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Turbine
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Il capitolo descrive gli impianti idroelettrici, che in Italia coprono il 15-17% della produzione energetica, distinguendoli in a bacino e ad acqua fluente; i primi permettono una modulazione della potenza grazie ai serbatoi, mentre i secondi operano con bassi salti e portate costanti. Vengono inoltre illustrate le turbine reversibili per l'accumulo di energia e le HPRT per il recupero energetico industriale. Successivamente si analizza la classificazione delle turbine secondo criteri geometrici, funzionali e idrodinamici, evidenziando come Pelton sia adatta ad alte cadute, Francis a medie e Kaplan a basse.
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- Gli impianti idroelettrici sfruttano l'energia potenziale gravitazionale dell'acqua e si dividono principalmente in due categorie: impianti a bacino con serbatoio artificiale per la modulazione della produzione e impianti ad acqua fluente che operano con bassi salti e portate costanti dettate dalle condizioni stagionali.
- Per aumentare la flessibilità produttiva, gli impianti a serbatoio possono essere convertiti in sistemi di accumulo tramite pompaggio reversibile, utilizzando l'energia elettrica in eccesso delle centrali termoelettriche per pompare l'acqua durante le ore notturne e rilasciarla nelle ore di punta.
- Le turbine idrauliche vengono classificate secondo criteri geometrici (radiali, misti, assiali o tangenziali), funzionali (in base al salto motore) e idrodinamici (grado di reazione), distinguendo tra macchine ad azione come la Pelton per alte cadute e macchine a reazione come Francis e Kaplan.
- La turbina Pelton è una macchina ad asse orizzontale o verticale che opera con vena libera, trasformando l'energia potenziale in cinetica tramite un ugello prima dell'impatto sulle pale, rendendola adatta esclusivamente a salti motori superiori ai 400 metri.
- Il grado di reazione delle turbine idrauliche varia da nullo per le macchine ad azione fino a valori elevati per quelle ad elica, influenzando la velocità d'ingresso in girante e determinando che le turbine ad azione forniscono lavori maggiori a parità di velocità periferica.
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