termoalternatore

[mastrovetraio]

Ho visto su youtube parecchi video di tentativi di produzione di calore tramite alternatori tipo Piggott dove al posto delle bobine mettevano una sola spira in tubo di rame raffreddata con acqua. È una soluzione possibile? C'è modo di riprogettare ex novo un alternatore (o un aggegio rotante) in modo che produca calore con un rendimento accettabile? Che succede se si fa scorrere corrente alternata dentro la spira di cui sopra (dentro l'acqua che raffredda la spira) ? O se dentro la spira di rame facessimo passare non acqua, ma ferrofluido ? http://it.m.wikipedia.org/wiki/Ferrofluido

[maxlinux2000]

interessante, peró immagino che questo "termoalternatore" debba rimanere in casa per non disperdere il calore per strada... il che obbliga mettere sul tetto una darrieus o savonius o derivate.
Per il resto credo che sia fattibile.... forse i magneti potrebbero soffrire le temperature elevate.

[Ferrobattuto]

All'acqua nel tubo non succede niente, si scalda solamente, perché la corrente circola nel rame.
Potrebbe essere un sistema interessante, ma ovviamente come dice Offgrid dovrebbe stare vicino la casa.

Potresti per favore mettere qualche link a quei filmati?

[mastrovetraio]

Può essere tranquillamente lontano da casa. Tubi in plastica da irrigazione (quelli neri) coassiali, con l'intercapedine riempita di fibraceramica. Ora trovo un video su youtube e lo inserisco. https://www.youtube.com/watch?v=ArrpVuH ... ata_player

[mastrovetraio]

E questo è un'altro video https://www.youtube.com/watch?v=_k_4uzs ... ata_player ora mi chiedo perchè far passare acqua nelle spire. Secondo me bisogna prima porsi il problema di come raggiungere la massima temperatura possibile, e solo in un secondo momento preoccuparsi di come trasferire il calore. Magari con spire in piattina di rame, o facendo circolare mercurio (è un metallo) o cheneso. Io non sono elettrotecnico, e neanche fisico.
P.S. ho cercato "motore al mercurio" e fra le tante, questo http://www.antikitera.net/news.asp?ID=4953

[maxlinux2000]

mi piacerebbe avere un motore al mercurio come quello e se fosse vero quello che dicono su antikitera, riguardo ai manuscritti in sanscrito è veramente un grosso enigma archeologico....

CMQ tornando all' alternatore a calore, il vantaggio di sare l' elettromagnetismo è che non ci sono attriti e quindi la manutenzione è minima se non assente del tutto.
Secondo me potresti mettere in una vasca di olio o glicole, l'alternatore in cortocircuito in modo che provochi calore con la rotazione. Il movimento ricolare favorisce inoltre la circolazione del olio/glicole verso la scambiatore di calore.
Ul sistema cosí avrebbe una manutenzione quasi nulla, perché la pressione e la temperatura sono molto basse.

[mastrovetraio]

Grazie, Offgrid. Ne riparliamo quando? finalmente avrò costruito la pala eolica. Bella idea. Itanto ho trovato questo http://www.webalice.it/egidiorezzaghi/I ... CASI43.HTM
Lo inserisco a futura memoria

[mastrovetraio]

Trovato. Addirittura in Italiano http://it.m.wikipedia.org/wiki/Freni_magnetici

[Ferrobattuto]

Mhà..... Secondo me la cosa più semplice da fare è un alternatore Piggot monofase in cui l'avvolgimento sia composto da una "serpentina" (avvolgimento in tubo di rame ondulato....) in cortocircuito per la corrente ma non per l'acqua. Una divisione interna con due prese per l'acqua di entrata e di uscita consente di portar fuori l'acqua calda e di far entrare quella fredda.
Facile da fare, senza attriti meccanici, praticamente niente manutenzioni se non il grasso nei cuscinetti ogni tanto.
Se non mi sono spiegato bene posso buttar giù un disegnino....

