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ELENCO E SCHEMI DI FUNZIONAMENTO
TIPO DI CENTRALE LA FONTE
ENERGETICA FA MUOVERE
CHE METTE IN MOVIMENTO
LA CORRENTE ELETTRICA VA AI
E POI ALL’
CENTRALE IDROELETTRICA
ACQUA IN MOVIMENTO
TURBINE AD ACQUA
ALTERNATORI (produce corrente elettrica alternata)
TRASFORMATORI ELEVATORI (modificano la tensione elettrica innalzandola)
ELETTRODOTTO (trasporta la corrente elettrica)
CENTRALE MAREOMOTRICE
CENTRALE EOLICA VENTO PALE ROTORE
CENTRALE TERMOELETTRICA A COMBUSTIBILE CHIMICO
VAPORE DA COMBUSTIONE (petrolio, carbone, metano)
TURBINE A VAPORE
CENTRALE TERMOELETTRICA A COMBUSTIBILE NUCLEARE
VAPORE DA REAZIONE NUCLEARE
CENTRALE GEOTERMOELETTRICA
VAPORE DA CALORE DEL NUCLEO TERRESTRE
CENTRALE TERMOELETTRICA SOLARE A SPECCHI
VAPORE DA CALORE DEL SOLE
CENTRALE TERMOELETTRICA BIOMASSE / BIOGAS
VAPORE DA COMBUSTIONE DI BIOMASSE O DI GAS DERIVATO DA FERMENTAZIONE LIQUAMI
CENTRALE FOTOVOLTAICA
CALORE DEL SOLE PANNELLI FOTOVOLTAICI
CONVERTITORE (da corrente continua ad alternata)
LE CENTRALI ELETTRICHE
Le turbine idrauliche sono un dispositivo meccanico, in acciaio, che trasforma l’energia cinetica e potenziale dell’acqua in energia meccanica. Sono costituite principalmente da:
il distributore (dà all’acqua velocità e direzione)
la girante (la parte che ruota formata da pale)
PELTON
Grandi salti d’acqua (oltre 400 metri)
È utilizzata per grandi salti e piccole portate (inferiori a 50 m³/s), si utilizza quindi solitamente per i bacini idroelettrici alpini.
La forma delle pale è quella di due cucchiai appaiati, con uno o più ugelli che generano un potente getto indirizzato sulle pale della girante, determinandone la rotazione.
FRANCIS
Salti d’acqua medi (tra 400 e 30 metri)
E’ utilizzata per medi dislivelli e per medie portate d’acqua (fino a 100 m³/s).
Le pale, grandi e leggermente ricurve, lavorano a immersione.
KAPLAN
Piccoli salti d’acqua (meno di 30 metri)
E’ utilizzata per piccoli dislivelli (da 2 a 30 m) e per grandi portate d’acqua (da 200/300 m³/s in su).
Costruttivamente è un'elica a quattro pale, che si possono orientare lavorano a immersione.
E’ usata nelle centrali termiche dove l’acqua viene trasformata in vapore grazie al calore del Sole, a quello dell’interno della Terra, alla fusione nucleare, alla combustione di carbone, metano, petrolio, alla combustione di biomasse.
È una macchina rotante che sfrutta l'energia termica e cinetica del vapore in pressione, convertendola in movimento.
Il vapore ad alta pressione entra nella prima serie di pale e le fa girare; il vapore residuo viene inviato ad una seconda serie di pale, che girano grazie al vapore a bassa pressione.
