Bringing art into engineering
Rubrica: Officina della Matematica
Titolo o argomento: Operatore lineare
Un operatore tra spazi vettoriali che conserva l’addizione e la moltiplicazione per uno scalare. Spesso viene indicato con L(X,Y) dove X e Y sono gli spazi vettoriali. Gli operatori di dimensione finita sono identificabili con le matrici.
Rubrica: Officina della Matematica
Titolo o argomento: Operatore matematico
Un qualsiasi simbolo utilizzato per indicare un’operazione quale ad esempio l’operatore di integrazione “∫” oppure l’operatore differenziale Δ. Tra i principali operatori, che andremo ad analizzare nei prossimi articoli di questa rubrica, troviamo:
Rubrica: Crisi, osservazioni e riflessioni
Titolo o argomento: Il percorso della crisi
Uscire dalla crisi è un po’ come uscire da Ikea… c’è un lungo percorso obbligato che ti costringe a vedere tutto, ma proprio tutto, prima di raggiungere definitivamente l’uscita. Siamo tutti un po’ scocciati, annoiati, spaventati, ansiosi di vedere la soluzione ad un grave problema o quantomeno di vedere la volontà e l’impegno da parte di tutti per risolverlo però, finché non si completa il percorso, non si esce.
Due righe scritte con la volontà di scherzarci un po’ su… ma non troppo.
Rubrica: Impianti fotovoltaici
Titolo o argomento: Photon Enhanced Thermionic Emission
All’Università di Stanford, in California, stanno sviluppando un sistema che permette di generare elettricità utilizzando come propellente sia la luce che il calore del sole. La tecnica si chiama P.E.T.E. ovvero Photon Enhanced Thermionic Emission e l’idea è quella di aumentare il più possibile l’efficienza dei pannelli fotovoltaici riducendo al contempo i costi degli impianti.
Oggi esistono due soluzioni per ottenere energia elettrica dal sole. I pannelli fotovoltaici (che sfruttano i quanti) producono corrente elettrica sfruttando l’energia dei fotoni per eccitare gli elettroni di un semiconduttore (silicio). I pannelli solari termodinamici (che si basano sulla termodinamica) invece utilizzano le radiazioni solari come sorgente di energia termica, che viene incamerata in speciali fluidi poi utilizzati per alimentare turbine a vapore.
Il sistema P.E.T.E. sfrutta entrambi i processi, tuttavia si manifesta un problema non da poco: i pannelli fotovoltaici e termici lavorano ad intervalli di temperatura troppo diversi e, sopra i 100 gradi centigradi , il silicio perde le sue proprietà di semiconduttore e le celle fotovoltaiche non sono più in grado di produrre energia. A questo problema si è posto rimedio sostituendo il silicio con il nitruro di gallio (anche se si stanno già facendo nuove prove utilizzando l’arseniuro di Gallio che pare offra maggiori certezze sui risultati previsti). Si tratta di un semiconduttore in grado di lavorare in presenza di temperature più elevate. Ad esso è stato aggiunto un secondo strato metallico a base di Cesio che permette di catturare anche il calore che altrimenti verrebbe perso in un normale pannello fotovoltaico. Tale strato produce elettroni attraverso un meccanismo conosciuto come effetto termoionico.
Si è così passati da un estremo all’altro. Gli attuali pannelli fotovoltaici sono in grado di lavorare correttamente solo a temperature inferiori ai 100 gradi centigradi. Il sistema P.E.T.E. mostra una buona efficienza solo al di sopra dei 200 gradi centigradi. Questa condizione sembra buona per un accoppiamento con i concentratori solari parabolici i quali raggiungono temperature di circa 800 gradi centigradi. Si prevede si possa raggiungere un’efficienza approssimativamente del 60%. Un valore molto elevato sul quale bisogna stare cauti ed attendere tutte le dimostrazioni necessarie.
