Calcolo Totale Impianto ad Isola

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Calcolo Totale Impianto ad Isola

Messaggio da maxlinux2000 » 30 mar 2011, 17:48

Qui sotto vi voglio presentare un foglio di calcolo per OpenOffice che credo sia molto utile per dimensionare un impianto fotovoltaico.

Naturalmente questo foglio di calcolo non vuole ne può essere una guida infallibile. Si tratta semplicemente di una traccia che semplifica i calcoli di dimensionamento dei vari componenti formanti l'impianto.

Tutto si basa sul consumo previsto in kWh al giorno. Una famiglia normale italiana, consuma... anzi spreca (!!) 4.5 kWh al giorno.
Introducendo questo dato, il foglio calcola automaticamente tutti gli altri parametri.
Naturalmente è possibile intervenire nelle varie sezioni per adattare i calcoli alle proprie esigenze.
Per esempio è possibile decidere a quanti volts deve lavorare l'inverter, di quanta potenza dispone, di che dimensione sono i pannello fotovoltaici, quanti giorni di autonomia vogliamo avere, quanta dispersione nei cavi vogliamo ammettere, quanta è l'insolazione locale, ecc.

Bisogna tenere conto che i calcoli sono peggiorativi, in quanto cercano di mantenere in perfetta efficenza l'impianto anche durante i mesi invernali, e quindi aumenta il numero dei pannelli solari o la potenza disponibile.
Non si tiene neppure conto della presenza di eventuali aerogeneratori o altre fonti di energia.

Nella colonna a fianco sulla destra, sono indicati dei valori di esempio e delle spiegazioni utili.

Bisogna modificare solo i campi in rosso.
Allegati
CalcoloTotale-impianti-isola.ods
Foglio di calcolo per OpenOffice: Fai click qui sopra per scaricare
(29.01 KiB) Scaricato 794 volte
CalcoloTotaleIsola.png
CalcoloTotaleIsola.png (132.53 KiB) Visto 7160 volte
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Re: Calcolo Totale Impianto ad Isola

Messaggio da maxlinux2000 » 30 mar 2011, 19:18

Per usare questo foglio di calcolo bisogna usare OpenOffice oppure il figlio LibreOffice

OpenOffice:
http://it.openoffice.org/

Libreoffice:
http://www.istitutomajorana.it/index.ph ... &Itemid=33

Chi usa linux invece fa prima a scaricare openoffice fornito con la propria distribuzione in quanto già perfettamente integrato.

Da questo punto in poi la discussione devia dal tema principale e un giorno o l'altro i messaggi seguenti verranno spostati
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Re: Calcolo Totale Impianto ad Isola

Messaggio da Ferrobattuto » 30 mar 2011, 19:41

Ci ho giocato un po'. :D Utile, e divertente anche.
A me servirebbe un banco di accumulo da 1500Ah a 24V. Peccato che per ora non ho ne il posto ne tantomeno i soldi :| per farmi il banco di fotovoltaico.... E anche con l'eolico quì è molto discontinuo. Vivere offgrid attualmente per me sarebbe un problema, vedremo in futuro....
Ciao.
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Re: Calcolo Totale Impianto ad Isola

Messaggio da maxlinux2000 » 30 mar 2011, 20:54

beh... poco per volta no? io mi ci sono trovato a forza, ma non è detto che bisogna per forza avere fretta.
Eppoi magari con il tempo proviamo a farle noi stessi le batterie al piombo. ;)

Per l'eolico sono daccordo, molte zone d'Italia non vanno affatto bene per questa fonte di energia. Io stesso che vivo a pochi km da un grosso parco eolico a volte mi chiedo se non fosse stato meglio comprare qualche pannello e batteria in più.... Poi arriva una burrasca e allora sfido il vento e la pioggia per vedere il mulino girare e corro verso l'amperometro nella casetta sotto all'aerogeneratore, per vedere quanto rende :mrgreen:

Nel tuo caso probabilmente fanno comodo alcuni pannelli extra piuttosto che un aerogeneratore. Tra l'altro un aerogeneratore da 500W per esempio con un vento normale a 18km/h (5m/s) rende si e no 3A...36Watt :cry: e comprarlo già fatto costa sui 800 euro e a costruirlo poco meno, comprendendo ovviamente anche il regolatore di pari qualità.