[mastrovetraio]

Chiarissimo. Io mi immaginavo un disco di ferro ( o magari di rame) con un tubo di rame saldato sul bordo. Il disco è in cortissimo, il tubo porta l'acqua di raffreddameto. Dettagli. Il bello, da quanto ho letto, è la proporzionalità. Da fermo non frena nulla, poi più gira e più frena generando calore. Dovrebbe essere il carico ideale (se ben dimensionato)

[Ferrobattuto]

Sono contento che hai afferrato subito l'idea.
È proprio così: da fermo non frena nulla, all'aumentare del numero di giri frena semper di più, sviluppando il massimo del calore. Un sistema ideale che non ha bisogno di congegni di frenatura di alcun tipo. Funziona già da bassissimi giri, per cui un asse verticale di qualsiasi tipo già dovrebbe andar bene.
Oltretutto non serve che i dischi che girano siano due, basta il disco "superiore", quello accoppiato al rotore, sotto basta mettere un disco di ferro spesso che serva a far "passare" bene il campo magnetico. Ora, se volessimo concentrare lo sviluppo del calore solo nel tubo di rame, il disco inferiore dovrebbe essere laminato, ma anche pieno dovrebbe andar bene, le correnti parassite che si sviluppano nel ferro potrebbero aiutare a riscaldare il tutto. Così hai un piatto fermo in ferro, con avvolto sopra "a onde" un tubo di rame in corto elettrico, e un disco sopra coi magneti che gira a brevissima distanza. Il piatto fisso col tubo può essere coibentato tutto insieme al meglio, in modo che TUTTO il calore prodotto sia asportato dall'acqua.
Se fosse possibile "affondare" il tubo di rame nel disco di ferro sarebbe il massimo, ma forse poi si avrebbero problemi di "impuntamento" dei magneti in direzione delle "espansioni" del ferro attraverso le spire del rame. Bisognerebbe provare....
Sospetto che nel caso di disco di ferro "pieno" il condotto ondulato possa essere ottenuto anche scavandolo o fresandolo in modo opportuno, ma credo che la lavorazione di un oggetto così diventerebbe abbastanza costosa..... Poi non bisogna dimenticare che il calore sviluppato per "effetto Joule" è proporzionale al quadrato della corrente circolante, per cui la serpentina che contiene l'acqua deve avere la resistenza il più bassa possibile. Il ferro ce l'ha molto più alta del rame.
Nel caso si volesse fare un piatto inferiore in ferro laminato, si potrebbe ricorrere a del nastro di ferro avvolto a spirale, come ha fatto il tipo quì: http://www.windstuffnow.com/main/alt_from_scratch.htm (il sito è interessante, guardatelo, ma forse lo conoschi già....).
Insomma, c'è da pensarci....

[mastrovetraio]

Sì, il sito lo avevo visto. Un'altro ha utilizzato lame di sega a nastro, ma dice che non ha avuto un buon risultato. Troppo "acciaiose"? Che tipo di ferro ci vuole? Perchè da me c'è di tutto, fosse mai che ci sia esattamente il tipo di ferro necessario......

[Ferrobattuto]

Guarda, il tipo di ferro migliore in assoluto è il ferro al silicio per lamierini da trasformatori. Se lì da te lo trattano probabilmente trovi anche nastro di varie larghezze e di vari spessori per avvolgere i trasformatori toroidali. Quello usuale è di 0,5mm di spessore, ma anche da 0,35, di solito con una o entrambe le facce ossidate, in modo che non ci sia conduzione tra un lamierino e l'altro. In alternativa è adatto anche nastro di ferro dolce più sottile possibile, mezzo millimetro o meno, in questo caso mentre lo avvolgi interponi un nastro di carta da 2 decimi in modo che le facce non si tocchino. Non serve di partire molto stretti, basta che la "ciambella" risultante copra la superficie dei magneti.
L'acciaio duro al carbonio o legato con altri metalli che non siano il silicio non va bene, la permeabilità del materiale è inappropriata e l'isteresi troppo alta, alla fine è praticamente meglio un cerchio di ferro pieno....
Se devi "affogare" il tubo nel ferro devi prevedere lo spessore del tubo più un paio di centimetri da lasciare "pieni" sotto, e tenerne conto scegliendo la larghezza del nastro da avvolgere. Naturalmente se il tubo lo lasci "appoggiato" sul disco il nastro ci basta più sottile.
Affogare, inserire, il tubo nella ciambella di nastro di ferro avvolto sarebbe meglio, si avrebbe il massimo del passaggio del flusso magnetico e di conseguenza il maggior rendimento, specie a bassi giri. Resta da vedere se i magneti si "incollano" in corrispondenza delle parti in rilievo ("espansioni polari"....) tra un tubo e l'altro.
Il tubo di rame va isolato dal ferro, ovviamente..... Come il filo nel trasformatore o nell'alternatore.