Le celle fotovoltaiche attuali raggiungono un rendimento del 20% circa. Si possono tuttavia raggiungere rendimenti del 40% con celle dette a “multigiunzione” le quali però hanno costi proibitivi. Il solito problema del cane che si morde la coda. Nelle celle multigiunzione i semiconduttori vengono disposti su diversi strati al fine di catturare una gamma più ampia di lunghezze d’onda dalle radiazioni solari.
Le alte concentrazioni solari rendono possibile la riduzione del costo dei materiali riducendo le dimensioni del pannello inoltre i dispositivi P.E.T.E. sono naturalmente abbinabili con le macchine termiche e potrebbero essere implementati collegandoli alle infrastrutture termico-solari esistenti per ottenere rendimenti sinora mai visti. Guarda il video.
Vendita Assistenza Ricambi Installazione
prodotti
Electrolux Dometic Waeco DEFA
per la CASA, il CAMPER, la NAUTICA e per applicazioni PROFESSIONALI
E ancora:
Condaria, Cruisair, Marine Air Systems, Sealand
Cramer, Mobicool, Origo, Smev
AEG, Grand Cuisine, Frigidaire, Rex, Zanussi, Zoppas
LOFRA, ITEM…
Elettronica Meccatronica Elettrodomestici Utility Hi Tech
per la Casa, il Camper, la Nautica
e Professional per i settori indicati di seguito:
Alberghiero, ristorazione e catering
(frigoriferi, cantine vini, armadi climatizzati, frigo container…)
Automotive & Automotive alternativo
(sensori di parcheggio, impianti telecamere di retromarcia, sistemi di cruise control, sistemi di preriscaldamento dei motori e degli abitacoli… prototipi di biciclette elettriche, moto elettriche, Formula SAE elettriche ed ibride…)
Veicoli speciali
(allestimento fuoristrada, furgoni, camion, moto per impieghi speciali
e per attraversare il mondo dal deserto a Caponord)
Stazioni di ricarica Aria Condizionata
(per autoveicoli, bus, veicoli su rotaia, elicotteri)
Elettronica, Meccatronica, Robotica, Automazione
(costruzione di dispositivi personalizzati per le più svariate esigenze)
Energie rinnovabili
(produzione, accumulo e gestione dell’energia)
Carpenteria metallica e lignea
(costruzione di supporti e dispositivi personalizzati per laboratori e attività professionali)
Biomedicale
(refrigerazione e trasporto campioni biologici)
Tempo libero e avventura
(tutti gli accessori di cui hai bisogno per viaggiare…)
Trasporti via terra, via mare e trasporti speciali
(dispositivi elettronici per veicoli commerciali, veicoli industriali, veicoli militari, veicoli di soccorso…)
Residenziale
(tecnologie per le abitazioni del futuro)
Servizio Vendita Assistenza Ricambi Installazione equipaggiamenti,
accessori, elettrodomestici, elettronica ed utility
per caravan, motorhome, camper barche, moto…
Frigoriferi trivalenti ad assorbimento, climatizzatori, generatori, inverter, gruppi frigoriferi, kit fotovoltaici, eBike professionali, accessori di ogni genere…
Costruzione di BICICLETTE ELETTRICHE su misura per il cliente
(eBike a basso costo ed elevata autonomia, fino a eBike
ad elevatissime prestazioni per impieghi speciali)
Motori, gestione elettronica, pacchi batterie, strumenti, accessori, componentistica, sistemi frenanti, kit, progettazione, assistenza tecnica e ricambi…
Record del Mondo di Autonomia di una bicicletta elettrica ad elevate prestazioni studiata e prototipata in partnership con Ralph DTE
“580 km con una sola carica”
Progettazione e installazione IMPIANTI ENERGETICI stand alone con sistemi d’accumulo
Espressamente dedicati per uso residenziale, commerciale, imbarcazioni, veicoli ricreativi, veicoli speciali, mezzi pesanti, fuoristrada e le applicazioni più disparate…
LABORATORI di Ingegneria dedicati:
Energetica, Tecnica del Freddo, Meccatronica, Materiali e Lavorazioni Meccaniche, Motori a combustione interna, Motori Elettrici, Prototipazione…
Aperti soprattutto durante le ferie : )
Sito web: www.berardi-store.eu
Contatti: www.berardi-store.eu/contattaci.html
Rubrica: Biciclette elettriche e kit di trasformazione
Titolo o argomento: Vantaggi e svantaggi delle diverse soluzioni disponibili
Esistono kit di trasformazione di vario genere. Ognuno ha dei punti di forza e dei punti deboli. Ognuno può scegliere quello che ritiene più adatto a sè, alle proprie esigenze, alle proprie capacità pratiche. Tuttavia di ogni kit ne esistono diverse marche e diverse qualità. Si va dai prodotti tedeschi a quelli cinesi. Non commenteremo marca per marca non avendo ancora testato questi kit (ce ne occuperemo presto), bensì li commenteremo per tipologia e scelta tecnica.
