MICRO IMPIANTI IDROELETTRICI

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Livia Leoni
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1 MICRO IMPIANTI IDROELETTRICI Descrizione Tecnologica La coclea idraulica è conosciuta fin dall antichità, come ruota o chiocciola di Archimede. In base a questo principio l energia viene trasferita ad un albero/rotore convogliando l acqua verso l alto. Grazie all applicazione del principio inverso l energia potenziale ora disponibile viene usata per la produzione di energia elettrica. Caratteristica della vite idraulica è la sua semplicità, soprattutto per la sua regolazione automatica senza ulteriori regolatori di portata come avviene invece nelle altre turbine. Le viti idrauliche lavorano per gravità, cioè l acqua viene fatta scendere all interno delle camere dal livello più alto al livello più basso di solito con un movimento relativamente lento. La forza di gravità che in questo modo agisce sull acqua esercita un momento torcente sull albero di trasmissione. Poiché la vite idraulica deve coprire tutto lo spazio compreso tra lo specchio d acqua superiore e quello inferiore, questo principio è utilizzabile solo per dislivelli limitati. Le caratteristiche che contraddistinguono la vite idraulica sono tuttavia l impatto ambientale minimo e la lunga durata.

2 TIPO DI SISTEMA Micro-impianti (P < 100 Kw) o Mini-impianti: (100 < P (kw) < 1000); CAMPO DI IMPIEGO Presa ad acqua fluente Salto dell acqua a bassa caduta (H < 5 m); Piccola portata dell acqua (Q < 10 m³/s) POTENZA EFFETTIVAMENTE RITRAIBILE DA UN IMPIANTO IDRAULICO La potenza effettivamente ritraibile da un impianto idraulico si esprime secondo la seguente formula: P = µ. Q. H. 9,81 ove µ rappresenta il rendimento globale dell'impianto, Q la portata espressa in m³/s H il salto geodetico espresso in m.

3 IMPATTO AMBIENTALE Gli impianti mini-hydro presentano un impatto più contenuto di quelli di dimensioni maggiori, specie nella versione a recupero, in quanto si inseriscono entro schemi idrici già esistenti e quindi, eventualmente, già caratterizzati da un impatto mitigato in altre maniere. La loro presenza sul territorio può contribuire alla regolazione e regimazione delle piene sui corpi idrici a regime torrentizio, specie in aree montano ove esista degrado e dissesto del suolo e, quindi, possono contribuire efficacemente alla difesa e salvaguardia del territorio. 1. Griglia 2. Paratoia 3. Coclea 4. Trogolo 5. Generatore/Drive COMPOSIZIONE DEL SISTEMA Loccioni Via Fiume 16, Angeli di Rosora, Ancona, Italy Phone Fax info@loccioni.com

4 1. / 2. GRIGLIA e PARATOIA Con l impiego di viti idrauliche si può rinunciare all uso di griglie fini, usate nelle turbine e nelle ruote ad acqua per l arresto dei flottanti e il rigetto dei pesci. Un corpo flottante che entra nell impianto viene fatto transitare nell acqua a valle. 3. / 4. COCLEA E TROGOLO La vite idraulica è una fabbricazione di tipo metalmeccanico a saldatura. cuscinetto flottante a lubrificazione grassa continua, che non necessita di manutenzione. La variante più frequente è comunque la vite idraulica con trogolo d acciaio. La vite idraulica viene collegata in un corpo unico con il cilindro d acciaio, viene poi montata sull impianto e infine formata con calcestruzzo di riempimento sul lato della costruzione.

5 5. GENERATORE/DRIVE Il generatore è un alternatore a magneti permanenti collegato direttamente alla coclea (sistema Direct Drive) senza riduttore di giri. I principali vantaggi derivanti dall utilizzo del generatore diretto sono: -elevato rendimento -assenza di manutenzione -funzionamento del generatore a fattore di potenza unitario MODELLO DI UTILITA REGISTRATO PRESSO CAMERA DI COMMERCIO DI BOLOGNA - UFFICIO BREVETTI - N BO2009U Con il variatore di velocità UNIDRIVE SP in configurazione regen il sistema idroelettrico è controllato nel suo funzionamento. Il Convetitore/variatore permette il funzionamento del sistema in un range di velocità definito dalle caratteristiche idrauliche del sistema idroelettrico. L integrazione mediante un SW per inseguimento del punto di massima potenza, garantisce la massima potenza a qualsiasi condizione di portata.

6 VANTAGGI TECNICI Robustezza, resistenza all usura, mancanza di disturbi Nessuna pulizia, poca manutenzione Il rendimento è più alto delle ruote ad acqua confrontabili e si pone sullo stesso livello di quello delle turbine a bassa pressione Le viti idrauliche, in virtù dell estensione del campo di stabilità del rendimento, raggiungono buone prestazioni anche con alimentazione ridotta.. Elevata tollerabilità da parte della fauna ittica. Nessuna regolazione in conseguenza di variazioni di portata. L impiego di una vite idraulica può risolvere allo stesso tempo sia i problemi di energia sia quelli della salvaguardia della migrazione ittica. Le viti idrauliche non hanno bisogno, in confronto alle turbine, di grosse spese per lavori di costruzione in elevazione o in sottosuolo. L installazione di viti idrauliche comporta un intervento minimo sul paesaggio ed è quindi eco-sostenibile. INFO: Varia molto il costo delle coclee al variare del diametro? Il costo del sistema non cambia al variare del diametro ma al variare del salto utile disponibile. Il diametro più o meno grande dipende dalle condizioni di portata a parità di salto. E possibile alloggiare l impianto nell alveo l alveo del fiume? La legislazione locale (Italia) non permette mai di posizionare una centrale idro direttamente entro l alveo del fiume.

7 Inoltre è sempre preferibile evitare l istallazione della centrale entro l alveo perché in condizioni di piena si rischiano danneggiamenti del sistema idroelettrico. IPOTESI DI IMPIANTO 1. IMPIANTO allegato A IMPIANTO SU CANALE ESISTENTE 2 Viti Diametro 2200 mm Salto 1m Portata 2m3/s Esercizio 365 giorni/anno Resa 1 coclea : 6000 ore Ppicco=17 kw Produzione = kWh 2. IMPIANTO allegato B IMPIANTO CON BY PASS SU FIUME 1 Vite Diametro 1700 Salto 3m Portata 1m3/s Esercizio 365 giorni/anno Resa: 6000 ore Ppicco=23 kw Produzione = kWh

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