accoppiamento generatore turbina

[miguelking]

Salve a tutti ! Sto studiando un sistema solare termodinamico per la generazione di energia elettrica.
Volevo sapere, cortesemente, quali potrebbero essere le problematiche relative all'accoppiamento generatore-turbina e quali generatori e sistemi di controllo converebbe utilizzare.
Vi ringrazio.

[miguelking]

Si tratta di un impianto stand alone della potenza di 10 kW.

[bomber]

in che senso accoppiamento?

Per quella potenza, l'impianto in isola dovrebbe avere il regolatore primario e secondario locale. Il solare termodinamico se non erro ha un accumulo di fluido termovettore quindi attraverso delle valvole regola il flusso in turbina, mantenendo costante la freuquenza a meno di oscillazioni più o meno evidenti poiché lavora in isola.

Non avevo mai sentito parlare di impianti solari termodinamici da 10 kW, ma ne vale la pena (in termini economici)?

[miguelking]

In realtà si tratta di impianti che funzionano con un ciclo ORC ( organic rankine cycle) , quindi utilizzando fluidi organici bassobollenti riusciamo ad ottenere delle taglie piu piccole.
Quindi converrebbe utilizzare un sincrono e portarlo alla velocità di sincronismo?
In quali casi utilizziamo uno schema con un raddrizzatore ed un inverter ?

[bomber]

ahh ok, capito. Non conosco se è necessario utilizzare un moltiplicatore di giri tra la turbina e generatore, questo potrebbe decidere se optare per il sincrono o asincrono. L'impianto è in isola quindi escluderei l'asincrono a gabbia poiché ha bisogno del reattivo e sarebbe necessario fornirlo con una batteria di condensatori, che nasconderebbero altre problematiche.

Direi che un sincrono ad eccitazione indipendente o magneti permanenti con inverter, nel caso dei magneti permanenti l'ampiezza della tensione non è regolabile.

Il raddrizzatore + inverter si utilizza quando l'albero ruota a velocità variabile o a velocità costanti ma che producono un sistema trifase a freuquenza diversa dai 50 Hz.

Si può utilizzare anche l'asincrono + inverter ,ma in questo caso la regolazione della tensione è limitata dalle prestazioni dell'inverter.

[miguelking]

ok ti ringrazio... quindi nel caso del sincrono con una sola coppia polare mi basterebbe portarlo ad una velocità di 3000 giri al minuto...giusto ? ed utilizzo un inverter per la regolazione della tensione?

[bomber]

beh, se sei sicuro di riuscire a mantenere i 3000 rpm, puoi optare anche per il sincrono con eccitatrice statica senza inverter, ovviamente ti serve un controllo sulla frequenza, proporzionale per la primaria e integrale per la secondaria.

Per la regolazione di tensione locale, ti basta un controllore sulla tensione di eccitazione del sincrono.

[miguelking]

ok ti ringrazio sei stato gentilissimo...
vorrei farti un'ultima domanda... nel caso del collegamento alla rete, se utilizzo l'asincrono come generatore devo superare la velocità di sincronismo e la frequenza viene fissata dalla rete stessa...è corretto?

[miguelking]

...e nel caso in cui avessi bisogno di un moltiplicatore converrebbe ancora l'utilizzo del sincrono ?

[bomber]

vorrei farti un'ultima domanda... nel caso del collegamento alla rete, se utilizzo l'asincrono come generatore devo superare la velocità di sincronismo e la frequenza viene fissata dalla rete stessa...è corretto?

La frequenza è simpre fissata dalla rete, superi il sincronismo ma di "poco" nel senso che lavori iper-sincrono ma con scorrimenti molto piccoli.

...e nel caso in cui avessi bisogno di un moltiplicatore converrebbe ancora l'utilizzo del sincrono ?

Il moltiplicatore di giri non so quanto costi, ma credo che in quel caso bisogna valuare quanto incide sul rendimento di impianto. Magari i costi di installazione si abbassano ma hai minori ricavi in esercizio, quindi devi trovare l'ottimo economico.