LA CENTRALE IDROELETTRICA

1 – Ciclo di funzionamento

La centrale idroelettrica trasforma l'energia idraulica di un corso d'acqua - naturale o artificiale- in energia elettrica.

Lo schema funzionale comprende:

l'opera di sbarramento (cioè una diga), che intercetta il corso d'acqua creando un invaso o un bacino, dove viene mantenuto un livello costante dell'acqua.

Attraverso canali e gallerie di derivazione, l'acqua viene convogliata in vasche di carico e, mediante condotte forzate, nelle turbine, passando attraverso valvole di immissione (di sicurezza) e organi di regolazione della portata (distributori) secondo la domanda di energia.

L'acqua mette in azione le turbine e ne esce finendo poi nel canale di scarico, attraverso il quale viene restituita al fiume. 

Direttamente collegato alla turbine, secondo una disposizione ad asse verticale o ad asse orizzontale, è montato l'alternatore, che è 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 essere trasportata a grandi distanze.

Ciò avviene mediante il trasformatore---> abbassa l'intensità prodotta dall'alternatore, elevandone allo stesso tempo la tensione a migliaia di volt.

• BACINO : invaso da acqua che si ottiene per effetto dello sbarramento del corso di un fiume
• DIGA : opera di sbarramento del corso d'acqua, in cemento armato, che serve a formare il bacino idrico: è dotata di gallerie o canali per il controllo dell'acqua
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  CONDOTTE FORZATE : tubazioni in lamiera d'acciaio o in cemento armato, munite di organi di regolazione della portata dell'acqua, per il corretto funzionamento delle turbine
• TURBINA: componente meccanico che ruota azionato dall'energia cinetica sottratta all'acqua (può essere di diverso tipo in base al dislivello e alla portata d'acqua)
• ALTERNATORE: generatore di corrente alternata prodotta grazie al fenomeno dell'induzione magnetica serve per innalzare la tensione della corrente alternata

2- PASSAGGI DI ENERGIA

Energia potenziale (acqua in bacino) ----> cinetica(acqua in caduta) --> meccanica ( turbina) ----> elettrica(alternatore)

3- VANTAGGI E SVANTAGGI

Utilizza una fonte rinnovabile e gratuita, non è inquinante, buona produzione energetica.

Si può costruire solo dove ci sono condizioni ambientali adeguate; il costo di realizzazione dell'impianto è elevato, come pure l'impatto ambientale.

4- OSSERVAZIONI

L'energia idraulica rappresenta, approssimativamente un quarto dell'energia totale prodotta nel mondo e, negli ultimi anni, sta aumentando di importanza.

La produzione di energia idroelettrica è stata predominante fino all'inizio degli anni '60,quando, a causa del progressivo esaurirsi delle risorse idriche disponibili si è stabilizzata intorno al valore 40-50 miliardi di Kwh all'anno, con oscillazioni dovute essenzialmente alle differenti disponibilità idriche.

In termini percentuali, la produzione idroelettrica, che nel 1960 rappresentava l'82% della produzione complessiva, si è ridotta negli anni '80 al 25%, mentre la produzione termoelettrica è aumentata, nello stesso periodo, dal 14 al 70.

Nel 1999 in Italia erano in esercizio centrali idroelettriche capaci di una potenza pari a 20.759 MV, che hanno prodotto 51.636 milioni di Kwh, pari al 19,4 % della produzione totale di elettricità in Italia.