Turbina coclea PROGETTAZIONE E COSTRUZIONE
DESIGN STORICO E TECNOLOGIA AVANZATA
Spesso identificata come vite di Archimede, si pone come un’innovazione significativa nel settore delle energie rinnovabili, specialmente nell’idroelettrico. Questa tecnologia, sebbene radicata in un principio antico, è stata efficacemente modernizzata per rispondere alle crescenti esigenze di un’energia pulita e sostenibile nell’era contemporanea.
Storicamente la vite di Archimede è nata per il funzionamento come pompa. Solo recentemente questa tecnologia è stata usata in scala industriale per il funzionamento come turbina.
Un approccio innovativo
Produzione di Energia Elevata
La turbina a coclea si distingue per l’elevata produzione di energia. Un chiaro esempio è la nostra installazione di Goito, con una produzione energetica di 1200 kWh/giorno, dimostra un’alta efficienza nella conversione dell’energia idraulica in energia elettrica. Il costo di un impianto a coclea è inferiore rispetto ad altre tipologie ed anche i costi di manutenzione.
Alta Efficienza con Variazioni di Portata
Un punto di forza della turbina a coclea è la sua capacità di mantenere un’alta efficienza operativa anche con flussi d’acqua che variano. Questo la rende una soluzione ideale per impianti idroelettrici situati in aree con regime idrologico variabile.
Caratteristiche Tecniche Robuste
La turbina di Archimede o coclea è una macchina volumetrica per cui la portata che attraversa la turbina dipende solo dal numero di giri. Si tratta di una macchina robusta e affidabile, tollerante al materiale trasportato dall’acqua e capace di gestire il livello dell’acqua in modo efficiente.
Monitoraggio e Controllo Avanzati
Il software di monitoraggio consente agli operatori di accedere ai dati dell’impianto in tempo reale da dispositivi come PC, tablet e smartphone. Questo accesso immediato alle informazioni consente un controllo più accurato delle condizioni operative, rendendo possibile l’identificazione rapida di eventuali problemi o inefficienze.
Generalmente, questi sistemi sono dotati di interfacce utente intuitive che possono essere personalizzate in base alle esigenze specifiche dell’operatore o dell’impianto.
schede tecniche delle nostre installazioni
| Caratteristica | Genzone (Min/Max) | Lambro (Min/Max) | Castiglione (Min/Max) | Goito (Min/Max) |
| Salto Geodetico/Netto (m) | 3,0 m | 1,72 m | 2,2 m | 2,6 m |
| Portata Massima (m³/s) | 8 m3/s | 1,6 m3/s | 0,5 m3/s | 0,6 m3/s |
| Portata Minima (m³/s) | 1,2 m3/s | N/A | N/A | N/A |
| Tipologia di Sito | Canale irriguo | Traversa fluviale | Traversa fluviale | Traversa fluviale |
| Approvvigionamento Idrico | Derivazione da corso d’acqua | Derivazione da corso d’acqua | Derivazione da corso d’acqua | Derivazione da corso d’acqua |
| Tipologia di Turbina Installata | n.2 Coclee | Coclea | Coclea | Coclea |
| Salto Nominale (m) | 3,0 m | 1,72 m | 2,20 m | 2,6 m |
| Portata Nominale (m³/s) | 4 m3/s | 6,5 m3/s | 2,5 m3/s | 3,0 m3/s |
| Range di Funzionamento (m³/s) | 1,2 – 8 m3/s | 1,3 – 6,5 m3/s | 0,5 – 2,5 m3/s | 0,6 – 3,0 m3/s |
| Potenza Nominale (kW) | 2 x 78 kW | 75 kW | 38 kW | 53 kW |
| Funzionamento | A giri variabili | A giri variabili | A giri variabili | A giri variabili |
| Tipologia di Generatore | Asincrono + Inverter/AFE | Elettrico – Oleodinamico | Asincrono + inverter/AFE | Asincrono + inverter/AFE |
| Potenza di Targa del Generatore (kW) | n.2 da 90 kW | 90 kW | 45 kW | 55 kW |
| Velocità di Rotazione (rpm) | 1000 rpm | 991 rpm | 1000 rpm | 1000 rpm |
| Tensione ai Morsetti (V) | 400 V | 400 V | 400 V | 400 V |
| Potenza a Piena Potenza (kWh giornalieri) | N/A | 1’800 kWh | N/A | 1’200 kWh |
| Anni per Emissioni Zero | N/A | 6,5 anni | N/A | N/A |
L’installazione di queste turbine a coclea in diversi siti ha portato una serie di vantaggi significativi in termini di efficienza energetica, sostenibilità ambientale, facilità di gestione e manutenzione, consolidando la loro posizione come soluzione efficace e rispettosa dell’ambiente nel campo dell’energia idroelettrica.
