Ingegneria ed Energie Rinnovabili - Ing.Savino - Sulle tracce dell'ingegneria rinnovabile di Kyoto

Glossario

Accelerazione (o forza) di Coriolis
È una di quelle forze (chiamate anche ‘apparenti’) che si originano nei sistemi di riferimento soggetti a rotazione o a variazioni di velocità, come una giostra, una automobile o la Terra stessa. Il motivo per cui la forza di Coriolis ci è assai meno familiare della forza centrifuga (altra forza apparente), che sperimentiamo tutti i giorni, è solo che essa è troppo debole per essere avvertita dal nostro corpo mentre corriamo od andiamo in automobile.Tale concetto fisico fu introdotto per la prima volta nel 1835 dal fisico francese Gaspard de Coriolis (1792- 1843).

Aerogeneratore
Sistema costituito dall’accoppiamento di un motore eolico con un generatore elettrico. Il primo converte l’energia del vento nell’energia meccanica di un asse rotante; il secondo converte l’energia meccanica in energia elettrica.

Alta tensione (AT)
è una tensione nominale tra le fasi superiore a 35 kV e non superiore a 150 kV.

Altissima tensione (AAT)
è una tensione nominale tra le fasi superiore a 150 kV.

Anemometro
Strumento per la misura della velocità del vento; si realizza tale misura basandosi su principi fisici diversi. Fra i più usati, il più semplice è il cosiddetto anemometro a coppe con contagiri; oltre a questo tipo esistono anemometri ad ultrasuoni ed anemometri laser, questi ultimi hanno il vantaggio di non risentire degli effetti negativi della formazione di ghiaccio.

Anidride carbonica (CO2)
Componente naturale dell’atmosfera. Gas serra, cioè favorisce il cosiddetto “effetto serra”. È anche il prodotto finale della combustione del carbonio. È inoltre uno dei principali gas presenti nel vapore geotermico.

Area del rotore
È l’area “spazzata”, cioè occupata, dal rotore durante la sua rotazione.

Asse orizzontale
È l’asse del rotore e con questo termine si identificano le macchine con l’asse di rotazione del rotore orizzontale. La maggior parte delle macchine eoliche sono di questo tipo.

Asse verticale
È l’asse del rotore e con questo termine si identificano le macchine con l’asse di rotazione del rotore verticale. Le macchine di questo tipo sono meno diffuse.

Bassa tensione (BT)
è una tensione nominale tra le fasi non superiore a 1 kV.

Campo magnetico
Effetto prodotto nell’ambiente circostante da un conduttore percorso da una corrente elettrica.Una lampada accesa, nella quale cioè circola una corrente elettrica, produce un campo magnetico, pur se molto basso.

CO2
Vedi “Anidride carbonica”.

Cut-in
Vedi “velocità del vento di cut-in”.

Cut-out
Vedi “velocità del vento di cut-out”.

dB(A)
Decibel (tipo A). Unità di misura del livello di intensità sonora, pari al logaritmo in base dieci del rapporto tra l’intensità sonora in questione ed una intensità di riferimento (convenzionalmente pari a 10-12 W/m2).Alcuni valori indicativi:
0 dB (A) = soglia di udibilità,
40 dB (A) = rumore in una biblioteca,
70 dB (A) = conversazione ad un metro,
100 dB (A) = interno di una metropolitana,
140 dB (A) = soglia del dolore.

Effetto serra (greenhouse gases)
Fenomeno che consiste nell’intrappolamento nell’atmosfera di parte dell’energia proveniente dalla superficie della Terra, che altrimenti si perderebbe nello spazio. Dipende dalla presenza in atmosfera di alcuni gas (gas serra) e consente di mantenere sulla Terra una temperatura idonea. Le attività antropiche (cioè dell’uomo) possono aumentare la presenza dei gas serra in atmosfera e, con essa, l’effetto serra, dando luogo a cambiamenti climatici.

Fenomeni di Fatica
Per fenomeni di fatica si intende quelli caratterizzati da forze che sollecitano un corpo variando la loro intensità nel tempo. I primi studi sui fenomi di fatica sono stati effettuati nell'ambito della ingegneria aeronautica: infatti le ali degli aerei sono sollecitate notevolmente a fatica.

Fondazioni
Alla base della torre sono necessarie, come per tutte le strutture civili od industriali, delle fondazioni, cioè delle strutture che trasferiscono a terra i carichi che agiscono sulla macchina eolica: peso proprio, spinta del vento ed azioni sismiche.

Generatore
Il generatore ha la funzione di trasformare in energia elettrica l'energia meccanica (di rotazione) trasmessa dal rotore. Attualmente si usano generatori a corrente alternata trifase. In funzione della rete che si deve alimentare il progettista può scegliere tra : alternatori sincroni ed asincroni.

Gradiente
Il gradiente del vento (wind shear) è la variazione della velocità del vento con l’altezza dal suolo. La velocità aumenta con l’altezza, molto velocemente all’inizio e poi sempre più lentamente fino a raggiungere un valore limite della velocità del vento.

Hz
Hertz. Unità di misura della frequenza; indica il numero di volte che un certo fenomeno ciclico si ripete in un secondo di tempo. In elettrotecnica si usa per indicare la frequenza della corrente alternata (comunemente usata nella abitazioni). In questo caso la frequenza della corrente è pari a 50 Hz.

kV
Chilovolt. Unità di misura della tensione. Nelle abitazioni la tensione si sta allineando al valore europeo 0,23 kV (230 Volt). Le linee usate per la trasmissione dell’energia elettrica si dividono in linee ad alta tensione (AT), media tensione (MT) e bassa tensione (BT); le linee BT sono quelle delle abitazioni.

kW
Chilowatt. Unità di misura della potenza elettrica prodotta o consumata; 1kW=1000W.

kWh
Chilowattora. Unità di misura dell’energia elettrica prodotta o consumata. Per esempio, un forno elettrico da cucina può consumare 1,5 kWh per ogni ora di funzionamento.

