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Turbine idrauliche

Dall’acqua, energia potenziale che diventa energia sostenibile

Turbine idrauliche
Fin dalle origini, quella idroelettrica è stata ed è ancora, fra le più importanti e primissime fonti di energia rinnovabile al mondo. In Italia, copre il 10-15% del fabbisogno energetico nazionale. L’acqua che scorre nei fiumi e canali è da sempre utilizzata dall’uomo nelle sue attività. 
La potenza generata da un impianto idroelettrico dipende fondamentalmente dal salto (energia potenziale), ovvero dal dislivello tra la quota libera dove si trova disponibile la massa d’acqua ed il livello a cui questa viene restituita dopo il passaggio nella turbina idraulica. L’energia potenziale e cinetica dell’acqua si trasforma in energia meccanica disponibile all’albero della turbina e quindi, mediante il generatore, in energia elettrica. Il tutto, nel rispetto dell’ambiente e senza alcuna dispersione di risorse idriche.
Le turbine idroelettriche prodotte dalla società Misa appartengono a costruzioni fortemente personalizzate, adeguate alle più svariate variabili tecniche, paesaggistiche, geometriche e fonometriche richieste dal sito di installazione.
Come noto, in funzione del salto e della portata usufruibile, si possono individuare quattro grandi gruppi di macchine: PELTON, FRANCIS, KAPLAN E CROSS-FLOW.
Nel campo delle piccole portate, si collocano molto bene le turbine a vite idraulica e le micro-turbine, prodotte in base alla disponibilità dell’acqua dovuta alle fluttuazioni del territorio. La loro produzione è determinata sulla base di specifiche esigenze del Cliente, sulla base del Sito di installazione e dell’analisi dei costi e benefici e dei piani economici di proiezione. Trovano inoltre impiego in quelle situazioni dove la rete elettrica non è presente e quindi possono funzionare “in isola” sia per la produzione di energia elettrica che per uso termico-cogenerativo.

Caratteristiche idrauliche delle principali turbine

»  Pelton, idonee per piccole portate e grandi salti
»  Francis, adatte alle medie portate e salti di qualche centinaio di metri
»  Kaplan, utilizzate in presenza di grandi portate e piccoli dislivelli
»  Bulbo, evoluzione versatile della Kaplan
»  Cross Flow, adatte per piccole portate e salti fino a un centinaio di metri
»  Vite idraulica, vengono spesso utilizzate su piccoli salti e modeste portate
»  Mini turbine, macchine personalizzate, generalmente per istallazioni "in isola"
CAMPI DI IMPIEGO

Pelton

Le turbine Pelton vengono utilizzate soprattutto nei bacini idroelettrici alpini, per salti d’acqua medio alti che vanno dai 50 ai 1200 metri. La girante monolitica in acciaio inox è calettata direttamente sull’albero del generatore. Il distributore a più getti consente la migliore regolazione della portata allo scopo di ottimizzare l’efficienza energetica dell’intera macchina. Il principale vantaggio di queste turbine, consiste nella possibilità di mantenere un elevato rendimento sia con portate massime che con portate minime. Possono essere con asse orizzontale e la combinazione fino a tre getti, oppure ad asse verticale nella combinazione da 4 a 6 getti.

Francis

Le turbine Francis sono molto diffuse e sfruttano il dislivello d’acqua compreso tra una decina e qualche centinaio di metri. L’acqua viene distribuita sulla ruota tramite una cassa a spirale ed il relativo predistributore. Il distributore vero e proprio, solitamente con pale regolabili, indirizza invece l’acqua verso le palette della girante. In base alla potenza, possono essere considerate piccole, medie e grandi. Il rendimento di queste macchine risulta elevato su un ampio campo di portate. Sono inoltre realizzabili con l’asse orizzontale o verticale, in base alle dimensioni del sito.

Kaplan

Le turbine Kaplan permettono numerose applicazioni, anche in settori molto diversi. Sono utilizzate in presenza di salti generalmente piccoli e fino a una cinquantina di metri. Sfruttano la grossa portata del fiume, che può giungere fino a un centinaio di metri cubi al secondo. Possono essere costruite con l’asse verticale, orizzontale o inclinato, nonché in camera asciutta o bagnata. La costruzione, in base al salto e la portata, può avere il distributore fisso e le pale regolabili, in questo caso la turbina risulta a semplice regolazione, detta anche  mono-regolante. Quando, sia il distributore che le pale sono ad assetto variabile in marcia, allora la turbina diventa bi-regolante. Con la doppia regolazione si possono ottenere maggiori vantaggi, sia sulla modulazione delle portate che sulle prevalenze. In tal caso la curva di rendimento si mantiene costante praticamente su quasi tutto il campo delle portate, così da ottenere un grado di efficienza migliore.