Motore anteriore a trascinamento del pneumatico
Vantaggi: montaggio/smontaggio piuttosto semplice.
Svantaggi: doppio motore, maggiori attriti, maggiori perdite, maggiori consumi, usura delle ruote che trascinano il pneumatico, sollecitazione anomala (non prevista in progettazione) per la spalla del pneumatico.
Ci sono quelli che si montano anteriormente, vicino al cannotto di sterzo, e trascinano la ruota prendendola dal pneumatico. Questi kit hanno il vantaggio di essere più facili da montare ma lo svantaggio di essere meno affidabili e più complessi in quanto sono dotati di doppio motore con rotelle di gomma che trascinano il pneumatico (quindi con una percentuale di slittamento) sottoponendolo ad uno stress per il quale non è stato progettato. Il risultato è che il pneumatico si può deteriorare precocemente e addirittura danneggiarsi in marcia con gli ovvi pericoli che ne conseguono.
Motore integrato nel mozzo della ruota anteriore
Vantaggi: Perdite meccaniche ridotte rispetto al precedente sistema.
Svantaggi: Guida poco intuitiva con la ruota anteriore motrice, maggiori difficoltà di montaggio il quale comprende il riadattamento e la registrazione dei raggi.
Ci sono i kit che si montano nel mozzo della ruota anteriore. Oltre ad abbassare il baricentro del complesso bicicletta + motore elettrico (rispetto alla soluzione del primo esempio), agiscono direttamente sul mozzo della ruota. Non ci sono pertanto perdite meccaniche dovute a slittamenti né tantomeno usura anomala per il pneumatico. Il problema di rendere motrice la ruota anteriore di una bicicletta rende la guida meno intuitiva. In bici fin da piccoli siamo abituati ad una ruota posteriore che spinge e non ad una anteriore che tira. Le reazioni del mezzo cambiano e, soprattutto quando la trazione non è data dal lavoro delle gambe, può portare a comportamenti inaspettati su fondi sconnessi, scivolosi o anche durante una banale accelerazione più consistente.
Motore integrato nel mozzo della ruota posteriore
Vantaggi: Guida più intuitiva della bicicletta, minori perdite meccaniche rispetto al primo esempio.
Svantaggi: Maggiori difficoltà di montaggio, riadattamento e sostituzione dei raggi, compatibilità con i rapporti del cambio.
Ci sono i kit che si integrano al mozzo della ruota posteriore. Sono i kit sui quali si deve lavorare di più anche se non sono richieste conoscenze particolarmente tecniche. Tuttavia, oltre alla necessità di raggi modificati, si deve fare i conti con gli spazi di allogio e con la compatibilità con il rocchetto del cambio. E’ il kit che alla guida dà la maggiore sensazione di sicurezza e intuitività. Tutto rimane uguale a prima… ma con una spinta in più.
Motore con trasmissione a doppia catena motore-mozzo pedali, corona-rocchetto
Vantaggi: Installazione senza toccare nulla nella bicicletta
Svantaggi: Doppia catena, maggiori perdite meccaniche, maggiore complessità del progetto, maggiore quantità di componenti, maggiori costi.
