LA  CENTRALE  IDROELETTRICA

RENDIMENTO DI UNA TURBINA

E’ il rapporto tra la potenza erogata ala suo asse e quella posseduta da liquido all’ingresso del distributore.
Sul suo valore influiscono tre tipi di perdite:

• perdite idrauliche ( perdite di carico ) dovute all’energia persa dal liquido dovuta agli urti e attriti con le varie parti della turbina, e l’ulteriore energia residua non sfruttata che l’acqua possiede all’uscita dalla turbina
• perdite volumetriche, dovute a quella piccola quantità di acqua che non trasforma la propria energia cinetica in meccanica in quanto si disperde prima di arrivare alla girante
• perdite meccaniche, dovute all’attrito meccanico che ostacola la rotazione della girante

CURVE CARATTERISTICHE DELLE TURBINE

Il grafico sottostante indica l’andamento del rendimento dei diversi tipi di turbina a variare del grado di apertura “A%” del distributore. Come si può notare le turbine Pelton e Kaplan presentano una curva pressoché piatta dopo la fase iniziale, e ciò significa che sono in grado di presentare in buon rendimento con un ampia gamma di valori della portata d’acqua 1 – Pelton      2 – Kaplan 3 – Francis    4 – A elica

Il grafico sottostante rappresenta la caratteristica globale del rendimento, potenza e portata di una turbina idraulica al variare del grado di apertura “A%”. Come di può notare la potenza e di conseguenza il rendimento assumono valori positivi solo dopo un certo valore del grado di apertura, infatti per piccoli valori di “A%”, il getto d’acqua non possiede la forza sufficiente per far ruotare la girante

CRITERI DI SCELTA DEI VARI TIPI DI TURBINA

Nella scelta della turbina bisogna tener conto della velocità dell’alternatore in quanto è la stessa della turbina alla quale è collegato:

1.  n = (60 * f) / p

 quindi all’aumentare del numero di poli deve diminuire la velocità della turbina ( tale velocità può raggiungere il massimo di 3000g/min considerando 1p )

Infine bisogna tener conto della velocità caratteristica della turbina conoscendo il valore della potenza “P” e del salto “H”.
Una volta determinato il valore di tale velocità “nc”, si sceglie la turbina facendo riferimento ai valori riportati in tabella ( pag. 26 ).

Es.   nc = 30      H = 1200 m                   si sceglie una turbina “PELTON”

CENTRALI DI GENERAZIONE E POMPAGGIO

Una centrale di generazione e pompaggio funziona secondo due fasi distinte:

• Generazione di energia elettrica, facendo scendere l’acqua dal serbatoio superiore a quello inferiore tramite il gruppo Turbina – Alternatore
• Pompaggio dell’acqua da valle a monte , utilizzando l’energia della rete elettrica per far funzionare il gruppo Motore – Pompa

Tali tipi di centrali possono utilizzare diverse disposizioni delle macchina, cioè precisamente tre diversi gruppi:

• Gruppi quaternari, composti da alternatore - turbina per la generazione e motore elettrico – pompa per il pompaggio
• Gruppi ternari, composti da turbina, pompa e macchina sincrona che funziona da alternatore durante la generazione e da motore durante il pompaggio
• Gruppi binari, composti da turbo – pompa reversibile  e dalla macchina sincrona funzionante da motore e da alternatore