Concetti Chiave
- Le centrali idroelettriche generano energia sfruttando la caduta dell'acqua da un bacino creato da una diga, accumulando energia potenziale.
- L'acqua viene convogliata attraverso condotte forzate, dove la sua energia potenziale si trasforma in energia cinetica durante la discesa.
- La turbina, azionata dall'acqua, converte l'energia cinetica in energia meccanica, necessaria per attivare l'alternatore.
- L'alternatore trasforma l'energia meccanica in energia elettrica, che viene poi elevata a tensioni elevate per il trasporto.
- Infine, l'energia elettrica viene distribuita attraverso linee elettriche e trasformata per essere utilizzata nelle abitazioni.
Qual è la produzione di energia idroelettrica?
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.
Conversione dell'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. Nella discesa l'energia potenziale viene convertita in energia cinetica.
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.
Trasformazione in energia elettrica
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 energia elettrica nelle centrali idroelettriche?
- Qual è il ruolo delle condotte forzate nella produzione di energia idroelettrica?
- Come viene gestita la tensione della corrente elettrica prodotta nelle centrali idroelettriche?
L'energia elettrica è prodotta sfruttando l'energia potenziale dell'acqua raccolta in un bacino, che viene fatta cadere da una quota superiore a una inferiore, attivando una turbina che converte l'energia cinetica in energia meccanica, e successivamente in energia elettrica tramite un alternatore.
Le condotte forzate sono tubature con forte pendenza che spingono l'acqua a scendere a grande velocità, convertendo l'energia potenziale in energia cinetica, fondamentale per attivare la turbina nella centrale.
La corrente elettrica prodotta dall'alternatore viene elevata a altissima tensione tramite trasformatori per ridurre le perdite durante il trasporto e, una volta arrivata a destinazione, viene abbassata nuovamente per essere utilizzata in ambito domestico.
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