Elettroturbine Flygt - Water Solutions

Elettroturbine Flygt74Produrre energia elettricasfruttando i salti idraulici

L’energia idroelettrica prodotta sfruttando le cadutedei corsi d’acqua del nostro Paese era uno dei vantidell’Italia dell’inizio del ‘900. Moltissime piccole epiccolissime centrali idroelettriche di quegli anni sonosuccessivamente cadute in disuso o hanno continuatoa funzionare con macchinari ormai obsoleti. Il loroprogressivo abbandono si è avuto in seguito allanazionalizzazione dell’energia elettrica negli anni ‘60:l’interesse si spostò sulle grandi centralitermoelettriche, i cui costi di produzione dell’energiaerano minori e le piccole centrali vennero chiuse oabbandonate.Salti idraulici da 2 a 20 mCon la deregulation del mercato elettricoin Italia, oggi l’argomento delle piccolecentrali idroelettriche è tornato di grandeattualità e promette di avere un grandefuturo. Il generatore a turbinasommergibile Flygt rappresenta unasoluzione molto concorrenziale per le minicentrali idroelettriche.Semplicità di installazione, basso impattoambientale, possibilità di ristrutturazionedi vecchi impianti nelle varie tipologie diimpiego, sono i principali vantaggi diquesta collaudatissima soluzione.Ovunque vi sia un salto idraulicocompreso tra 2 e 20 m, la possibilità diattivare una minicentrale idroelettrica intempi brevi e con investimenti contenuti èoggi sempre più vantaggiosa.Le elettroturbine derivano dalle pompe PL chehanno oltre 50 anni di vita (foto a fianco).In alto due impianti esistenti e una fase delmontaggio. Notare le piccole dimensioni deifabbricati ed il basso impatto ambientale degliimpianti.75

l recupero di vecchie centraliCon l’avvento delle mini-centralisommerse il recupero di vecchie centraliidroelettriche è diventato semplice edeconomico. In particolare le turbine ditipo Francis installate in camera apertapossono essere sostituite moltosemplicemente con le elettroturbinesommerse: una volta rimossa la vecchiaturbina al suo posto vengono posati untubo contenitore (in cui viene installata lanuova elettroturbina) ed un nuovodiffusore.Non resta che verificare edeventualmente rinnovare il canaleartificiale e le opere di presa. In questicasi deve essere installata anche unaparatia per consentire all’unitàsommergibile di operare in modoindipendente nel canale che alloggia dueo più turbine.Acque di scarico come fonte di energiaLa versatilità delle mini-centraliidroelettriche le rende idoneead essere installate in tutte quellesituazioni in cui visia un salto idraulico sufficiente.Questo è il caso di alcuni impianti ditrattamento delle acque reflue, che spessopresentano un salto di livello al punto disbocco delle acque depurate per la lororeimmissione nel corpo idrico recettore.Tale recupero energetico può contribuiresignificativamente alla economicità difunzionamento dell’impianto ditrattamento delle acque recuperandoparte dell’energia necessari alfunzionamento del processo didepurazione.Principi di installazioneIn alto due esempi di riconversione di piccole centrali. Il recupero di vecchifabbricati e la facilità di installazione delle elettroturbine (in basso a destra)rende queste operazioni economiche e realizzabili in tempi contenuti. Inbasso a sinistra un vecchio e ingombrante generatore in disuso.76Il modo ottimale di installare unaelettroturbina è quello di inserirla in untubo contenitore verticale munito diflangia, su cui si appoggia la turbina e alquale viene collegato il diffusore discarico. Il peso stesso della turbina èsufficiente a tenerla in posizione e nonservono ancoraggi specifici. Flygt hasviluppato vari schemi standard diinstallazione che garantiscono lecondizioni di flusso ideali per unaelevata efficienza globale e che, per laloro semplicità, possono esserefacilmente utilizzati nella maggior partedei casi pratici.

Installazione in condotta forzataPer salti idraulici maggiori di 6 m sipreferisce l’installazione in condottaforzata, con una condotta verticale oinclinata, un giunto a Y, tubo contenitoreverticale ed tubo diffusore. Il flusso vienecontrollato da una paratoia all’opera dipresa e/o da una valvola installata nellaparte terminale della condotta. In questocaso si possono avere 4 varianti con ildiffusore diritto o a gomito, collegato adun tubo contenitore stretto o largo,secondo la portata del flusso.flusso viene controllato da una paratoia.L’ampiezza del canale ottimale è in questocaso doppia del diametro nominale deltubo contenitore della turbina. Ladisposizione della turbina vicino la pareteposteriore del canale e i raccordi d’angoloprevengono la formazione di vortici allabocca della turbina e permettono unadistribuzione uniforme del flusso. Nel casodi salti più bassi (da 3 a 6 m) è preferibileun diffusore a gomito.Installazione a sifoneQuando i salti idraulici sono modesti (2-5m) e la portata elevata (5-10 m 3 /sec) siadotta lo schema a sifone. In questo casola camera della turbina ha la funzione disifone e può essere incorporata in unadiga o in uno stramazzo. Il vantaggio inquesto caso è dato dal fatto che lo scavonecessario è più limitato rispetto ad unasoluzione a canale aperto. Inoltrel’installazione a sifone non richiedeparatoie di controllo. È il sistema del vuotoche, espellendo l’aria dalla camera dicarico, permette l’avvio della turbina.Introducendo aria e quindi disinnescandoil sifone la turbina si ferma.Condotta forzataCanale aperto a paratoia pianaStazioni in canale sotto brigliaSifoneCanale aperto con paratoiacilindricaLe elettroturbine sommergibilipermettono di realizzare impianticompletamente sommersi, in cui la portatain eccesso sorre sullo stesso impianto: unasoluzione a bassissimo impattoambientale che trova numerose possibilitàpratiche di applicazione.Installazione a canale apertoIn canale sotto brigliaCanale aperto con unità in seriePer salti idraulici da 5 a 10 m, risulta piùconveniente l’installazione a canale apertocomposta da un breve canale di carico, untubo contenitore ed un diffusore dritto. IlI sei schemi principali per la realizzazione di piccole centrali idroelettriche,si possono adattare a molte tipologie differenti, che garantiscono la loroapplicazione nella quasi totalità dei casi.77