Flessibilità Operativa e Ampio Campo di Funzionamento: le turbine a coclea si adattano bene a diversi ambienti, come canali irrigui e scarichi di impianti di depurazione, e possono funzionare efficacemente con una o due coclee in parallelo. Questa versatilità è ulteriormente potenziata dalla regolazione a giri variabili, che garantisce un rendimento ottimale su un ampio campo di portata;
Produzione di Energia e Sostenibilità Ambientale: le turbine a coclea hanno dimostrato una capacità produttiva notevole, con esempi che vanno dai 900 ai 1200 kWh giornalieri. Inoltre, l’impatto ambientale di queste turbine rimane entro i parametri della Tassonomia finanziaria UE, contribuendo a un approccio più sostenibile alla generazione di energia;
Monitoraggio e Gestione Avanzata: un aspetto chiave è la capacità di monitorare e gestire l’impianto a distanza attraverso software dedicati. Questi sistemi permettono di controllare in tempo reale vari parametri fondamentali, come la portata, il livello a monte, la velocità di regolazione e la potenza prodotta;
Manutenzione Semplificata: le turbine a coclea richiedono manutenzione semplice e poco frequente, un vantaggio significativo in termini di costi operativi e di tempo. La semplicità di manutenzione è ulteriormente supportata dal SISTEMA VETTORELLO, che fornisce una piattaforma digitale per la gestione efficiente dell’intero impianto;
Minimo Impatto Ambientale e Rispetto del DMV: le turbine a coclea di Vettorello sono state progettate per avere un basso impatto ambientale, garantendo al contempo il rispetto del Deflusso Minimo Vitale (DMV), una caratteristica importante per la protezione degli ecosistemi fluviali.
BASSO IMPATTO AMBIENTALE E CONTROLLO DA REMOTO
Si dimostra particolarmente efficiente in situazioni dove i dislivelli sono limitati e le portate sono elevate, come in piccoli corsi d’acqua o in contesti dove la costruzione di grandi infrastrutture idrauliche non è possibile o non è desiderabile. Spesso il suo campo di applicazione si sovrappone a quello delle turbine Kaplan.
Sebbene non raggiunga le capacità massime delle grandi turbine idroelettriche, la sua efficacia in impianti di piccola e media scala la rende una soluzione ottimale per comunità locali, aziende agricole o piccole industrie.
Si adatta inoltre molto bene agli ambienti in cui è necessario minimizzare l’impatto ambientale e paesaggistico. Questo la rende particolarmente attraente per progetti di energia rinnovabile che mirano a integrarsi armoniosamente con l’ecosistema locale, evitando le grandi modifiche ambientali spesso associate alle installazioni di turbine più tradizionali.
Si è dimostrata anche particolarmente efficiente anche con flussi d’acqua minimi, a differenza di altre turbine che richiedono portate più significative per essere efficienti.
Uno dei principali vantaggi della coclea è il suo basso impatto ambientale, specialmente se confrontato con le centrali idroelettriche tradizionali.
Non richiede grandi sbarramenti o modifiche significative al corso d’acqua, preservando l’ecosistema fluviale. Inoltre, è noto che permette il passaggio sicuro di pesci e altri organismi acquatici, contribuendo alla conservazione della biodiversità locale.
Il nostro studio LCA ha avuto importanti esiti sulla compensazione di Co2 che può essere da Vettorello calcolata per la certificazione.
Le moderne turbine a coclea possono essere equipaggiate con sistemi di controllo e monitoraggio da remoto. Questa caratteristica è particolarmente utile in siti remoti o di difficile accesso.
Il principio di funzionamento della turbina a coclea si basa su quello di una vite di Archimede immersa parzialmente nell’acqua, che la attraversa dall’alto verso il basso lungo il suo asse. Generalmente, queste turbine vengono installate in piccoli corsi d’acqua, canali o presso piccoli sbarramenti esistenti.
La capacità produttiva varia in base alle dimensioni dell’installazione e alle caratteristiche del sito. In genere, sono ideali per impianti di qualche centinaio di kW, rendendole versatili per una vasta gamma di applicazioni.
Le turbine a coclea trovano applicazione in diversi ambiti, dai piccoli sistemi di irrigazione agricola alla generazione di energia per comunità rurali o aziende. Sono particolarmente utili in contesti dove è necessario un impatto ambientale minimo, come in aree protette o siti di interesse paesaggistico.