Energia Idraulica e Rinnovabile

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Questions and Answers

Qual è la principale fonte energetica rinnovabile dopo le biomasse?

Energia idraulica (correct)

Energia geotermica

Energia eolica

Energia termica

Che ruolo ha il Sole nel ciclo dell'acqua?

Provoca l'evaporazione dell'acqua (correct)

Riduce la salinità dell'acqua

Raffredda i fiumi

Aumenta la quantità di precipitazioni

Quale delle seguenti affermazioni sulla storia dei mulini ad acqua è corretta?

Già i Greci e Romani li utilizzavano per lo zucchero

Sono stati utilizzati solo nei secoli XVIII e XIX

La loro diffusione in Europa iniziò nei secoli XII e XIII (correct)

Erano usati principalmente nelle miniere

Quale tipo di energia non è menzionato in relazione all'acqua?

Energia nucleare Signup and view all the answers

Cosa si intende per energia cinetica dell'acqua?

L'energia posseduta dall'acqua in movimento Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni non riflette l'utilizzo storico dell'energia idraulica?

Impieghi massicci nell'industria tessile Signup and view all the answers

Qual era il principale utilizzo dell'energia idraulica nei secoli passati?

Macchinazione di granaglie e altri prodotti Signup and view all the answers

Dove si trovavano mulini idraulici a otto ruote utilizzati per macinare il grano?

In Francia, a Barbegal Signup and view all the answers

Quale inventore è noto per la sua prolificità nelle invenzioni legate alle macchine idrauliche?

Leonardo da Vinci Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni riguardo alla ruota idraulica è corretta?

Ha permesso di azionare mantici per la metallurgia. Signup and view all the answers

In quale secolo è avvenuta la nascita della turbina idraulica?

XIX secolo Signup and view all the answers

Qual è il rendimento complessivo degli impianti idroelettrici moderni?

Sopra l'80% Signup and view all the answers

Qual è il criterio principale per suddividere gli impianti idroelettrici?

La potenza installata Signup and view all the answers

Che tipo di impianti sono quelli a deflusso regolato?

Impianti con bacini idrici naturali o artificiali Signup and view all the answers

Quale funzione principale ha la ruota ad acqua inventata dai greci?

Sollevare l'acqua Signup and view all the answers

Cosa accade all'energia meccanica nell'ambito delle centrali idroelettriche?

Viene trasformata in energia elettrica Signup and view all the answers

Qual è il principale scopo degli sfioratori di superficie?

Garantire una gestione controllata dell'acqua invasata Signup and view all the answers

Cosa determina la capacità di una turbina idraulica?

Il salto utile e la portata Signup and view all the answers

Qual è la definizione corretta di 'portata massima derivabile'?

La portata espressa in metri cubi al secondo dai motori idraulici della centrale Signup and view all the answers

Che cosa si intende per 'salto utile' in un impianto idraulico?

Il dislivello tra il punto di raccolta dell'acqua e il punto di scarico Signup and view all the answers

Qual è la funzione principale delle condutture forzate?

Convogliare l'acqua alla centrale per la produzione di energia Signup and view all the answers

Qual è la principale caratteristica degli impianti a pelo libero?

Non sono adatti per rapide e notevoli variazioni di portata Signup and view all the answers

Come viene misurato il 'deflusso utilizzabile'?

In metri cubi totali durante un intervallo di tempo Signup and view all the answers

Quando è lecito utilizzare un salto utile medio nei calcoli?

Se l'escursione di livello è inferiore al 10% Signup and view all the answers

Quale tipo di impianto fluviale non utilizza un canale derivatore?

Impianti fluviali senza canale derivatore Signup and view all the answers

Cosa rappresenta la 'capacitá utile di un serbatoio'?

Volume compreso tra la minima e la massima quota di ritenuta Signup and view all the answers

Qual è il limite massimo del salto in impianti fluviali senza canale derivatore?

Da 5 a 20 m Signup and view all the answers

Che tipo di opere sono fondamentali in un impianto fluviale senza canale derivatore?

Scale per il passaggio dei pesci Signup and view all the answers

Da cosa è caratterizzato un impianto fluviale con canale derivatore?

La centrale è disposta lungo il canale Signup and view all the answers

Quale affermazione è vera riguardo agli impianti a pelo libero?

Richiedono opere completi come sghiaiatori e dissabbiatori Signup and view all the answers

Perché gli impianti fluviali non costituiscono mai una riserva rilevante?

Hanno elevate portate utilizzate Signup and view all the answers

Qual è la funzione principale delle conche di navigazione negli impianti fluviali?

Permettere ai natanti di superare il salto delle acque Signup and view all the answers

Qual è il compito principale del distributore in una turbina idraulica?

Indirizzare il fluido sulla girante con una direzione ottimale Signup and view all the answers

Quando si parla di turbina ad azione, qual è la condizione della pressione all'ingresso della girante?

La pressione è atmosferica Signup and view all the answers

Cosa accade alla corrente liquida dopo aver attraversato il distributore?

Conserva la stessa energia totale con cui è entrata Signup and view all the answers

Qual è il ruolo delle scale dei pesci negli impianti fluviali?

Facilitare la fauna ittica nel risalire la corrente Signup and view all the answers

Qual è la differenza principale tra una turbina a reazione e una turbina ad azione?

La turbina a reazione ha sempre una pressione superiore a quella atmosferica Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni è vera riguardo al funzionamento del distributore?

Regola la portata utilizzata variando le luci di passaggio Signup and view all the answers

Che cosa permette alla turbina di trasformare l'energia di pressione in energia cinetica?

