Concetti Chiave
- Le centrali idroelettriche producono energia sfruttando l'acqua raccolta in un bacino artificiale creato da una diga, che fornisce energia anche in periodi di secca.
- L'acqua scorre attraverso condotte forzate, convertendo l'energia potenziale in energia cinetica, per poi azionare una turbina nella centrale.
- La turbina trasforma l'energia cinetica in energia meccanica, regolata da valvole che controllano il flusso d'acqua e la velocità di rotazione.
- L'alternatore converte l'energia meccanica della turbina in energia elettrica, che viene successivamente trasformata in alta tensione per ridurre le perdite di trasporto.
- La corrente elettrica viene trasportata tramite linee elettriche e, al punto di utilizzo, la tensione viene ridotta per l'uso domestico tramite trasformatori.
Le centrali idroelettriche
Queste centrali producono energia elettrica sfruttando l'energia che una massa d'acqua, raccolta in un bacino, è in grado di fornire quando viene fatta cadere da una quota superiore ad una inferiore.
1- Prima di tutto viene costruita una diga per formare un bacino di raccolta dell'acqua, cioè un lago artificiale, da cui sia possibile prendere acqua anche quando il fiume è in magra o in secca. L'acqua trattenuta dalla diga possiede energia potenziale.
2- Da questo bacino l'acqua viene inviata alla centrale attraverso grosse tubature, le condotte forzate, chiamate così perché hanno una forte pendenza e forzano l'acqua, cioè la spingono a scendere a forte velocità.
3- Quando arriva alla centrale uscendo dalle condotte forzate con impeto, l'acqua mette in azione una turbina, una grossa ruota metallica con numerose pale sempre in metallo. Questa turbina trasforma l'energia cinetica (ottenuta dalla caduta dell'acqua) in energia meccanica (il movimento rotatorio della turbina).
Apposite valvole sono in grado di far uscire una maggiore o minore quantità d'acqua dalla condotta forzata e quindi di far girare più o meno rapidamente la ruota della turbina permettendo così di variare la produzione di energia.
4- Con il suo movimento la turbina mette in azione l'alternatore che è in grado di trasformare l'energia meccanica trasmessa dalla turbina in energia elettrica.
5- L'acqua uscita dalla turbina viene scaricata nel fiume a valle attraverso apposite condotte mentre la corrente elettrica prodotta dall'alternatore viene inviata ai trasformatoriche elevano la tensione, cioè trasformano la corrente a media tensione uscita dalla centrale (tra 1000 e 2000 volt) in corrente ad altissima tensione (fino a 380000 volt)per diminuire le perdite nel trasporto.
6- Infine la corrente viene trasportata nelle linee elettriche,composte da cavi conduttori sospesi su tralicci in metallo e, arrivata nel luogo di utilizzo, passa di nuovo nei trasformatori che questa volta abbassano la tensione, per renderla adatta agli usi domestici.
Domande da interrogazione
- Come viene prodotta l'energia elettrica nelle centrali idroelettriche?
- Qual è il ruolo delle condotte forzate nelle centrali idroelettriche?
- Come viene gestita la tensione della corrente elettrica prodotta?
L'energia elettrica viene prodotta sfruttando l'energia potenziale dell'acqua raccolta in un bacino, che viene convertita in energia cinetica e poi in energia meccanica tramite una turbina, infine trasformata in energia elettrica da un alternatore.
Le condotte forzate trasportano l'acqua dal bacino alla centrale con forte pendenza, convertendo l'energia potenziale in energia cinetica, necessaria per azionare la turbina.
La corrente elettrica prodotta viene inviata ai trasformatori che elevano la tensione per ridurre le perdite nel trasporto, e successivamente, nei luoghi di utilizzo, la tensione viene abbassata per renderla adatta agli usi domestici.
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