LE CENTRALI IDROELETTRICHE
ELIA CORTASSA 3^A
L'acqua viene convogliata in un canale di derivazione (non una condotta forzata) e attraverso questo inviata alle turbine che ruotano grazie alla spinta dell'acqua, producendo così il movimento delle turbine, ognuna delle quali è accoppiata a un alternatore che trasforma il moto di rotazione in energia elettrica.
La velocità impressa dall'acqua alle turbine viene generata attraverso una differenza di quota, detta "salto", che si traduce in pressione idrodinamica alla quota in cui sono posizionate le turbine.
A differenza delle "centrali ad acqua fluente" viene creato un lago artificiale, detto bacino di carico, per mezzo dello sbarramento di una gola fluviale con una diga, da cui partono delle condotte forzate, le quali vengono arricchite da un pozzo piezometrico (interposto prima della turbina) che smorza ed evita gli effetti dirompenti del colpo d'ariete (enormi sovrappressioni che si generano quando la turbina viene fermata tramite la chiusa della condotta). A valle è presente un bacino di calma dove le acque turbolente appena uscite dalla centrale vengono fatte placare prima della reimmissione nel flusso normale del fiume.
A
differenza delle "centrali a bacino" le centrali
con impianti ad accumulazione sono
dotate di un bacino di raccolta anche a valle: l'acqua che ha
generato energia elettrica durante il giorno passando nelle turbine
può essere riportata dal bacino di valle al bacino di monte durante
le ore di minor richiesta di energia (ad esempio di notte), mediante
pompaggio, utilizzando per questa operazione l'energia elettrica in
eccesso prodotta dalle centrali di tipo "sempre acceso" e
non diversamente accumulabile. In altre parole il bacino di monte
viene "ricaricato" durante la notte e le masse d'acqua
riportate a monte possono quindi essere riutilizzate nelle ore di
maggiore richiesta energetica.
In tali impianti ad accumulazione si realizzano gruppi ternari di macchine, ossia la turbina, la pompa e il macchinario elettrico che, essendo reversibile, funziona all'occorrenza da generatore o da motore. Nel caso l'impianto sia dotato esclusivamente di un bacino di monte e un bacino di valle (senza dunque una componente "fluente"), la centrale viene detta centrale idroelettrica a ciclo chiuso o anche stazione di pompaggio. In taluni impianti è inoltre possibile sfruttare la reversibilità di talune turbine, come ad esempio la turbina Francis, che nel suo funzionamento inverso funziona da pompa, riducendo i costi di impianto e di manutenzione, a fronte di una accettabile perdita di rendimento.
Entraque diga
Entraque rotore
Entraque statore
Entraque sala valvole
La
marea, il ritmico innalzamento e abbassamento del livello del mare
provocato dall'azione gravitazionale della luna e del sole, di solito
ha un'ampiezza (dislivello tra l'alta marea e la bassa marea)
inferiore al metro, ma in alcune zone, per la particolare
configurazione del sito, il dislivello può raggiungere valori
elevati, interessanti per lo sfruttamento e la produzione di energia,
ad oggi prevalentemente elettrica.
Durante
la bassa marea l'acqua del bacino defluisce verso il mare aperto,
mettendo nuovamente in rotazione la turbina.
Quando
il livello del mare ricomincia a salire e l'onda di marea è
sufficientemente alta, si fa fluire l'acqua del mare nel bacino e la
turbina si mette nuovamente in rotazione.
Per
ottenere la produzione di energia sia con marea crescente che
calante, si utilizzano particolari turbine reversibili, che
funzionano cioè con entrambe le direzioni del flusso.
In Francia, dal 1966, è attiva la prima centrale maremotrice (o centrale mareomotrice) al mondo che sfrutta proprio il dislivello dell’acqua che si forma tra l’alta e bassa marea. E’ la Rance Tidal Power Station, che si trova tra Saint Malò, sulla Manica, alla foce del fiume Rance.