Quindi il mio consiglio è: se avete tanto vento al punto che gli alberi crescono prevalentemente piegati da un lato, OK per l'aerogeneratore, altrimenti concentratevi in altre fonti: Solare, Solare termico, idrico, biocombustibili.

Naturalmente non guardate me come un esperto... non lo sono. Mi sono solo limitato a leggere molto e applicare le soluzioni che mi sembravano più corrette e alla portata limitata delle mie finanze.

Questo foglio di calcolo per esempio è un sunto di moltissimi esempi trovati in altri forum e trasformati in una serie di formule.
Guardando la resa dei miei pannelli e i risultati teorici del foglio, mi sono reso conto che è effettivamente molto conservativo, probabilmente pure troppo per una casa di campagna dotata di un generatore di emergenza o di un aerogeneratore in una zona ventosa.

Naturalmente ciò non toglie ne minimizza la sua utilità. Tutto sta nel valutare la propria situazione.
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Re: Calcolo Totale Impianto ad Isola

Messaggio da elettrauto » 15 lug 2012, 1:46

@offgrid2
quindi a casa tua hai 833Ah 12V cioè un banco di accumulo da 10KWh?
(che poi mi pare fossero le batterie d'auto che si vedevano nella foto negli scaffali perfettamente ordinati :mrgreen: (woot) )
QUindi consumi 1KWh al giorno e ci vai avanti per 10 giorni?
oppure si tratta di conti di massima che hai fatto?

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Re: Calcolo Totale Impianto ad Isola

Messaggio da maxlinux2000 » 15 lug 2012, 9:02

in teoria si, ma le batterie non le devi scaricare oltre al 50%, quindi sarebbero 5 giorni, inoltre essendo di seconda mano non voglio prenderle per il collo e non scondo del 30%, quindi alla fine sono 2-3 giorni max.

CMQ per quest'inverno voglio passare a 1500Ah o giù di li. Essendo la casetta non riscaldata (25mt dalla casa), in inverno scende tranquillamente a -5C, quindi le batterie poi soffrono e rendono molto meno. Per cui un impianto più grande, reggerebbe meglio il colpo.
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Re: Calcolo Totale Impianto ad Isola

Messaggio da elettrauto » 15 lug 2012, 16:53

L'unica cosa da rispettare (per quello che so) è che la tensione di cella non scenda sotto 1.8 Volt (per motivi di formazione del solfato di piombo in cristalli grossi oltre i 30 micrometri).
Dove hai letto che si devono scaricare al massimo al 50%?
Quando si parla della normativa sulla capacità, ma anche i datasheet dei costruttori, per giungere alla durata di vita prevista dicono solo che la corrente di scarica deve essere 1/10 della capacità, infatti la normativa prevede che si indichi la capacità per una scarica prevista in 10 ore, la cosiddetta C10, (mentre gli americani usano la normativa con C20), se è vero come dico io, magicamente il tuo impianto vale doppio, ma se tu hai una fonte che spiega il motivo del 50% siamo qui ad ascoltarla e fare in modo che il tuo banco raddoppi di valore semplicemente a tavolino (woot)

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Re: Calcolo Totale Impianto ad Isola

Messaggio da maxlinux2000 » 15 lug 2012, 17:51

il 50% si considera universalmente il limite massimo di scarica per le batterie faurè (griglia con ossidi riportati)
http://it.wikipedia.org/wiki/Camille_Alphonse_Faure
Immagine

ovvero tutte le tubolari, le solari, con piastre maggiorate, e ultime essendo le più scadenti, pure le batterie da automobile. Oltre a questo limite, le piastre cominciano a perdere gli ossidi e in poche settimane vanno in cortocircuito o si interrompono.
Quelle sigillate tipo GEL e AGM, sono ancora peggiori.

In realtà se vuoi fare durare il più possibile una batteria derivata fauré bisogna non scaricarla oltre il 20%, ma ci sono due partecipanti qui, che non superano il 10% e anche meno :D

una fonte in italiano:
http://www.cantierino.it/Aarticoli/C-Ba ... eria1.html
http://www.cantierino.it/Aarticoli/C-Ba ... eria2.html

in inglese più estesa:
http://www.otherpower.com/otherpower_ba ... ering.html
http://www.otherpower.com/otherpower_ba ... mpare.html
Qui addirittura dicono che le batterie a scarica profonda, sono una presa per il (|)

Praticamente, mai scendere a meno di 11.98V (1.99V per elemento) pena lo sfaldamento delle piastre.

