Accumulare energia con i volani

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Accumulare energia con i volani

Messaggio da Dolomitico » 2 mag 2014, 17:12

Una cosa che si potrebbe approfondire per quanto riguarda l'accumulo di energia extra secondo me sarebbero appunto i volani,pochi li prendono in considerazione,vuoi perchè sono o devono cmq essere pesanti,e immaganizzano molta energia,ma cmq durante il giorno quando le batterie sono cariche l'energia prodotta e non consumata va persa.
Usando un deviatore di carica si potrebbe avviare un volano che una volta entrato a regime potrebbe recuperare una bella fetta di energia alleggerendo le nostre batterie da carichi anche pesanti o cmq massimizzando la carica.
Tempo fa avavo fatto una prova coolcando un volano di un cinquantino su un motore cc,alimentando il motore ci mettteva un pò nel portare a reggime il volano,poi togliendo la corrente andava avanti per inerzia parecchio a girare,ngrandendo il tutto in proporzione si potrebbe vedere se ne vale la pena....

http://it.wikipedia.org/wiki/Volano_%28batteria%29

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Re: Accumulare energia con i volani

Messaggio da mastrovetraio » 2 mag 2014, 17:30

Mi ci ero fuso il cervello anch'io, molto interessante. Mi immagino un volano dentro un contenitore dove sia fatto vuoto spinto. Sul volano magneti, come in un Piggot. Il disco con le bobine esterno al contenitore. Avremmo un motore/alternatore. Nulla di impossibile, eccetto il diaframma di separazione volano/disco bobine. Comunque senza tante acrobazie, un volano "semplice" è possibile/utile per immagazzinare energia su tempi brevi, altrimenti bisogna usare sistemi "aerospaziali"

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Re: Accumulare energia con i volani

Messaggio da maxlinux2000 » 2 mag 2014, 18:21

il problema di questi volani è che sono estremamente pericolosi se per esempio se ne stacca un pezzo a causa dell' enorme forza centrifuga.... bisogna interrerrli in un bunker a prova di bomba e poi attivarli. Considerando i costi accessori, direi che costa meno accumulare energia in bacini artificiali.
Inoltre sono buoni solo per sistemi stazionari, in quanto in una automobile se il volano è attivo, tende a mantenere foza e direzione..... per cui in caso di curva, le ruote sterzano, ma l'auto procede dritta :D :D

E in ogni caso, si tratta di costruzioni fuori dalla portata di un fai da te.
In ogni caso non è affatto male cercare nuove soluzioni di accumulo energia..... come per esempio quella volta della Pila italiana, che inizialmente sembrava un accumulatore secondario, ma alla fine si è rivelato primario, quindi inutile per i nostri scopi.
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Re: Accumulare energia con i volani

Messaggio da Dolomitico » 2 mag 2014, 19:37

Non credo che il fai da te sia escluso,secondo me non si può arrivare a migliaia di RPM ma cmq avendo qualche volano pesante qualcosa si fa.
Mi ricordo di un tipo di spaccalegna a trivella che era pure molto pericolosa,ci metteva un pò per avviarsi,e una volta staccata la corrente ci voleva qualche minuto per fermarsi,con un pesante volano da 50cm di diametro e si trascinava le cinghie e il motore.
Credo che una cosa relativamente grande e a bassa velocità si possa fare.
Cmq sia a livello teorico un volano non ha problemi di cicli di rovinarsi,per quello che come opzione lo metterei al primo posto,un motore/dinamo e un volano e un gingillo piccolino è fatto.
Altra opzione è l'aria compressa,ma qui le perdite e le difficoltà aumentano,la mia idea era di accumulare una parte dell'energia che va sprecata durante il giorno dal mancato uso,e il volano mi è sembrato ottimo,per l'uso stazionario,per le auto non credo proprio....quello che recuperi in energia lo perdi a portarti in giro un volano pesante.

