ITTO20070839A1 - Impianto idroelettrico e relativo procedimento di produzione di energia elettrica - Google Patents
Impianto idroelettrico e relativo procedimento di produzione di energia elettrica Download PDFInfo
- Publication number
- ITTO20070839A1 ITTO20070839A1 IT000839A ITTO20070839A ITTO20070839A1 IT TO20070839 A1 ITTO20070839 A1 IT TO20070839A1 IT 000839 A IT000839 A IT 000839A IT TO20070839 A ITTO20070839 A IT TO20070839A IT TO20070839 A1 ITTO20070839 A1 IT TO20070839A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- water
- tank
- sec
- turbine
- process according
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 53
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 161
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 32
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 29
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 claims description 17
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 13
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 12
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 7
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 2
- 206010003830 Automatism Diseases 0.000 claims 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012358 sourcing Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/06—Stations or aggregates of water-storage type, e.g. comprising a turbine and a pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B17/00—Other machines or engines
- F03B17/005—Installations wherein the liquid circulates in a closed loop ; Alleged perpetua mobilia of this or similar kind
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/40—Use of a multiplicity of similar components
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:
"IMPIANTO IDROELETTRICO E RELATIVO PROCEDIMENTO DI PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA"
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente invenzione concerne un impianto idroelettrico. L'invenzione concerne inoltre il relativo procedimento di pro-duzione di energia elettrica.
Stato dell'arte
Attualmente, e sul mercato, il metodo per ricavare energia elettrica impiegato nelle centrali idroelettriche ad acqua fluente o a serbatoio, bacino e/o invaso (a bassa, media o alta caduta), è quello di sfruttare il salto d'acqua - energia cine-tica - dalla vasca di carico, in alto, all'asse della turbina in centrale, in basso, equivalente ad una altezza H (altezza in metri costante). L'energia cinetica dell'acqua viene trasforma-ta in energia meccanica; l'energia meccanica, tramite l'alternatore, viene trasformata in energia elettrica. Questo è il ciclo di trasformazione energetica, secondo il sistema tra-dizionale adottato nelle centrali idroelettriche di piccola taglia, media taglia, grande taglia. La turbina scarica subito, a valle, l'acqua elaborata e l'acqua elaborata-scaricata non vie-ne più ricuperata in alcun modo nel ciclo di lavoro della cen-trale.
Secondo un primo metodo: si può avere un salto H (metri) alto e costante ed una portata Q (mc/sec.) costante piccola. Vicever-sa, un salto H (metri) basso e costante ed una portata Q (mc/sec.) costante grande. Dipende dalla quantità di acqua che si ha a disposizione e dal tipo di turbina che si vuole usare. L'acqua passa attraverso la turbina, cede la sua energia cinetica, fa ruotare le pale della turbina e l'alternatore collega-to che produce elettricità. Passata la turbina, l'acqua viene subito scaricata, a valle, nel fiume, e non viene più ricupera-ta.
Oppure, viene impiegato un secondo metodo, denominato turbinapompa o pompa-turbina, reversibili, in cui l'apparecchiatura se ruota in un senso lavora come una turbina, se gira in senso contrario funziona come una pompa.
Con il primo metodo su elencato si sfrutta l'energia cinetica dell'acqua una volta sola. Infatti, il volume d'acqua, dopo essere stato elaborato dalla turbina, è subito scaricato nel fiu-me a valle e non viene più ricuperato in alcun modo nel ciclo di lavoro della centrale.
Con il secondo metodo, di giorno, si produce energia elettrica solo dodici ore al giorno (fase turbina), o secondo necessità. La notte, la turbina, viene trasformata in pompa e l'acqua, che di giorno era scesa, per caduta, dal bacino alto al bacino bas-so, producendo energia elettrica, viene ripompata, per 12 ore, o secondo necessità, dal bacino basso al bacino alto, resti-tuendo acqua al bacino alto, in modo da ricuperare acqua e ricominciare, di giorno, la fase turbina.
Questi, a grandi linee, sono i procedimenti noti per produrre energia elettrica, con l'acqua, secondo i sistemi idroelettrici tradizionali. Quindi, l'energia cinetica dell'acqua o viene sfruttata una sola volta, vedi metodo primo, e subito scaricata a valle e non più ricuperata, oppure non si ha uno sfruttamento totale continuo, - 24 ore su 24 ore -, vedi metodo secondo, dell'energia cinetica dell'acqua. Nel metodo pompa-turbina re-versibile, la spesa del trasferimento notturno dell'acqua alle quote superiori, dal bacino basso al bacino alto, viene largamente compensata dal fatto che di notte l'energia elettrica co-sta molto meno che di giorno. E' solo un vantaggio economico. Problema tecnico
Considerati gli inconvenienti del suddetto stato dell'arte, la presente invenzione intende risolvere il gravissimo problema tecnico dell'inquinamento, che si ha con il termoelettrico e nucleare. Risolvere, inoltre, il problema di continuità - rego-larità nella produzione di energia elettrica, che non si ha con il solare ed eolico. Risolvere anche il problema della reperi-bilità - disponibilità della materia prima.
In vista di tale scopo, la presente invenzione provvede un impianto idroelettrico e relativo procedimento di produzione di energia elettrica, quali caratterizzati nelle rivendicazioni allegate.
Essenza dell'invenzione
La presente invenzione provvede un impianto idroelettrico com-prendente almeno una vasca d'acqua bassa (A) ed almeno una va-sca d'acqua alta (B) tra le quali esiste un salto d'acqua se-condo un dislivello (HI), in cui opera una corrispondente tur-bina (T) che trasforma l'energia cinetica dell'acqua in energia meccanica e, tramite un alternatore, in energia elettrica, men-tre l'acqua è scaricata liberamente e/o mediante diffusore, nella detta vasca bassa (A).
Detto impianto è caratterizzato dal fatto che comprende inoltre almeno un gruppo elettropompe (P), alimentato elettricamente mediante l'energia elettrica prodotta a partire da detta turbi-na (T) e che pompa un volume d'acqua (mc/sec.) da detta vasca bassa (A) a detta vasca alta (B), mentre dalla stessa vasca al-ta (B), attraverso detta turbina (T), sostanzialmente lo stesso volume (stessa quantità) d'acqua (mc/sec.) per caduta e/o mediante diffusore viene elaborato dalla turbina (T) e scaricato liberamente e/o mediante diffusore, nella detta vasca bassa (A), in modo che si svolge un ciclo ripetitivo (ABA) in cui si ricicla sostanzialmente sempre lo stesso volume d'acqua (mc/sec.).
L'impianto suddetto è inoltre caratterizzato dal fatto che è autoalimentante, secondo la seguente relazione energetica:
[1] QuEEP > QuEEC (QuEEP maggiore di QuEEC), in cui:
QuEEP = quantità energia elettrica prodotta,
QuEEC = quantità energia elettrica consumata,
nel rispetto delle seguenti misure complementari:
H = metri, P = mc/sec., T = mc/sec., P=T.
