubblico comune alle abitazioni (spazio-gioco per bambini, parcheggio) le giostrine avranno la duplice funzione di raccogliere l'acqua piovana . Ho un problema e spero mi possiate aiutare... Vorrei sapere come si può calcolare la quantità d'acqua che mi serve per produrre una certa quantità di energia elettrica.. cioè vorrei capire come si può calcolare tutto ciò!!!..un ultimo dubbio è questo: io avevo pensato di produrre energia elettrica sfruttando il principio delle centrali idroelettriche ...ma applicate ad un palazzo riuscirò ad avere lo stesso effetto??? cioè la velocità della caduta dell'acqua risulterà efficiente per azionare questo meccanismo??? AIUTATEMI! ...spero di ricevere una risposta..
:S

[maxlinux2000]

ciao e benvenuta a te e a pino.

A naso, come dicevo a pino, mi sa che è irrealizzabile, non tanto perché non si può fare, ma per il fatto che la corrente generata sarebbe tanto bassa che ci vorrebbero 100 anni per ammortizzare il costo dell'impianto... ammesso che duri 100 anni.

Ma lascio la parola a chi ne sa più di me. Io non sono ferrato in questo argomento.
Immagino che chi ti potrá dare una risposta avrá bisogno di alcuni dati.... tipo:

Superficie della terrazza in cima al palazzo
Altezza del palazzo
Piovositá media annuale in mm o in litri per m2

parlando di giostre per i bambini, mi hai fatto venire in mente che in alcuni villaggi africani, hanno costruito delle giostre meccaniche in cui i bambini giocando producono energia elettrica o pompano su l'acqua del pozzo.
Loro si divertono e la comunitá prospera.

immaginati delle altalene e girandle collegare a degli alternatori che alimentano lampade led... sarebbero sempre cariche!!

[maxlinux2000]

una veloce ricerca su google mi ha dato questa ottima calcolatrice, che penso vi possa essere utile per i primi calcoli.... con quanta forze scende giù l'acqua da un dislivello X?

http://www.oppo.it/calcoli/hazen-william-portata.html

[Jessy.90]

grazie per la prima risposta, alcuni dati tecnici li abbiamo tipo abbiamo visto un quartiere che ha all' interno ben 32 abitazioni divise in due palazzine...questo ci ha fatto calcolare il consumo giornaliero medio di una famiglia composta da 4 persone e il risultato ottenuto si aggira tra i 18.000 lt. cosi progettando il ''gioco vale la candela''? ormai abbiamo già espresso al nostro relatore la convinzione di utilizzare l'acqua per la nostra tesi non possiamo cambiare...ti ringraziamo... : )

[maxlinux2000]

in realtá il valore di una tesi non è la sua possibile realizzazione pratica, ma la ricerca effettuata per reggere la tesi stessa. Cercate di fare il miglior lavoro possibile con documentazione ...e cercate di esprimere il tutto con parole vostre... google funziona molto bene e i prof. sanno usarlo, per cui in un paio di giorni pino e jessica verranno indicizzati

Praticamente dovete dimostrare al prof. che avete capito quello che avete scritto e che vi siete impegnati a fondo in questo lavoro.

Stavo cercando un altro dato importante per i vostri calcoli.... la resa o il rendimento delle turbine idrauliche.....
dovete sapere che la conversione tra la forza cinetica dell'acqua in caduta, e l'elettricità deve passare per 2 conversioni,la prima meccanica rotatoria, e la seconda elettromagnetica.

Se stessimo parlando di vento avremmo parlato di limite teorico di Belz (59%) e resa effettiva a seconda della tipologia dell áerogeenratore verticale o orrizzontale (20% e 40% rispettivamente) e poi la resa dell'alternatore che può arrivare al 90%. Se poi vogliamo immagazzinare l'energia in batterie (80% di rendimento), vi rendereto conto di quanta energia perdiamo per strada. Eppure si fa lo stesso perché pur recuperandone poca, questa è gratis ed eterna.

Ma stiamo parlando di acqua, e quindi non conosco i dati teorici.... qui trovate il link sulle turbine idrauliche
http://it.wikipedia.org/wiki/Turbina_idraulica

in fondo parlano delle tipologie. Secondo me la migliore per i vostri scopi è la prima (pelton)

ciao
MaX

[elettrauto]

Ciao a Pino e Jessica, dal punto di vista pratico, mantenere elettricamente un palazzo con la caduta dell'acqua piovana non è fattibile nemmeno nel sud della Germania, dove piove tantissimo.
Ho fatto dei calcoli un paio di anni fa.
In ogni caso, si può fare un conto di massima; come saprete, l'energia che viene trasformata è quella potenziale dell'acqua Ep=1/2*m*g*h, in energia cinetica, la quale verrà convertita in energia elettrica col generatore.