Chiaro che le planté non hanno questo problema e possono essere portate anche a zero senza danni.

Ora con le batterie quadrate di ermete su idea di hal9000 sarebbe interessante sapere cosa succede con scariche estremamente profonde.... ma vedremo gli esperimenti in corso.
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Re: Calcolo Totale Impianto ad Isola

Messaggio da elettrauto » 15 lug 2012, 20:44

a questo indirizzo è indicata la vita di 5 anni dal costruttore (però dopo parliamo anche del cantierino, a meno che tu mi dici che per esperienza diretta il costruttore pubblica datasheet fasulli, ma è un discorso diverso)
http://www.fiamm.com/downloads/general_ ... talian.pdf

la serie FGC ha una vita di progetto di 5 anni (considero la FGC che è la più scarsa che tu hai indicato, mettiamoci nel caso peggiore.

poi entriamo nello specifico
http://www.fiamm.com/downloads/small_se ... talian.pdf
la serie FGC in particolare consideriamo la FGC24204 che è da 42Ah quindi di capacità pari a quelle impiegate nelle auto e che si vendono nei supermercati. Quelle scadenti insomma da usare quasi come concime :mrgreen: :mrgreen: .
quindi dice che ha tale capacità (che è quella stampata fuori nel contenitore di plastica) tale durata di 5 anni in corrispondenza alla tensione di cella di 1,75V/el (cioè tensione di un singolo elemento)
Non dice che il limite è di usare la batteria a metà della sua capacità, dice solo che per avere quella capacità bisogna scaricarla in 20 ore (in accordo con la legge di PEUKERT per essere sintetici)

Questo che dichiara la fiamm l’ho trovato anche per altri costruttori in passato, ed è in contraddizione con quello che dicono sul sito del cantierino, chi dice la verità?
C’è anche da dire che tempo fa ho visto un file dove si parlava della cosiddetta “profondità di scarica” che induce una solfatazione più rapida, magari dura 5 anni, ma se si usa ad una profondità di scarica del 50% magari dura 10 anni, forse ti riferisci a questo?

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Re: Calcolo Totale Impianto ad Isola

Messaggio da Ferrobattuto » 15 lug 2012, 22:19

Penso di poter chiarire le differenze di opinione tra voi due..... :mrgreen:
Dunque, un accumulatore al piombo si dice completamente scarico quando la tensione finale sotto carico scende a 1,8V per elemento. Su questo non ci piove. Qualche costruttore può indicare qualche millivolt in più o in meno, ma non fa differenza. Anche perché sono indicazioni commerciali..... Sarebbe come chiedere all'Oste se il vino è buono..... :barf: Però, visto che la vita e la durata delle batterie si misura in cicli completi di carica e scarica, scaricandole completamente si "ciclano" e se ne accorcia notevolmente la vita. Infatti come hai detto tu Elettrauto, il costruttore te le da per 5 anni di vita, ma infatti sulle macchine la scarica non è MAI completa. Anche con avviamenti e scariche forti, la carica totale si abbassa di poco, e subito l'alternatore le riporta a livello. Quelle batterie sono costruite per subire scariche veloci, infatti hanno piastre sottilissime (per questo durano così poco....), ma in pratica sono in "uso tampone", ossia le oscillazioni di tensione sono contenute. Infatti se succede di tener ferma la macchina per parecchio tempo senza staccare la batteria, le piastre negative si solfatano da matti...... Quei 30 micron che dicevi tu.
Una batteria in "uso stazionario" deve poter durare tanto, il più possibile, e soprattutto deve poter essere affidabile come capacità per i casi di scarsità di energia di ricarica. Nuvolo o scarso vento, o tutt'e due. Per cui si cerca di non ciclarle mai oltre il 50%, meglio ancora se di meno, nell'uso giornaliero continuativo. Mi spiego: di giorno hai il sole che ti manda avanti la baracca e in più ti ricarica gli accumulatori. Di notte, almeno per un tot di ore, "campi di rendita" sull'energia che hai accumulato il giorno, ossia scarichi gli accumulatori. Se li scarichi completamente, ovviamente, dureranno poco..... In genere meno di quello che si vantano i fabbricanti, da quì quel 50, 75, 100% in più di capacità minima che ti servirebbe. Ma....... Durante l'arco dell'anno, ci saranno sempre periodi di magra di almeno due o più giorni, per cui il banco di accumulo devi prevederlo almeno per una capacità che possa coprirteli con buon margine. Da questo l'abitudine di prevedere capacità per quanto possibile molto superiori al fabbisogno giornaliero. Infatti, per poter dimensionare il banco di accumulo si parte proprio da questo: il consumo medio girnaliero. Meglio se calcolato nell'arco di un intero anno.
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Re: Calcolo Totale Impianto ad Isola

