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Titolo: Elettricità di qualità random e riscaldamento acqua INSTANT

Ciao a tutti, ho letto che in alcuni paesi, dove
l'elettricità costa poco e non ci sono grossi limiti della
potenza di picco disponibile, può ancora avere un senso la
generazione di acqua calda sanitaria (bassa temperatura,
tipo 50-60°) a resistenza elettrica.
E non usano i sistemi AD ACCUMULO, ossia a bassa potenza
(poco consumo orario, alto consumo totale a causa delle
inevitabili dissipazioni), ma INSTANT : si scalda solo al
momento in cui apro il rubinetto.
Però i contratti tipici di fornitura elettrica di quei posti
viaggiano sui 20-30 kw (contro i 3,5-6 italiani).
Ora mi chiedevo questo, assumendo di farsi un mix di
generatori elettrici alternativi (fotovoltaici e/o eolici o
altro ancora), assumendo di non generare corrente di qualità
"rete" (ossia magari di tensione variabile, frequenza
variabile e quant'altro), non si potrebbe usarla per
ACCUMULO di corrente e poi prelevare questa energia bruta
(in tensione continua ora) per scaldare al momento del bisogno ?
In definitiva, oltre alla semplificazione dell'impianto di
generazione (basta solo il raddrizzatore e non occorre più
manco l'inverter ... al limite una sorta di limitatore di
tensione, che cmq non so se si possa fare o se sia semplice)
e lo sfruttamento di elettricità GRATIS, mi chiedevo anche
se secondo voi sia più efficiente
1) accumulare calore nell'acqua calda di un boiler ben isolato
2) accumulare carica elettrica in un set di batterie
tradizionali al piombo.
Io non so fare un conto del secondo tipo perché non so la
percentuale di scarica degli accumulatori (e non so se e
come vari con la carica residua), ma penserei che la seconda
sia molto meno sprecosa.
Poi ... controllatemi quest'altra stima, pls.
Ammettiamo di scaldare 150 L di acqua al giorno, a partire
da T = 0° sino a T = 50° (questo in prelievi per un totale
di 2 ore complessive di lavoro
Ci servirebbero
Q tot = 150 Kg * 1 Kcal/(Kg * °C) * 50 °C = 7'500 Kcal
E tot = 7'500 Kcal * 4,185 KJ / Kcal = 31'388 KJ
siccome questa energia è stata fornita in 2 ore di lavoro,
spenderemo una potenza di 4,4 KW  (così poco ???? mmm,
strano, mi aspettavo peggio)
(assumiamo 100 % la resa in effetto Joule, caso più unico
che raro ma credo accettabile, o no ? Trascuro effetti
magnetici :-))
Ammettiamo di comprare accumulatori da 70 amperora (a 12,0
Volt di tensione di esercizio pratico). Ed ammettiamo che il
consumo giornaliero di corrente in una giornata di totale
assenza di ricarica, fosse di Q = 15 Ah.
Ciascuna batteria quindi scambia
E cad. = 12 V * 15 Ah * 3600 s/h = 648 KJ
Per immagazzinare i 31'388 KJ da spostare servono quindi
31'388 KJ tot / 648 KJ cad. = 49
49 accumulatori (in un uso cauto direi).
Sin qui mi pare non irrealistico
---------------------------------------------------------
passiamo al dimensionamento sulla potenza
W erogata = i * DV
i = 4400 W / 12 V = 367 Amper
(e commenterei, orco cane ! Che accidenti di cavi terminali
servono a veicolare questo po' po' di corrente ?)
Quanto vale la corrente massima tollerabile da prendere da
un accumulatore ? (senza mandarlo in ebollizione o farlo
esplodere intendo, un prelievo forte ma sostenibile, su
questo non me ne intendo)
Ma ... Se vengono collegate in parallelo n batterie, le
intensità si sommano (mi pare) ed ergo a parità di prelievo
di corrente totale, ciascuna batteria erogherebbe 367 / n
Ampere ?
Cmq
E tot = DV * i * t = 12 V * (367 / n) A * (3600 * 2) s =
= 31'388 KJ
n = (12 * 367 * 3600 * 2) / 31'388 =
n = 1010 accumulatori ! ! !
Mi direste se ho seminato qualche cavolata in giro ?
Possibile che il dimensionamento della potenza risulti di
oltre venti volte più restrittivo di quello sull'energia
totale ? Spero di no ....
Aspetto fiducioso qualche dritta (e spero che il moderatore
non mi cassi anche questa)
ciao
Soviet