Se supponiamo 2000mm(=2 metri) di pioggia in un anno (per essere ottimisti, dando uno sguardo alle carte ottenute da pluviometri), ed un'area di un palazzo di 200m^2 (due scale condominiali) otteniamo una massa totale di m=200*2=400m^3 di acqua annuali-->massa=400000Kg

Supponiamo una palazzina da 15 metri di altezza.

Ep=1/2*400000*9,81*15 = 30*10^6 [Joule] che equivalgono a 8,3KWh

Per quanto riguarda il rendimento di cui parlava maxlinux2000, si aggira intorno all'80 o 90% per le migliori. Poi va considerato anche il rendimento del generatore (80%) ed il rendimento di accumulatori al piombo, preferibilmente Planté oppure Hallé (dati gli esperimenti forsennati e mirati di alcuni sperimentatori del forum (woot)

Per un totale di rendimento eta=0,8*0,8*0,8=0,51 Quindi in definitiva si ottengono 4KWh in un anno e non 8 come teoricamente ci aspettavamo.

Capite bene che si tratta del consumo di mezzo appartamento per un giorno...ma come dice maxlinux2000 l'importante è porsi i problemi, in un modo serio, poi non importa se una cosa è un fallimento od un successo.

ciao
elettrauto

[maxlinux2000]

aspetta elettrauto,, loro stanno parlando di alimntare un piccolo parco giochi per i bambini del palazzo e il parcheggio (luci e poco altro), quindi potenze del genere potrebbero anche essere utili.

[Jessy.90]

ciao elettrauto,
allora noi utilizziamo le acque grige e piovane per illuminare SOLO la parte esterna del piccolo nucleo di abitazioni ...questa parte esterna contiene uno spazio verde (area attrezzata giochi per bambini, che a loro volta hanno la funzione di container per l acqua piovana) ..quindi l illuminazione che ci serve non è di grande quantità e ci serve solo per la sera e la notte...pensiamo (da ignoranti) che magari si possa recuperare l energia necessaria per illuminare questo piccolo nucleo..allora la domanda che ci poniamo è: questo nostro tipo di pensiero ci permette di avere dei vantaggi o no??? cioè l impianto che vorremo realizzare sarà possibile effettuarlo su strutture abitative già esistenti??? costerà molto? vale il gioco per la candela come diceva max? tanti dubbi...

[maxlinux2000]

mmmm... tra l'altro non avevo letto bene il fatto che volete riutilizzare le acque grigie.... (ma non si chiamavano bianche anni fa?)

CMQ 18 m3 di acqua diari che cadono giù da una certa altezza, producono un bel po'di energia cinetica. Se convertiamo questa energia in elettrica per luci al led o a basso consumo con sensore di prossimità ad infrarossi, credo che si possa fare, almento teoricamente.

bisogna calcolare peró che il palazzo produce 18m3 di acqua, ma questi non cadono tutti dalla stessa altezza, quindi io direi di usare l'altezza massima e dimezzare la quantità a 9m3, per ottenere una media reale.

Ma di quante luci stiamo parlando?

ciao
MaX

[elettrauto]

Sì maxlinux2000, con la mia frase intendevo dare un'idea di massima del consumo, comunque possiamo affinare subito...
Per la sola illuminazione (non per giostre, i cui motori asincroni sono famelici di energia, soprattutto allo spunto ) possiamo considerare il parco illuminato con lampade a risparmio energetico per un totale di almeno 200W (ma correggetemi se è troppo o poco) e per 3 ore in un giorno (suppongo)...ma quante ore giocano i bambini di quel parco possono dircelo solo Pino e Jessica

Abbiamo un consumo di 200W*3ore=0,6KWh su giorno
Quindi l'impianto, con 4KWh potrà illuminare il parco per 4kWh/0,6kWh/giorno= 6,6 giorni cioè circa 7 giorni.
Correggetemi se ho commesso qualche errore... (woot)

[maxlinux2000]

