Presentazione sulle…
Da sempre l’uomo ha avuto bisogno
per la sua stessa sopravvivenza di un’
enorme quantità di energia.
Ma se, inizialmente, questa serviva
solo a soddisfare le sue esigenze
vitali, nel corso della sua storia
evolutiva, l’uomo ha creato esigenze
sempre più numerose e, quindi,
richieste di energia in quantità
superiore per altri scopi: costruzione
di case strade e mezzi di trasporto,
illuminazione e riscaldamento dei
luoghi in cui vivere e, infine, macchine
industriali e mezzi per comunicare
con gli altri.
Per queste cose l’uomo mette in gioco
un numero impressionante di
trasformazioni di energia.
Ma da dove la ricava? Semplice, dalle
fonti di energia.
Alcune di queste sono dette non rinnovabili,
cioè sono destinate ad esaurirsi in tempi più o
meno lunghi: il petrolio, il carbone, il gas
naturale, l’ uranio; altre, invece, sono dette
rinnovabili, in quanto vengono continuamente
rinnovate e quindi sono praticamente
inesauribili, e sono: l’energia idraulica,
geotermica, solare, eolica.
Le fonti di energia rinnovabili:
•Energia eolica
•Energia geotermica
•Energia solare
•Energia idroelettrica
La produzione di energia nel mondo
biomassa
petrolio
gas naturale
petrolio
carbone
gas naturale
biomassa
en. Idraulica
en. Solare
en. Del mare
en. Geotermica
en. Eolica
en. Nucleare
Le fonti di energia nella storia
-
SOLE
-
LEGNO
3000 a.C.
VELE
1000 a.C.
MULINI A VENTO
1000 d.C.
RUOTE IDRAULICHE
Le fonti di energia nella storia
1700 d.C.
CARBONE
1900 d.C.
PETROLIO
1900 d.C.
GAS NATURALE
1900 d.C.
GEOTERMICA
1900 d.C.
NUCLEARE
Eppure lo sfruttamento dell’acqua come fonte di energia, già presente nel I secolo dopo Cristo non è
stato tralasciato.
Un impianto idroelettrico è formato principalmente
da diverse parti:
Un serbatoio d’acqua, creato artificialmente
sbarrando un corso d’acqua mediante una diga;
Le condotte forzate, che portano l’acqua dal
serbatoio alla centrale;
La centrale vera e propria, nella quale si trovano
uno o più gruppi generatori.
Calcolo delle potenzialità
Anzitutto ci dev’essere un dislivello tra il
serbatoio d’acqua che alimenta la centrale
e la turbina (quest’ultima, ovviamente,
posta più in basso) .
Questa differenza di quota può arrivare a
molte centinaia di metri.
Un altro fattore importante è la portata.
Dislivello e portata determineranno la
potenza del generatore.
Se chiamiamo il dislivello in m H, e la
portata in metri cubi al secondo Q,
calcolando
HxQx8
avremo un idea indicativa della potenza (in
KW) della centrale.
Il funzionamento
L’acqua del lago artificiale
fluisce attraverso un canale
o una condotta derivatrice
al bacino di carico o al
pozzo piezometrico, che si
trova sopra la centrale.
Da lì partono le condotte
forzate, che portano l’acqua
sino alla centrale.
All’ingresso in centrale la pressione dell’acqua dipende dalla
differenza di quota tra la fine della condotta e il livello dell’acqua
del lago artificiale.
Il funzionamento
Condotte forzate
Per sopportare pressioni molto
elevate in certe centrali le condotte
forzate sono costituite da tubi
blindati. Questo è il caso della
centrale idroelettrica di Kolbnitz
(Austria) (fig. a dx).
Il funzionamento
Turbine
Turbina Pelton
Il funzionamento
Turbine
Turbina Francis
Il funzionamento
Turbine
Turbina Kaplan
Il funzionamento
Turbine
Il funzionamento
Alternatori
Gruppo generatore
La turbina è collegata tramite
il suo asse alla parte rotante
del generatore, che
trasforma l’energia meccanica
(della rotazione) in energia
elettrica.
Il funzionamento
Distribuzione
Ora si tratta di trasportare
l’energia elettrica prodotta
dalla centrale fino ai punti di
utilizzazione.
Il generatore produce
energia alla tensione di
qualche migliaio di volt,
tensione che dev’essere
aumentata per trasmettere
la potenza ai punti di
utilizzo, attraverso la rete
elettrica nazionale.
L’elevazione della tensione
avviene mediante i
trasformatori, uno per ogni
gruppo generatore.
Ecco, per concludere, una piccola galleria fotografica sulla
diga cinese delle tre Gole, la più grande del mondo, che è
stata completata da poco e sarà in funzione con il 2009.
Da un idea di . . .