Il procedimento di produzione di energia elettrica secondo l'invenzione viene attuato nell'impianto idroelettrico suddet-to, comprendente almeno una vasca d'acqua bassa (A) ed almeno una vasca d'acqua alta (B) tra le quali esiste un salto d'acqua secondo un dislivello (Hi), in cui opera una corrispondente turbina (T) che trasforma l'energia cinetica dell'acqua in energia meccanica e, tramite un alternatore, in energia elettri-ca, mentre l'acqua è scaricata liberamente e/o mediante diffusore, nella detta vasca bassa (A).
Tale procedimento è caratterizzato dal fatto che un gruppo elettropompe (P) viene alimentato elettricamente mediante l'e-nergia elettrica prodotta a partire da detta turbina (T) e pom-pa un volume d'acqua (mc/sec.) da detta vasca bassa (A) a detta vasca alta (B), mentre dalla stessa vasca alta (B), attraverso detta turbina (T), sostanzialmente lo stesso volume (stessa quantità) d'acqua (mc/sec.) per caduta e/o mediante diffusore viene elaborato dalla turbina (T) e scaricato liberamente e/o mediante diffusore, nella detta vasca bassa (A), in modo che si svolge un ciclo ripetitivo (ABA) in cui si ricicla sempre lo stesso volume d'acqua (mc/sec.), così che sostanzialmente lo stesso volume d'acqua (mc/sec.) viene elaborato simultaneamen-te, contemporaneamente, continuamente dalla turbina (T) e sca-ricato, per caduta, dall'alto verso il basso, dalla vasca alta (B) alla vasca bassa (A), mentre simultaneamente, contemporane-amente, continuamente lo stesso volume d'acqua (mc/sec.) viene pompato dalla vasca bassa (A) alla vasca alta (B), secondo un ciclo (ABA) ad anello continuo rinnovabile.
Inoltre, il procedimento secondo l'invenzione è caratterizzato dal fatto che detto ciclo ad anello continuo rinnovabile è autoalimentante, secondo la seguente relazione energetica:
[1] QuEEP > QuEEC (QuEEP maggiore di QuEEC), in cui:
QuEEP = quantità energia elettrica prodotta,
QuEEC = quantità energia elettrica consumata,
nel rispetto delle seguenti misure complementari:
H = metri, P = mc/sec., T = mc/sec., P=T.
Vantaggi primari dell'invenzione
La presente invenzione, utilizzando come materia prima l'acqua (mare, lago, fiume, pozzo), elemento non inquinante, si hanno i seguenti vantaggi:
1°) una fonte quasi inesauribile di materia prima;
2°) l'acqua dà un rendimento costante nel funzionamentorendimento, a differenza del solare ed eolico che non possono garantire una regolare e continua emissione/disposizione di raggi e vento. Inoltre con solare ed eolico si ha un grossissimo impatto ambientale. Un impianto idroelettrico - a riciclo -ha continuità 24 ore su 24. Si può regolare-controllare. Cosa non fattibile con solare (giorno-notte) ed eolico (intensità variabile vento), che dipendono dalle variazioni climatiche del tempo;
3°) si risolvono i gravissimi problemi causati dallo inquina-mento e pericolosità scarti - residui dovuti a combustibili so-lidi, liquidi, gassosi e/o nucleari. Emissione di anidride car-bonica.
In sintesi la nuova invenzione risolve il problema di inquina-mento, pericolosità degli impianti e disponibilità di materia prima. E' pacifico ed ovvio che in un prossimo futuro i combu-stibili solidi, liquidi, gassosi si esauriranno;
4°) l'impianto secondo l'invenzione è in grado di autoalimentarsi, poiché rispettando le misure complementari H = metri, P = mc/sec.,T = mc/sec., P=T, calcolate dall'inventore, si può ottenere il risultato espresso dalla relazione QuEEP maggiore QuEEC (QuEEP > QuEEC), cioè la quantità dell'energia elettrica prodotta dalla turbina T è maggiore della quantità dell'energia elettrica consumata dalla pompa P.
Vantaggi comparativi dell'invenzione rispetto allo stato del-1'arte
Non è possibile, nelle centrali idroelettriche tradizionali og-gi funzionanti arrivare allo stesso risultato del nuovo procedimento/trovato, poiché i sistemi tradizionali a funzionamento continuo sfruttano l'energia cinetica dell'acqua una sola vol-ta. Passata la turbina, il volume d'acqua viene subito scarica-to a valle e non più utilizzato, sfruttato.
Il nuovo procedimento/trovato ricicla simultaneamente contemporaneamente continuamente (come in un circuito chiuso) lo stesso volume d'acqua.
Il procedimento/trovato di nuova concezione si stacca nettamen-te dai due metodi tradizionali su esposti.
Il nuovo procedimento/trovato ha le seguenti caratteristiche vantaggiose:
- non si serve di grandi bacini alti, di grandi dighe, di sbar-ramenti ad acqua fluente, o del sistema turbina-pompa reversi-bile (pompa-turbina). Il procedimento/trovato di nuova conce-zione si basa sullo sfruttamento ininterrotto 24 ore su 24 ore , o secondo necessità, dell'energia cinetica (ciclo ad anello continuo rinnovabile) dello stesso volume d'acqua (mc/sec.), che simultaneamente, contemporaneamente, continuamente viene pompato - scaricato, ripompato - scaricato e così via.
