Centrale idroelettrica: riassunto e funzionamento

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Le macchine che forniscono l'energia idroelettrica: caratteristiche e funzionamento di una centrale idroelettrica (4 pagine formato doc)

CENTRALE IDROELETTRICA: RIASSUNTO

Le macchine che forniscono l'energia idroelettrica. Una centrale idroelettrica deve disporre di un getto d’acqua ad una certa pressione; poiché in natura sono rari i salti d’acqua sfruttabili in questo senso, si ovvia costruendo, mediante enormi dighe di sbarramento, dei bacini artificiali, che raccolgono l’acqua ad altezze notevoli e la inviano alla centrale entro grossi tubi d’acciaio o di cemento armato, detti condotte forzate.


Nella centrale quest’acqua, grazie all’energia cinetica immagazzinata nella caduta, mette in moto delle turbine, che a loro volta azionano dei generatori di corrente.

Centrale idroelettrica: riassunto

L'ENERGIA IDROELETTRICA: RIASSUNTO

Turbine. Origine. L’antenata della moderna turbina può essere considerata la ruota idraulica, invenzione risalente all’epoca greco romana, utilizzata per far girare le grosse mole di pietra per macinare il grano.

Turbine idrauliche: classificazione - La turbina idraulica è quel dispositivo meccanico che trasforma l’energia potenziale e cinetica dell’acqua in energia meccanica; è essenzialmente costituita da un organo fisso, il distributore e da uno mobile, la girante.

Il primo ha tre compiti essenziali: indirizza la portata in arrivo alla girante imprimendovi la direzione dovuta, regola la portata mediante organi di parzializzazione, provoca una trasformazione parziale o totale in energia cinetica dell’energia di pressione posseduta dalla portata. L’entità di questa trasformazione è l’elemento più importante per la classificazione delle turbine: quando la trasformazione da potenziale a cinetica avviene completamente nel distributore, si parla di turbine ad azione, altrimenti di turbine a reazione. La girante infine trasforma l’energia potenziale e/o cinetica dell’acqua in energia meccanica resa sull’albero motore.

Criteri di scelta della turbina - Il tipo, la geometria e la dimensioni di una turbina sono condizionati essenzialmente dai seguenti parametri: salto netto, portata da turbinare, velocità di rotazione, problemi di cavitazione, velocità di fuga e costo.

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ENERGIA IDROELETTRICA: RIASSUNTO SEMPLICE

ALCUNI ESEMPI DI TURBINE - PELTON. Le Pelton sono turbine ad azione nelle quali uno o più ugelli trasformano totalmente la pressione dell’acqua in energia cinetica.
Questo tipo di turbina viene anche chiamata Turbina Banki-Michell, in onore dei suoi inventori, oppure Turbina Ossberger, il nome della ditta che la fabbrica da più di cinquant’anni.
FRANCIS - Sono turbine a reazione a flusso radiale con distributore a pale regolabili e girante a pale fisse.
Sono molto utilizzate per i medi salti.
TURGO - La Turgo è una turbina ad azione che può lavorare con salti tra i 15 e i 30 metri. Rispetto alla Pelton a pale con forma e disposizione diverse ed il getto colpisce simultaneamente più pale.
KAPLAN E AD ELICA. Sono turbine a reazione a flusso assiale utilizzato generalmente per bassi salti.
Le pale della ruota nella Kaplan sono sempre regolabili, mentre quelle del distributore possono essere fisse o regolabili.
La potenza massima oggi raggiunta da queste turbine è di circa duecentomila kW in alcune turbine impiegate in impianti brasiliani.
TURBINE A BULBO. La turbina a bulbo è una turbina a reazione che deriva dalla Kaplan, con il generatore ed il moltiplicatore contenuti in una cassa impermeabile, a forma di bulbo, immersa nell’acqua.
Le turbine a bulbo sono quelle che vengono impiegate negli impianti che sfruttano il moto ondoso delle maree.

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ALTERNATORE

L’ALTERNATORE. Struttura - L’alternatore è costituito da una parte fissa, lo statore, e da una parte mobile, il rotore. Su entrambe sono disposti dei conduttori elettrici collegati tra loro in modo da formare due circuiti.
Uno dei due ha la funzione di creare un campo magnetico(avvolgimento induttore o di eccitazione) e l’altro deve essere sede di forza elettro motrice indotta (avvolgimento indotto). Normalmente il campo magnetico e creato facendo circolare una corrente continua nell’avvolgimento posto sul rotore ;in tal caso lo statore ha la forma di un cilindro cavo, nel cui interno, coassiale con esso, è disposto il rotore,che può avere forma cilindrica(rotore a poli lisci) o stellare (rotore a poli salienti). Negli alternatori di piccola potenza, quali quelli usati negli autoveicoli, il campo magnetico può essere generato anche da un magnete fisso, in questo caso manca l’avvolgimento di eccitazione.