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Re: Accumulare energia con i volani

Messaggio da Ferrobattuto » 2 mag 2014, 20:49

Che ne dite invece di sollevare in salita un grosso peso tramite catene e riduzioni e poi riutilizzarne in discesa il peso e la forza?
Tipo un grosso cubo di cemento e pietrame su rotaie quasi verticali tirato su con catene tipo motocicletta, che ce ne sono di tutte le misure.
Quando si ha energia in più si solleva, quando manca se ne utilizza il peso e le catene fanno girare degli ingranaggi.
Il volano ha bisogno di essere mantenuto in rotazione, che inevitabilmente diminuisce a causa dei pur minimi attriti, mentre un "peso" non perde niente, a meno che non diminuisce la forza di gravità..... :lol: Sollevandolo se ne aumenta l'energia potenziale, e lasciandolo scendere si recupera.
Chi abita in collina o in montagna è sicuramente avvantaggiato dalla conformazione del terreno e del luogo, ma credo che anche in pianura si possa fare.
Certo, è un sistema più adatto ad accumulare il moto di un mulino a vento che di un generatore fotovoltaico......
Resta da fare qualche calcolo su quanto si possa accumulare in quel modo, ma non credo di esserne capace.
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Re: Accumulare energia con i volani

Messaggio da Dolomitico » 2 mag 2014, 21:07

Bella anche questa,si potrebbe anche usare un bidone contenete acqua,come i vecchi orologi a cucù.
Quando è sceso scarichi l'acqua e lo si ritira su e lo si riempie di nuovo.
Cmq sia che siano volani o aria o pesi cè un bel dafare sul sfruttare sistemi alternativi di accumulo.
Il volano era cmq per prolungare l'energia disponibile della giornata,una cosa senza tanti crucci tecnologici,il tuo sistema a pesi è per il lungo periodo,entrambi molto validi,pensandoci un discreto peso che tira potrebbe azionare un generatore per un certo tempo,ma servirebbe almeno un'ora di funzionamento...

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Re: Accumulare energia con i volani

Messaggio da Ferrobattuto » 3 mag 2014, 16:33

Se ben ricordo, ma potrei sbagliare che è roba studiata cent'anni fa, un HP corrisponde alla potenza necessaria per alzare circa 75 Kg all'altezza di 1m nel tempo di 1sec.
Se si ha a disposizione una scarpatella di una decina di metri, si potrebbero cementare un paio di rotaie, anche due grosse travi a doppio T, quasi verticali o perlomeno molto ripide, e farci scorrere dentro un telaio in ferro con sopra un masso da un paio di metricubi di cemento e pietre. Si può arrivare facilmente a 40 o 50 Qli, che scendendo di 10m danno un bel po' di energia potenziale. Non è certo un "accumulo stagionale", ma per esempio un tornietto come il tuo potrebbe funzionarci qualche ora, o un trapano a colonna, o altra macchina rotativa. Oppure un piccolo generatore per ricaricare delle batterie.
I rendimenti meccanici purtroppo non sono mai eccelsi, ma se non si debbono realizzare moltipliche di giri troppo elevate, probabilmente si possono contenere.
Demoltiplicando i giri, man mano che diminuiscono gli attriti perdono sempre di più significato, mentre inversamente se si moltiplicano acquistano sempre più importanza.
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Re: Accumulare energia con i volani

Messaggio da Dolomitico » 4 mag 2014, 11:09

Beh,adesso dubito che uno sia contento di vivere vicino a una scarpatella...... :o: :P
Preferirei un corso d'acqua allora,cmq sono sempre cose che richiedono un minimo di spazio,ho visto su www foto di congegni a volani multipli,invece che uno largo semplicemente tanti volani sullo stesso asse,duro a far partire ma anche a fermare,il problema sono gli attriti,quelli si mangiano buona parte dell'energia.

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Re: Accumulare energia con i volani

Messaggio da Ferrobattuto » 4 mag 2014, 14:38

Dolomitico ha scritto:Beh,adesso dubito che uno sia contento di vivere vicino a una scarpatella...... :o: :P

Perché? La mia vecchia casa è fondata sulla roccia del posto, ed è su tre livelli differenti. Zona collinare, piena di scarpatelle, tutt'intorno.
Scegliendo bene il posto non mi sarebbe impossibile fare un marchingegno del genere, sicuramente ingombrante certo, e forse anche pericoloso, tanto che andrebbe recintato per bene. Ma non lo trovo pratico per l'energia elettrica, quanto piuttosto per l'energia meccanica.

Vivere vicino ad un torrente, averlo sul mio terreno, per me equivale al classico "sogno di una notte di mezza estate"..... Se così fosse avrei già descritto quì il mio "generatore idroelettrico" :lol: Perché stai sicuro che l'ENEL in questo caso beccherebbe ben pochi soldi da me. ;) Già ne prende pochi così..... :B):

