In questo breve articolo vi spiegheremo cosa si intende per mini-idroelettrico e mostreremo un impianto che abbiamo realizzato per un’abitazione privata.
Cosa si intende per mini-idroelettrico?
Questa tipologia di impianto risulta essere un’ottima soluzione per alleggerire la bolletta della luce e rendere la propria abitazione più green e, di conseguenza, ridurre le emissioni di gas serra.
Per mini-idroelettrico si intende un impianto di piccola taglia (<5kW) che sfrutta il movimento dell’acqua per produrre energia elettrica utile al fabbisogno dell’abitazione.
Come calcolare la produzione di energia?
Per conoscere in linea di massima la potenza producibile da un impianto idroelettrico (indipendentemente dalla taglia) servono 2 parametri: il salto e la portata.
- salto: questa grandezza viene misurata come la distanza (in metri) di altezza dal punto in cui si preleva l’acqua al punto di posizionamento della turbina. Qualora vi fosse una condotta forzata, ci si rifà alla pressione dell’acqua all’uscita dal tubo;
- portata: questi invece sono i litri al secondo di acqua a disposizione per l’ipotetica turbina.
La formula per il calcolo della potenza massima estraibile è la seguente: Potenza [W] = salto [m] • portata [l/s] • 9,81
In base ai valori di salto e portata si sceglie la tipologia di turbina più adatta.
In figura 1 si possono vedere schematizzate differenti macchine FGS a seconda dei parametri di utilizzo.
Figura 1
Impianto mini-idroelettrico
La turbina mostrata in figura 2 è stata installata presso un’abitazione che presenta elevati consumi energetici. Nella proprietà sgorga una sorgente che permette di utilizzare 2 litri al secondo per un salto di circa 80 metri, dando così una potenza massima teorica nell’intorno di 1.5 kW.
Figura 2
La turbina installata è una Pelton, un tipo di macchina che sfrutta grandi salti per portate ridotte, andando quindi a estrarre il massimo da veloci getti d’acqua che colpiscono delle palette molto particolari come si può vedere in figura 3.
Figura 3
Ovviamente, come in ogni applicazione in cui si converte dell’energia, delle perdite sono presenti e conseguentemente il rendimento cala. La potenza estratta dall’impianto è mostrata in figura 4.
Figura 4
Conclusioni
Sono ormai passati quasi 2 anni dall'installazione di questo impianto e tutto funziona senza problemi, le bollette si sono quasi azzerate (quell'abitazione ha consumi fuori dal normale) e il proprietario ci ha dovuto contattare solo una volta causa eccessivo sporco causato dal forte maltempo.
Come spesso succede, siccome la turbina ha un funzionamento pressoché continuo, le si va ad affiancare un sistema di accumulo che permette di massimizzare l’autoconsumo e, di conseguenza, ridurre ulteriormente la bolletta. In questo caso il proprietario ha optato per delle batterie particolari che utilizzano elementi ecosostenibili.
Ove possibile, che sia un impianto idroelettrico o fotovoltaico, il sistema di accumulo viene sempre consigliato quando si vuole rendere autonoma l’abitazione e ridurre il proprio impatto sul pianeta.