Disegni
La presente invenzione risulterà maggiormente dalla descrizione dettagliata che segue, con riferimento ai disegni allegati, forniti a solo titolo di esempio ed illustranti schematicamente in sezione verticale diverse forme esemplificative di realizzazione dell'impianto idroelettrico secondo l'invenzione, in cui: - la fig. 1 illustra un impianto idroelettrico a due vasche in cascata a riciclo costante dello stesso volume d'acqua e con presa d'acqua primaria nella vasca sottostante (di alimentazio-ne) da falda freatica;
- la fig. 2 mostra un impianto simile a quello di fig. 1, ma con presa d'acqua primaria da pozzo ad esempio artesiano;
- le figure 3, 4 e 5 mostrano due varianti dell'impianto idroe-lettrico di fig. 1, in cui la vasca superiore è diversamente sfalsata, nel piano orizzontale, rispetto a quella inferiore; - la fig. 6 illustra una variante dell'impianto idroelettrico secondo l'invenzione a tre vasche in cascata tra loro, di cui le due superiori sono operativamente disposte in serie tra lo-ro, il tutto in installazione sotterranea con presa di acqua primaria da falda freatica;
- la fig. 7 illustra un'altra variante dell'impianto idroelet-trico secondo l'invenzione a cinque vasche, di cui una sotto-stante (di alimentazione), con presa d'acqua primaria da falda freatica, e quattro sovrastanti (di carico) operativamente di-sposte tra loro in parallelo;
- la fig. 8 mostra un'ulteriore variante di realizzazione del-l'impianto idroelettrico secondo l'invenzione con una vasca sottostante (di alimentazione), con presa d'acqua primaria da falda freatica, e due vasche sovrastanti (di carico) a torre operativamente disposte tra loro in serie;
- la fig. 9 illustra una modifica dell'impianto di fig. 8, in cui la presa d'acqua primaria avviene sia da falda freatica che da pozzo artesiano;
- la fig. 10 illustra ancora un'altra variante di realizzazione dell'impianto idroelettrico secondo l'invenzione con una vasca sottostante (di alimentazione), con presa d'acqua primaria da falda freatica, e due doppie vasche sovrastanti (di carico) di-sposte a castelletto ed a coppie operativamente tra loro colle-gate in serie e in parallelo;
- la fig. 11 mostra pure un'ulteriore variante di realizzazione dell'impianto idroelettrico secondo l'invenzione con una vasca sottostante (di alimentazione), con presa d'acqua primaria da falda freatica, e tre vasche sovrastanti (di carico) a torre operativamente disposte tra loro in serie;
- la fig. 12 mostra una modifica dell'impianto di fig. 11, in cui le vasche sovrastanti quella di alimentazione sono quattro con disposizione a torre, operativamente tra loro in serie. Descrizione dettagliata di alcune forme esemplificative di rea-lizzazione
L'impianto idroelettrico secondo le figure 1, 3, 4 e 5
Con riferimento alla fig. 1 del disegno, nell'impianto idroe-lettrico secondo l'invenzione, con un gruppo di elettropompe -P- sommerse in un pozzo artesiano, si pompa un volume d'acqua in mc/sec., da una vasca bassa -A-, interrata, ad una vasca al-ta -B- fuori terra ed appoggiante sul piano terra. Dalla vasca alta -B-, attraverso una turbina -T-, lo stesso volume (stessa quantità) d'acqua (mc/sec.), per caduta e/o mediante diffusore, viene elaborato dalla turbina -T- e scaricato liberamente e/o mediante diffusore, nella vasca bassa -A-. L'energia elettrica prodotta dalla turbina T alimenta il gruppo elettropompe P. Si svolge il ciclo ripetitivo ABA-ABA-ABA e così via. In sintesi, si ricicla sempre lo stesso volume d'acqua (mc/sec.) che viene pompato dal gruppo elettropompe -P-, dal basso verso l'alto, da -A- a -B-. Lo stesso volume d'acqua (mc/sec.) viene elaborato simultaneamente, contemporaneamente, continuamente dalla turbi-na -T- e scaricato, per caduta, dall'alto verso il basso, dalla vasca -B- di carico alla vasca -A- di alimentazione. Quindi, simultaneamente / contemporaneamente / continuamente riprende il ciclo continuo che pompa da -A- a -B- e scarica da -B- ad -A-. Il ciclo ABA è ad anello continuo rinnovabile.
L'impianto secondo l'invenzione è così in grado di autoalimentarsi e, nel rispetto delle misure complementari: H = metri, P = mc/sec., T = mc/sec., P=T, calcolate dall'inventore, secondo la seguente relazione energetica:
[1] QuEEP > QuEEC (QuEEP maggiore di QuEEC), in cui:
QuEEP = quantità energia elettrica prodotta,
QuEEC = quantità energia elettrica consumata,
si può ottenere che la quantità dell'energia elettrica prodotta dalla turbina T è maggiore della quantità dell'energia elettri-ca consumata dalla pompa P.
Questa è l'essenza del presente procedimento/trovato in un impianto a due vasche secondo la fig. 1, in cui si ricicla sempre lo stesso volume d'acqua.
La stessa descrizione sopra esposta può essere riferita anche alle figure 3, 4 e 5, in cui è però illustrato un impianto più compatto nel suo sviluppo orizzontale, mediante parziale so-vrapposizione della vasca alta -B- rispetto alla vasca bassa -A-.
In proposito alla validità della relazione energetica [1] si noteranno le seguenti osservazioni in:
<<Dispense per il corso di "Tecnologie delle Energie Rinnovabi-li - L'Energia Idraulica ">>, Università degli Studi di Caglia-ri - Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Cap. 3, pp. 8-9:
"... la conversione dell'energia termica in energia meccanica deve necessariamente sottostare ai limiti imposti dal secondo principio della termodinamica, lo stesso non avviene per la conversione dell'energia di pressione e dell'energia cinetica in una turbina idraulica. ... Nel complesso, in virtù dell'as-senza del ciclo termodinamico, il rendimento globale di un im-pianto idroelettrico risulta generalmente molto più elevato del rendimento globale di un impianto motore termico".
Come appare dall'esempio che precede, il nuovo trovato si basa sulle seguenti principali caratteristiche strutturali e funzio-nali:
- Materia prima, l'acqua, non inquinante. Materia prima reperibilissima. Impianto costruibile ovunque dove l'acqua sia reperibile anche in modeste quantità. E' pacifico ed ovvio che quando finirà l'acqua, finirà la vita sulla Terra.
- Materiali impiegati: vasche in cemento armato e/o metallo; turbine e pompe sono apparecchiature funzionanti da più di un secolo e quindi possono dare la più ampia assoluta, illimitata garanzia sulla sicurezza, durata, funzionalità, conduzione, ma-nutenzione, gestione impianto, riparazioni.
- Nuovi impianti: facilità di costruzione delle nuove centrali, basso impatto ambientale e tempi brevi di costruzione.
- Modularità: dell'impianto secondo l'invenzione si possono fa-re dei moduli per aumentare la produzione di energia elettrica. Invece, degli impianti e dei sistemi tradizionali idroelettrici non si possono fare moduli.
- Continuità di funzionamento: il presente trovato può funzionare 24 ore su 24 e per 365 giorni l'anno o secondo necessità. Non risente delle variazioni climatiche, come eolico e solare. Quindi non ha interruzioni nel funzionamento (ovvio, da dedurre i tempi per la manutenzione).
- Manutenzione: minima poiché usando sempre lo stesso volume d'acqua si hanno pochissimi depositi di limo sia sulle pale delle turbine, sia delle elettropompe e pochissimi depositi sia nella vasca di alimentazione, sia nella vasca di carico. Sfrut-tando, usando sempre la stessa quantità d'acqua, il costo ed il consumo della materia prima diventa bassissimo, irrisorio.
- Deflusso minimo vitale: Il presente procedimento/trovato risolve il problema DMV (deflusso minimo vitale) dei fiumi. I rabbocchi d'acqua al ciclo secondo il trovato per perdite, eva-porazione, sfridi sono minimi.
Varianti
L'impianto idroelettrico secondo la fiq. 2
L'erogazione di acqua primaria alla vasca di alimentazione A è provvista a partire da un pozzo artesiano Pa mediante elettro-pompa Pz, la quale è anch'essa elettricamente alimentata a par-tire dalla turbina T. Per il resto si rinvia alla descrizione relativa alla fig. 1.
Anche per questo impianto idroelettrico vale, secondo i calcoli svolti dall'inventore, la relazione energetica [1] sopra speci-ficata.