I volani purtroppo "si fermano"..... Hai presente la trottola? Oppure il "picchio", ossia quella specie di trottolina in legno o altro materiale duro che si fa partire avvolgendoci attorno uno spago? Sebbene girino entrambi su una sottile punta di metallo, perciò quasi senza attriti, e per quanto li si faccia girare forte, dopo un po' di tempo si fermano. Stessa cosa per un volano che debba girare su un cuscinetto, per quanto perfetto questo sia e per quanto ben lubrificato, l'attrito c'è sempre. Tanto più è pesante il volano e tanto di più lo si faccia girare forte.
Il volano per sua natura è un ottimo "accumulatore meccanico" in grado di assorbire e ridistribuire colpi di carico e di scarico, adattissimo ad esempio accoppiato ad un rotore eolico per rendere il più costanti possibile i capricci del vento, magari per far funzionare delle macchine utensili o altre, ma personalmente non lo vedo in grado di "stoccare" dell'energia per poterla riutilizzare poi.
Ovviamente posso sbagliare.....
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Re: Accumulare energia con i volani

Messaggio da Dolomitico » 5 nov 2015, 16:33

Oggi intanto che "navigavo" mi sono imbattuto in queso sito:
http://www.qualenergia.it/articoli/2015 ... -il-volano
In effetti ci sono aplicazioni dove il volano ha la sua funzione,noi siamo sempre alla ricerca del sistema di accumulo perfetto,ma pensiamo nel medio lungo periodo,ma sto sito mi ha fatto pensare,in effetti Ferro mi facevi notare che i volani danno il loro meglio nei brevi momenti,e in effetti in base a cosa narrano lì servono proprio a livellare i picchi e i cali di produzione.
Immaginando di avere un impianto in funzione,il sole carica,le batterie sono belle cariche,se abbiamo anche un sistema a volano succede che in caso di grosso assorbimento il voano subentra e tampona momentaneamente l'assorbimento "risparmiando" la botta alle batterie.
Si potrebbe usare anche dei supercondensatori per questo,ma sono costosissimi,mentre un sistema a volano tutto sommato è fattibile.
Ovviamente non occorrerebbero migliaia di giri,in casa potrebbe essere pericoloso.
osservando quanto scritto:
"un volano da 1 kWh di accumulo, con una potenza di picco di 40-50 kW, assicurata da un massa di 20 kg che ruota a 60.000 giri al minuto. Il sistema è modulare e si può scalare verso l’alto"
Si potrebbe scalare al contrario,ovvero aumentando la massa e diminuendo i giri,a costo di avere 100 kg che ruotano a 1500rpm ovvero 5 volte il peso,per 5 volte in meno la velocità,se non ho sbagliato i conti,e 1500giri al minuto sono anche gestibili,non dovrebbero creare troppi danni.
Insomma si arriva a casa,si accendono i fornelli e la prima botta la fornisce il volano con la sua innerzia,poi piano piano subentrano le batterie,questo è il concetto,so che quasi nessuno lo farebbe,ma resta cmq un'idea,che nel tempo potrebbe stimolare altre soluzioni....

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Re: Accumulare energia con i volani

Messaggio da jpquattro » 6 nov 2015, 8:36

Nota a margine: le ferrovie da miniera che viaggiano in miniere dove c'è pericolo di esplosione hanno (o forse avevano, non sono aggiornato) quasi tutte motrici a volano...

Hanno un contatto fuori all'aria aperta per lanciare il volano (che credo sia ad asse verticale) e poi fanno la corsa con l'energia immagazzinata.

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Re: Accumulare energia con i volani

Messaggio da jpquattro » 6 nov 2015, 8:37

Nota a margine: le ferrovie da miniera che viaggiano in miniere dove c'è pericolo di esplosione hanno (o forse avevano, non sono aggiornato) quasi tutte motrici a volano...

Hanno un contatto fuori all'aria aperta per lanciare il volano (che credo sia ad asse verticale) e poi fanno la corsa con l'energia immagazzinata.

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Re: Accumulare energia con i volani

Messaggio da Dolomitico » 7 nov 2015, 13:46

E per tirare un treno serve un pò di potenza.
Mi chiedevo se fosse possibile costruire a casa un cuscinetto magnetico,anche solo di piccola potenza.
Se non sbaglio le coppie polari sono in opposizione su tutta la circonferenza.
Ma poi rumore a parte,ne vale la pena?o con dei normali cuscinetti si riesce lo stesso nell'intento?
In oassato ho sperimentato con un piccolo volano di un motorino,quelli che fanno anche da alternatore,ci ho fatto un'adattatore e ci ho collegato un motorino in cc direttamente sull'albero,la partenza ovviamente è meno scattante,il motore deve mettere in moto tutta la massa,ma una volta tolta la corrente viaggiava per un bel pò,senza carico,non ne ho fatto prove.
I cuscinetti erano le sole bronzine del motore,per cui neanche tanto impegnativo,e l'effetto giroscopico era notevole.
Essendo fatti per arrivare tranquillamente a 20000 giri potrebbero essere una base di partenza.

