LA REGOLAZIONE DELLA PRESSIONE DI ESERCIZIO CON PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA

Si è più volte  discusso della necessità di regolare la pressione di esercizio delle reti di distribuzione dell’acqua potabile in doppio modo e cioè con immissione dell’acqua direttamente in rete a pressione variabile e, in presenza di territori ad andamento altimetrico irregolare, con aggiunta di un sistema diffuso di ulteriore adeguamento pressorio tramite valvole di riduzione asservite al telecomando/telecontrollo. Con la seconda suppletiva modalità di regolazione il carico originario viene rimodulato zona per zona fino a riportarlo al valore prefissato applicandovi, tramite le valvole di riduzione, degli attriti supplementari che dissipano tutto il carico eccedente. In questa nota si vuole proporre, in alternativa, di utilizzare tutto il carico senza dispersioni ma ritraendone invece un utile consistente nella produzione di energia elettrica.
Lo scopo verrebbe raggiunto sostituendo le valvole di riduzione con gruppi turbina/ alternatore aventi delle caratteristiche proprie che li distinguono totalmente dalle comuni, ben note ed omonime macchine idrauliche le quali funzionano sempre a velocità assolutamente costante  essendo costruttivamente destinate a sfruttare delle condizioni idriche di portata e di salto utile costanti e a produrre energia elettrica anch’essa di qualità fissa e conforme agli standard della rete Enel.
Ben diversa la situazione acquedottistica di cui si tratta.
Nella soluzione che viene qui proposta si prevede di sfruttare l’energia di supero la quale, proprio perché eccedenza rispetto al consumo dell’utenza che è sempre variabile, ha la caratteristica anch’esso di cambiare in continuazione e di farlo tramite una macchina che, oltre a dover sempre adeguarsi a tali condizioni di variabilità, deve anche adeguarsi in tempo reale agli impulsi trasmessi dall’impianto di telecomando e telecontrollo essendo questo il suo scopo principale: regolare a dovere la pressione di rete.
Infine l’alternatore, a valle,deve essere munito di inverter atto a correggere le caratteristiche della corrente elettrica prodotta per adeguarla agli standard della rete Enel.
In questa sede si omette di descrivere le caratteristiche specifiche del gruppo turbina/alternatore limitandoci a dire che in commercio si trovano già macchine di caratteristiche adeguate mentre ci si dilunga nello spiegare i particolari acquedottistici che in definitiva consistono nel ricupero dell’intera energia disponibile evitando completamente la dispersione che sarebbe operata dalle valvole riduttrici di pressione.
E’ anche da rilevare come l’installazione prevista abbia costi piuttosto rilevanti e quindi sia da limitare a casi specifici come nelle condotte di grande diametro e in presenza di notevoli salti utili nei quali l’operazione presenti indubbi vantaggi economici finali.
Si pensa che tali condizioni si verifichino di preferenza nelle condotte di adduzione di grossi acquedotti.


Per rendere meglio comprensibile i concetti informatori della soluzione che si propone, viene illustrato un esempio di adduttrice rappresentata nelle due versioni di utilizzazione normale la prima e modificata come da proposta nella seconda

Profilo schematico di condotta di adduzione di tipo tradizionale. (clicca per ingrandire)
Profilo schematico di condotta di adduzione di tipo tradizionale.
(clicca per ingrandire)

Si noti nella seconda figura la presenza del gruppo turbina/alternatore il cui prelievo d’acqua ai fini idroelettrici può variare da zero (cioè con chiusura totale della condotta forzata che alimenta la turbina) oppure con il prelievo dalla condotta sottostante il serbatoio di una portata variabile ed asservita ai livelli che occorre di minuto in minuto mantenere nel serbatoio stesso e che viene utilizzata per la produzione di energia. La regolazione della turbina avrà luogo modificando l’eccitazione dello statore dell’alternatore oppure modificando le pale della turbina cioè impegnando la turbina stessa ad utilizzare dell’energia idrica sempre più elevata man mano che si rende disponibile una maggiore portata d’acqua.

Profilo schematico di adduttrice regolata da turbina/alternatore asservito all'impianto di telecomando. (clicca per ingrandire)
Profilo schematico di adduttrice regolata da turbina/alternatore asservito all’impianto di telecomando.
(clicca per ingrandire)

Tutto il restante volume idrico rimane a disposizione della rete acquedottistica. Il caso puramente ipotetico di utilizzazione di tutta la portata ai soli fini idroelettrici avverrebbe con la turbina totalmente aperta alla sua massima producibilità e quindi con assorbimento totale di tutta la portata addotta dalla condotta senza lasciare all’utenza acquedottistica la benché minima quantità d’acqua.

La nota può essere conclusa riepilogando quanto sopra come segue:
· In presenza di grosse condotte di rete e soprattutto di adduzione nelle quali si abbiano lunghi periodi di carico idraulico sovrabbondante rispetto al mero fabbisogno è opportuno regolare la pressione distruggendo il carico esuberante. Si ottengono economie d’acqua data dalle minori perdite occulte ma nessun risparmio energetico in quanto tutta l’energia in gioco viene dissipata,
· La dispersione energetica potrebbe essere recuperata trasformandola in energia elettrica tramite impiego di gruppi turbina/alternatore funzionanti a velocità variabile e regolabili con asservimento all’impianto di telecontrollo

Annunci

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione / Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione / Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione / Modifica )

Google+ photo

Stai commentando usando il tuo account Google+. Chiudi sessione / Modifica )

Connessione a %s...