“ Bilancio energetico” Si presenta un'analisi teorica del principio fisico che si manifesta sull’intero sistema innovativo. L’elaborazione dei calcoli è finalizzata a mettere in evidenza l’azione della pressione idrostatica esercitata alla base della colonna piezometrica chiusa. Si intende, inoltre, sottolineare l’importanza funzionale delle diverse fasi operative e il contributo specifico di ciascun elemento coinvolto nel ciclo-processo. (1) Altezza torre piezometrica chiusa (2) Pressione idrostatica bacino di recupero fluido (3) Salto bacino primario di contenimento Altezza della Torre Piezometrica chiusa La torre piezometrica chiusa rappresenta l’elemento tecnico di maggior rilevanza sotto il profilo energetico, includendo anche le apparecchiature ausiliarie di servizio. Come illustrato nel grafico a pagina 4 del progetto descrittivo, il ciclo di funzionamento si articola nelle seguenti fasi principali: (g) espansione e compressione della camera volumetrica, con una portata di 600 litri per ciclo di lavoro; (f) camera a tre vie per la regolazione dei flussi; (e) colonna piezometrica, elemento centrale per la regolazione della pressione idrostatica; (d) base strutturale della torre piezometrica. Caratteristiche tecniche: Superficie interna utile della torre piezometrica chiusa: 1 m² Altezza base: 2 m. Colonna piezometrica: 4,80 m. Camera a tre vie: 2,20 m. Camera volumetrica in espansione: 0,600 m. Totale altezza: 9,60 m. Peso complessivo del fluido: 9.600 kg. Tempo per ogni ciclo di lavoro: 15 secondi. Pressione idrostatica del bacino di recupero fluido Al fine di ottenere un bilancio energetico effettivo tra il bacino di recupero del fluido e la torre piezometrica chiusa, si procede al confronto tra due forze contrapposte: la forza agente alla base della torre e quella presente all’uscita del bacino di recupero. Il bacino di recupero presenta una profondità piezometrica pari a 2 metri e una pressione all’ingresso del condotto di 1,233 bar. La superficie del condotto è di 1 m², corrispondente a una forza idrostatica specifica di 12.095 kg/m². Tali condizioni determinano, alla base della torre piezometrica, una contropressione che agisce lungo la colonna chiusa, generando quindi una spinta idrostatica. Tale spinta risulta contrastata dalla forza peso del fluido presente nella colonna, pari a 9.600 kg. Dalla contrapposizione tra la spinta idrostatica e la forza peso risulta una pressione residua positiva, con un gradiente dal basso verso l’alto della colonna piezometrica, pari a 0,206 bar. Questa pressione residua contribuisce ad amplificare la forza nella fase di aspirazione della camera volumetrica, azionata a sua volta da un pistone pneumatico, il quale è alimentato da una fonte di energia di accumulo esterna. Ciò consente, per ogni singola torre piezometrica, un ciclo di ricarica del fluido preimpostato a 600 litri nella fase di espansione del modulo volumetrico, ottenendo un bilancio energetico positivo superiore al 90%. Salto Bacino primario di contenimento La base dei bacini primari destinati all’accumulo del fluido è interconnessa mediante un collettore orizzontale unico, che consente l’alimentazione alternata delle due unità motrici. Tale configurazione garantisce la continuità operativa dell’impianto di generazione di energia rinnovabile per 365 giorni all’anno, 24 ore su 24. Durante il funzionamento, la configurazione impiantistica permette la sommatoria dei salti idraulici associati a ciascun bacino di accumulo. Nel caso specifico illustrato nella figura 3 del documento pubblicato dal Ministero dello Sviluppo, si realizza un salto idraulico complessivo pari a 70 metri, con una pressione in uscita di 7 bar La configurazione impiantistica consente di ottenere una risultante dalla sommatoria dei contributi altimetrici dei singoli bacini di accumulo. Bacino di contenimento salto /mt.10 - 1/bar. x 7 = salto /mt.70 - 7/bar Portata litri/s 40 per colonna piezometrica per un totale di (28) colonne = litri/s 1.120 Esercizio: litri /s 1120 x N- 68,67 = kg 76910,4 : cv/mt./se. kg 75 = cv/1025,472 x 0,85% red. Turbina = cv/ 871,6512 x 0.736 Kw = Kw 641,535 x 0.95% red. Alternatore = KW 609,45