Fai da te & OffGrid

Stavo per scrivere "mulino a pale senz'acqua" ma sarbbe stato un pò sensazionalistico. Copio ed incollo ciò che ho appena scritto nella sezione "altri motori"
Buona sera, Yuz, e a quanti ci seguono. Ho aspettato che finisse la migrazione per continuare, oggi si rinasce. Da tanti anni, avendo indagato sul vapore a liello "logico" non certo tecnico/teorico come può fare Yuz, mi sono convinto che la macchina a vapore con il rendimento più alto possibile è l'eiettore. Ovviamente ben calcolato, con il vapore "giusto" e con l'acqua "giusta". Non mi dilungo, vado al sodo. La turbina a vapore è al di fuori della portata del fai da te, l'unica che ho visto su internet costruita da un americano molto ricco per la sua tesi di laurea era accoppiata ad una grossa parabola solare, con puntamento ad inseguimento automatico. Non ricordo il rendimento della turbina, ma il gioco non vale a assolutamente la candela. Un mare di soldi per nulla. E qui torna in gioco l'eiettore a vapore inteso come pompa per acqua. Una pompa senza parti in movimento, niente cuscinetti, assi, premistoppa e relativi attriti. Quindi mi chiedo se sarebbe economico muovere un mulino ad acqua a pale tramite un eiettore. Un mulino ad acqua senza nè un ruscello nè un fiume. Certo che avendo una fonte di energia idraulica si potrebbe potenziarla con un eiettore a vapore. Ma estremizzando, si potrebbe fare un mulino ad acqua anche dove acqua non cen'è. Una ruota a pale è alla portata costruttiva di chiunque, un motore a vapore o, peggio, una turbina no. Un eiettore è molto ma molto più facile da costruire, e volendo si ordina ad una azienda specializzata e si avrà calcolato e costruito secondo i propri bisogni ad un prezzo accessibilissimo. Spero di non aver detto pazzie.
Spero che questa mia ipotesi trovi un qualche interesse. Troverete qualche notizia su eiettori a vapore nella sezione "altri motori"

Credo si trovino in circolazione (tipo su Ebay....) a costi molto contenuti delle piccole ruote pelton, che funzionano benissimo con getti a pressione elevata.
Nel caso da te proposto, forse basterebbe una di quelle e un eiettore. Però sospetto che di pressione e di vapore ce ne serva parecchio.... Non tanto per la Pelton in se, quanto proprio per avere una certa quantità di potenza da sfruttare.

Per dimostrare la bontà del mio ragionamento, pensate che questi mulini ad acqua a bassissima tecnologia rendono di piu del miglior motore a vapore che costruttivamente è un delirio. Le ruote ad acqua sfruttano la gravità, il vapore no. Il vapore ha come antagonista (anche e non solo) la pressione atmosferica, le ruote ad acqua la ignorano. Se poi confrontiamo il motore a vapore con una turbina ad acqua a flusso incrociato (Banki) che è fattibile da un buon hobbista con un motore a vapore, allora non c'è gara. Anche perchè le parole grippaggio/tolleranze/lubrificazione in una turbina ad acqua non si usano.

Dal punto di visto fisico la ruota/turbina idraulica e il motore a vapore appartengono a due mondi diversi.

Nel caso della ruota/turbina idraulica il lavoro viene prodotto a partire dall'energia potenziale meccanica dell'acqua.
L'energia potenziale meccanica è una forma di energia "nobile" perchè dal punto di vista fisico la sua conversione in lavoro può avvenire con il 100% di efficienza.
E infatti non è difficile trovare turbine idrauliche anche di piccole dimensioni con efficienze reali superiori all'80%.

Il motore a vapore invece è una macchina termica.
Il lavoro viene prodotto sfruttando l'energia potenziale meccanica contenuta nel vapore in pressione che però a sua volta è stata generata a partire da energia termica cioè grazie al calore fornito nella caldaia.
Per i motori a vapore il rendimento viene espresso dal rapporto fra il lavoro fatto e il calore immesso.
Per un confronto equo con la turbina/ruota idraulica, il rendimento del motore a vapore andrebbe espresso come rapporto fra il lavoro e l'energia potenziale del vapore.
In questo caso i valori sarebbero molto più vicini fra loro. Tanto per dare un'idea il Colibrì potrebbe avere senza problemi rendimenti del 70%.

L'aspetto che penalizza fortemente il motore a vapore è la conversione da energia termica a energia potenziale meccanica (generazione del vapore in pressione) in quanto tale processo sarà sempre e comunque soggetto al vincolo imposto dal teorema di Carnot.
Questo argomento è stato oggetto di un paio di pubblicazioni nel blog Scienza Laterale.
Riporto di seguito i collegamenti per chi volesse provare a cimentarsi nella lettura.

http://scienzalaterale.blogspot.it/2013 ... apore.html
http://scienzalaterale.blogspot.it/2013 ... re_21.html

Sicuramente ho sottostimato i motori a vapore in favore dei motori ad acqua, ma a questo mondo c'è di tutto, figurati che c'è chi fa il tifo per la Lazio : Sick : Se per caso (le vie del Signore sono infinite) riesco a fare il concentratore solare di cui puoi leggere su "eiettori" allora ci si può divertire in una sfida all' OK corrall

L'importante è capire come stanno le cose.
La turbina/ruota idraulica è una idea molto valida sia dal punto di vista teorico che da quello economico, ma funziona solo se hai acqua che scorre.
Per le applicazioni a vapore è richiesta un po' di acqua (che può essere sempre la stessa) e calore, perciò è molto più versatile.

Buon giorno, Yuz. Sì, il motore a vapore può usare sempre la stessa acqua. Mentre un mulino ad acqua ha bisogno di tanta acqua a perdere. Ma il punto è proprio questo, un mulino ad acqua che usa sempre la stessa. Un mulino in una piscina. Se questo benedetto eiettore avesse una efficenza (magari !) del 30% mi leccherei le dita fino alla spalla. Usando l'eiettore come pompa potrei mettere un mulino a pale nel deserto. Ovviamente una turbina Banki a flusso incrociato rende molto di più di una ruota a pale, ma quest'ultima la può fare un falegname anche "scarso" mentre una Banki la fa solo un bravo saldatore/tracciatore/meccanico, con buon acciaio e ottimi cuscinetti. Ciò non toglie che lancerei una sottoscrizione per vedere un Colibrì costruito esattamente come dovrebbe. Da sempre sono convinto che una rivisitazione del motore a vapore con materiali aerospaziali darebbe risultati incredibili. Appunto per questo mi spacco la testa sugli eiettori, sono nati insieme al motore a vapore e sono stati messi a cenerentola con l'avvento dell'eletricità. A parte naturalmente i carburatori, che sempre eiettori sono.

Mastrovetraio,
e se ci trasferissimo definitivamente sull'altra discussione?
http://faidateoffgrid.altervista.org/forum/viewtopic.php?f=94&p=20834#p20834

scusate la mia ingnoranza....ma come sono questi eiettori

Buona sera, Corvo. Colpa mia, ho sparso pezzi ovunque. Se vai a motori /altri motori trovi la discussione dedicata.