L'impianto idroelettrico secondo la fig. 6
L'impianto idroelettrico secondo questa variante comprende tre vasche in cascata tra loro, il tutto in installazione interrata con presa di acqua primaria da falda freatica per la vasca in-feriore -A- (vasca di alimentazione). Alla stessa sono sovrap-poste due vasche di carico -B'- e -B"- rispettivamente, le quali sono impilate operativamente in serie tra loro.
Un gruppo di elettropompe -P- sommerse nella vasca di alimenta-zione -A- pompa un volume d'acqua in mc/sec. alla vasca supe-riore -B’-. Dalla vasca di carico superiore -B’-, attraverso una prima turbina -Ti-, lo stesso volume (stessa quantità) d'acqua (mc/sec.), viene scaricato per caduta e/o mediante diffusore, nella sottostante vasca di carico -B"- e viene ulte-riormente elaborato da una seconda turbina -T2- e scaricato li-beramente e/o mediante diffusore, nella vasca bassa -A-. L'e-nergia elettrica prodotta dalle turbine Ti e T2 alimenta il gruppo elettropompe P. Si svolge continuamente il ciclo ripeti-tivo A-B'-B"-A. In sintesi, si ricicla sempre lo stesso volume d'acqua (mc/sec.) che viene pompato dal gruppo elettropompe -P-dal basso verso l'alto, da -A- a -B<1>-. Lo stesso volume d'acqua (mc/sec.) viene elaborato simultaneamente, contemporaneamente, continuamente dalla turbina -Ti- e scaricato, per caduta, dall'alto verso il basso, dalla prima vasca -B<1>- di carico alla seconda e sottostante vasca di carico -B"- e viene elaborato simultaneamente, contemporaneamente, continuamente dalla turbi-na -T2- e scaricato, per caduta, dall'alto verso il basso, nella vasca -A- di alimentazione. Quindi, simultaneamente / con-temporaneamente / continuamente riprende il ciclo continuo che pompa da -A- a -B<1>- e scarica da -B<1>- a -B"- e quindi ad -A-, secondo un ciclo ad anello continuo rinnovabile.
Vale anche in questo caso la relazione [1] sopra riportata. L'impianto idroelettrico secondo la fig. 7
L'impianto idroelettrico secondo questa variante comprende una vasca di alimentazione inferiore -A-, interrata ed alimentata da falda freatica. Alla stessa sono sovrapposte, fuori terra, quattro vasche di carico, rispettivamente -Β'-, -B"-, -B"'- e -B""-, le quali sono affiancate operativamente in parallelo tra loro. Quattro gruppi distinti di elettropompe, rispettivamente -Pi-, -P2-, -P3-, -P4- sommerse nella vasca di alimentazione -A- pompano un volume d'acqua in mc/sec. alla rispettiva vasca superiore -B’-, -B"-, -B"’- e -B""-. Da ciascuna vasca di carico superiore -B’-, -B"-, -B"’- e -B""- lo stesso volume (stessa quantità) d'acqua (mc/sec.) viene scaricato per caduta e/o me-diante diffusore nella sottostante vasca di alimentazione -A- e viene elaborato attraverso una corrispondente turbina -Ti-, -T2-, -T3-, -T4-. L'energia elettrica prodotta dalle turbine Ti, T2, T3 e T4 alimenta i gruppi elettropompe -Pi-, -P2-, -P3-, -P4-. Si svolge continuamente il ciclo ripetitivo A-B'-B"-B"'-B""-A. In sintesi, si ricicla sempre lo stesso volume d'acqua (mc/sec.) che viene pompato dal gruppo elettropompe - Pi, P2, P3, P4 -, dal basso verso l'alto, da -A- a -B<1>-B "-B "<1>-B " "-. Lo stesso volume d'acqua (mc/sec.) viene elaborato simultaneamen-te, contemporaneamente, continuamente dalle turbine -Ti-, -T2-, -T3-, -T4- e scaricato, per caduta, dall'alto verso il basso, dalle quattro vasche di carico nella sottostante vasca di ali-mentazione. Quindi, simultaneamente / contemporaneamente / continuamente si ripete il ciclo continuo che pompa acqua da -A- a -B<1>-B"-B"<1>-B" " e la scarica da -B<1>-B "-B "<1>-B " "- ad -A-, secondo un ciclo ad anello continuo rinnovabile.
Vale anche in questo caso la relazione [1] sopra riportata. Le ulteriori varianti dell'invenzione
Con riferimento alla fig. 8 e seguenti, nel disegno sono illustrate delle varianti, dove lo stesso volume d'acqua mc/sec. viene sfruttato due o più volte: sistema a cascata, oppure va-sche in serie, in parallelo, in piano. Nel trovato di nuova concezione, quale ulteriore variante, per portare un volume d'acqua più in alto, in un sistema a più di due vasche sovrap-poste a cascata, è provvista una vasca di ripresa -Vrip- (vedi fig. il e 12). Questo per risolvere il problema della prevalen-za delle elettropompe e sfruttare più volte l'energia cinetica dallo stesso volume d'acqua.
L'impianto idroelettrico secondo la fig. 8
In questa variante di realizzazione, l'impianto idroelettrico secondo l'invenzione presenta una vasca -A- sottostante (di alimentazione), con presa d'acqua primaria da falda freatica, e due vasche sovrastanti (di carico) -Β'-, -B"- disposte tra loro operativamente in serie ed a torre.
Questo impianto ha sostanzialmente la stessa struttura e lo stesso funzionamento di quello illustrato nella figura 6, alla cui descrizione pertanto si rinvia.
L'impianto idroelettrico secondo la fig. 9
E' sostanzialmente simile a quello illustrato con riferimento alla fig. 8. Esso differisce in ciò che la presa d'acqua prima-ria avviene sia da falda freatica che da pozzo artesiano. E' previsto quindi un ulteriore gruppo di elettropompe -Pi- per alimentare con acqua da pozzo la vasca bassa -A- (vasca di alimentazione). Per il resto si rinvia alla descrizione che precede .
L'impianto idroelettrico secondo la fiq. 10
In questa variante di realizzazione dell'impianto idroelettrico secondo l'invenzione vi è una vasca -A- sottostante e interrata (di alimentazione), con presa d'acqua primaria da falda freati-ca, due doppie vasche sovrastanti e fuori terra (di carico), impilate tra loro a castelletto, -Β'-, -B"- e -B"'-, -B""-, le quali sono disposte tra loro a coppie operativamente in serie (B'/B"' e B"/B"") e in parallelo (B'/B" e B"'/B"").
Stante la disposizione a cascata delle vasche di carico impila-te a coppie in serie (B'/B"' e B"/B""), ciascuna coppia di det-te vasche è alimentata — a partire dalla vasca di alimentazio-ne A, sottostante — mediante un rispettivo gruppo di elettro-pompe -PI- e -P2-.