Decisamente insolito. Una catena va dal motore elettrico alla corona anteriore più grande del cambio. L’altra catena, quella di cui era provvista la bicicletta potrà andare su tutti i rapporti tranne che su quello impegnato per il motore elettrico. In alternativa alcuni kit prevedono l’aggiunta di una corona sul mozzo dei pedali da collegare al motore elettrico. Troppi ingranaggi. Troppi rinvii. Troppe perdite meccaniche e costi maggiori rispetto ai kit più semplici.
Motore integrato nel telaio che ingrana sul mozzo dei pedali: Gruber Assist
Vantaggi: Elevata semplicità di montaggio, ingombro minimo, invisibilità, il pignone della coppia conica funge da ruota libera e non vi è nessun attrito a motore spento, invadenza del motore sul corpo bici pari a zero, minore peso del kit rispetto ad altre soluzioni meno raffinate.
Svantaggi: Costo decisamente elevato, non omologato per la strada, vi è una coppia di ingranaggi in più rispetto ai sistemi montati direttamente nel mozzo della ruota.
Esistono kit che si montano nel tubolare verticale sotto la sella. Sono piuttosto raffinati e costosi. Eccezionalmente affascinanti, semplici, leggeri e diretti. Ma come per tutte le cose che hanno quel qualcosa in più, sono decisamente cari. Per il momento. La guida rimane intuitiva ed il baricentro non subisce particolari cambiamenti. La Gruber Assist specifica che questo kit non è omologato per la strada.
Motore aggiunto al telaio che ingrana sul mozzo dei pedali: Bosch e-bike
Vantaggi: Studiato da un grande gruppo di ricerca quale è Bosch, ingrana direttamente sul mozzo dei pedali, studia la tua pedalata e ti assiste in rapporto allo sforzo che stai facendo.
Svantaggi: Maggiore ingombro rispetto alla soluzione Gruber Assist. Vi è una coppia di ingranaggi in più rispetto ai sistemi montati direttamente nel mozzo della ruota.
Non ho ben chiaro se questo dispositivo viene venduto a corredo di una bicicletta fornita da Bosch o se è installabile sulla maggior parte delle biciclette in circolazione. Si spera comunque che il prezzo sia ragionevole dato che è prodotto da una grande casa per la quale non deve essere stato molto complicato mettere a frutto un simile dispositivo.
Note. Ci sono i kit che sono corredati di motori elettrici senza spazzole (Brushless) più costosi ma anche più silenziosi, affidabili e longevi. Oserei dire esenti da manutenzione. E ci sono quelli con i classici “carboncini” più economici ma che hanno una vita più limitata. Fanno un maggior rumore e potrebbero richiedere la sostituzione dei carboncini inaspettatamente troppo presto. Ovviamente stiamo parlando di motori elettrici a corrente continua e senza coppia residua.
Attenzione ai prodotti non omologati. Rischiate di essere multati. Attenzione anche ai kit grossolani, prodotti con qualità precaria e senza il rispetto delle dovute norme. Per garantirvi la bontà di un prototto, informatevi circa le “certificazioni” ottenute dal prodotto stesso.
Rubrica: Biciclette elettriche e kit di trasformazione
Titolo o argomento: Mobilità in città a risparmio massimo
Se decido di tirar fuori dalla cantina il mio vecchio (ma ben conservato) ciclomotore Malaguti Fifty Top devo affrontare alcune spese per i ricambi utili ad un normale tagliando, per la revisione, per il bollo… Spese tutto sommato accettabili. Quello che non è accettabile è il costo di un’assicurazione che per un ciclomotore 50cc, anche se hai superato i 26 anni, parte dagli 800,00 euro in su senza considerare poi la benzina ed i rincari.
