Accoppiato all'albero della turbina troviamo l'alternatore, o generatore, la macchina elettrica che trasforma l'energia meccanica in energia elettrica. Il principio di funzionamento di un alternatore è semplice: sulla parte mobile, chiamata rotore, è realizzato un magnete di cui si può dosare e controllare il campo magnetico; nella parte fissa, che si chiama statore, sono presenti degli avvolgimenti di filo di rame nei quali il campo magnetico rotante generato dal rotore induce una forza elettromotrice, ovvero l'energia elettrica. Dall'alternatore, l'energia elettrica che, per problemi di isolamento, nasce con una tensione di 5.000 volt, viene trasferita mediante cavi di rame opportunamente dimensionati ad un'altra apparecchiatura, il trasformatore. Compito del trasformatore, in questo caso, è di innalzare il valore della tensione da 5.000 volt a 150.000 volt. Questa operazione è necessaria perché piu' è alta la tensione dell'energia più è ridotta la sezione del cavo in cui essa transita.
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Il nostro Ufficio Tecnico offre servizio di progettazione e consulenza a Studi di Progettazione, Enti e Privati ed è a disposizione per qualsiasi chiarimento in merito ad ogni scelta di tipo tecnico/ambientale. Offriamo la nostra più totale disponibilità per sopralluoghi preventivi alla fattibilità dell'impianto.
IMPIANTI IDROELETTRICI
Una centrale idroelettrica è un complesso di opere e impianti idraulici, la cui installazione permette di raccogliere e convogliare volumi d'acqua da una quota superiore ad un'altra inferiore della superficie terrestre allo scopo di sfruttare l'energia potenziale idraulica, in genere di un corso d'acqua, che viene trasformata dal macchinario di centrale in energia elettrica , utilizzando il salto generato dallo spostamento di una certa quantità d'acqua tra due siti posti a quote differenti. In generale una centrale idroelettrica è costituita da un'opera di captazione delle acque alla quota più alta, opere di trasporto delle acque, impianti idraulici che trasformano l'energia dell'acqua in energia meccanica e quest'ultima in elettrica. L’acqua viene poi restituita al suo alveo naturale attraverso un canale o simile.
Le centrali idroelettriche possono essere ad acqua fluente se la portata utilizzata nelle centrali coincide in ogni istante, a meno di quel deflusso minimo vitale lasciato in alveo per garantire gli equilibri ecologici del tratto di corso d’acqua compreso tra la presa e la restituzione, con la portata disponibile nel corso d’acqua.
Quando invece dopo la presa viene realizzato un serbatoio di accumulo delle portate naturali del corso d’acqua da essere poi avviate alla centrale in base alle esigenze di un programma di produzione, allora la centrale viene detta a serbatoio o a deflusso modulato.
IMPIANTI IDROELETTRICI SU ACQUEDOTTI
La nostra regione (Trentino Alto Adige) è pioniera nella realizzazione di impianti idroelettrici su acquedotti potabili, data la conformazione delle nostre montagne, si dispone di acquedotti con grandi salti che permettono di sfruttare l’acqua che noi beviamo per produrre energia, senza alterare minimamente la potabilità dell’acqua, grazie all’impiego esclusivo di materiali inossidabili.
In questo modo, oltre a risolve il problema delle alte pressioni da dissipare, viene prodotta energia pulita a basso costo; progettare infatti una turbina idroelettrica su un acquedotto comporta un notevole risparmio economico in quanto si può usufruire di condotte e attrezzature idrauliche già esistenti.
UN IMPIANTO IDROELETTRICO E' COMPOSTO DI:
- Un sistema di raccolta dell'acqua di forma e di dimensioni adatte alla natura del terreno e al letto del corso d'acqua;
- Una conduttura forzata di convogliamento e adduzione dell'acqua;
- Una turbina, che trasforma l'energia potenziale dell'acqua in energia meccanica;
- Un alternatore o generatore, che converte in energia elettrica l'energia meccanica della turbina;
- Un sistema di controllo e regolazione della portata d'acqua.
LA TURBINA
La macchina caratteristica di un impianto idroelettrico è quindi la turbina, evoluzione delle pale dei mulini di un tempo, costruiti sulle rive del fiume, che usavano l'acqua come forza motrice per la macina. Le grandezze che determinano e definiscono il "come è fatta una turbina" sono principalmente il salto utile e la portata. Il salto utile è il dislivello misurato in metri tra la quota di pelo libero dell'acqua e quella dello scarico. La portata invece è il volume, misurato in metri cubi, d'acqua che transita attraverso una sezione nel tempo di un secondo. Tutte le turbine sono composte principalmente da tre parti: un organo di immissione e distribuzione dell'acqua, la girante che trasforma l'energia dell'acqua in energia meccanica e lo scarico.
CAMPO DI APPLICAZIONE DELLE TURBINE PELTON - KAPLAN - FRANCIS
TURBINE PELTON
Le turbine Pelton possono essere dotate di 1 o più ugelli di iniezione (max 6). Devono essere adeguatamente protette dal distacco del carico, manovra che potrebbe portare la turbina a velocità di fuga distruttive. Sono dotate allo scopo di tegolo deviatore. All’uscita della pala la velocità dell’acqua è quasi nulla, per cui la cassa che contiene ruota e ugelli iniettori non deve resistere a nessuna pressione particolare e può quindi essere di costruzione leggera. Le turbine Pelton sono usate per salti d’acqua che vanno dai 50 ai 1300m totali.
TURBINE FRANCIS
Le turbine Francis sono turbine a reazione, dove l’acqua si muove come in una condotta in pressione. Il distributore a pale regolabili (cassa a spirale), convoglia l’acqua alla girante a pale fisse. La cassa a spirale ha dimensioni notevoli rispetto alla girante. In questo tipo di turbine l’alimentazione è quasi sempre radiale mentre lo scarico è assiale. Le turbine Francis sono utilizzate per salti medi, compresi tra i 10 e 350m.
TURBINE KAPLAN
Le turbine Kaplan sono turbine a reazione a flusso assiale, utilizzate generalmente per bassi salti. Le pale della ruota nella Kaplan sono sempre regolabili, mentre quelle del distributore possono essere fisse (semi Kaplan) o regolabili.
RENDIMENTI TURBINE PELTON - KAPLAN - FRANCIS
GENERATORI
SISTEMI DI CONTROLLO
Tutti i nostri Impianti sono comandati, controllati e protetti da apparecchiature elettroniche che sorvegliano il processo produttivo ed intervengono in caso di guasto o anomalie di funzionamento, provvedendo a fermare prontamente tutto il sistema.
Negli ultimi anni, grazie al progresso della tecnologia informatica e di telecomunicazioni, tutti i nostri impianti sono comandati a distanza via GSM e tramite collegamento da remoto.
E' possibile infatti comodamente dal PC di casa accedere alle telecamere interne ed esterne alla sala macchine, comandare il touch screen del quadro di comando, vedere la produzione istantanea e storica, ecc .
I segnali di allarme vengono immediatamente comunicati dall'impianto, via GSM, ai numeri di telefono preimpostati.
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