Considerata ciascuna coppia di vasche impilate in serie, l'ac-qua alimentata alla vasca superiore -Β'-, -B"- viene elaborata e scaricata tramite una prima e rispettiva turbina -Tl-, -T2-, pervenendo nella vasca di carico sottostante -B"'-, -B""-. Da qui, la stessa quantità / lo stesso volume d'acqua viene elaborato e scaricato tramite una seconda e rispettiva turbina -T3-, -T4- pervenendo nella vasca di alimentazione sottostante -A-. Quindi, simultaneamente / contemporaneamente / continuamente si ripete il ciclo continuo che pompa acqua da -A- a -B'-B"- e la scarica da - B'-B"- a -B"'-B""- ad -A-, secondo un ciclo ad anello continuo rinnovabile.
Vale anche in questo caso la relazione [1] sopra riportata. L'impianto idroelettrico secondo la fiq. 11
Questo impianto è sostanzialmente simile a quello illustrato con riferimento alla fig. 8. Ne differisce in quanto l'impilamento a torre comprende in questo caso tre vasche di carico, disposte operativamente in serie, ossia -Β'-, -B"- e -B"'-. Ciascuna vasca di carico alimenta una rispettiva turbina -Ti-, -T2-, -T3- con funzionamento simile a quello spiegato con rife-rimento all'impianto secondo la fig. 6, ma a tripla cascata: da -B'- a -B"- con l'intermediario della turbina -Ti-, da -B"- a -B"'- con l'intermediario della turbina -T2-, e da -B"'- ad -A-con l'intermediario della turbina - T3 -.
E' tuttavia da notare che, stante il dislivello dalla vasca di alimentazione -A- alla vasca di carico superiore -B'-, per risolvere il problema della prevalenza delle elettropompe, è provvista una vasca di ripresa -Vrip-, disposta a livello della vasca di carico intermedia -B"- e la quale è alimentata in con-tinuo con acqua dalla vasca di alimentazione -A-, tramite un primo gruppo elettropompe -Pi-, mentre detta vasca di ripresa alimenta in continuo con acqua la detta vasca di carico supe-riore -B'-, mediante un secondo gruppo elettropompe -P2-.
Per il resto, si rinvia alla descrizione strutturale e funzio-nale dell'impianto, ad esempio, secondo le figure 6 e 8.
L'impianto idroelettrico secondo la fig. 12
E' del tutto simile all'impianto secondo la fig. il, con la differenza che la torre comprende in questo caso quattro vasche di carico, disposte operativamente in serie, ossia -Β'-, -B"-, -B"'- e -B""-. Corrispondentemente sono previste quattro turbi-ne: -Tl-, -T2-, -T3- e -T4-, che operano sui rispettivi quattro salti d'acqua da una vasca all'altra e dei quali l'ultimo porta dalla vasca di carico inferiore -B""- alla vasca di alimenta-zione A, rifornita con presa d'acqua primaria da falda freati-ca.
Anche in questo caso, stante il dislivello dalla vasca di alimentazione -A- alla vasca di carico superiore -B'-, per risol-vere il problema della prevalenza delle elettropompe, è provvi-sta una vasca di ripresa -Vrip-, disposta a livello della vasca di carico intermedia -B"- e la quale è alimentata in continuo con acqua dalla vasca di alimentazione -A-, tramite un primo gruppo elettropompe -PI-, mentre detta vasca di ripresa alimen-ta in continuo con acqua la detta vasca di carico superiore -B'-, mediante un secondo gruppo elettropompe -P2-.
Valgono, per il resto, le stesse considerazioni svolte al punto precedente.
Nelle varie figure del disegno allegato, con -HI- è indicato il dislivello tra il pelo libero dell'acqua in una vasca bassa ed il fondo della vasca alta immediatamente soprastante e che mi-sura il salto d'acqua esistente tra dette vasche, in cui opera una corrispondente turbina che trasforma l'energia cinetica dell'acqua in energia meccanica. Tale energia meccanica, tramite un alternatore di per sé ben noto (e non illustrato nel di-segno), viene quindi trasformata in energia elettrica.
Il procedimento secondo l'invenzione è attuato in un impianto a moduli per aumentare la produzione di elettricità.
Facendo dei moduli, si aumenta la produzione di energia elet-trica. Una turbina = un gruppo elettropompe produce X. Due tur-bine = due gruppi elettropompe producono 2X. Tre turbine = tre gruppi elettropompe producono 3X. E così via. Il volume d'acqua (fig. 1) è sfruttato una volta per ciclo, simultaneamente, contemporaneamente, continuamente, a circuito chiuso. Negli im-pianti a cascata semplice (v. ad esempio fig. 8), lo stesso vo-lume d'acqua viene sfruttato due volte circa per ciclo. Nella soluzione di fig. il, lo stesso volume d'acqua viene sfruttato tre volte circa per ciclo. Nella soluzione di fig. 12, lo stesso volume d'acqua viene sfruttato quattro volte circa per ci-clo. E così via. Nel procedimento/trovato a cascata, lo stesso volume d'acqua, passando a cascata da una vasca all'altra, vie-ne sfruttato - elaborato - scaricato più volte, simultaneamen-te, contemporaneamente, continuamente, a circuito chiuso.
Nel sistema a cascata, vedi fig. 8 e seguenti, la vasca di ca-rico soprastante diventa anche vasca di alimentazione per la vasca sottostante.
In generale, tanta acqua (stessi mc/sec.) entra dall'alto di una vasca di carico (B, Β', B", B"', B"") e tanta acqua (stessi mc/sec.) viene elaborata-scaricata dal fondo della stessa vasca, simultaneamente, contemporaneamente, continuamente.
Tuttavia, in pratica, il volume d'acqua (mc/sec.) pompato dai mezzi a pompa (P) è maggiore di una quantità percentuale esi-gua, dal 1,5% al 2,0%, rispetto al volume d'acqua (mc/sec.) elaborato - scaricato dai mezzi a turbina (T), in modo che il carico d'acqua (H = metri) sui mezzi a turbina è costante, men-tre le eventuali piccole eccedenze tra i valori funzionali dei detti mezzi (P, T) vengono regolate e compensate con un sistema di troppo pieno che dalla vasca alta (B), per caduta, rimanda le minime eccedenze nella vasca bassa (A), in modo che il si-stema rimane in equilibrio ed i livelli nelle dette vasche (A, B) sono costanti con carico d'acqua (H = metri) sempre regolare e costante sui mezzi a turbina (T).
Si noterà che sia il sistema base a due vasche, sia il sistema a cascata, con il metodo del troppo pieno da una vasca all'altra, mantiene piene ed a livello costante H = metri sia la vasca di alimentazione sia la/e vasca/e di carico. La vasca interrata di alimentazione -A- (mare, lago, fiume, pozzo) è una. La/e vasca/e di carico fuori terra - B - Β' - B" - ecc. possono essere anche diverse. Solo nel caso del procedimen-to/trovato a cascata, la vasca di carico soprastante diventa vasca di alimentazione per la vasca sottostante.