LE TURBINE AD ACQUA
LA TURBINA A VAPORE
SCHEMA DI FUNZIONAMENTO
LA FONTE
ENERGETICA
FA MUOVERE CHE METTONO IN
MOVIMENTO LA CORRENTE
ELETTRICA VA AI E POI ALL’
L’ACQUA IN
MOVIMENTO
TURBINE AD
ACQUA di tipo Pelton o
Francis
ALTERNATORI che producono
corrente elettrica alternata
TRASFORMATORI
ELEVATORI che modificano la tensione elettrica
innalzandola
ELETTRODOTTO che trasporta la
corrente elettrica
VANTAGGI
Fonte energetica rinnovabile e pulita
Nessun inquinamento dell’aria
Impatto ambientale basso
Nessun impatto sulla salute
Sistema più economico di produzione dell’energia elettrica (per il momento)
SVANTAGGI
IMPATTO SULL’AMBIENTE
Modifica del microclima, della flora e della fauna dovuta alla creazione di un bacino artificiale con diga (se il bacino è grande la modifica climatica può riguardare una vasta zona)
Impatto visivo (le dighe sono costruite in montagna)
Aumento della temperatura dei corsi d’acqua dove viene scaricata l’acqua utilizzata dalla centrale
PERICOLO DI CATASTROFE
Rischio di catastrofe circoscritto all’area limitrofa al bacino e alla diga (soprattutto se la zona a valle è densamente popolata)
LE CENTRALI IDROELETTRICHE
SCHEMA DI FUNZIONAMENTO
LA FONTE
ENERGETICA
FA MUOVERE CHE METTONO IN
MOVIMENTO LA CORRENTE
ELETTRICA VA AI E POI ALL’
L’ACQUA IN
MOVIMENTO
TURBINE AD
ACQUA di tipo Kaplan
ALTERNATORI che producono
corrente elettrica alternata
TRASFORMATORI
ELEVATORI che modificano la tensione elettrica
innalzandola
ELETTRODOTTO che trasporta la
corrente elettrica
VANTAGGI
Fonte energetica rinnovabile e pulita
Nessun inquinamento dell’aria
Impatto ambientale basso
Nessun impatto sulla salute PERICOLO DI CATASTROFE
Nessuno
SVANTAGGI IMPATTO SULL’AMBIENTE - Impatto visivo (le dighe sono costruite alle foci dei
fiumi) - Il costo di installazione elevato - La difficoltà di collocazione (i luoghi idonei devono
avere ampiezze di marea superiore ai 3 metri e topografia adatta)
- La discontinuità nella produzione - L'erosione delle coste creata dalle centrali che
modificano i flussi di marea - Il disturbo per l'ecosistema, in particolare per la
fauna ittica.
LE CENTRALI MAREOMOTRICI
LE CENTRALI EOLICHE
SCHEMA DI FUNZIONAMENTO
LA FONTE
ENERGETICA
FA MUOVERE CHE METTONO IN
MOVIMENTO LA CORRENTE
ELETTRICA VA AI E POI ALL’
L’ARIA IN
MOVIMENTO (VENTO)
PALE EOLICHE
ALTERNATORI che producono
corrente elettrica alternata
TRASFORMATORI
ELEVATORI che modificano la tensione elettrica
innalzandola
ELETTRODOTTO che trasporta la
corrente elettrica
VANTAGGI
Fonte energetica rinnovabile e pulita
Nessun inquinamento dell’aria
Nessun impatto sulla salute
L’efficienza è alta se i pali sono di grandi dimensioni
PERICOLO DI CATASTROFE
Nessuno
SVANTAGGI IMPATTO SULL’AMBIENTE - Impatto visivo (sono posti in luoghi ventosi, spesso
lungo le coste e sulle alture, quindi facilmente visibili anche per le grandi dimensioni)
- La discontinuità nella produzione (il vento è una
forma di energia incostante, cambia spesso intensità
e direzione). - Rumorosità elevata - Rischio per gli uccelli in volo
SCHEMA DI FUNZIONAMENTO
LA FONTE
ENERGETICA
FA MUOVERE CHE METTONO
IN MOVIMENTO LA CORRENTE
ELETTRICA VA AI E POI ALL’
VAPORE
PRODOTTO BRUCIANDO
