Impianti idraulici
Corso di Sistemi Energetici 2010-2011
Tipologie di impianto
Impianto idroelettrico di Itaipu
Situato in Paraguay, al confine con il
Brasile, si tratta della più grande
centrale idroelettrica al mondo in termini
di energia prodotta.
Impianto idroelettrico di Itaipu
• Potenza installata 14000 MW (20 turbine da 700 MW)
• 94685 GWh prodotti nel 2008, equivalenti a circa il 30% dell’intero
fabbisogno energetico italiano
Dimensioni dell’impianto (bacino)
• 1350 km2 (superficie)
• 170 km (estensione)
• 7 km (larghezza media)
P
a vuoto
P= Q H η ρ g [W]
Campo di utilizzo delle turbine idrauliche
Criteri di scelta della turbina
Il tipo, la geometria e le dimensioni di una turbina sono condizionati
essenzialmente dai seguenti parametri:
• salto netto;
• portata;
• velocità di rotazione;
• problemi di cavitazione;
• velocità di fuga;
• costo
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Criteri di scelta della turbina
Salto netto
Campo dei salti di funzionamento
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Criteri di scelta della turbina
Rendimento delle turbine
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Turbina Pelton
Elevate cadute: 400-1800 m
Portate contenute: 1-10 m3/s
Potenze: 100-150 MW (max 300 MW)
Turbina Pelton
R=(gH-c12/2)/gH
R=0
Q=(π d2/4) c1
Schema del distributore
Schema delle pale per turbina Pelton
Triangoli di velocità per turbina Pelton
Turbina Francis
ηt=c12-c22/c12
c12/2=g(Hu-R)
c3 <c2
Dettagli della girante delle Francis
Turbina Francis: R ≠0
2
3
H2+p2/γ+c22/2g= H3+p3/γ+c32/2g+ξ
p2/γ=p3/γ−(Hd+(c22c32)/2g-ξ)
p2/γ>pv/γ+pa/γ
Hd=H2-H3
R=(gH-c12/2)/gH
Turbine a reazione
Turbine Kaplan e ad elica
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