Il procedimento secondo l'invenzione si svolge in modo autoalimentante a condizione che i tre parametri funzionali: H = metri, P = mc/sec., T = mc/sec., P=T siano in perfetto equilibrio tra loro .
Naturalmente, P1=P2=P3=P4 e T1=T2=T3=T4, e cosi via. Dove P1=T1, P2=T2 e cosi via, e dove sempre P=T mc/sec. P1+P2+P3+P4=T1+T2+T3+T4 e cosi via. I mc/sec. pompati da -P-sono sempre uguali ai mc/sec. elaborati-scaricati da -T-.
Un esempio di calcolo relativo all'impianto secondo l'invenzio-ne:
P = 6,3 mc/sec. = 6.300 litri/sec.. P = T. T = turbina tipo Kaplan a bulbo: Giri 190 collegata con moltiplicatore di velocita conico per l'accoppiamento con l'alternatore con volano ed altri accessori di corredo necessari per il sistema. L'impianto produce circa 9 MW/h=9.000 KW/h. Per mandare 6,3 mc/sec. nella vasca alta -B- occorrono n° 4 elettropompe da 1.600 litri/sec., per un totale di 6.400 litri/sec. Ogni pompa assorbe 345 KW/h per un totale di 4x345=1.380 KW/h assorbiti. QuEEP=9.000 KW/h prodotti da -T-. QuEEC=1.380 KW/h assorbiti da -P-. 9.000 -1.380 = 7.620 KW/h residui positivi da mandare in rete. Così il sistema si autoalimenta. Ad esempio: in Italia è funzionante un impianto tradizionale ad acqua fluente, quindi procedimentosistema che non ricicla lo stesso volume d'acqua. Volume d'acqua che, passata la turbina, viene subito scaricato a valle nel fiume e non più ricuperato. Impianto la cui turbina elabora 6,2 mc/sec. Questo tipo di impianto ad acqua fluente si avvici-na moltissimo ai calcoli eseguiti dall'inventore e confortano il funzionamento pratico del nuovo trovato. Vedi il citato "Testo di meccanica e macchine".
Si noterà che il nuovo trovato, essendo un impianto idroelet-trico, può essere avviato e riavviato semplicemente avviando la turbina. Massimo: 15/20 minuti. Manovra non possibile con altri impianti.
Se, in un prossimo futuro, miglioreranno di molto le prestazio-ni tecnico-meccaniche di turbine ed elettropompe, il principio QuEEP maggiore di QuEEC si potrà applicare, oltre che alle cen-trali idroelettriche di taglia piccola, anche alle centrali idroelettriche di taglia media e grande. Sempre nel rispetto delle misure H = metri, P = mc/sec., T = mc/sec. e dove sempre P = T in equilibrio tra loro.
Naturalmente, numerose varianti potranno in pratica essere ap-portate rispetto a quanto descritto ed illustrato a solo titolo di esempio, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione e quindi dal dominio della presente privativa industriale.
Claims (32)
- RIVENDICAZIONI 1. Impianto idroelettrico comprendente almeno una vasca d'acqua bassa (A) ed almeno una vasca d'acqua alta (B) tra le quali esiste un salto d'acqua secondo un dislivello (HI), in cui opera una corrispondente turbina (T) che trasforma l'ener-gia cinetica dell'acqua in energia meccanica e, tramite un al-ternatore, in energia elettrica, mentre l'acqua è scaricata li-beramente e/o mediante diffusore, nella detta vasca bassa (A), caratterizzato dal fatto che comprende inoltre almeno un gruppo elettropompe (P), alimentato elettricamente mediante l'energia elettrica prodotta a partire da detta turbina (T) e che pompa un volume d'acqua (mc/sec.) da detta vasca bassa (A) a detta vasca alta (B), mentre dalla stessa vasca alta (B), attraverso detta turbina (T), sostanzialmente lo stesso volume (stessa quantità) d'acqua (mc/sec.) per caduta e/o mediante diffusore viene elaborato dalla turbina (T) e scaricato liberamente e/o mediante diffusore, nella detta vasca bassa (A), in modo che si svolge un ciclo ripetitivo (ABA) in cui si ricicla sostanzial-mente sempre lo stesso volume d'acqua (mc/sec.).
- 2. Impianto secondo la rivendicazione precedente, carat-terizzato dal fatto che è autoalimentante, secondo la seguente relazione energetica: [1] QuEEP > QuEEC (QuEEP maggiore di QuEEC), in cui: QuEEP = quantità energia elettrica prodotta, QuEEC = quantità energia elettrica consumata, nel rispetto delle seguenti misure complementari: H = metri, P = mc/sec., T = mc/sec., P=T.
- 3. Impianto secondo le rivendicazioni 1 e/o 2, caratte-rizzato dal fatto che comprende più di una vasca d'acqua alta (B, Β', B", B"', B""), ciascuna delle quali sovrasta una ri-spettiva vasca d'acqua bassa (A, B, B", B"', B"") con cui comu-nica idraulicamente mediante un rispettivo salto d'acqua (Hi) e dal fatto che in detto rispettivo salto d'acqua è disposta una corrispondente turbina (T, Ti, T2, T3, T4) che trasforma 1'energia cinetica dell'acqua in energia meccanica e, tramite un alternatore, in energia elettrica, mentre l'acqua è scaricata liberamente e/o mediante diffusore, nella detta vasca bassa (A, B, B", B"', B"").
- 4. Impianto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che comprende due vasche d'acqua (A, B) in cascata a riciclo costante dello stesso volume d'acqua e con presa d'ac-qua primaria nella vasca sottostante da falda freatica e/o da pozzo artesiano (figg. 1, 2, 3, 4, 5).
- 5. Impianto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che comprende tre vasche d'acqua (A, Β', B") in ca-scata tra loro, di cui una inferiore è provvista di presa di acqua primaria da falda freatica e/o pozzo artesiano e due su-periori (Β', B") sono operativamente disposte in serie tra loro (figg. 6, 10).
- 6. Impianto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che comprende più vasche d'acqua (A, Β', B", B"', B""), di cui almeno una sottostante (A), con presa d'acqua pri-maria da falda freatica e/o pozzo artesiano, ed una pluralità sovrastanti (Β', B", B"', B"") disposte operativamente tra loro in parallelo (fig. 7, 10).
- 7. Impianto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che comprende più vasche d'acqua (A, Β', B", B"'), di cui almeno una sottostante (A), con presa d'acqua primaria da falda freatica e/o pozzo artesiano, e una pluralità di vasche sovrastanti (Β', B") operativamente disposte tra loro in serie a torre (figg. 8, 9, il, 12).
- 8. Impianto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che comprende più vasche d'acqua (A, Β', B", B"', B"") , di cui almeno una sottostante (A), con presa d'acqua primaria da falda freatica e/o pozzo artesiano, e una pluralità di doppie vasche sovrastanti (Β', B", B"', B"") disposte a ca-stelletto, a coppie operativamente tra loro in serie e tra loro in parallelo (fig. 10).
