Fin dalle origini, l'energia idroelettrica è stata ed è ancora una delle fonti di energia rinnovabile più importanti al mondo. In Italia, copre il 10-15% del fabbisogno energetico nazionale. Con la deregulation del mercato elettrico in Italia, oggi l’argomento delle piccole centrali idroelettriche è tornato di grande attualità e promette di avere un grande futuro.

Principio di Funzionamento e Tipologie di Turbine Idrauliche

Un gruppo elettrogeno a turbina idraulica converte l'energia dell'acqua in energia elettrica. 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 gruppo elettrogeno a turbina idraulica sviluppato dall'azienda è adatto ad ampie sezioni di prevalenza. Esistono diverse tipologie di turbine idrauliche, ciascuna adatta a specifiche condizioni di flusso e prevalenza:

Turbine Pelton

Le turbine Pelton sono una soluzione eccellente per progetti con prevalenze medio-alte e forti variazioni di flusso. Le turbine Pelton vengono utilizzate soprattutto nei bacini idroelettrici alpini, per salti d’acqua medio alti che vanno dai 50 ai 1200 metri. Il distributore a più getti consente la migliore regolazione della portata allo scopo di ottimizzare l’efficienza energetica dell’intera macchina. Abbiamo acquisito un'esperienza specifica nella configurazione e progettazione di Pelton con teste sopra i 1000 metri.

Turbine Francis

Le turbine Francis hanno la più ampia gamma di applicazioni e sono generalmente utilizzate per siti con prevalenza media e portata media. Le turbine Francis sono molto diffuse e sfruttano il dislivello d’acqua compreso tra una decina e qualche centinaio di metri. Il distributore vero e proprio, solitamente con pale regolabili, indirizza invece l’acqua verso le palette della girante. Un elevato rendimento sia con portate massime che con portate minime.

Turbine 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, 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. Con la doppia regolazione si possono ottenere maggiori vantaggi, sia sulla modulazione delle portate che sulle prevalenze.

Turbine a Bulbo

Le turbine a Bulbo sono ricavate dalle turbine Kaplan e risultano molto più semplici. Vengono solitamente utilizzate su livelli di qualche metro.

Turbine a Vite Idraulica (Coclea)

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. Le turbine a Vite idraulica o Coclea sono conosciute anche come ruota di Archimede. Spesso identificata come vite di Archimede, si pone come un’innovazione significativa nel settore delle energie rinnovabili, specialmente nell’idroelettrico. Storicamente la vite di Archimede è nata per il funzionamento come pompa.

Mini Turbine

Le Mini turbine sono la soluzione ideale per disporre di energia elettrica soprattutto nelle zone non asservite dalla rete di distribuzione. mini-turbina che può generare un ottimo ROI recuperando e generando energia elettrica. La plausibile regolazione avviene con l’impiego di azionamenti a velocità variabile.

Turbine Sommergibili Flygt

Le turbine idroelettriche sommergibili Flygt sfruttano l'energia dell'acqua che scorre attraverso dighe, sbarramenti, chiuse, impianti idrici e altro ancora.

Costruttori e Fornitori di Turbine Idrauliche in Italia

Di seguito, alcuni dei principali attori nel settore idroelettrico italiano:

Misa

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. 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.

Hydrowatt SpA

We Address our investments in the hydroelectric sector by building small, unattended (remotely controlled), highly efficient plants, that preserve the environment (> 100 kW ≤ 5MW). We have a vertically integrated organization capable to internally manage the whole energy production chain: from the development to the design, construction, operation and maintenance of our hydro plants. We know how to install and operate hydro plants on irrigation channels, dams, aqueduct conduits and run of river. Our most valuable expertise is a deep knowledge in managing the interaction between the energy production and the changing needs of the water supply service in full respect of the safety of water networks. We manage a large portfolio of hydro plants located on the hydraulic infrastructures of the largest aqueducts and irrigation companies across Italy. The plants are remotely operated via a satellite communication system and software that keep the turbine efficiency at its highest achievable rate minimizing the use of on-site workforce.

Hydrowatt Abruzzo SpA

Hydrowatt SpA owns 60% of the shares of Hydrowatt Abruzzo SpA, which has a share capital of Euro 655,000 and is headquartered in Pescara. The shares representing the remaining 40% of the capital are owned by ACA, Azienda Consortile Acquedottistica SpA. ACA is a Consortium established by 64 municipalities in the Province of Pescara and as the Integrated Water Service Provider supplies over 500,000 residents. Hydrowatt Abruzzo operates in the renewable energy sector by investing in small scale hydroelectric power plants (> 100 kW ≤ 5MW). The technical department has identified unexplored hydro opportunities on the ACA partner water network and across the country. To date, Hydrowatt Abruzzo has a portfolio of five hydroelectric plants and one photovoltaic plant with a total production exceeding 7.5 GWh / year.

Vantaggi delle Turbine a Coclea

  • Elevata produzione di energia: La turbina a coclea si distingue per l’elevata produzione di energia. Un chiaro esempio è la nostra installazione di Goito, con una produzione energetica di 1200 kWh/giorno, dimostra un’alta efficienza nella conversione dell’energia idraulica in energia elettrica.
  • Flessibilità operativa: Un punto di forza della turbina a coclea è la sua capacità di mantenere un’alta efficienza operativa anche con flussi d’acqua che variano. La turbina di Archimede o coclea è una macchina volumetrica per cui la portata che attraversa la turbina dipende solo dal numero di giri.
  • Monitoraggio e gestione avanzata: Un aspetto chiave è la capacità di monitorare e gestire l’impianto a distanza attraverso software dedicati. Il software di monitoraggio consente agli operatori di accedere ai dati dell’impianto in tempo reale da dispositivi come PC, tablet e smartphone.
  • Manutenzione semplificata: Le turbine a coclea richiedono manutenzione semplice e poco frequente, un vantaggio significativo in termini di costi operativi e di tempo.
  • Adattabilità ambientale: Si dimostra particolarmente efficiente in situazioni dove i dislivelli sono limitati e le portate sono elevate, come in piccoli corsi d’acqua o in contesti dove la costruzione di grandi infrastrutture idrauliche non è possibile o non è desiderabile. Si adatta inoltre molto bene agli ambienti in cui è necessario minimizzare l’impatto ambientale e paesaggistico. Non richiede grandi sbarramenti o modifiche significative al corso d’acqua, preservando l’ecosistema fluviale.

