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UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PAVIA FACOLTA DI INGEGNERIA CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA ELETTRONICA E DELLE TELECOMUNICAZIONI Progetto energia rinnovabile:

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Presentazione sul tema: "UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PAVIA FACOLTA DI INGEGNERIA CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA ELETTRONICA E DELLE TELECOMUNICAZIONI Progetto energia rinnovabile:"— Transcript della presentazione:

1 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PAVIA FACOLTA DI INGEGNERIA CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA ELETTRONICA E DELLE TELECOMUNICAZIONI Progetto energia rinnovabile: apparato idroelettrico low-cost per la produzione di energia Relatore: prof. Carla Vacchi Correlatore: sig.ra Silvia Roncelli Elaborato di Laurea di Andrea Nicastro Anno Accademico 2007/2008

2 OBIETTIVO SOSTENIBILE LOW-COST INTEGRAZIONE TECNOLOGIE TRADIZIONALI E MODERNE ADATTO PER I PAESI IN VIA DI SVILUPPO INTERFACCIA SEMPLICE E IMMEDIATA PRODUZIONE DI ENERGIA:

3 Pompa Riserva ACQUA Turbina Dinamo Elettricità

4 PROGETTO SISTEMA IDRAULICO IPOTESI: Salto motore 120 cm 30 l dacqua Durata di 2 minuti Dinamo 4 W 300 giri / secondo PROGETTO: sezione condotta = 1.4

5 Salto motore: 120 cm Salto effettivo: 198 cm 50 cm 28 cm

6 Pompa 24 V, 2.5 m + pannello solare 30 W ~ 350

7 Salto motore: 120 cm Salto effettivo: 198 cm 50 cm 28 cm X Y

8 POMPA 1: 18 V, 202 mA POMPA 2: 6 V, 150 mA Portata = 1 l/min 145 cm 68 cm Pompa 1 Pompa 2

9 Pompe da me utilizzate + relativi pannelli 100 ADOTTATA SOLUZIONE LOW-COST!

10 Pannelli solari Turbina Riserva acqua Dinamo DC Pompa 1 Pompa 2 Elettricità

11 PANNELLI SOLARI Modulo 1Modulo 2 Potenza nominale: 8 WPotenza nominale: 1.2 W V max : 18 VV max : 8 V I max : AI max : A V oc : 21.6 VV oc : 9V I sc : AI sc : nd Tolleranza: -10% / +10% ALIMENTANO LE POMPE DI SOLLEVAMENTO CHE FUNZIONANO A TENSIONI DIVERSE POMPA 1 POMPA 2

12 Pannelli solari Turbina Riserva acqua Dinamo DC Pompa 1 Pompa 2 Elettricità

13 POMPE VINCOLI: COPPIA VELOCITÀ < MANUTENZIONE > COPPIA > VELOCITÀ Sollevano lacqua Sono motori brushless

14 POMPE M.B. con elica e convogliatore Utilizzate per fontanelle e acquari Facilmente reperibili ed economiche Hanno durata elevata ( ORE) Richiedono bassa manutenzione

15 Pannelli solari Turbina Riserva acqua Dinamo DC Pompa 1 Pompa 2 Elettricità

16 TURBINA Traduce in rotazione la spinta che lacqua imprime sulle pale Realizzata con pezzi di recupero: low-cost! Inefficiente!

17 Pannelli solari Turbina Riserva acqua Dinamo DC Pompa 1 Pompa 2 Elettricità

18 DINAMO Produzione di elettricità dal moto rotatorio della turbina V oc = 21.7 V I sc = 222 mA + V DC

19 TEST TURBINA DINAMO CARICO = 47 Ω + LED 0,8 mm V = 2.8 V I = 60 mA P = 168 mW η = (V s1 *I s1 + V s2 *I s2 )*t sollevamento P tot *t LED = 0.4% Necessari ingranaggi per produrre sufficiente potenza per pilotare un carico! Rapporto 1 : 3

20 diametro turbina 13 cm albero storto, turbina fuori asse di ~ 5 mm montaggio difficoltoso 2 livelli = salto effettivo maggiore dinamo di recupero ingranaggi non ingrassati Efficienza molto bassa perché:

21 TEST AUTOMATICO MISURE MANUALI: - SOGGETTIVE - IMPRECISE - LABORIOSE MISURE AUTOMATICHE: - OGGETTIVE - PRECISE - COMODE MULTIMETRO DIGITALE!

22 MULTIMETRO DIGITALE PARTE ANALOGICAPARTE DIGITALE μ A 741PIC 18F452INA103

23 PRELIEVO DI TENSIONE Morsetti motore Al convertitore ADC 10 bit / valori tra 0 e 1023 fattore di conversione software

24 PRELIEVO DI CORRENTE Morsetto motore Al carico Al convertitore ADC TENSIONE = CORRENTE REGOLAZIONE GUADAGNO: G = 80 Vo = 80Vi Massima dinamica di segnale!

25 Microcontrollore PIC18F452 Facile da programmare Porte input / output Memoria disponibile Timer (utilizzato per generare linterrupt)

26 Clock 2 MHz Timer 0 + prescaler Overflow ogni 2 secondi INTERRUPT! Salvataggio dati

27 CIRCUITO STAMPATO

28 CONCLUSIONI Migliorie apportabili al dispositivo turbina più leggera e con meno imperfezioni turbina dal minor diametro (5 – 10 cm) pale turbina a doppio cucchiaio albero di precisione dinamo appositamente dimensionata pannelli di maggior estensione pompe appositamente realizzate controllo automatico per lintero processo Nessuna modifica al multimetro!

29 Segue ora una breve dimostrazione pratica, GRAZIE DELLATTENZIONE!


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