Messaggio da elettrauto » 15 lug 2012, 22:56

ciao ermete50, hai espresso tutto con dovizia di particolari, GRAZIE, credo che offgrid2 si riferisse in modo implicito a quello che tu hai esplicitato, vedremo, naturalmente rispettando i tempi suoi che lui ha definito biblici :mrgreen:

Vi volevo però chiedere, come mai adesso vi state orientando a smontare vecchie batterie (e fare "bestiole" (woot) come quello di hal9000 che sta faticando come faceva edison :mrgreen: ed è un vero piacere vedere con quanta perizia porta avanti ogni esperimento per la nichel ferro e poi ferro ferro), piuttosto che fare le piastre planté come cercavate di fare tempo fa "altrove"?
In fondo il piombo è a buon mercato 2,5[€/Kg] circa rispetto al nichel (e magari voi accennavate al fatto di trovarlo a meno).
Forse c'è qualche tassello che mi manca, ma di sicuro non avrete cambiato strada senza motivi validi. :)

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Re: Calcolo Totale Impianto ad Isola

Messaggio da Ferrobattuto » 15 lug 2012, 23:17

Io veramente sono ancora orientato a farmi delle Planté..... La sperimentazione sulle "cilindriche quadrate" è solo una specie di "verifica". :D
Anche se è vero che il piombo costa "poco", e pur vero che per fare un banco di accumulo decente ce ne servono diversi quintali..... E', si, perché le Planté sono molto "durature" ma necessitano di un peso in piombo maggiore delle Fauré. 100 Kg di piombo verrebbero 250€ almeno..... :mrgreen: Da quì i vari tentativi che ho fatto in passato per cercare di estrarlo dalle batterie vecchie. Hal9000 stà seguendo una strada differente, per motivi suoi e per il suo sistema di accumulo, altrettanto valida.
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Re: Calcolo Totale Impianto ad Isola

Messaggio da elettrauto » 15 lug 2012, 23:30

benissimo!! altrimenti tramontava l'ideale delle planté :D
ma visto che se ne vuole diminuire il peso perché non avete pensato di usare piombo da 0.5mm avvolto a spirale come faceva lo stesso planté e le metteva in barattoli di vetro separati da cotone sottile o lino o flanella?
Quindi resistenza interna bassissima, formazione con acido nitrico che ne decuplica la superficie esposta e sovradimensionamento della capacità, come dicevi, per evitare di far scendere la tensione di cella e di lì durata lunga anche con piccolo spessore del piombo.

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Re: Calcolo Totale Impianto ad Isola

Messaggio da maxlinux2000 » 16 lug 2012, 7:23

a meno che tu non abbia giá in casa attrezzatura adatta a creare lamiere di piombo da 0.5mm di spessore, non le trovi.
Inoltre c'è il problema che il piombo su piombo non si può saldare senza l'apporto di stagno, ma lo stagno non partecipa alla reazione chimica della batterie, per cui le saldature salterebbero in pochi mesi.
Figuriamoci poi a saldare su spessori da 1mm. Un sistema buono è quello che ha usato ermete, che ha saldato le piastre fuori dalle vasche e poi protetto le saldature con vaselina.

A titolo informativo, immaginando una batteria planté fatta con lamiera di piombo da 1mm (5 euro al kg) da 100Ah a 12V, servono 260 euro solo di metallo. Si perché la lamiera di piombo non si vende al kg, ma al m2, e dalle mie parti costa sui 5-6 euro.

