Turbine Francis negli impianti idroelettrici a medio salto: tipi, efficienza, caratteristiche distintive e applicazioni specifiche per salti tra i 20 e i 700 metri.
5 Tipi di Turbine Francis per Impianti Idroelettrici a Medio Salto
Le turbine Francis sono una delle più comuni e versatili tipologie di turbine idroelettriche impiegate negli impianti a medio salto. Queste turbine sono apprezzate per la loro efficienza e adattabilità a vari regimi di funzionamento. In questo articolo, esploreremo cinque tipi di turbine Francis utilizzate negli impianti idroelettrici a medio salto, mettendo in evidenza le loro caratteristiche principali e il loro impiego.
- Turbina Francis Classica
- Turbina Francis a Singolo Stadio
- Turbina Francis a Doppio Stadio
- Turbina Francis ad Albero Orizzontale
- Turbina Francis ad Albero Verticale
La turbina Francis classica è composta da una girante a palette mobili e una corona fissa. Viene utilizzata frequentemente per salti compresi tra i 20 e i 700 metri. Questa configurazione permette un’alta efficienza di conversione dell’energia idraulica in energia meccanica. La semplicità di costruzione e la robustezza la rendono adatta per una vasta gamma di portate e altezze di caduta.
Questa turbina è progettata per funzionare con un solo stadio di conversione dell’energia. È indicata per salti tra i 100 e i 300 metri con portate medie. Grazie alla ridotta complessità meccanica rispetto a turbine multistadio, offre una maggiore affidabilità e costi di manutenzione relativamente bassi.
La turbina a doppio stadio possiede due gruppi di palette che lavorano in serie, aumentando l’efficienza complessiva del sistema. È particolarmente utile per salti intermedi, tra i 300 e i 500 metri, dove può sfruttare al meglio la velocità dell’acqua e la pressione disponibile. L’installazione di due stadii consente una maggiore ottimizzazione dei flussi interni e una migliore gestione delle perdite.
Questa configurazione prevede un albero montato orizzontalmente rispetto al flusso d’acqua, essendo ideale per centrali con limitazioni spaziali in altezza. È comunemente usata per salti tra i 50 e i 150 metri. L’albero orizzontale facilita l’integrazione in spazi ristretti e consente di effettuare più agevolmente operazioni di manutenzione e ispezione.
La configurazione ad albero verticale è preferita per impianti di grande potenza, dove la gestione delle forze assiali è critica per la stabilità operativa. Questa turbina copre una vasta gamma di salti, tipicamente da 100 fino a 600 metri, offrendo elevata efficienza e affidabilità. L’installazione verticale permette un miglior allineamento dei componenti idraulici con i generatori, riducendo le perdite energetiche.
In conclusione, le turbine Francis rappresentano una componente chiave degli impianti idroelettrici a medio salto. La scelta tra i differenti tipi dipende da vari fattori come l’altezza del salto, la portata dell’acqua e le condizioni economiche del progetto. Ogni tipologia ha i suoi vantaggi specifici che devono essere ponderati attentamente per ottimizzare l’efficienza e l’affidabilità dell’impianto idroelettrico.
