1. Principio di funzionamento
Quando l’acqua scorre all'interno del tubo sotto pressione, la sua energia cinetica e potenziale può essere convertita in energia meccanica facendo girare una turbina idraulica installata lungo la condotta.
2. Componenti principali
-
Condotta forzata (tubo da 2”): trasporta l’acqua in pressione.
-
Turbina (es. Pelton, Francis o Kaplan in miniaturizzato): converte l’energia dell’acqua in energia meccanica rotazionale.
-
Generatore: collegato all’albero della turbina, trasforma l’energia meccanica in energia elettrica.
-
Regolatori e inverter (se serve corrente alternata stabilizzata).
-
Batteria o accumulo: immagazzina l’energia elettrica prodotta.
3. Produzione di energia (kW)
La potenza elettrica generabile (in kW) dipende da:
P=η⋅ρ⋅g⋅Q⋅H
Dove:
-
P: potenza in watt (W)
-
η: rendimento globale (turbina + generatore), tipicamente 0.6–0.8
-
ρ: densità dell'acqua (≈ 1000 kg/m³)
-
g: accelerazione gravitazionale (9.81 m/s²)
-
Q: portata dell’acqua (m³/s)
-
H: salto idraulico o pressione equivalente (m)
4. Applicazioni tipiche
-
Sistemi off-grid (rifugi, agricoltura)
-
Recupero energetico in impianti idrici o industriali
-
Alimentazione di sensori o dispositivi remoti
Esempio pratico semplificato
Tubo da 2" (DN50), portata 1,5 l/s, pressione 4 bar (≈ 40 metri di salto equivalente), rendimento 65%:
P=0.65⋅1000⋅9.81⋅0.0015⋅40≈382 W
Quindi si producono circa 0,38 kW continui con una portata così.
collegati a un quadro di controllo con inverter. L’acqua viene pompata attraverso tubazioni e distribuita ai campi tramite irrigatori a spruzzo. Il sistema è autonomo e ideale per zone agricole isolate, senza accesso alla rete elettrica.