Se invece usi piombo (usato o lingotti) da fondere in casa, non riesci a scendere sotto i 3mm usando attrezzatura normale.
Per cui alla fine una batterie planté ti costa parecchio. È vero che durerá molte decadi, ma visto il prezzo del piombo.... io aspetto che passi la crisi e che scendano le materie prime, nel trattempo vado a batterie da auto usate, o al massimo con quelle cilindriche/quadrate in stile hal9000 ed ermete.
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Re: Calcolo Totale Impianto ad Isola

Messaggio da elettrauto » 16 lug 2012, 17:01

Ciao offgrid2 credo ci sia una errore di calcolo:
nel libro "secondary battery", quello che avete snidato tanto tempo fa, scrivevate sul forum che corrispondeva agli esperimenti fatti, e cioè che si ottenevano 7Ah/kg di piombo (naturalmente passato nell'acido nitrico, che ho visto vendono in rete a 10 euro al litro quello ben concentrato, quindi con 10 euro sei a posto tutta la vita, tu e gli amici magari. :)
quindi se ho questa lastra
http://www.ebay.it/itm/LASTRA-PIOMBO-1- ... 3a751df85a

cioè una lastra da 11kg costa 39 euro

che non considerando la spedizione, perché se ne compri tanto, alla fine diventa trascurabile il costo spedizione, ho 1m*1m*0.001m*11000kg/m^3=11kg e facendo 39€/11kg= 3,5 euro al kg. Quindi una 100Ah costa 100Ah/(7Ah/kg)=14kg di piombo che a 3,5 euro costano
14*3,5=49 euro
49€*6 celle=294 €
In effetti i conti vengono simili.
Ma c'è un'incongruenza, da dove hai preso il dato 12,4 Ah al kg ??? ;)
Perché se è vero, il costo per una 12V*100Ah=1,2kWh diventa 165€ e per giungere al tuo banco da 10kwh ci vogliono 10kwh/1,2kwh*165€=1400€, mica moltissimo, considerato che durano tantissimo,e poi le resusciti col desolfatatore, si tratta di 1400 euro per la vita ;)

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Re: Calcolo Totale Impianto ad Isola

Messaggio da maxlinux2000 » 16 lug 2012, 17:23

béh... quel piombo che vendono su ebay costa 6.5 euro al kg, perché devi contare sia il prezzo che la spedizione (68 euro per un metro quadro, 1mm di spessore, circa 12 kg) e 68/12=6.5 euro kg
Il prezzo della spedizione è tanto alto perché contiene parte del prezzo del prodotto.... e non è cumulabile, ovvero se compri 10 m2 di piombo pagherai probabilmente 390 euro di piombo + 390 euro di spedizione.... forse un piccolo sconto lo fará con 10 m2 :D

Poi quella dell'acido nitrico era già compresa e rimangono 12.5 Ah per kg che ho ottenuto basandomi sulle batterie kabath.

cmq 1 mm è troppo poco per reggere agli stress meccanici e potrebbero andare in corto le piastre.
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Re: Calcolo Totale Impianto ad Isola

Messaggio da elettrauto » 16 lug 2012, 17:35

Va bene, potresti avere ragione sul fatto che non fanno sconti, consideriamo allora tutto al peggio, meglio non essere mai ottimisti :mrgreen:
allora non costa 68 euro ma 39+16 di spedizione=55€ 12kg
quindi viene 55€/12kg=4,6€/kg
non cambia di molto, il tuo banco costerebbe 1830€
(per compensare il difetto di prezzo che mi hai fatto notare ho moltiplicato per 4,6€/kg e diviso per 3,5€/kg)

Per lo spessore sono deciso che dovrò provare a farle da 1mm o poco meno anche, bisogna risparmiare in modo pazzesco sul piombo, lo martellerò con un martello di legno come fanno i lattonieri e ne riduco lo spessore, poi voglio fare dei separatori con degli stecchini da spiedini incollati con la vinilica, cosa che facevano anche a suo tempo col legno.
Ci dovrò provare, permetti che non mi fido neanche di me, figuriamoci di Epstein :mrgreen: :mrgreen:
E se risulterà buono l'esperimento si potrà replicare.

Puoi mandarmi il file o il link dove hai preso 12Ah per kg, se vuoi anche sull'email, magari spulciando si trova qualcos'altro...

