Calcolatore Gratuito di Potenza Micro-Idroelettrica

Calcolatore di Potenza Micro-Idroelettrica ad Acqua Fluente

Dati di input

Portata, Q		X
Altezza lorda, H_gross		X
Diametro della condotta forzata, D		X
Lunghezza della condotta forzata, L		X
Rugosità della tubazione, e (Vedi note)		X
Coefficiente di perdita minore, k_m ? (Vedi note)		X
Viscosità cinematica, ν ?		X
Rendimento dell'impianto, η (0–1)		X

Risultati

Velocità di flusso, v	Velocità di flusso, v	X
Verifica della velocità (Vedi note)	Verifica della velocità (Vedi note)	X
Fattore di attrito, f	Fattore di attrito, f	X
Perdita di carico per attrito, h_f	Perdita di carico per attrito, h_f	X
Perdita di carico minore, h_m	Perdita di carico minore, h_m	X
Perdita totale nella condotta forzata, h_L	Perdita totale nella condotta forzata, h_L	X
Verifica della perdita di carico (Vedi note)	Verifica della perdita di carico (Vedi note)	X
Altezza netta, H_net	Altezza netta, H_net	X
Potenza prodotta, P	Potenza prodotta, P	X
Energia annua al 100% di capacità	Energia annua al 100% di capacità	X

Note

Perdita di carico

Perdita totale nella condotta forzata h_L = h_f + h_m, dove h_f = f(L/D)(v²/2g) è la perdita per attrito di Darcy-Weisbach e h_m = k_m·v²/2g comprende imbocchi, curve e valvole. Altezza netta H_net = H_gross − h_L.

Velocità

Obiettivo: 1–3 m/s. Al di sotto di 1 m/s la tubazione risulta sovradimensionata per la portata; al di sopra di 3 m/s aumentano le perdite per attrito e il rischio di colpo d'ariete.

Obiettivo di perdita di carico

Perdite nella condotta forzata inferiori al 10% dell'altezza lorda sono generalmente economiche. Il compromesso ottimale tra costo della tubazione e potenza persa si attesta spesso intorno al 4–6% per i siti ad alta valorizzazione dell'energia elettrica.

Perdite minori k_m

Valori tipici: imbocco con spigolo vivo 0,5, ogni curva a 45° 0,2–0,3, saracinesca (completamente aperta) 0,1, valvola a farfalla 0,2. Sommare tutti i raccordi per ottenere il k_m totale. Il valore predefinito 1,5 presuppone un imbocco e due curve.

Rugosità della tubazione e

Rugosità assoluta tipica: acciaio (nuovo) 0,046 mm, acciaio (usato) 0,15 mm, HDPE 0,003 mm, PVC/uPVC 0,0015 mm, calcestruzzo 0,3–3 mm. L'HDPE è comune nelle condotte forzate di piccoli impianti micro-idroelettrici.

Rendimento

Il rendimento tipico dell'impianto η varia da 0,70 a 0,85 per le turbine Pelton e cross-flow comuni negli impianti micro-idroelettrici. Usare 0,75 come stima conservativa iniziale.

Energia annua

L'energia annua presuppone un funzionamento continuativo a portata piena (8760 ore/anno). La produzione reale sarà inferiore a causa della variazione stagionale di portata, dei tempi di fermo per manutenzione e del fattore di carico.