Sì maxlinux2000, con la mia frase intendevo dare un'idea di massima del consumo, comunque possiamo affinare subito...
Per la sola illuminazione (non per giostre, i cui motori asincroni sono famelici di energia, soprattutto allo spunto ) possiamo considerare il parco illuminato con lampade a risparmio energetico per un totale di almeno 200W (ma correggetemi se è troppo o poco) e per 3 ore in un giorno (suppongo)...ma quante ore giocano i bambini di quel parco possono dircelo solo Pino e Jessica

Abbiamo un consumo di 200W*3ore=0,6KWh su giorno
Quindi l'impianto, con 4KWh potrà illuminare il parco per 4kWh/0,6kWh/giorno= 6,6 giorni cioè circa 7 giorni.
Correggetemi se ho commesso qualche errore... (woot)

si, ma non si è capito bene che loro usano anche le acque bianche o grigie che dir si voglia, e sono *18m3 al giorno*!!

la faccenda cambia parecchio mi sembra.

Jessica, devi fornire l'altezza del palazzo dal punto di ingresso delle fognature (dove volete mettere la turbina) e la base o il pavimento dell'ultimo piano abitato dell'edificio.

[elettrauto]

18m^3 al giorno mi sembrano tantissimi per 2 palazzine, quindi è bene che diate sicurezza su questo dato e la latitudine delle abitazioni, sud italia, centro o nord?
In ogni caso le domande che ha fatto maxlinux2000 sono necessarie per adattare i calcoli di massima...

[Jessy.90]

offgrid, elettrauto, allora tutto quello che avete detto ci riempie di gioia e dubbi...
1_ noi questo impianto lo vogliamo utilizzare sia su case esistenti... ovvero l esempio è dato da questo condominio di 16 appartamenti x 2 (quindi 36 appartamenti in 2 palazzine) o su altri tipi di abitazioni....quindi cambia la caduta dell acqua, cambia la portata d'acqua...noi quindi parliamo in generale.. di certo nn applichiamo tutto questo ad una casa auto sufficiente ..che nn potrà mai garantirmi tutto questo ben di DIO d acqua ...
vi ricordo che usiamo sia acque grigie ( si chiamano cosi ) escludendo quella del WC e sia le acque piovane...

[Jessy.90]

allora noi per calcolare il consumo d'acqua abbiamo preso in considerazione il consumo di una famiglia media di 4 persone che è pari a 600lt al giorno circa nn considerando l'irrigazione e il lavaggio auto moltiplicando per il numero di appartamenti e palazzine

[maxlinux2000]

azz!! ma quanto consumano in città... devono essere proprio sporchi!!

....ma non è questo il punto. Ai fini della Tesi, devi dimostrare con riferimenti possibilmente doppi le tua affermazioni.

Sei sicura che una famiglia media consuma 600litri diari esclusa l'innaffiare i gerani e lavare l'auto? Dove hai trovato questo dato? Non lo dico per darti fastidio, ma queste domande probabilmente te le fará il prof, e in ogni caso la Tesi serve per dimostrare sia a te che a noi il valore della tua ricerca.

Secondo me dovreste tu e pino, trovare un target, un palazzo reale con foto (non pubblicatele qui) via ed indirizzo reale, in cui voi fate un studio circa la realizzazione della vostra idea.
Una tesi è in realtá un progetto complesso ed articolato. Magari non fattibile per motivi economici, ma meritevole in ogni caso di grande attenzione proprio per lo studio fatto. Del resto come faccio io a dimostrare che una soluzione non è praticabile se prima non ho studiato al fondo il problema?

Quindi dovrsti secondo me

a) calcolare l'altezza della caduta dell'acqua basandoti su una foto e qualche punto di riferimento (metro più metro meno non cambia molto). Per esempio un'asta da 2 mt esatti appoggiata alla facciata del palazzo.
Oppure sui dati catastali
o sui progetti originali se esistono.

b) e trovare in il dato di consumo medio idrico e su qualche libro (titolo - autore - casa editrice - pagina n. ) o in rete da qualche fonte minimanete valida. Wikipedia in questi casi potrebbe essere valida, ma non troppo, in ogni caso insufficiente per una Tesi. Servirebbe al limite qualche studio sulla popolazione di qualche ente statale anche straniero.

[elettrauto]

Ho riletto meglio, ora è più chiaro.

