Costruire una Ruota Idraulica Fai da Te: Una Guida Dettagliata
Le fonti di energia alternativa, al giorno d’oggi, oltre che una moda, fortunatamente cominciano a diventare quella che sembra una vera e propria necessità . Oggi capiremo come costruire artigianalmente una turbina idroelettrica, cioè funzionante ad acqua, per poter produrre energia utile ad una ridotta gamma di apparecchiature elettriche come una piccola lampada da esterni, una radio portatile o una pompa di irrigazione da giardino. Costruire una turbina idroelettrica artigianale non è poi così complesso. Con un po’ di ingegno, alcune ricerche e i consigli di questa guida sarà piuttosto semplice e veloce assemblarne una.
Materiali Necessari
Per realizzare la struttura portante, avrai bisogno di:
- Assi di legno
- Filo di ferro
- Viti
- Cacciavite
- Nastro adesivo
- Nastro isolante
Assemblaggio della Turbina Idroelettrica
Una volta reperito tutto il materiale necessario, possiamo procedere ad assembrare la nostra turbina. Prendiamo la vecchia bicicletta e smontiamo la ruota anteriore sganciando la catena ed eliminando i pedali. Per tenere stabile la struttura potremo approntare una sorta di impalcatura utilizzando apposite assi di legno utili a tenere fermo il telaio della bici.
A questo punto dovremo montare l’alternatore dell’auto al posto dei pedali, in modo da poter avvolgere la catena della bicicletta alla puleggia dell’alternatore centrandolo perfettamente mediante l’ausilio di uno dei rocchetti del cambio della bicicletta. Oppure saldandolo direttamente in posizione, controllando l’esatta distanza ed il verso della dentatura. Fissata la catena al rocchetto, mediante il movimento della ruota posteriore, l’alternatore dovrà poter girare.
Il moto di rotazione della ruota posteriore deve essere generato da un flusso costante d’acqua per cui potremo ben sfruttare la nostra ideazione in prossimità di un fiume, un ruscello o una qualsiasi fonte d’acqua, possibilmente naturale o riciclabile.
Per poter fare in modo che la ruota riesca a muoversi dovremo modificarla con l’applicazione di almeno nove eliche, quelle di un vecchio ventilatore faranno al caso nostro. Dovremo occuparci di fissarle adeguatamente sul cerchio della ruota posteriore alla quale avremo rimosso lo pneumatico. Per fissare le eliche potremo utilizzare delle viti o una più efficace saldatura.
Testare la Turbina Idroelettrica
La struttura della nostra turbina idroelettrica è dunque pronta. Per testarla non ci resta che collegare dei cavi all’alternatore e questi ultimi all’oggetto che intendiamo alimentare. Sistemiamo quindi la ruota posteriore sotto un flusso d’acqua continuo in modo che colpisce la prima elica facendola girare quanto basta per colpire la seconda e così via, fino a completare il giro.
La turbina idroelettrica sarà in grado di generare un’intensità di corrente di circa 12 Volt grazie all’alternatore reimpiegato e di conseguenza potrà garantirci il funzionamento del mulinello per irrigare il nostro giardino, della piccola lampada da esterni o della nostra radiolina portatile.
Spunti aggiuntivi
Sarà compito della creatività di ognuno di noi rendere la nostra turbina un oggetto esteticamente accettabile, dilettandoci nel decorarla o ridipingerla, con abbondanti passate di antiruggine che ne limiteranno l’usura.
Considerazioni sul posizionamento delle ruote
Con salti elevati (volumi da macinare permettendo) si possono usare due ruote sovrapposte, cosa vantaggiosa quando il livello del fiume sale perché la ruota superiore non viene disturbata mentre quella inferiore, girando nell’altro senso, aiuta ad allontanare i detriti e ciò consente di tenere più bassa la ruota e recuperare ciò che si perde di salto per alimentare la ruota inferiore.
Stima dei costi
Trascrivo dai miei appunti, magari potresti criticare-completare il mio abbozzo di preventivo:
Per 10 ruote in lamiera zincata da 2,5 mm (12.000 kg circa) abbiamo un preventivo per circa 30.000 euro. Telai e griglie: circa 7.000 kg di ferro, diciamo altri 15.000 euro. (VERIFICARE convenienza del ferro CORTEN, pare costi meno e resista di piĂą del ferro zincato). Per il basamento in cui annegare i piedi del telaio, ipotizziamo 4x1x20= 80 mc di cemento armato x 200 = 16.000 euro piĂą i lavori di scavo e sistemazione massi eccetera, diciamo 4.000 euro, 20.000 in totale.
Si suppone anche di lasciare tutto in alveo (montaggio *pendolare* del moltiplicatore eccetera) e di usare asincrono + inverter (questo perché si vogliono sfruttare volumi molto variabili). VERIFICARE se è vero che oggi si può evitare il doppio inverter (“back to back” in gergo) uno per ottimizzare il generatore e l’altro verso la rete.
Per i costi burocratici si azzarda di stimarli in 10.000 euro (la derivazione non esiste e l’impatto ambientale è veramente minimo). Aggiungiamo 10.000 per il progetto. Per l’allacciamento in bassa tensione, col fotovoltaico, si pagano circa 3000 euro se si sta entro 1 Km, ipotizziamo quindi 5.000. Parrebbe che sotto i 50 kW basti andare in Comune (VERIFICARE). In totale 25.000.
| Componente | Costo stimato |
|---|---|
| Alberi e cuscinetti | [Costo] |
| Telai con griglia | 15.000 € |
| Basamento | 20.000 € |
| Alternatore asincrono da 50 kW | 5.000 € (ipotetico) |
| Altre spese | [Costo] |
| Totale | [Calcolo totale] |
Sembra una stima troppo ottimistica. Se anche troppo ottimistica, sembra che esaminare l’ipotesi con maggior accuratezza non sia una perdita di tempo. Si noti che il ferro per una coclea equivalente dovrebbe essere complessivamente sui 5000 kg (VERIFICARE) mentre qui sarebbero circa 20.000 kg. Però si risparmia molto di cemento. Comunque, come già detto, quello che conta è il costo per kWh prodotto più vantaggi-svantaggi di contorno.
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