- 9. Impianto secondo una o più delle rivendicazioni da 3 a 8, caratterizzato dal fatto che comprende più vasche d'acqua (A, Β', B", B"', B""), di cui di cui almeno una sottostante (A) ed almeno una sovrastante (Β', B" B"', B"") e dal fatto che è provvista una vasca di ripresa (Vrip) disposta al di sopra del-la vasca sottostante (A) e la quale è alimentata con acqua di detta vasca sottostante (A), mentre da detta vasca di ripresa (Vrip) si alimenta acqua ad almeno una vasca sovrastante (Β') (figg. 11, 12).
- 10. Impianto secondo una o più delle rivendicazioni pre-cedenti, caratterizzato dal fatto che opera in modo da produrre energia elettrica non inquinante, a basso costo e consumo di materia prima, con materia prima (acqua) non inquinante e se-condo un ciclo ad anello continuo rinnovabile.
- 11. Procedimento di produzione di energia elettrica nel-l'impianto idroelettrico secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente almeno una vasca d'acqua bassa (A) ed almeno una vasca d'acqua alta (B) tra le quali esiste un salto d'acqua secondo un dislivello (HI), in cui opera una corrispon-dente turbina (T) che trasforma l'energia cinetica dell'acqua in energia meccanica e, tramite un alternatore, in energia elettrica, mentre l'acqua è scaricata liberamente e/o mediante diffusore, nella detta vasca bassa (A), caratterizzato dal fat-to che un gruppo elettropompe (P) viene alimentato elettrica-mente mediante l'energia elettrica prodotta a partire da detta turbina (T) e pompa un volume d'acqua (mc/sec.) da detta vasca bassa (A) a detta vasca alta (B), mentre dalla stessa vasca al-ta (B), attraverso detta turbina (T), sostanzialmente lo stesso volume (stessa quantità) d'acqua (mc/sec.) per caduta e/o me-diante diffusore viene elaborato dalla turbina (T) e scaricato liberamente e/o mediante diffusore, nella detta vasca bassa (A), in modo che si svolge un ciclo ripetitivo (ABA) in cui si ricicla sempre lo stesso volume d'acqua (mc/sec.), cosi che so-stanzialmente lo stesso volume d'acqua (mc/sec.) viene elabora-to simultaneamente, contemporaneamente, continuamente dalla turbina (T) e scaricato, per caduta, dall'alto verso il basso, dalla vasca alta (B) alla vasca bassa (A), mentre simultanea-mente, contemporaneamente, continuamente lo stesso volume d'acqua (mc/sec.) viene pompato dalla vasca bassa (A) alla va-sca alta (B), secondo un ciclo (ABA) ad anello continuo rinno-vabile.
- 12. Procedimento secondo la rivendicazione 11, caratte-rizzato dal fatto che detto ciclo ad anello continuo rinnovabi-le è autoalimentante, secondo la seguente relazione energetica: [1] QuEEP > QuEEC (QuEEP maggiore di QuEEC), in cui: QuEEP = quantità energia elettrica prodotta, QuEEC = quantità energia elettrica consumata, nel rispetto delle seguenti misure complementari: H = metri, P = mc/sec., T = mc/sec., P=T.
- 13. Procedimento secondo la rivendicazione 11 e/o 12, ca-ratterizzato dal fatto che viene utilizzata come materia prima l'acqua ed è attuato ovunque l'acqua è reperibile.
- 14. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni da 11 a 13, caratterizzato dal fatto che viene utilizzata una materia prima non inquinante.
- 15. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni da 11 a 14, caratterizzato dal fatto che tutto il ciclo per produrre energia elettrica non e' assolutamente inquinante a nessun livello, né temporale, né spaziale.
- 16. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni da 11 a 15, caratterizzato dal fatto che si ricicla sempre il volume d'acqua pompato (mc/sec.) da mezzi a pompa (P) ed elabo-rato - scaricato (mc/sec.) da mezzi a turbina (T) simultanea-mente / contemporaneamente / continuamente, dove le portate (mc/sec.) dei detti mezzi (P, T) sono uguali, ciò che migliora le prestazioni tecnologiche, i rendimenti, la sicurezza, la funzionalità, la durata, i costi, la gestione dell'impianto.
- 17. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni da 11 a 16, caratterizzato dal fatto che si ricicla sempre so-stanzialmente lo stesso volume d'acqua, di modo che non occorre stoccare grandi quantità di materia prima, a differenza dei sisterni funzionanti con combustibili solidi, liquidi, gassosi, con conseguente massima sicurezza dell'impianto.
- 18. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni da 11 a 17, caratterizzato dal fatto che è autoalimentante al-meno in centrali di piccola taglia e nel rispetto dei seguenti parametri funzionali e dimensionali: H = m, P = mc/sec, T = mc/sec, dove P = T, ossia acqua pompata da P = acqua elaboratascaricata da T, in modo che è verificata la relazione [1] QuEEP > QuEEC.
- 19. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni da 11 a 18, caratterizzato dal fatto che si utilizzano apparecchiature, turbine e pompe, non inquinanti e funzionanti da più di un secolo, le quali forniscono la massima garanzia sulla si-curezza, durata, conduzione, regolarità e continuità di funzio-namento, gestione, manutenzione, riparazione.
- 20. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni da 11 a 19, caratterizzato dal fatto che si opera, indifferen-temente, sia con acqua di alimentazione a bassa temperatura (+1°C), sia alle temperature estive attuali.
- 21. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni da 11 a 20, caratterizzato dal fatto che usa sempre lo stesso volume d'acqua ed il costo ed il consumo della materia prima è bassissimo.
- 22. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni da 11 a 21, caratterizzato dal fatto che il ciclo ad anello continuo rinnovabile funzionante ad acqua, a differenza dei si-stemi solare ed eolico, non dipende quanto al rendimento dal clima, dalle variazioni climatiche, dalla resa tra notte e giorno o dalla intensità del vento, ma è costante, regolare, sicuro, regolabile e non inquinante.
- 23. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni da 11 a 22, caratterizzato dal fatto che è attuato in condizio-ne di basso impatto ambientale.
- 24. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni da 11 a 23, caratterizzato dal fatto che la sua attuazione non richiede regolazioni, controlli, automatismi micro e/o miniaturizzati, regolazioni complesse, sofisticate e/o regolate da al-ta tecnologia prima, durante e dopo il ciclo, in modo che la sua attuazione è sicura, semplice, facile, elementare.
- 25. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni da 11 a 24, caratterizzato dal fatto che la sua attuazione non richiede meccanismi sottoposti ad alte o basse pressioni, rea-zioni chimiche, reazioni nucleari, altissime e/o bassissime temperature.
- 26. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni da 11 a 25, caratterizzato dal fatto che la sua attuazione è esente da scorie, scarti solidi, liquidi, gassosi e/o nucleari, che siano dannosi sia all'uomo sia all'ambiente ed è esente da produzione della dannosa anidride carbonica.
