ELETTRONICA ED ELETTROTECNICA
MID10D/C - Mini Centrale Idroelettrica con Turbina Pelton
computerizzata - Cod. 949001
1. Generalità
La Mini Centrale Idroelettrica con turbina Pelton computerizzata è stata progettata per valutare le possibilità di impiego di un
generatore idroelettrico di piccole dimensioni (500W). Tali impianti risultano, oggi, di estremo interesse in quanto consentono
la produzione autonoma di quantità di energia elettrica capaci di soddisfare le necessità di singole utenze, a partire da
risorse idriche che altrimenti andrebbero perse.
L’impianto è autosufficiente ed è composto da un serbatoio in acciaio inossidabile da cui una pompa preleva l’acqua e la
invia alla turbina, dando una adeguata prevalenza idraulica. Un alternatore, collegato alla turbina, converte l’energia idraulica
in energia elettrica; esso è regolato da un sistema di controllo elettronico che provvede a mantenere il generatore sotto un
carico costante.
Il gruppo è dotato di una serie di carichi che simulano le normali condizioni di esercizio dell’impianto ed è completato da un
accumulatore che ha la funzione di immagazzinare l’eventuale surplus di energia.
La strumentazione di misura permette di controllare e di variare le modalità di funzionamento dell’impianto, in modo da
valutare quali sono le condizioni ottimali e, dunque, valutare le variazioni di efficienza.
Un sistema di acquisizione e analisi dati per Personal Computer permette di acquisire in tempo reale i dati caratteristici
dell’unità consentendo l’esecuzione automatica delle misure, la produzione su video o in stampa delle curve caratteristiche,
l’archiviazione su disco o la stampa dei dati sperimentali.
E’ disponibile inoltre come opzionale il Gruppo Inverter – codice 949011 – che consente di convertire la corrente continua
generata in corrente alternata; esso può essere collegato a una serie di carichi monofasi, non forniti, per ampliare la gamma
di esperienze realizzabili.
Un manuale di esercitazioni completa la dotazione del gruppo.
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2. Composizione
Telaio carrellato realizzato in acciaio verniciato.
3
Pompa centrifuga azionata da motore elettrico trifase, 2,2kW, portata max 12 m /h (200 l/min) a 2,9 bar; prevalenza
3
max 4,25 bar con portata pari a 3 m /h (50 l/min).
Serbatoio in acciaio inossidabile AISI304: capacità 200 litri.
Gruppo turbina generatore, 500 W potenza massima, fornito con una serie di ugelli intercambiabili di diverso diametro
(da 4,1 a 6 mm) e una serie di ugelli ciechi, per consentire lo studio dell’efficienza della turbina. La turbina ha sei sedi
per gli ugelli.
Unità di controllo elettronica.
N°2 accumulatori da 12 V, 75 Ah, collegati in serie.
Carichi elettrici per simulare le condizioni operative dell’impianto:
- N°. 4 resistenze.
- Unità frigorifera.
- N°2 lampade a filamento.
- Lampada fluorescente.
- Motore c.c.
Strumenti di misura:
- Trasduttore di portata acqua del tipo a turbinetta con uscita analogica.
- Trasduttore di pressione acqua con uscita analogica.
- Voltmetro con uscita analogica per la misura della tensione generata.
- Amperometro con uscita analogica per la misura della corrente assorbita dai carichi.
- Amperometro con uscita analogica per la misura della corrente prodotta dall’alternatore.
- Frequenzimetro.
Unità di alimentazione, condizionamento segnali e conversione A/D. La conversione A/D avviene con una risoluzione di
12 bit. L’unità è collegabile via porta USB ad un Personal Computer IBM o compatibile.
Opzionale: Gruppo inverter (Cod. 949011).
Software di acquisizione ed analisi dati
Il software di acquisizione ed analisi dati opera in ambiente MS-Windows e consente l’acquisizione automatica dei segnali
forniti dai trasduttori installati sull’impianto.
E’ così possibile il monitoraggio dell’impianto attraverso il display sullo schermo, in tempo reale, dei dati acquisiti e la
gestione di allarmi quando alcuni dei parametri raggiungono valori fuori dal range ammesso. Il software consente di ottenere
a video o in stampa i diagrammi dei dati acquisiti in funzione del tempo. I dati acquisiti possono essere salvati su disco in
formato ASCII. E’ inoltre possibile l’esecuzione di simulazioni introducendo i dati da tastiera.
3. Esperienze realizzabili
Tracciamento delle curve di rendimento a carico costante al variare del salto piezometrico disponibile sulla turbina.
Tracciamento delle curve di rendimento a salto piezometrico costante al variare del carico.
Regolazione del carico costante per portare il gruppo ad operare nel punto di massimo rendimento, al variare del salto
idraulico disponibile.
Studio dell’influenza degli ugelli montati sul rendimento della turbina
4. Servizi richiesti
Alimentazione elettrica: 380V, trifase più neutro, 50/60 Hz; 1kW.
Alimentazione idrica: da rete per riempimento serbatoio.
5. Configurazione minima richiesta PC
PC IBM o compatibile, minimo Pentium con Hard Disk (>10Gb) e CD drive, scheda grafica SVGA 800x600, mouse,
RAM 32 MB, porta USB.
Software: MS-Windows XP o successive.
Stampante grafica.
6. Peso e dimensioni
Peso:250 kg
Dimensioni: 1450x900x1750 h mm
Cod. R01069/I 1212 Ed. 01 Rev. 02
In qualsiasi momento e senza preavviso, la Didacta Italia potrà apportare ai propri prodotti, ferme restando le caratteristiche
essenziali descritte, le modifiche che riterrà opportune secondo le esigenze di carattere costruttivo o didattico.
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