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.
TIPO DI SISTEMA
•
Micro-impianti
(P < 100 Kw) o Mini-impianti:
(100 < P (kW) < 1000);
Micro
Mini
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.
IMPATTO AMBIENTALE
Gli impianti minimini- 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.
COMPOSIZIONE DEL SISTEMA
1.
2.
3.
4.
5.
Griglia
Paratoia
Coclea
Trogolo
Generatore/Drive
Loccioni
Via Fiume 16, 60030 Angeli di Rosora, Ancona, Italy
Phone +39 0731 8161 Fax 0731 814700 [email protected]
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. 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° BO2009U000016
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.
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.
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
l’impianto nell’alveo
nell’alveo del fiume ?
La legislazione locale (Italia) non permette mai di posizionare una centrale idro
direttamente entro l’ alveo del fiume.
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
Produzione = 102000kWh
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 = 138000kWh