COMBUSTIBILE FOSSILE
TURBINE
A VAPORE
ALTERNATORI che producono
corrente elettrica alternata
TRASFORMATORI
ELEVATORI che modificano la tensione elettrica
innalzandola
ELETTRODOTTO che trasporta la
corrente elettrica
VANTAGGI
Si può costruire in qualsiasi posto
Il costo di costruzione non è eccessivo
Il costo di produzione dell’energia elettrica è abbastanza competitivo
Minor inquinamento se si utilizzano centrali turbogas
SVANTAGGI
Utilizza fonti esauribili
Ha un’elevata dispersione energetica (molta energia viene persa nei vari passaggi di produzione)
POSSIBILI INQUINANTI EMESSI
Anidride carbonica, polveri e ceneri, ossido di zolfo, ossi di azoto, ossido di carbonio
IMPATTO SULL’AMBIENTE
Alto per le sostanze inquinanti immesse nell’aria (soprattutto nelle centrali a carbone)
Problematiche conseguenti: smog, piogge acide, effetto serra, riscaldamento di acqua e aria
Alto l’impatto sulla salute PERICOLO DI CATASTROFE
Rischio di catastrofe limitato all’area della centrale (esplosione caldaia)
LE CENTRALI TERMOELETTRICHE A
COMBUSTIBILE FOSSILE
CENTRALE
TERMOELETTRICA
A COMBUSTIBILE FOSSILE
LE CENTRALI NUCLEARI
SCHEMA DI FUNZIONAMENTO
LA FONTE
ENERGETICA
FA MUOVERE CHE METTONO
IN MOVIMENTO LA CORRENTE
ELETTRICA VA AI E POI ALL’
VAPORE
PRODOTTO CON REAZIONE NUCLEARE
TURBINE
A VAPORE
ALTERNATORI che producono
corrente elettrica alternata
TRASFORMATORI
ELEVATORI che modificano la tensione elettrica
innalzandola
ELETTRODOTTO che trasporta la
corrente elettrica
VANTAGGI
Produce corrente elettrica a costo più basso rispetto alle altre centrali
SVANTAGGI IMPATTO SULL’AMBIENTE
Sostanze radioattive immesse nell’aria che si possono depositare in acque e suolo
Problematiche dovute alle scorie, radioattive per molto tempo, che devono essere smaltite
Aumento della temperatura dei corsi d’acqua dove viene scaricata l’acqua utilizzata per il raffreddamento dell’impianto
PERICOLO DI CATASTROFE
Rischio di catastrofe esteso in una grandissima area
Conseguenze mortali per chi è esposto alle radiazioni presenti in aria, acqua e suolo
LE CENTRALI TERMOELETTRICHE
GEOTERMICHE
SCHEMA DI FUNZIONAMENTO
LA FONTE
ENERGETICA
FA MUOVERE CHE METTONO
IN MOVIMENTO LA CORRENTE
ELETTRICA VA AI E POI ALL’
VAPORE
PRELEVATO DAL SOTTOSUOLO
TURBINE
A VAPORE
ALTERNATORI che producono
corrente elettrica alternata
TRASFORMATORI
ELEVATORI che modificano la tensione elettrica
innalzandola
ELETTRODOTTO che trasporta la
corrente elettrica
VANTAGGI
Fonte energetica disponibile e costante
Minori emissioni nell’aria
Silenziosa
Minori costi (non si acquista combustibile) e non dipende da fonti non rinnovabili
SVANTAGGI IMPATTO SULL’AMBIENTE
Impatto visivo
Odore sgradevole a causa delle emissioni di idrogeno solforato (risolvibile con adeguati impianti di abbattimento)
PERICOLO DI CATASTROFE
Nessuno
Il teleriscaldamento è uno dei modi più interessanti per utilizzare direttamente i fluidi geotermici (acqua a bassa temperatura 80-100 °C). Consiste nell'usare tale fluidi per scaldare direttamente, tramite degli scambiatori di calore, l'acqua circolante nei corpi scaldanti (radiatori, termoconvettori o pannelli radianti) dell'impianto di riscaldamento delle abitazioni.
