CENTRALE TERMOELETTRICA

Cosa sono le centrali termoelettriche e come funzionano

Una centrale termoelettrica è un impianto che trasforma energia termica in energia elettrica. L'energia termica viene ricavata attraverso la combustione di carbone, gasolio, olio combustibile o gas metano. Esistono diverse tipologie di centrali termoelettriche: quelle tradizionali a vapore, quelle turbogas e quelle a ciclo combinato.

Centrali a vapore

Nelle centrali a vapore, l'energia termica viene prodotta bruciando carbone, olio combustibile o gas metano. Il calore sviluppato trasforma l'acqua della caldaia in vapore. Questo vapore fa girare una turbina collegata ad un alternatore. L'alternatore è un generatore che trasforma l'energia meccanica in energia elettrica sfruttando il principio dell'induzione elettromagnetica. La tensione della corrente prodotta dall'alternatore viene aumentata da un trasformatore e poi inviata alle linee di trasporto. Il vapore uscito dalla turbina passa in un condensatore dove torna allo stato liquido per essere riutilizzato nella caldaia.

Turbine

Una turbina è una macchina che converte l'energia cinetica di un fluido, ad esempio acqua e vapore acqueo, e la trasforma in energia meccanica di rotazione. Le turbine a vapore sono utilizzate in moltissime centrali termoelettriche, mentre le turbine idrauliche vengono utilizzate nelle centrali idroelettriche. Queste turbine rappresentano l'evoluzione delle ruote idrauliche.

Componenti delle Turbine Idrauliche

Le turbine idrauliche sono generalmente costituite da un organo fisso, il distributore, e da un organo mobile, la girante. Il distributore dà la direzione alla portata che poi arriva alla girante, regolando il flusso del liquido. Le turbine idrauliche più diffuse sono di tre tipologie: Pelton, Francis e Kaplan.

Tipologie di Turbine Idrauliche

Turbina Pelton

La turbina Pelton è adatta per grandi salti ma piccole portate. Nella turbina Pelton, l'acqua arriva alla girante attraverso una condotta forzata e un distributore. Gli ugelli consentono la regolazione della portata. La girante è munita di pale a forma di doppio cucchiaio, in modo da dividere in due parti il getto d'acqua che la investe.

Turbina Kaplan

La turbina Kaplan è adatta a piccoli salti ma grandissime portate d'acqua. Nella turbina Kaplan, la girante ha la forma di un'elica e le pale sono regolabili per ottenere sempre il massimo rendimento, anche con cadute e portate variabili.

Turbina Francis

Per tutte le condizioni intermedie, la turbina più adatta è quella Francis, che infatti è quella più largamente utilizzata. Nella turbina Francis, dalla condotta forzata l'acqua arriva al distributore attraverso una camera a spirale di sezione man mano sempre più piccola. Il distributore è formato da una serie di pale fisse disposte lungo una circonferenza. Queste pale sono orientabili in modo da poter regolare la portata d'acqua che colpirà le pale della girante.