Cos'è turbina francis?

Turbina Francis

La turbina Francis è un tipo di turbina idraulica a reazione, ampiamente utilizzata per la produzione di energia elettrica in centrali idroelettriche. È particolarmente adatta per siti con prevalenze medie, tipicamente comprese tra i 25 e i 550 metri, e portate variabili.

Principio di funzionamento:

L'acqua entra nella turbina attraverso una cassa a spirale, che la distribuisce uniformemente attorno al distributore. Il distributore è composto da pale orientabili che regolano la quantità e l'angolazione dell'acqua che entra nella girante. L'acqua, a sua volta, colpisce le pale della girante, facendola ruotare. Durante questo processo, l'acqua perde pressione e velocità, trasferendo la sua energia cinetica alla girante, che è collegata a un generatore elettrico. L'acqua scarica poi nel diffusore per recuperare la pressione statica prima di essere rilasciata nel corso d'acqua.

Componenti principali:

• Cassa a spirale: Guida l'acqua in modo uniforme verso il distributore.
• Distributore (o Paletta Regolatrice): Controlla il flusso d'acqua e la sua angolazione verso la girante. Permette di regolare la potenza erogata dalla turbina.
• Girante (o Ruota): Il componente rotante principale, con pale appositamente progettate per estrarre energia dall'acqua.
• Albero: Trasmette la coppia dalla girante al generatore.
• Diffusore (o Aspiratore): Rallenta l'acqua di scarico dalla girante e recupera parte della pressione, migliorando l'efficienza.

Vantaggi:

• Alta efficienza in un'ampia gamma di portate.
• Adattabile a diverse prevalenze.
• Tecnologia consolidata e affidabile.
• Relativamente compatta.

Svantaggi:

• Costo di installazione elevato.
• Sensibile al fenomeno della cavitazione, che può danneggiare le pale della girante.
• Richiede una manutenzione periodica.

Applicazioni:

• Centrali idroelettriche di medie e grandi dimensioni.
• Impianti di pompaggio idroelettrico (turbine reversibili Francis).

Tipologie:

Esistono diverse varianti di turbine Francis, progettate per ottimizzare le prestazioni in diverse condizioni operative, ad esempio, la turbina Francis assiale.

In sintesi: La turbina Francis è una soluzione robusta ed efficiente per la produzione di energia idroelettrica, adatta a un'ampia gamma di condizioni di prevalenza e portata. La sua capacità di regolazione del flusso la rende particolarmente adatta a gestire le variazioni nella disponibilità di acqua.