Di solito un appartamento medio, dati della tabella condominiale dove vivevo anni fa, quindi non importa il posto perché si tratta di acque grigie...le acque nere vanno escluse perché rovinerebbero la turbina.
Il consumo medio per ogni appartamento era di circa 24m^3 per 4 persone ogni tre mesi.
Ci si può arrivare anche con 2 conti: 4 docce al giorno da 50litri ciascuna sono 200litri al giorno, mettiamo 100litri per cucinare, scarico etc
QUindi 300litri al giorno*90 giorni=27000litri che sono 27metri cubi (il che si approssima di molto al 24 metri cubi che leggevo sulle tabelle condominiali)

Condidero i 36 appartamenti di Jessica e Pino ed ottengo 27m^3*4 trimestri*36 appartamenti= 3888m^3 con una massa di circa 4.000.000kg (4 milioni)

Il lavaggio auto non si può recuperare perché avviene a piano terra e quindi l'acqua ha perso già tutta la sua energia potenziale, lo stesso vale per l'irrigazione.

Come altezza della palazzina considero 20 metri, quindi considero l'altezza media, cioè 10 metri, inquanto quelli a piano terra non produrranno nulla e qualli in alto il massimo.

Ep=0,5*4*10^6*9,81*10= 200*10^6 [joule)= 56kWh *0,51 (rendimento)= 28kWh all'anno

Il che significa che le luci possono restare accese 28/0,6kwh al giorno= 47 giorni all'anno

Vi basterebbe?

Quanto ai costi dell'impianto, si apre un nuovo capitolo, dato il fatto che la caduta non è alta...

@maxlinux2000
E sì, purtroppo i consumi sono spaventosi, anche perché si perde ogni contatto con la natura e con quello che costa alla natura stessa produrre l'energia che le città ingurgitano :S

[Ferrobattuto]

Mi permetto di dire la mia..... Anche se non sono assolutamente un esperto del settore.
La famiglia media italiana non è di 4 persone ma di 3 virgola qualcosa, ora non ricordo, ma mi sembra 3,25 circa. Poi la media di 600L a famiglia mi pare troppo, che io sappia, ma potrebbe essere una quota solo per la nostra zona, il consumo legale dovrebbe essere di 300L a famiglia, il surplus poi te lo fanno pagare come vino d'annata, per cui non conviene consumare un granché. Immagino che ci si stia riferendo ad un paio di palazzine esistenti, per cui una rapida indagine tra gli inquilini (di solito sono tutti ben disposti verso dei ragazzi che lo fanno per studio) dovrebbe sortire dei consumi medi ben più concreti di eventuali statistiche nazionali. Poi bisogna aggiungere la piovosità media annua nella vostra zona, che se è la provincia di Belluno sarà sicuramente altissima, ma se invece state a Caltanissetta le cose cambiano un pochino.
E ancora: non si può calcolare una "caduta media" data dall'altezza delle palazzine, in quanto gli appartamenti inferiori sicuramente sono molto in basso, al massimo tre o quattro metri dal piano minimo stradale, mentre quelli più alti e le terrazze sopra i tetti sicuramente sono un bel po' più su. Nella realtà servirà un invaso di raccolta MOLTO capiente per raccogliere il tutto, POI da quello estrarre l'acqua per il generatore, e visto che l'acqua in salita proprio non ci vuole andare, questo invaso dovrà essere al piano stradale, o almeno ad un livello inferiore a quello dell'appartamento più basso. Da quì si capisce che, a meno di non scavare per parecchi metri, o a meno di trovarsi in cima ad una collina, la caduta d'acqua sarà molto bassa, al massimo qualche metro, e quì la Pelton NON serve a niente. Al massimo una Francis.... O la "fatidica" ruota a cassette del Mulino Bianco. O, insomma, un tipo di turbina adatta a basse cadute.
Usando insieme le acque grige e quelle piovane, si incorre nella difficoltà di doverle poi reimmettere nell'ambiente, per cui l'invaso dovrà per forza di cose essere enorme, per non traboccare nei periodi invernali, e poi all'uscita della turbina mettere un enorme riciclatore per trattare le acque.
A questo punto: se la cosa si fa solo per verificare dei calcoli, allora la parte pratica (tipo il riciclatore....) si può tralasciare, si calcola la caduta "media", la piovosità media annua, il consumo medio delle famiglie ecc ecc, ma se deve essere una cosa che abbia una parvenza di concretezza, allora dovete ricominciare daccapo e considerare TUTTI i fattori.
Mi dispiace per la "doccia fredda"...... :: )

[Jessy.90]

insomma nn funziona! dobbiamo pensare a qualcos'altro...

[Jessy.90]

grazie a tutti per la collaborazione...attentissimi e acuti. Pino e Jessica

[maxlinux2000]

Bene!! quando avete altri dubbi, siamo qui. Ciao e buon lavoro

MaX