Cross Flow-Banki

Le turbine Cross Flow-Banki sono adatte a funzionare con salti compresi tra 4 e 60 metri e sono inoltre caratterizzate dalla loro versatilità di servizio dovuta principalmente allo speciale flusso incrociato, dove l’acqua entra dal lato superiore, attraversa l’asse della girante ed esce nuovamente dal lato inferiore, incrementando il rendimento della macchina.  Le caratteristiche peculiari di queste turbine sono la semplicità costruttiva e la robustezza, che consentono un sistema di costruzione modulare ed a basso costo. L’acqua, passando attraverso il distributore e la camera di ingresso, suddivisa appositamente in un terzo oppure due terzi, favorisce il funzionamento sia con piccole che medie portate. In condizioni di portata massima, la turbina funziona con le due camere in parallelo. La generosità e flessibilità di questa turbina è determinata inoltre dal rendimento uniforme su tutto il campo di portata.

Bulbo

Le turbine a Bulbo sono ricavate dalle turbine Kaplan e risultano molto più semplici. Vengono solitamente utilizzate su livelli di qualche metro. La particolarità di queste macchine risiede nel bulbo, immerso nell’acqua, dove trova collocazione l’alternatore per la produzione di energia.

Vite idraulica

Le turbine a Vite idraulica o Coclea sono conosciute anche come ruota di Archimede. Invertono il principio di funzionamento e sfruttano la differenza di potenziale dell’acqua in caduta, dal punto più alto fino a scorrere nuovamente nel corso d’acqua naturale. 
Sono utilizzate per salti fino a 10 metri e portate fino a 6 mc/s.

Mini turbine

Le Mini turbine sono la soluzione ideale per disporre di energia elettrica soprattutto nelle zone non asservite dalla rete di distribuzione. Sono derivate dalla produzione di serie, ma costruttivamente molto più semplici. La plausibile regolazione avviene con l’impiego di azionamenti a velocità variabile. Questi sistemi di produzione, riducono inoltre i consumi di combustibili tradizionali evitando l’inquinamento atmosferico.

COSTRUZIONE

Tutte le turbine sono sviluppate e realizzate dalla Misa, che si avvale della sua pluriennale esperienza acquisita nel corso degli anni, sia nella progettazione che nella esecuzione di grandi impianti di sollevamento acqua e sia nella produzione di energia elettrica, per il settore Pubblico e Privato. Misa propone inoltre tutti gli equipaggiamenti necessari per la realizzazione delle centrali idroelettriche complete, come ad esempio le condotte forzate, il valvolame, i quadri elettrici BT/MT, gli automatismi, nonché la supervisione ed il monitoraggio a distanza. 
Oltre a quanto descritto, MISA propone anche servizi di consulenza per la domanda di concessione e di derivazione, analisi delle caratteristiche idrogeologiche, studi preliminari, progettazione esecutiva di tutto l’impianto, nonché gestione e manutenzione di tutte le opere costruite, compreso il contratto di sorveglianza. Il controllo e la supervisione della centrale, avviene da remoto mediante modem e pacchetto software dedicato.

PUNTI DI FORZA

La garanzia del Sistema Qualità secondo le norme UNI EN ISO 9001, 14001 e OHSAS 18001, sono sinonimo di professionalità e pieno rispetto dell’ambiente. 
L’attestazione SOA in categoria OG9 class. IV, impianti per la produzione di energia elettrica, conferma una quantità di impianti realizzati negli anni, conclusisi con certificato di regolare esecuzione ovvero con regolare collaudo, che garantisce un elevato livello di risultati riconosciuti.
Nello specifico, l’attestazione in OG9 riguarda la costruzione, la manutenzione o la ristrutturazione degli interventi puntuali che sono necessari per la produzione di energia elettrica, completi di ogni connessa opera muraria, complementare o accessoria, puntuale o a rete, nonché di tutti gli impianti elettromeccanici, elettrici, telefonici ed elettronici, necessari in termini di funzionamento, informazione, sicurezza e assistenza. 
Forte della professionalità, della passione per l'ambiente, delle idee del nostro Team e delle ulteriori speciali abilitazioni SOA, riguardanti ben 10 differenti categorie, la società Misa è in grado di affrontare qualsiasi problematica legata al mondo della produzione energia  e del sollevamento di acqua in genere.

Peculiarità e vantaggi

Le turbine prodotte da Misa, sono macchine speciali customizzate, adatte alle più svariate applicazioni e con ottimi rendimenti in ampi range di portate e salti geodetici. La modellazione solida 3D, l’analisi strutturale FEM, una selezionata velocità di rotazione, unitamente allo studio fluidodinamico C.F.D. sono i fattori determinanti  in grado di garantire un elevato standard di qualità, richiesto per servizio H24. Controlli e collaudi durante le fasi di costruzione, anche alla presenza del Cliente, ottimizzano la fase di installazione, garantendo l’immediata produzione di energia.
Dentro alle nostre turbine batte un cuore tutto italiano.
Per maggiori informazioni sulle nostre turbine, consultate la brochure o contattateci direttamente.

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