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Origine della Forza Motrice Idraulica

La forza motrice idraulica è fisicamente convertibile in energia attraverso diverse modalità di sfruttamento della stessa, ma attenzione, l'energia sarà sempre proporzionale al volume di acqua e al dislivello a sua disposizione

Lo sfruttamento dell’energia idraulica è conseguenza della modalità con cui la parte del ciclo dell’acqua che si svolge a livello del suolo può essere modificata dall’intervento dell’uomo.

Per chiarire come tale energia si renda disponibile ad una conversione in energia elettrica, si può fare ricorso ad una esperienza comune considerando il generico schema di una centrale idroelettrica: fiume, canale di derivazione, centrale, restituzione al fiume.Considerando due sezioni 1 e 2, rispettivamente a monte e a valle della centrale, ci si può domandare quali siano le modificazioni prodotte sul deflusso delle acque dall’inserimento della centrale; ovvero quali modificazioni si riscontrino tra funzionamento ed arresto delle attività della centrale. L’esperienza insegna che è comunque possibile scegliere le due sezioni in modo tale che l’osservatore della corrente non riesca a percepire lo stato di attività della centrale, qualunque siano i relativi strumenti di misura. Se dunque l’energia associata al deflusso differisce in entrambi i casi tra le due sezioni della stessa quantità, sebbene la centrale sia attiva o inattiva cosa ne è della potenza che si libera quando è in funzione la centrale, o equivalentemente, cosa ne è della potenza che non produce? La chiusura del bilancio di potenza o di energia della corrente liquida, in assetto di centrale funzionante, può avvenire solo offrendo all’acqua una via caratterizzata da una minore resistenza, ovvero dissipando, a centrale ferma, tutta la potenza o energia sotto forma di attrito tra liquido-aria, liquido-alveo, e, in ogni caso, in calore.

La produzione idroelettrica mondiale equivale quindi alla sottrazione di una equivalente quantità di calore, quantità che, con un ritardo più o meno grande, verrà comunque ceduta all’ambiente in corrispondenza del trasporto della stessa e dell’uso finale.

Per valutare quella che è la potenza di un impianto bisogna considerare il prodotto tra l’accelerazione di gravità(9,81), la portata (Q), il salto a disposizione dell’acqua (H) e il rendimento dell’impianto (n):

P = 9,81 x Q x H x n

Esprimendo la portata in metri cubi al secondo, il salto in metri e il rendimento in percentuale si ottiene il valore dela potenza in kW.