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Re: Accumulare energia con i volani

Messaggio da mastrovetraio » 7 nov 2015, 20:51

Ciao, Dolomitico. Qui troverai una comparazione tra i vari sistemi di accumulo energetico. http://energystorage.org/energy-storage ... chnologies. Come hai scritto, il volano del motorino può arrivare a 20000 giri, ma certamente non può girare stabilmente a quel regime. Mi viene da pensare che a parità di giri, tanto vale fare una turbina magari ad aria compressa e surriscaldata (ciclo Brayton)

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Re: Accumulare energia con i volani

Messaggio da Dolomitico » 8 nov 2015, 14:00

Grazie Mastro,ma sono cose troppo sofisticati,non intendevo una cosa a lungo termine,ma una cosa istantanea sto giro,quando chiedi parecchia energia la prima la da il volano....ma occorre una cosa semplice e affidabile.

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Re: Accumulare energia con i volani

Messaggio da mastrovetraio » 8 nov 2015, 16:19

Ciao, Dolomitico. Hai presente il "turbo" delle automobili e dei camion ?? Farlo girare con aria compressa ?? NO. Ma con aria compressa surriscaldata a 800° C ??? Ho proprio l'impressione che sia possibile. Se non ricordo male, l'aria raddoppia di volume su un salto termico di 250° C.

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Re: Accumulare energia con i volani

Messaggio da jpquattro » 8 nov 2015, 16:42

L'hanno già fatto, si chiama turboreattore... o turbofan se vogliamo essere pignoli...

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Re: Accumulare energia con i volani

Messaggio da mastrovetraio » 8 nov 2015, 17:00

Ciao, Paolo. Certo che l'hanno già fatto, è che periodicamente mi diverto ad inventare l'acqua calda :-) :-) Solo che nella mia versione il turbocompressore è sostituito dall'aria compressa (magari eolica) e la turbina "di potenza" si trova allo sfascio. Ma i suoi 80000 giri li fa....Quello che vorrei capire è se aria compressa e poi surriscaldata a 800~900 gradi ce la può fare a far girare la turbina tanto da tirarci fuori qualcosa...

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Re: Accumulare energia con i volani

Messaggio da jpquattro » 8 nov 2015, 17:22

Cosa usi per surriscaldare l'aria a 800 gradi? nei turboreattori si usa il kerosene, che mica lo regalano...
Il turbocompressore del turboreattore, l'aria la comprime, mica gli fa le carezze... e alla fine il problema torna a essere il solito: il rendimento. Il turboreattore o il turbofan sono macchine il cui rendimento è condizionato dalla pressione del turbocompressore.
In un motore da modellismo la pressione non supera i 2-3 bar e i consumi sono spaventosi.
In un turbofan si raggiungono pressioni molto più alte e i consumi sono molto più umani... Il turbofan poi soffia aria fredda nei gas di scarico per recuperare ulteriormente calore.
Una volta che hai una sorgente di energia (kerosene o vento per me pari sono...) il conto che viene fuori è sempre il solito: quanta energia recuperi di quella che volevi immagazzinare, quanto costa, quanto ingombra e quanto dura il sistema che fa il lavoro.
Le mie di turbine giravno a 100-120 mila giri, ma i cuscinetti ceramici con lubrificazione a nebbia di olio sono un problema costoso, servono materiali esotici (io le coststruivo in Inconel 625, ma ora usano leghe superiori per fusioni in cera persa) e durano poco. un alternatore e un parco di batterie hanno un rendimento complessivo sicuramente più alto e richiedono interventi ogni tot mesi, non ogni tot ore...

Dovendo immagazzinare energia eolica viene da pensare che, disponendo di dislivello, una pompa e un laghetto facciano un lavoro molto migliore.

Se non ti piacciono le batterie al piombo perché non sperimentare i sistemi in cui l'energia elettrica viene immagazzinata nell'elettrolita?

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Re: Accumulare energia con i volani

Messaggio da mastrovetraio » 8 nov 2015, 20:07

Hai ragione, soprattutto perchè per basse potenze i pistoni rendono di più. Appunto per questo, dai un'occhiata a quanto ho scritto su "accumulo con aria compressa" Quanto agli accumulatori elettrochimici a flusso come il sistema al Vanadio redox il problema è reperire le membrane, non credo proprio sia possibile autocostruirle

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