- 27. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni da 11 a 26, caratterizzato dal fatto che è attuato in un im-pianto utilizzante vasche, turbine, pompe, con conseguente sem-plicità e rapidità di costruzione dello stesso.
- 28. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni da 11 a 27, caratterizzato dal fatto che è attuato in un impianto a moduli per aumentare la produzione di elettricità.
- 29. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni da 11 a 28, caratterizzato dal fatto che, in pratica, il volume d'acqua (mc/sec.) pompato dai mezzi a pompa (P) è maggiore di una quantità percentuale esigua, dal 1,5% al 2,0%, rispetto al volume d'acqua (mc/sec.) elaborato - scaricato dai mezzi a turbina (T), in modo che il carico d'acqua (H = metri) sui mezzi a turbina è costante, mentre le eventuali piccole eccedenze tra i valori funzionali dei detti mezzi (P, T) vengono regolate e compensate con un sistema di troppo pieno che dalla vasca alta (B), per caduta, rimanda le minime eccedenze nella vasca bassa (A), in modo che il sistema rimane in equilibrio ed i livelli nelle dette vasche (A, B) sono costanti con carico d'acqua (H = metri) sempre regolare e costante sui mezzi a turbina (T).
- 30. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni da il a 29, caratterizzato dal fatto che si svolge in modo autoalimentante a condizione che i tre parametri funzionali: H = metri, P = mc/sec., T = mc/sec., P=T siano in equilibrio tra loro.
- 31. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni da il a 30, caratterizzato dal fatto che, essendo attuato in un impianto idroelettrico, viene avviato e riavviato semplicemente avviando la turbina.
- 32. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni da il a 31, caratterizzato dal fatto che, tanta acqua (stessi mc/sec.) entra dall'alto di una vasca di carico (B, Β', B", B"', B"") e tanta acqua (stessi mc/sec.) viene elaboratascaricata dal fondo della stessa vasca, simultaneamente, con-temporaneamente, continuamente.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000839A ITTO20070839A1 (it) | 2007-11-22 | 2007-11-22 | Impianto idroelettrico e relativo procedimento di produzione di energia elettrica |
| EP08016432A EP2063102A3 (en) | 2007-11-22 | 2008-09-18 | Hydroelectric power plant and process for generation of electrical energy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000839A ITTO20070839A1 (it) | 2007-11-22 | 2007-11-22 | Impianto idroelettrico e relativo procedimento di produzione di energia elettrica |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITTO20070839A1 true ITTO20070839A1 (it) | 2009-05-23 |
Family
ID=40085674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT000839A ITTO20070839A1 (it) | 2007-11-22 | 2007-11-22 | Impianto idroelettrico e relativo procedimento di produzione di energia elettrica |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2063102A3 (it) |
| IT (1) | ITTO20070839A1 (it) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2458390A (en) * | 2009-04-22 | 2009-09-23 | Carl Derek Sharman | Hydraulic circuit claimed to generate power |
| EP2273100A1 (en) * | 2009-06-10 | 2011-01-12 | Manuel Rebon Mayobre | Hydroelectric power station |
| EP2636885A1 (de) * | 2011-10-31 | 2013-09-11 | Roberto Curati | Methode zur Stromgewinnung mittels eines Pumpenspeicherkraftwerks |
| DE202013103604U1 (de) * | 2013-08-09 | 2013-09-05 | Robert Jobski | Vorrichtung zur Energiewandlung |
| WO2016187659A1 (en) * | 2015-05-25 | 2016-12-01 | Mc2 Energy Pty Ltd | A hydroelectric generation system and a method for hydroelectric generation |
| KR101696574B1 (ko) * | 2016-01-12 | 2017-01-17 | 정재희 | 양수위치 조절이 가능한 부력발전장치 |
| US12228104B2 (en) | 2023-05-08 | 2025-02-18 | International Business Machines Corporation | Harnessing artesian aquifer energy modulating piezoelectric springs |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SI9800133A (sl) * | 1998-05-11 | 1998-10-31 | Alojz Možina | Energetsko obnavljajoča hidroturbinska naprava |
| GB2376270A (en) * | 2001-06-06 | 2002-12-11 | Shiang-Huei Wu | Hydraulic power generating device |
| EP1650430A1 (en) * | 2004-10-25 | 2006-04-26 | Achille André de Wijngaert | Method and apparatus for generating environmentally friendly energy |
-
2007
- 2007-11-22 IT IT000839A patent/ITTO20070839A1/it unknown
-
2008
- 2008-09-18 EP EP08016432A patent/EP2063102A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2063102A2 (en) | 2009-05-27 |
| EP2063102A3 (en) | 2012-12-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Quaranta et al. | Gravity water wheels as a micro hydropower energy source: A review based on historic data, design methods, efficiencies and modern optimizations | |
| Balat | A renewable perspective for sustainable energy development in Turkey: The case of small hydropower plants | |
| Gaius-obaseki | Hydropower opportunities in the water industry | |
| Wagner et al. | Introduction to hydro energy systems: basics, technology and operation | |
| ITTO20070839A1 (it) | Impianto idroelettrico e relativo procedimento di produzione di energia elettrica | |
| CN100562659C (zh) | 无坝水能发电系统 | |
| Etemadi et al. | Electricity generation by the tidal barrages | |
| HRP20110835A2 (hr) | Solarna termalna hidroelektrana za istovremenu proizvodnju energije i pitke vode | |
| Halder et al. | Efficient hydroenergy conversion technologies, challenges, and policy implication | |
| WO2012177182A1 (ru) | Каскад деривационных гидроэлектростанций | |
| WO2019021000A1 (en) | TANEMOTRIC ENERGY CAPTURE SYSTEM | |
| Charcosset et al. | Hydrostatic pressure plants for desalination via reverse osmosis | |
| CN105156263A (zh) | 一种利用海洋潮汐的发电系统 | |
| CN104653389A (zh) | 无水轮机水力发电机组 | |
| Kubiak-Wójcicka et al. | Exploitation of rivers in Poland for electricity Production–Current condition and perspectives for development | |
| CA2801045A1 (en) | Ocean or sea hydro power plant | |
| Jeffs | The application potential of hydro power | |
| CA2682966A1 (en) | Power storage and regeneration facility | |
| Elliott | Planning and installing micro-hydro systems: a guide for designers, installers and engineers | |
| KR101338950B1 (ko) | 태양광 보완 우수활용 발전장치 | |
| KR20220161836A (ko) | 에너지 복합생산 시스템 | |
| HRP20110536A2 (hr) | Solarna termalna hidroelektrana s direktnim pogonom pumpnog sustava | |
| CN111396234A (zh) | 循环水动力发电 | |
| US20250270976A1 (en) | Electrical power generation system | |
| RU2628942C2 (ru) | Генератор гидроэлектроэнергии |