Alta redditività e grande facilità di installazionem 3 /s2015105SaltiCurva diduratadelle portateTURBINA 25Hm4TURBINA 1000 50 100 150 200 250 300 365 giorniLa scelta delle turbinesi basa sull’analisi delleportate e dei salti delsito individuato. Inbase ai dati storici siscelgono le macchinepiù idonee per lamigliore redditivitàdella produzioneidroelettrica.Nell’esempio inalto la turbina 1lavora 365 ggall’anno concirca2,0 m 3 /sec diportata mentrela turbina 2lavorerà circa160 gg/annocon 2,5 m 3 /secdi portata.Le elettroturbine sommerse di progettoFlygt sono macchine adatte allosfruttamento di bassi salti: Ogni unità sicompone di una turbina assiale ad elica ditipo semi-Kaplan, di un generatore adinduzione e, se necessario, di unmoltiplicatore planetario epicicloidale. Illoro vantaggio principale è chetutto il gruppo generatore puòessere installato direttamente nelcorso d’acqua, eliminando cosìsia la necessità di un albero lungoper a trasmissione meccanica, siale relative opere che questorichiederebbe. Le strutture civilipossono quindi esseresemplificate e di dimensioniridotte. Inoltre, non essendonecessario l’allineamento in locodegli assi e nemmeno gliinghisaggi di parti della macchina,le operazioni di installazione321possono essere realizzate da manodoperalocale e normali attrezzature da cantiere.L’installazione si adatta facilmente allespecifiche condizioni locali, offrendovantaggi estetici e di basso impattoambientale. Le elettroturbine Flygtvengono prodotte in versioni standard:variando il modello della turbina, digeneratore, di moltiplicatore e/ol’angolazione delle pale del distributore edelle pale dell’elica si ottiene una gammamolto ampia di macchine e si possonoottimizzarle in funzione della caratteristicae durata del flusso. Nei modelli dimaggiore potenza è possibile prevede unsistema di regolazione oleodinamicodell’angolazione delle pale dell’elica checonsente la taratura automaticadell’inclinazione delle pale al variare delflusso ad una pressione costante (turbinesemi-Kaplan). I settori di impiego sonopiccole centrali idroelettriche,autoproduttori di energia elettrica, entipubblici, aziende elettriche municipali,consorzi di irrigazione e bonifica, impiantidi trattamento delle acque di scarico,impianti industriali. Le applicazionipossono essere in fiumi o corsi d’acqua,canali di irrigazione, scarichi di reflui giàtrattati, sistemi di raffreddamentodell’acqua in cicli industriali, recupero diflussi minimi in impianti idroelettrici,distribuzione di acque in chiuse e dighecostruite su fiumi e canali.InstallazioneElicaSalto massimoGeneratoreClasse di isolamentoCorpoAlloggio statoreTenuta meccanica internaTenuta meccanica esternaMoltiplicatore planetario*Caratteristiche tecniche generaliIn tubo contenitore4 o 5 pale22 masincrono ad induzione a gabbia discoiattolo 70 - 600 kWF (155 °C)ghisaghisaCarburo di tungsteno anticorrosione/Carburo di tungsteno anticorrosioneCarburo di tungsteno anticorrosione/Carburo di tungsteno anticorrosioneRapporti personalizzabili, con serbatoio olio,filtro e pompa di pressurizzazione dellalubrificazione578

Caratteristiche tecniche gamma elettroturbineH m20152 unità3 unità4 unità50 Hz10EL 7556EL 7570EL 7585EL 7600EL 7620EL 76502800 kW52100 kW41400 kW32,520,540 kW100 kW 200 kW1 2 5 10 20 50700 kWQ m 3 /sEL 7556 EL 7570 EL 7585 EL 7600 EL 7620 EL 7550ModelloPotenza(kW)Angolo del distributoreØ min.tubo cont(m)Ø elica(m)Num.paleAngolopaleRegol. AltezzaPeso maxØ (mm)pale elica max. (mm) (kg)EL 7556 40-170EL 7570 70-365EL 7585 110-600EL 7600 110-600EL 7620 110-600EL 7650 200-60050°; 57°; 63°;70°50°; 57°; 63°;70°; 77°50°; 57°; 63°;70°50°; 57°; 63°;70°50°; 57°; 63°;70°57°; 63°; 70°;77°* Con moltiplicatore - ** Senza moltiplicatore0,8 0,551,2 0,71,2 0,851,4 11,6 1,22 1,54 4°~30°manuale 2625 765 16505 8°~28°4 4°~30°manuale 3140 1140 41505 8°~28°4* 4°~32°manuale 4325 1140 81005** 8°~28°4* 4°~32°manuale 4380 1340 87005** 8°~28°4 4°~32°manuale 4570 1540 97005 8°~28°4745 1940 12300794 4°~32° manuale o5 8°~28° autom.