Una turbina idraulica, cù e turbine Kaplan, Pelton è Francis chì sò e più cumuni, hè una grande macchina rotativa chì funziona per cunvertisce l'energia cinetica è putenziale in idroelettricità. Quessi equivalenti muderni di a rota idraulica sò stati aduprati per più di 135 anni per a generazione di energia industriale, è più recentemente per a generazione di energia idroelettrica.
À chì servenu e turbine idriche oghje ?
Oghje, l'energia idroelettrica cuntribuisce à u 16% di a pruduzzione mundiale d'energia. In u XIX seculu, e turbine idriche eranu aduprate soprattuttu per l'energia industriale prima chì e rete elettriche si sparghjissinu. Attualmente, sò aduprate per a pruduzzione d'energia elettrica è si ponu truvà in dighe o zone induve si verifica un flussu d'acqua pesante.
Cù a dumanda mundiale d'energia chì cresce rapidamente è fattori cum'è u cambiamentu climaticu è l'esaurimentu di i combustibili fossili, l'idroelettricità hà u putenziale di fà un grande impattu cum'è una forma d'energia verde à scala mundiale. Mentre a ricerca di fonti d'energia pulite è rispettose di l'ambiente cuntinueghja, e turbine Francis puderanu esse una suluzione assai pupulare è sempre più aduttata in l'anni à vene.
Cumu e turbine idriche generanu elettricità?
A pressione di l'acqua creata da l'acqua chì scorri naturalmente o artificialmente esiste cum'è fonte d'energia per e turbine idrauliche. Questa energia hè catturata è trasfurmata in energia idroelettrica. Una centrale idroelettrica generalmente usa una diga nantu à un fiume attivu per almacenà l'acqua. L'acqua hè tandu liberata à incrementi, scorrendu attraversu a turbina, facendula roteà è attivendu un generatore chì poi produce elettricità.
Quantu sò grande e turbine d'acqua?
Sicondu a pressione sottu à a quale operanu, e turbine idriche ponu esse classificate in alta, media è bassa pressione. I sistemi idroelettrici à bassa pressione sò più grandi, postu chì a turbina idrica deve esse grande per ottene una portata elevata mentre una bassa pressione d'acqua hè applicata à traversu e pale. À u so tornu, i sistemi idroelettrici à alta pressione ùn anu micca bisognu di una circunferenza di superficia cusì grande, postu chì sò aduprati per sfruttà l'energia da fonti d'acqua chì si movenu più rapidamente.
Graficu chì spiega a dimensione di e diverse parti di u sistema idroelettricu, cumprese a turbina idrica
Un graficu chì spiega a dimensione di e diverse parti di u sistema idroelettricu, cumprese a turbina idrica
Quì sottu, spiegheremu uni pochi di esempi di sfarenti tippi di turbine idriche aduprate per diverse applicazioni è pressione di l'acqua.
Turbina Kaplan (Pressione 0-60 m)
Queste turbine sò cunnisciute cum'è turbine di reazione à flussu assiale, postu chì cambianu a pressione di l'acqua mentre scorre à traversu. A turbina Kaplan s'assumiglia à un'elica è hà pale regulabili per massimizà l'efficienza in una gamma di livelli d'acqua è di pressione.
Un diagramma di turbina Kaplan
Turbina Pelton (300m-1600m di pressione)
A turbina Pelton - o rota Pelton - hè cunnisciuta cum'è una turbina à impulsi, postu chì estrae energia da l'acqua in muvimentu. Sta turbina hè adatta per applicazioni à alta testa, postu chì richiede una grande quantità di pressione d'acqua per applicà forza nantu à i secchi in forma di cucchiaia, è fà chì u discu roti è generi putenza.
Turbina Pelton
Turbina Francis (60m-300m di pressione)
L'ultima è a più famosa turbina idrica, a turbina Francis, rapprisenta u 60% di l'energia idroelettrica mundiale. Funziunendu cum'è una turbina d'impattu è di reazione chì funziona à una testa media, a turbina Francis combina cuncetti di flussu assiale è radiale. Fendu cusì, a turbina riempie u spaziu trà e turbine à alta è bassa testa, creendu un cuncepimentu più efficiente, è sfidendu l'ingegneri d'oghje à migliurà lu ulteriormente.
Più precisamente, una turbina Francis funziona per via di l'acqua chì scorre à traversu un involucru a spirale in palette guida (statiche) chì cuntrolanu u flussu di l'acqua versu e pale (in muvimentu) di u giratore. L'acqua forza u giratore à rotà per via di l'impattu è a reazione cumminati di e forze, infine esce da u giratore per via di un tubu di tiraggio chì scarica u flussu d'acqua in l'ambiente esternu.
Cumu sceglie un disignu di turbina d'acqua?
A scelta di u disignu ottimale di a turbina si riduce spessu à una cosa: a quantità di testa è di flussu accessibile. Una volta chì avete stabilitu u tipu di pressione di l'acqua chì pudete sfruttà, pudete decide se un "disignu di turbina à reazione" chjusu cum'è a turbina Francis o un "disignu di turbina à impulsi" apertu, cum'è a turbina Pelton, hè più adattatu.
Schema di a turbina d'acqua
Infine, pudete stabilisce a velocità di rotazione necessaria di u vostru generatore elettricu prupostu.
Data di publicazione: 15 di lugliu di u 2022
