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Titolo: Le centrali idroelettriche

Prima del pensionamento, ero capoturno in una centrale termoelettrica 
di una grande azienda del Nord. Ora, pedalando come cicloturista su una 
pista ciclabile di Torino, in zona Paco Colletta ed in direzione S. 
Mauro, noto che dal fiume Po si deriva, attraverso un sistema di 
paratoie, un "canale derivatore" che a valle alimenta una piccola 
centrale idroelettrica. Nell'abitato di S. Mauro il canale si 
ricongiunge al Po, ma per poco: si deriva un secondo canale che scorre 
fino a Castiglione-Gassino-Cimena, per alimentare una seconda centrale 
idrica. Essendo la mia vecchia professione legata alle problematiche 
energetiche, la cosa mi ha incuriosito ed ho trovato dei siti internet 
in cui vengono trattate le centrali idriche. Viene spiegato, come avevo 
intuito, che la potenza (modesta) di una di queste centrali è 
proporzionale sia alla massa di acqua che scorre nell'unità di tempo 
che al "salto" altimetrico (dislivello fra il bacino di raccolta ed il 
fabbricato dove lavorano le turbine). Ma nel nostro caso non esiste un 
bacino ed un salto pseudoverticale, trattandosi di corso d'acqua a 
flusso continuo. Che cosa devo intendere come salto, il dislivello fra 
l'origine di un canale (dopo le paratoie nel fiume padre) ed il luogo 
di utilizzo, oppure il dislivello a partire dalla sorgente del fiume 
padre (che sembrerebbe abbastanza incongruo, si finirebbe ai piedi del 
Monviso)? Sarei grato se qualcuno, esperto in materia, potesse dirimere 
questo dubbio. Ipotizzando dei valori di portata e di salto verosimili, 
potrei azzardare valori di potenza non estremamente difformi dalla 
realtà.

 di una grande azienda del Nord. Ora, pedalando come cicloturista su una
la questione è semplice e dovresti conoscerla
La potenza (in KW) è direttamente proporzionale al prodotto
del SALTO per la PORTATA di acqua !!!  non se ne scappa
Se non vedi il salto probabilmente è modesto e non lo vedi se non
entrando all'interno della centrale .
Un torrentello con 3-5 metri di dislivello , che si misura da dove
l'acqua grava sulla turbina e fino allo scarico libero,
in generale produce qualche centinaio di KW 

 Monviso)?
Nel caso di un fiume, il "livello del bacino di raccolta" e' 
semplicemente il livello d'acqua alla diga, percio' il dislivello e' 
quello tra il pelo d'acqua alla diga (esattamente come per un bacino di 
raccolta) ed il punto di uscita agli ugelli della turbina.
Per calcolare la potenza idraulica disponibile, e' sufficiente ricordarsi 
che la potenza e' la quantita' di energia prodotta in un secondo.
Quindi possiamo semplificare il calcolo semplicemente calcolando quanta 
energia e' disponibile in un secondo. Percio' ci calcoliamo la nostra 
portata in kg di acqua al secondo.
La formula dell'energia e' quella dell'energia potenziale:
Ep = massa * g * dislivello
Dove g = 9,81 e' l'accelerazione di gravita' sulla terra.
Percio', se utilizzamo la portata calcolata in kg al secondo ed il 
dislivello in metri, la potenza idraulica in Watt sara':
W(idr) = 9,81 x kg x salto
Esempio: un canale derivatore abbia un salto alla diga di chiusura di 8 
metri (l'equivalente di una casa di 2 piani). Supponiamo di conoscere la 
sezione del canale derivatore (un trapezio, ad esempio, di base 6 metri, 
altezza 6 metri, larghezza al pelo d'acqua di 18 metri. La sezione 
presentera' percio' un'area di 6*(6+18)/2 = 72 m2. Con l'aiuto di un 
cronometro, gettando un'oggetto galleggiante, misuriamo la velocita' del 
pelo dell'acqua in 0,5 m/s. La portata risultante sara' percio' di 72 * 
0,5 = 36 mc/s. Possiamo pensare 1 mc = 1000 kg, percio' la portata e' di 
36'000 kg/s.
P(idr) = 9,81 x 36000 x 8 = 2'825'280 Watt = 2825 kW = 2,83 MW
Per calcolare la potenza elettrica, occorre tenere conto dell'efficienza 
della turbina. Probabilmente sara' una turbina Kaplan
http://en.wikipedia.org/wiki/Kaplan_turbine
e quindi non piu' del 90% di efficienza (per una piccola turbina e 
piccoli salti, si va piu' verso un 85% o meno).
Percio':
P(e) = P(idr) x 0,85 = 2,4 MW(e)
-- 
Roberto Deboni
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