Su un Fifty il problema della benzina è tutto sommato limitato in quanto percorre tranquillamente oltre 40 km/l (vi siete dimenticati questi numeri eh, il passato era ricco di mezzi che consumavano poco e oggi si spaccia per ipertecnologico qualcosa che si avvicina o supera di poco i 20 km/l), ma spendere ogni anno di assicurazione una cifra più alta del valore del mezzo o comunque una cifra non plausibile proprio non mi va giù.
Non esistono solo le bici elettriche “chiavi in mano”…
Così vi informo che non solo esistono le biciclette elettriche (questo lo sapevate già), ma esistono anche kit per trasformare la propria bici in bicicletta elettrica a pedalata assistita. Il massimo dell’economia. Infatti se hai già una bicicletta valida, robusta, funzionante… a cosa ti serve affrontare una spesa che comprende nell’acquisto un nuovo telaio, ruote, freni, cambio, che può tranquillamente superare i 1000,00 euro, quando ne puoi spendere molti meno acquistando solo il motore?
I kit per trasformare la propria bici in elettrica hanno prezzi a partire dai 300,00 euro e sono tutto sommato di facile montaggio. Le potenze vanno dai 200 watt fino ai 500 watt con autonomie (grazie alle batterie agli ioni di litio che si ricaricano in 4-6 ore) dai 30 ai 75 km. Una ricarica ha un costo inferiore ad 1 euro se ti allacci alla rete di casa mentre è gratuita* con un piccolo pannello solare che di giorno ricarica la tua seconda batteria mentre tu sei in giro per la città.
Ci si può spostare agevolmente in città senza inquinare, senza fare rumore, senza pagare il bollo, senza pagare l’assicurazione, senza pagare la benzina, senza pagare tagliandi e revisioni, insomma senza pagare… senza sentirsi ogni volta prosciugati e braccati al primo passo. Sentendosi liberi. Senza considerare poi la ginnastica “agevolata” a tutto beneficio per l’organismo… Puoi sciogliere le tue giunture senza fare grandi sudate e sopperire in modo costruttivo a tutte quelle dannose ore seduto/a in ufficio.
E’ importante però, per legge, che questi motori entrino in funzione solo mentre si sta pedalando (da cui la definizione di pedalata assistita). Trovi utili informazioni al riguardo qui.
Come tutti sappiamo il lato negativo è che, se il fenomeno dovesse prendere “piede”, verranno fatte in pochi giorni leggi che metteranno fastidiose tasse e vincoli su una banale bici elettrica mentre leggi importanti sull’imprenditoria giovanile potranno attendere altri decenni… 😀
Link correlati
Bici elettrica fai da te. Aspetti delle soluzioni tecniche
Confronto batterie per trasformazione bicicletta in e-Bike
Rubrica: Incominciamo a parlare di automobili
Titolo o argomento: Autorizzazioni troppo permissive rischiano di non far quadrare i conti… del cliente
Si va in officina, magari per sostituire le pasticche dei freni anteriori, e ci si ritrova il giorno dopo con un conto di oltre 1000,00 Euro. E’ successo ad un nostro lettore che, recandosi presso l’officina autorizzata della sua concessionaria per sostituire le pasticche dei freni anteriori (un lavoro da poche decine di Euro), si è ritrovato tra le mani un conto esorbitante assolutamente sproporzionato al lavoro richiesto.
Ma come è potuto succedere?
Al momento della consegna del mezzo gli è stato chiesto di firmare un documento che permetteva al meccanico incaricato del tagliando di provare e controllare il mezzo. Il nostro lettore ha preso un pò alla leggera quel foglio perchè in ufficio continuavano a sminuirne l’importanza.
In sostanza oltre alla sostituzione delle pasticche (su tutte e quattro le ruote) è stata cambiata la cinghia di distribuzione, una coppia di pneumatici ed altre componenti non richieste. Inoltre la sostituzione dei pneumatici è stata effettuata con un macchinario non adatto ai cerchi da 17 pollici con il risultato che quest’ultimi sono stati abbondantemente rigati (se al momento dell’acquisto si è scelto questo optional un motivo ci sarà. La concessionaria che li ha venduti dovrebbe essere la prima a porre la dovuta attenzione).
