Energia Idraulica
L’energia idraulica di un corso d’acqua viene trasformata dalla centrale idroelettrica, in energia elettrica.
Schematicamente quindi l’opera di sbarramento, una diga ad esempio, intercetta il corso d’acqua creando un bacino, con un livello costante dell’acqua. Attraverso opere cosiddette di adduzione, l’acqua viene convogliata in vasche di carico e, mediante condotte forzate, nelle turbine attraverso valvole di immissione e distributori. L’acqua mette in azione le turbine e ne esce dal canale di scarico attraverso il quale viene restituita al fiume.
Direttamente collegato alla turbina, secondo una disposizione ad asse verticale o ad asse orizzontale, e’ montato l’ alternatore, che e’ una macchina elettrica rotante in grado di trasformare in energia elettrica l’energia meccanica ricevuta dalla turbina.
L’energia elettrica così ottenuta deve essere trasformata per poter essere trasmessa e questo avviene solo mediante il suo passaggio attraverso il trasformatore che abbassa l’intensità della corrente prodotta dall’alternatore, elevandone però la tensione a migliaia di Volts. Giunta a destinazione l’energia passa di nuovo in un trasformatore che al contrario alza l’intensità di corrente ed abbassa la tensione così da renderla adatta agli usi domestici.
La struttura di una centrale idroelettrica è così composta:
1. BACINO
Il bacino e’ un invaso d’acqua che si costruisce grazie ad uno sbarramento del corso di un fiume. Le caratteristiche geologiche della zona, determinano forma e volume dello stesso.
2. DIGA
E’ un’opera di sbarramento di un corso d’acqua, che serve a formare un bacino.
3. VALVOLA
Sono meccanismi che chiudono le condotte e possono essere di tre tipi: a Farfalla a Rotative o a Fuso.
4. CONDOTTA
Le condotte forzate sono costituite da tubazioni metalliche in lamiera d’acciaio o in calcestruzzo armato. Sono munite in testa di organi di chiusura e sicurezza (in genere valvole a farfalla) ed al piede di organi d’intercettazione di sicurezza delle turbine, a valle delle quali sono installati i distributori di turbina.
5. TURBINA
Una turbina idraulica e’ essenzialmente costituita da un organo fisso e da uno mobile, il distributore e la ruota o girante. Il primo regola il flusso d’acqua, la seconda trasferisce all’albero su cui e’ montata l’energia cinetica sottratta all’acqua.
Ci sono tre sono i tipi di Turbine: Pelton, Francis e Kaplan.
6. ALTERNATORE
L’alternatore e’ un generatore di corrente elettrica. È costituito da due parti fondamentali, una fissa e l’altra rotante, dette rispettivamente statore e rotore, su cui sono disposti avvolgimenti di rame isolati.
7. TRASFORMATORE
Il trasformatore e’ una macchina elettrica statica atta a trasferire, sfruttando il fenomeno dell’induzione elettromagnetica, energia elettrica a corrente alternata da un circuito a un altro.
8. OPERE DI RESTITUZIONE
Le opere di restituzione sono principalmente costituite da un canale o galleria a pelo libero o in pressione, che attraverso un opportuno manufatto di sbocco, restituiscono l’acqua al fiume.