Funzionamento e Applicazioni della Turbina a Coclea

Le moderne turbine a coclea possono essere equipaggiate con sistemi di controllo e monitoraggio da remoto. Il principio di funzionamento della turbina a coclea si basa su quello di una vite di Archimede immersa parzialmente nell’acqua, che la attraversa dall’alto verso il basso lungo il suo asse. La capacità produttiva varia in base alle dimensioni dell’installazione e alle caratteristiche del sito. Le turbine a coclea trovano applicazione in diversi ambiti, dai piccoli sistemi di irrigazione agricola alla generazione di energia per comunità rurali o aziende.

Componenti delle Coclee a Canala CX

Il sistema modulare di coclee a canala CX offre un’ampia varietà di soluzioni per il trasporto e l’estrazione dei materiali in polvere o granuli. Le coclee a canala CX sono utilizzate nell’industria molitoria e quella della mangimistica, nella lavorazione della plastica e nell’industria chimica, così come in quella farmaceutica. Le coclee a canala CX costituiscono un sistema modulare altamente versatile. La fabbricazione dei truogoli avviene su attrezzature che consentono superfici perfettamente lisci in modo da ridurre esponenzialmente i residui di prodotto. Le coclee CX sono composte di un truogolo a sezione a U o a V completo di almeno una bocca di scarico, una piastra portasupporto fissata a ogni estremità del truogolo, una spira completa di boccole di accoppiamento, 2 supporti di estremità completi di gruppo di tenuta, di un numero di supporti intermedi in funzione della e coperchi imbullonati.

Altri Prodotti e Tecnologie WAMGROUP

WAMGROUP offre una vasta gamma di componenti e soluzioni per diverse applicazioni industriali:

  • RONCUZZI: azienda consociata di WAMGROUP, vanta oltre 100 anni di esperienza nella progettazione e produzione di Nastri Trasportatori di vario tipo.
  • Trasportatore a nastro NST: viene fornito come accessorio per il caricamento di sacchi destinati allo svuotamento nella rompisacchi automatica del tipo RSA.
  • Rotovalvole: Prodotte a migliaia ogni anno, le Rotovalvole WAMGROUP sono il punto di riferimento tecnologico in numerosi settori.
  • Valvole a farfalla VFS: sono costituite da due semicorpi in pressofusione di alluminio, un disco in acciaio rivestito di tecnopolimero SINT o in ghisa e da una guarnizione in elastomero pretensionata.
  • BINSWEEP: è un dispositivo concepito per estrarre materiali in polvere o granuli da tramogge o sili di piccole dimensioni e a basso battente.
  • Estrattore rotoraschiante BINSWEEP: costituisce un efficace sistema di estrazione per vari materiali in polvere e granuli, applicabile a tramogge o sili di piccole dimensioni.
  • Filtri WAMFLO: sono il risultato più recente della ricerca e lo sviluppo WAM nella tecnologia della depolverazione, dotati di un corpo cilindrico in acciaio inossidabile con collegamento flangiato.
  • Giunti per tubazione GT: sono stati disegnati per collegare in modo facile, sicuro e veloce due tubazioni aventi le due estremità piane ed in asse tra loro.
  • Indicatori di livello ILT: Finché il materiale è presente, la paletta dell’indicatore ILT non ruota. Non appena il livello del materiale scende al di sotto della paletta la rotazione radiale della stessa ricomincia attivando altri componenti del sistema.
  • Scaricatori telescopici BELLOJET ZA: vengono utilizzati per un efficace caricamento di materiali in polvere e granuli polverulenti in autocisterne in assenza di emissione di polvere.
  • Mescolatore discontinuo monoalbero WBH: garantisce miscele di altissima qualità e un’eccellente riproducibilità dei batch.
  • Miscelatori per Malta WETMIX: WAMGROUP fu il primo produttore a introdurre il tecnopolimero SINT® all’interno dei Miscelatori per Malta WETMIX.
  • Pompe a vite PA: sono uno speciale tipo di pompa volumetrica, atta a soddisfare le richieste dell’utilizzatore in fatto di economicità di acquisto e di gestione, affidabilità e flessibilità.
  • SEPCOM: è una macchina all’avanguardia per la separazione solidi-liquidi.
  • Coclee idrodinamiche RONCUZZI: per la produzione di energia elettrica dall’acqua, sfruttando salti d’acqua bassi e portate ridotte.

Incentivi per l'Energia Rinnovabile in Italia

L’Italia ha attuato generosi programmi di incentivazione per incoraggiare lo sviluppo della produzione di energia rinnovabile. Negli ultimi anni tutte le fonti di energia rinnovabile sono cresciute in Italia e molte continuano a ricevere incentivi.

Considerazioni sulla Scelta della Turbina

La scelta della turbina idraulica più adatta dipende da:

  • Specifiche esigenze del Cliente.
  • Sito di installazione.
  • Analisi dei costi e benefici.

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