Il distributore Signup and view all the answers

Cosa avviene se la trasformazione dell'energia di pressione in energia cinetica non è completa?

La turbina si classifica come a reazione Signup and view all the answers

Qual è la caratteristica principale degli impianti in pressione rispetto a quelli a pelo libero?

Hanno una maggiore elasticità di esercizio. Signup and view all the answers

Quale fattore è determinante per la velocità dell'acqua in un canale in pressione?

La pendenza del canale. Signup and view all the answers

Dove è consigliabile ubicare il serbatoio in un impianto in pressione?

In una posizione favorevole per massimizzare la raccolta di deflussi. Signup and view all the answers

Qual è la funzione della galleria in pressione in un impianto idroelettrico?

Trasportare l'acqua dalla sorgente alla centrale. Signup and view all the answers

Cosa rappresenta un impianto direttamente connesso a dighe di ritenuta?

Un impianto ridotto a solo sbarramento e condotta breve. Signup and view all the answers

Qual è un vantaggio della posizione della centrale in corrispondenza di un affluente?

Aumenta la quantità di acqua utilizzata dalla centrale. Signup and view all the answers

Qual è uno svantaggio dell'approccio a pelo libero rispetto a un impianto in pressione?

Minore flessibilità nell'uso delle risorse idriche. Signup and view all the answers

Qual è il principale obiettivo della condotta forzata in un impianto idroelettrico?

Minimizzare la lunghezza per efficienza. Signup and view all the answers

Study Notes

Le centrali idroelettriche

Il ciclo idrologico è un ciclo dell'acqua determinato da evaporazione, formazione di nubi e precipitazioni. Il sole è la fonte primaria di energia. Nell'acqua sono presenti due tipi di energia: potenziale e cinetica. Solo lo 0,33% dell'energia solare ricevuta dalla Terra si traduce in precipitazioni.
Le centrali idroelettriche sfruttano l'energia dell'acqua per produrre energia elettrica. Greci e Romani usavano i mulini ad acqua per macinare il grano. Barbegal (Francia) ne è un esempio storico
I mulini idraulici si sono diffusi massicciamente in Europa nei secoli XII e XIII per utilizzo agricolo (macinazione cereali, olive, sale e minerali)
Leonardo da Vinci fu uno dei più prolifici inventori in questo campo
Nel Medioevo si utilizzava la ruota ad acqua per sollevare l'acqua, bonificare zone paludose, per l'irrigazione e nelle attività minerarie
La ruota idraulica si è evoluta nella turbina per trasformare energia meccanica in energia elettrica alla fine del 1800. Oggi i rendimenti degli impianti moderni superano l'80%
Gli impianti idroelettrici sono di due tipi: a deflusso regolato e ad acqua fluente
Gli impianti a deflusso regolato usano un bacino idrico naturale o artificiale per immagazzinare e controllare il flusso dell'acqua. Possono essere a regolazione parziale o totale.
Impianti ad acqua fluente: sfruttano il flusso naturale dell'acqua senza serbatoi, il volume d'acqua è variabile nel tempo.
Le centrali idroelettriche sono composte da diversi elementi (sistema di raccolta, condotte forzate, turbine, generatori, sistema di controllo e regolazione, opere di restituzione)
I parametri fondamentali per definire la capacità di un impianto sono il salto utile (differenza in quota) e la portata (volume d'acqua in un secondo)

Tipi di turbine

Le turbine idrauliche sono essenzialmente costituite da un organo fisso (distributore) e uno mobile (girante). Il distributore indirizza il flusso dell'acqua sulla girante.
Le turbine ad azione trasformano tutta l'energia di pressione in energia cinetica nella girante.
Le turbine ad impulso sfruttano un getto d'acqua ad alta velocità. Esempi: Pelton (alta testata, portata minore).
Le turbine a reazione trasformano parte dell'energia di pressione in energia cinetica; l'acqua resta parzialmente in pressione nella girante; esempi: Francis (alta o media testata, portata maggiore)
Crossflow, Turgo: turbine meno diffuse rispetto alle Pelton ed alle Francis.

Impianti in pressione con condotte forzate

Tipico in zone montane con elevato dislivello
L'acqua fluisce attraverso una condotta forzata, generando alta pressione.
La centrale in genere è situata a valle della condotta forzata

Impianti ad acqua fluente

Usano l'acqua che scorre naturalmente
Il volume e portata d'acqua variano nel tempo
Non hanno serbatoi
Centrali in prossimità di cascate o fiumi

Schema di una centrale idroelettrica

Diagramma che mostra il flusso dell'acqua nel sistema, le perdite di carico e il diverso salto, utile e netto.

Le dighe e il clima locale

Le dighe influenzano i microclimi circostanti.
L'acqua, a causa dell'alta capacità termica, mitiga la temperatura nelle stagioni calde ed ha un effetto opposto in inverno.

Vantaggi e svantaggi delle centrali idroelettriche

Vantaggi: energia rinnovabile, basse emissioni, minore dipendenza da fonti esterne, riorganizzazione a livello regionale della produzione di energia, benefici per il corso d'acqua (rilevamento delle piene) e per la valorizzazione del territorio
Svantaggi: impatto ambientale (alterazioni nei corsi d'acqua, riduzione portata acqua a valle della diga causando danni ambientali a flora e fauna acquatiche nelle zone a minore portata d'acqua. Occupazione di aree.

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Scopri le basi dell'energia idraulica e il suo impatto nella storia. Questo quiz esplora le fonti energetiche rinnovabili, il ruolo del Sole, e le invenzioni legate ai mulini ad acqua. Scopri curiosità interessanti sui vari sistemi e impianti idroelettrici.