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Idroelettrica Matei Burca Le centrali idroelettriche sono state le prime centrali ad essere largamente sfruttate per la produzione di energia elettrica.

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4 Idroelettrica

5 Matei Burca Le centrali idroelettriche sono state le prime centrali ad essere largamente sfruttate per la produzione di energia elettrica. Si distinguono in 2 tipi: - Ad acqua fluente - A bacino Tutti e due hanno in comune il meccanismo di produzione dellelettricità, luso della turbina e del alternatore.

6 Convogliano lacqua del fiume verso una turbina Sfruttano lenergia cinetica dellacqua per spingere e far ruotare le pale della turbina La loro potenza nominale dipende dalla portata del fiume su cui si trova; questo non garantisce una produzione costante.

7 Usano lenergia potenziale dellacqua I bacini sono posti generalmente molto più in alto della turbina Lacqua presa dai bacini è fatta confluire in condotte forzate

8 Sono i grossi tubi che portano lacqua dal bacino fino alla turbina Sono usate non solo per il trasporto dellacqua, ma anche per la trasformazione del energia: si trasforma lenergia potenziale dellacqua in energia di pressione nelle condotte; alla base delle condotte è presente un restringimento che trasforma lenergia cinetica in energia cinetica, che agisce sulla turbina

9 Pelton, adatta per grandi salti e portate piccole Francis, per salti e portate medie Kaplan, per salti piccoli e portate elevate La pressione dellacqua mette in rotazione la turbina,che può essere di diversi tipi:

10 La forma delle pale è quella di due cucchiai appaiati, tra i quali si trova un tagliante che divide a metà il getto, per farlo uscire ai lati sotto forma di due getti separati ed equilibrare la spinta sui due lati della turbina

11 Girante Schema di una centrale con turbina Pelton ad asse verticale e a due getti

12 È una turbina a flusso centripeto: l'acqua raggiunge la girante tramite un condotto a chiocciola che la circonda interamente, poi un distributore, ovvero delle palette sulla parte fissa, indirizzano il flusso per investire le pale della girante. Palegirante Acqua Distributore

13 Girante Schema della turbina

14 È una turbina idraulica a reazione che sfrutta piccoli dislivelli, fino a qualche decina di metri, ma con grandi portate, da qualche decina di metri cubi in su. Costruttivamente è un'elica, ove le pale si possono orientare, al variare della portata d'acqua permettendo di mantenere alto il rendimento fino a portate del 20-30% della portata nominale.

15 Il rendimento medio delle centrali idroelettriche si aggira sull80% Hanno potenze che vanno da alcuni MW a decine o centinaia di MW In base alla potenza, si distinguono: - microimpianti: potenza < 100 kW; - mini-impianti: 100 kW – 1 MW - piccoli impianti: 1 – 10 MW - grandi impianti: potenza > 10 MW.

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17 La potenza volumetrica: P i =Ɣ*Q v *H Forza peso volumetrica dellacqua: 9810 N/m 3 Portata volumetrica [m 3 /s] Quota [m] La potenza elettrica: P e = ŋ*P i Rendimento (0,75 – 0,85) Potenza volumetrica

18 Energia prodotta nel tempo: E = P t


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