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Re: Calcolo Totale Impianto ad Isola

Messaggio da maxlinux2000 » 16 lug 2012, 18:39

ah già... a me appare 39 euro di spedizione perché vivo all'estero :D ebay colpisce ancora!

cmq per fare della lamiere cosí sottili dovrai usare un laminatore per lamiere con cilindri....qualche cosa del genere a questo
Immagine

Il dato dei 12 Ah x kg viene dalla tabella delle batterie kabath, che sono praticamente delle plantè, con la massima espansione di superficie possibile. Facendo delle conversioni di misura e alcuni calcoli salta fuori quel 12.4 Ah x kg.
Naturalmente potrebbero esserci degli errori.
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Re: Calcolo Totale Impianto ad Isola

Messaggio da elettrauto » 16 lug 2012, 19:29

Già!!! tu dovresti cercare il piombo nel mercato spagnolo, magari quando attracca la nave della compagnia delle indie :mrgreen:
No, non me lo compro un laminatoio, vogliono un pozzo di soldi, gli preparerei la tagliola piuttosto :mrgreen: .
Le prendo a martellate (con la lamiera d'acciaio da 0.3mm si che la riduco a 0.15mm col martello e col piombo figurati...)e mettendo ai bordi la lamiera da 0,5mm, ci metto sopra un regolo di alluminio precisissimo da 4 euro e vedo dove tocca, e guai al piombo che tocca il regolo, lo prendo a martellate in testa (woot)
questo metodo del confronto lo usava un mio amico tanti anni fa nel laboratorio di aggiustaggio. Prima erano gli aggiustatori che facevano i pezzi per le locomotive.

Io ho provato a scaricare il libro secondary battery, ma non mi è riuscito.

Ti riferisci alla batteria di kabath, quella fatta con le strisce di lamiera di Pb in una scatoletta forata di piombo o legno?
se te lo ricordi potresti inviarmi il link (se non te lo ricordi pazienza ;) )

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Re: Calcolo Totale Impianto ad Isola

Messaggio da Ferrobattuto » 16 lug 2012, 20:59

He ragazzi, quanta buona volontà!.....
Ti voglio vedere Elettrauto a martellare qualche centinaio di metri quadrati di lastra di piombo..... E' già, perché a fare la capacità è più che altro il peso del piombo, oltre che la superficie affacciata, naturalmente.
Comunque, 1mm è veramente troppo poco..... Durerebbero più o meno come le batterie auto, forse un po' di più, dato il fatto che non vanno a spasso e non soffrono scossoni. Perché..... Quello che fin'ora non è stato detto è che la superficie del piombo si trasforma in materiale attivo, ossia ossido di piombo, che di resistenza meccanica NON ne ha nessuna. Infatti nelle normali batterie d'auto quell'ossido viene pressato sopra una griglia di piombo duro (in lega), che appena appena si corrode si sbriciolano. ;) Per avere una certa capacità, bisogna che parte del materiale della piastra si trasformi in ossido, allora se "dietro" c'è una lastra che lo regge va bene, altrimenti...... Si ammucchia tutto sul fondo! Un'altra cosa di cui nessuno parla è che per effetto della formazione dell'ossido, durante la formazione con cariche e scariche, le piastre di semplice metallo SI GONFIANO, per via del fatto che la superficie del metallo si combina con l'ossigeno e da origine ad una materia più spessa, anche se più leggera del metallo assoluto. Sono convinto che lo spessore più adatto come compromesso tra capacità e durata siano 2mm, ma che probabilmente si inspessirebbero fino ad almeno 3mm con la formazione. I separatori non ci servono, ma per tener separate le piastre basterebbero delle stisce di PVC sui bordi, tra una piastra e l'altra, e se le piastre hanno grande superficie una striscia al centro tanto per non farle flettere.
La lamiera di piombo, dello spessore che voglio, la trovo anche quì dal ferramenta, a prezzi più o meno uguali a quelli di tutta Italia, in rotoli da 1m x 5m. Se non ce l'ha a magazzino in tre o quattro giorni arriva comunque. Ma vi siete fatti il calcolo dei metriquadrati che ne servono? Io con la pensione credo che potrei fare al massimo un elemento ogni mese o due...... :mrgreen: Per questo cercavo di ricavare "piombo nuovo da vecchie batterie". (woot) :mrgreen: ;)
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