[mastrovetraio]

No, da me nastri non cen'è. Arrivano lingotti lunghi 4<>6 mt e fino a 1,2 mt di diametro. Poi li segano con seghe a nastro per ottenere i pezzi della lunghezza necessaria alla forgia. Ma davvero potrebbe anche andare un bel piattello pieno? Che composizione dovrebbe avere? FeSi? Abbiamo di tutto, magari c'è quello che serve. Nel caso di un piatto pieno, il tubo in rame deve essere comunque elettricamente isolato, o posso saldarlo sul bordo?
Aggiunta del dopopranzo.
Ho dato una rapida occhiata ai lamierini FeSi ed ho incominciato a macinare. Ma non so come dovrebbe essere il disegno, penso ad una margheritona spessa qualche centimetro fatta con nastro/i ma fino a quanto può essere piegato? E qual'è il disegno più efficace? E dove mettere il tubo in rame? O forse converrebbe metterlo a mollo in un qualche liquido che asporti il calore senza alterare i flussi ? Che bello, ho di che non dormire.

[Ferrobattuto]

....Che bello, ho di che non dormire.

.... Buona questa!
Io invece dormo sempre e comunque..... Non è questa la tipologia delle cose che non mi fanno dormire.

Così su due piedi non saprei.... Se devi usare un pieno ti conviene ferro dolce normale. Piastra spessa 10 o 15mm tagliata col cannello o col laser. Per il tubo, puoi appoggiarcelo sopra, sagomato "a margherita", come dici tu. Non sò quanto sia efficiente..... Se decidi di usare le "correnti di focault" che si sviluppano nel ferro pieno, come in un freno elettromagnetico Telma, puoi addirittura avvolgerlo a spirale dal lato di sotto, bene aderente al piatto fisso. I magneti ci girerebbero sopra dall'altro lato ad 1 o 2mm di distanza. Il campo magnetico rotante induce "correnti parassite" nel piatto pieno, che si scalda e viene raffreddato dalla spirale di tubo di rame avvolta sul lato sottostante. Il tutto ben coibentato da lana di roccia o altri isolanti a basso costo, tanto non si superano i 100°C. In questo caso il tubo può, anzi "deve" stare il più a contatto possibile col piatto di ferro. In teoria, ma allora serve l'opera di un buon tornitore-fresatore, il "tubo" potrebbe essere ricavato nel piatto pieno di ferro, in questo caso a forma di "ciambella" con un largo foro centrale e spesso 2 o 3 cm, a cui vengano fatti fori radiali di diametro opportuno, collegati tra loro al centro e alle estremità sempre nella forma di margherita. Due prese alle estremità esterne di un petalo fanno entrare l'acqua fredda e uscire quella calda. La larghezza della ciambella, dal foro alla circonferenza, ci basta che sia leggermente più larga della lunghezza dei magneti.
Il disco coi magneti sopra gira col rotore, niente attriti meccanici, specialmente a bassa velocità. Il disco sotto fisso è praticamente un blocco pieno "in corto", e si generano forti correnti parassite. Il tutto si scalda e riscalda l'acqua che ci circola dentro.
Funzionerebbe come questo affare quì:


http://www.re-tarder.it/

Come vedi i due dischi di acciaio pieno che girano a sfiorare i grossi elettromagneti sono abbondantemente alettati per dissipare il calore prodotto, che nel loro caso è dato dall'inerzia del veicolo in moto da frenare. Ti posso assicurare che frenano parecchio, e se la discesa è lunga si finisce per sentire "puzza di bruciato".

Se invece decidi di usare il nastro di ferro avvolto, allora dopo aver fatto la ciambella nel solito modo, chiudendo il nastro all'esterno con due puntini di saldatura e averlo ben fissato su qualcosa di rigido ma isolante di sotto, dopo ci si possono fare sopra delle scanalature a margherita o quadrifoglio o insomma nel solito modo, in cui passare il tubo di rame isolato. Se i magneti tentano di "bloccarsi" in direzione delle "isole" di ferro che emergono dal tubo, si può pensare di allontanare il piatto portamagneti di quel tanto che consente di avviarsi con venti non eccessivi. Però più si allontanano i magneti e più diminuisce il rendimento.

Seguito a ribadire che sono solo "idee", in quanto non ho mai potuto sperimentarle in pratica. Comuque non dovrebbe essere neanche troppo costoso....
Spero di non averti causato troppa insonnia.....

[mastrovetraio]

Il colmo per una fabbrica di freni elettrici ed elettromeccanici ? Avere come indirizzo "Rottofreno PC" (woot) (woot)