Cosa può fare il nostro lettore?
Nulla, in quanto siamo andati a vedere in un’officina autorizzata* di una concessionaria della nostra città cosa riporta il documento in questione. In sostanza il cliente firma un documento che autorizza l’officina a guidare il veicolo all’interno e all’esterno della struttura. Inoltre si autorizza la sostituzione di qualunque parte del veicolo che l’officina ritiene danneggiata, consumata o comunque da sostituire. Legalmente sono perfettamente a posto.
Il lettore ci assicura che non è stato possibile evitare di firmare il foglio e ci dice che l’officina altrimenti non avrebbe eseguito la sostituzione delle pasticche. Il nostro consiglio può sembrare banale ma per evitare il ripetersi della situazione probabilmente può risultare conveniente tornare al vecchio meccanico di fiducia (purché sia bravo e aggiornato) in quanto le voci sul decadimento della garanzia se ci si reca presso un’officina diversa da quella della concessionaria (che ha effettuato la vendita o della stessa catena) sono assolutamente false. Vedi l’articolo sulla direttiva Monti.
Ho notato come molte persone frenino le idee dei propri figli/amici/conoscenti inutilmente e feriscano con estrema facilità il loro orgoglio. Molti giovani hanno dei sogni più che raggiungibili, sogni da ragazzi con i piedi per terra, sogni in cui si mette il meglio di sé per raggiungere un obiettivo tanto concreto quanto difficile.
Si desidera aprire un’attività in proprio e c’è chi ti dice: “Cosa lo fai a fare? Tanto se fosse davvero un’idea buona ti pare che non l’avrebbero già messa in atto altri?” E questo scoraggia, non tanto perchè non si crede più nella propria idea, quanto per il fatto che non si sente di avere qualcuno vicino che ti sostenga anche solo moralmente in una fase difficile.
Si desidera aprire una piccola bottega, un locale, un bar, un negozio specializzato, una trattoria, un laboratorio di artigianato o uno studio per esprimere la propria passione e ci si sente dire: “Tanto per me non ci riesci, non serve a niente, dovrai solo pagare un sacco di tasse e avrai un sacco di spese.”
Ma la situazione peggiore la si vive quando avviando un’impresa le difficoltà non si fanno attendere, si suda, si incontrano ostacoli economici, burocratici o di altra natura e qualcuno subito (ignorantemente) afferma: “Te l’avevo detto!”
Ebbene, di solito, queste frasi sono proprie di persone che non sanno intraprendere. Infatti è raro che un qualunque tipo di attività si avvii all’istante con lo schioccar delle dita. Un tempo minimo di due o tre anni è più che plausibile per avviare un’attività e quando di mezzo c’è anche uno sforzo economico i tempi posso dilatarsi ulteriormente.
Provocazione. Se avviare un’attività imprenditoriale fosse così facile e prosperoso (prendo i permessi – apro – guadagno), non lo avrebbero fatto tutti? Se c’è una fetta limitata di giovani che si dedicano ai loro sogni professionali, lavorativi, imprenditoriali, ci sarà un motivo? Avranno o no delle qualità per le quali vale la pena di stargli accanto, sostenerli, incitarli, assisterli e farli consigliare da persone esperte? 😀
Essere “razionali ottimisti” aiuta a guardare le cose con occhio critico e a valutare per prima cosa gli aspetti negativi di un’idea, un progetto, una scelta, nonché la reale fattibilità. In secondo luogo fornisce una carica maggiore per affrontare ogni incombenza. Presentarsi ad una gara di atletica pensando “Tanto perdo” non è mai stata la ricetta giusta per fare una buona prestazione. Non dico vincere… ma avere quella forza mentale che ti permette di pensare “posso competere” sicuramente aiuta a fare il proprio meglio invece di passare il tempo a commiserarsi.