 Mi direste se ho seminato qualche cavolata in giro ?
Sicuramente ora ti e' rimasto qualche seme di cavolo addosso ;-)
Non capisco a cosa servirebbe quest'ultimo conto, hai
gia' stimato in precedenza n = 49 (comunque il risultato
dell'operazione sopra e' ovviamente 1, considerando che
sono 31888 _kilo_J).
Se vuoi sapere quanti accumulatori di capacita' 70 Ah
e tensione nominale 12 V servano per accumulare
31888 kJ di energia devi calcolare:
31888 kJ / (70 Ah * 12 V) = 10.
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani

 Ciao

 sia molto meno sprecosa.
direi il contrario
un serbatoio ad accumulo ben isolato con materiali non organici dura 
un'eternità, gli accumulatori elettrici devi cambiarli periodicamente 
e anche essi tendono a scaricarsi con l'inutilizzo come l'acqua del 
serbatoio tende a cedere calore
-- 
bye
main(){printf("%u\n",!(!1|1));}

 dimensionata la stima sulla base della potenza.
Non so, la capacita' di un accumulatore al piombo e'
per convenzione riferita alla scarica (non totale) in 10 h,
in questo caso caso ogni accumulatore erogherebbe
7 A * 12 V = 84 W di potenza elettrica e servirebbero
quindi in totale 10000 / 84 = 120 accumulatori, e'
possibile far erogare all'accumulatore una corrente
maggiore di quella sopra senza che  l'accumulatore si
danneggi, ma si paga con una riduzione della capacita'
(non so in che misura), se ogni accumulatore ad es.
erogasse 20 A (che mi sembra ancora un valore ragionevole)
ne basterebbero 1000 / 20 = 50, aumenterebbero pero' le
perdite di conversione e diminuirebbe la capacita'
dell'accumulatore.
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani 

 ne basterebbero 1000 / 20 = 50,
Non so (!) come mi sia venuto in mente di fare questo
conto, il calcolo corretto avrebbe dovuto essere:
10000 / (20 * 12) = 42.
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani 

 serbatoio tende a cedere calore
Mah, però non so quanto si scarichino
P.S. non c'entra una mazza ... quanto è la potenza di un 
motorino di avviamento da auto ? Potrebbe essere un modo per 
mettere un limite superiore tassativo alla potenza erogabile 
dalla batteria (infatti se la macchina non parte e tieni la 
chiavetta girata senza staccare, ammesso che il motorino non 
fonda l'avvolgimento, la batteria la fai bollire !)
Non ci ho mai guardato, con quel che costano potrebbero 
erogare un MW, lol :-)
ciao
Soviet

 di connessione e non nella resistenza di riscaldamento ?
Intendo che all'aumentare della corrente erogata dalla
batteria aumentano le perdite interne alla batteria nella
conversione energia chimica -> energia elettrica, inoltre
aumentano le perdite per effetto Joule all'interno della
batteria (la potenza dissipata per effetto Joule e'
proporzionale al _quadrato_ della corrente).
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani 

 
http://www.unmaredamare.it/pdf/batterie%20al%20piombo.pdf
Ottimo ed utilissimo PDF. Ho visto che le batterie da 
avviamento non sarebbero affatto adeguate all'uopo, tra 
l'altro, molto meglio quelle dei gruppi UPS !
ciao
Soviet
CUT

 l'altro, molto meglio quelle dei gruppi UPS !
Tieni presente che anche se ci sono diverse informazioni
interessanti comunque non sembra scritto da esperti,
io ho dato solo una scorsa ma ho visto ad es. che
piu' volte la capacita' di un accumulatore viene espressa
in A/h invece che in Ah come dovrebbe essere...
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani 

 Ciao