LE CENTRALI TERMOELETTRICHE
SOLARI A SPECCHI
SCHEMA DI FUNZIONAMENTO
LA FONTE
ENERGETICA
FA MUOVERE CHE METTONO
IN MOVIMENTO LA CORRENTE
ELETTRICA VA AI E POI ALL’
VAPORE
PRODOTTO DA RAGGI SOLARI
RIFLESSI DA SPECCHI
TURBINE
A VAPORE
ALTERNATORI che producono
corrente elettrica alternata
TRASFORMATORI
ELEVATORI che modificano la tensione elettrica
innalzandola
ELETTRODOTTO che trasporta la
corrente elettrica
VANTAGGI
Nessuna emissione inquinante nell’aria
Nessun impatto sulla salute
Fonte energetica non esauribile
SVANTAGGI
Fonte energetica non costante IMPATTO SULL’AMBIENTE
Basso
Occupazioni di vaste aree
Impatto visivo PERICOLO DI CATASTROFE
Nessuno
SCHEMA DI FUNZIONAMENTO
LA FONTE
ENERGETICA
FA MUOVERE CHE METTONO
IN MOVIMENTO LA CORRENTE
ELETTRICA VA AI E POI ALL’
VAPORE
PRODOTTO BRUCIANDO BIOMASSE
TURBINE
A VAPORE
ALTERNATORI che producono
corrente elettrica alternata
TRASFORMATORI
ELEVATORI che modificano la tensione elettrica
innalzandola
ELETTRODOTTO che trasporta la
corrente elettrica
VANTAGGI
Si può costruire in qualsiasi posto
Costi impianto ridotto rispetto ad altre centrali a energia rinnovabile
Utilizzano una fonte rinnovabile
Riutilizzando prodotti di scarto, si elimina il problema del loro stoccaggio o della loro distruzione mediante gli inceneritori
Le biomasse non incidono sul riscaldamento globale (infatti, facendo già parte del normale ciclo del carbonio, non incrementano i livelli naturali di gas serra)
SVANTAGGI
Su larga scala, l'uso di terreni agricoli per estese coltivazioni dedicate alla produzione di biomassa può sortire l'effetto di sottrarre terreno all'agricoltura
I combustibili da biomasse hanno un basso potere calorifero
I combustibili da biomasse hanno un alto tasso di umidità residua e quindi necessitano di trattamenti preliminari di essiccazione (aumento dei costi legato a questi trattamenti)
POSSIBILI INQUINANTI EMESSI
Acidi, ossidi di azoto, polveri e microinquinanti
IMPATTO SULL’AMBIENTE
Limitato impatto su ambiente e salute se le emissioni di inquinanti sono controllate con le moderne tecnologie di combustione e depurazione dei fumi
PERICOLO DI CATASTROFE
Rischio di catastrofe limitato all’area della centrale (esplosione caldaia)
LE CENTRALI TERMOELETTRICHE
A BIOMASSE
LE CENTRALI
SOLARI FOTOVOLTAICHE
SCHEMA DI FUNZIONAMENTO
LA FONTE
ENERGETICA
ALIMENTA
LA CORRENTE CONTINUA DIVENTA
ALTERNATA ATTRAVERSO IL
LA CORRENTE ELETTRICA VA AI
E POI ALL’
RAGGI SOLARI
PANNELLI
FOTOVOLTAICI CHE PRODUCONO
CORRENTE ELETTRICA CONTINUA
CONVERTITORE
(INVERTER)
TRASFORMATORI
ELEVATORI che modificano la tensione elettrica
innalzandola
ELETTRODOTTO che trasporta la
corrente elettrica
VANTAGGI
Nessuna emissione inquinante nell’aria
Nessun impatto sulla salute
Fonte energetica non esauribile
SVANTAGGI
Fonte energetica non costante IMPATTO SULL’AMBIENTE
Basso
Occupazioni di vaste aree
Impatto visivo PERICOLO DI CATASTROFE
Nessuno
PROF. GRAZIA D. FERRO