Legge di Betz
È quella legge che dice che al massimo si potrà convertire il 59% dell’energia cinetica del vento in energia meccanica (idealmente, dato che poi entrano in gioco i rendimenti dei vari sistemi e questa percentuale si abbassa).

Linea elettrica aerea o in cavo
Una “linea elettrica aerea o in cavo” e un complesso di conduttori, isolatori e accessori per trasportare energia elettrica tra due punti di una rete. Un “circuito di una linea elettrica” è un elemento di una linea elettrica costituito da un insieme di conduttori formante un sistema elettricamente indissociabile (trifase o meno) atto a trasportare energia elettrica tra due punti della rete.

Media tensione (MT)
è una tensione nominale tra le fasi superiore a 1 kV e non superiore a 35 kV.

Mini-eolico
Si definisce impianto mini-eolico quello costituito da piccoli aerogeneratori (solitamente uno solo); queste piccole macchine hanno potenze che arrivano fino a poche decine di kW, torri di 10-15m di altezza e diametri del rotore fino a 8-10m.

Mini-wind
Vedi “mini-eolico”.

Moltiplicatore di giri
Serve per trasformare la rotazione lenta delle pale in una rotazione più veloce in grado di far funzionare correttamente il generatore di elettricità.

Mozzo oscillante
Elemento che consente al rotore di oscillare di alcuni gradi perpendicolarmente al piano di rotazione. Questo grado di libertà riduce gli sforzi al piede della pala dovuti alle raffiche, allo strato limite e all'effetto torre.

Navicella
È l’elemento montato alla sommità della torre a cui è collegato il rotore e che contiene al suo interno il moltiplicatore di giri, il generatore di corrente, il sistema di controllo ed il sistema di imbardata.

Off-shore
Gli impianti off-shore sono le wind-farm costruite in mare; solitamente entro 2 km dalla costa.

Ohm
Ohm. Unità di misura della resistenza elettrica; equivalente alla resistenza di un circuito nel quale una forza elettromotrice di un volt mantiene in circolazione una corrente di un ampere.

Rendimento
Riferito a un impianto di produzione di elettricità, è il rapporto tra energia elettrica prodotta ed energia delle fonti primarie utilizzate. È l’inverso del consumo specifico. Si esprime in percentuale.

Rete
Una “rete” è un insieme di stazioni elettriche, di linee aeree o in cavo e di altri impianti elettrici collegati tra loro allo scopo di convogliare l’energia elettrica prodotta dalle centrali elettriche verso i consumatori finali.

Rotore
Il rotore è costituito da un certo numero di pale fissate su di un mozzo progettate per sottrarre al vento parte della sua energia cinetica e trasformarla in energia meccanica di rotazione.

Scala Beaufort
Metodo convenzionale per misurare la forza del vento. I valori di questa scala vanno da 0 a 17 Forza Bft. Lo 0 corrisponde alla calma di vento, invece il 17 all'uragano. Viene utilizzata principalmente nell'ambito delle previsioni meterologiche in ambito nautico, dato che ad ogni valore della scala viene dato un valore probabile dell'altezza delle onde del mare.

Sistema di controllo
Gestisce, automaticamente e non, l’aerogeneratore nelle diverse operazioni di lavoro ed aziona il dispositivo di sicurezza che blocca la macchina in caso di guasto od eccessiva velocità del vento.

Sistema di imbardata
Èun servomeccanismo controllato elettronicamente mediante il quale è possibile mantenere nel tempo un allineamento quanto più continuo tra l'asse del rotore e la direzione del vento per garantire la massima producibilità della macchina.

Sistema di raffreddamento
È il sistema che ha la funzione di raffreddare il generatore di corrente durante il suo funzionamento. Può essere ad aria o a liquido.

Sistema frenante
È costituito da due sistemi indipendenti di arresto delle pale: uno meccanico ed uno aerodinamico. Il primo viene utilizzato per controllare la potenza, come freno di emergenza in caso di eccessiva velocità del vento e per arrestare il rotore. Il secondo viene usato per completare l’arresto del rotore e come freno di stazionamento.

Torre
È la struttura portante della macchina eolica, alla cui sommità è montata la navicella col rotore. Solitamente ha struttura tubolare cava in acciaio.

V
Volt. Unità di misura della differenza di potenziale tra due punti in un campo elettrico (tensione).1000V=1kV.

Velocità del vento di cut-in
È la minima velocità del vento alla quale il rotore della macchina eolica si mette in rotazione; nelle moderne macchine si è riuscito ad abbassare sempre di più questo valore, aumentando così la sfruttabilità dei venti. Ci sono macchine eoliche che hanno una velocità di cut-in di 4,5 – 5 m/s (le piccole macchine eoliche riescono ad essere operative già con una velocità del vento di 3 m/s).

Velocità del vento di cut-out
È la massima velocità del vento alla quale il rotore della macchina eolica può ruotare in sicurezza: a questa velocità viene fermato il rotore per non danneggiare la macchina. Le macchine eoliche hanno una velocità di cut-out di circa 25 m/s.

W
Watt. Unità di misura della potenza elettrica prodotta o consumata; è la potenza sviluppata in un circuito da una corrente di intensità pari ad un ampere che attraversa una differenza di potenziale di un volt.

Wind-Farm
Insieme di aerogeneratori collegati insieme formano le wind-farm, “fattorie del vento”, che sono delle vere e proprie centrali elettriche.

Adduzione
Trasferimento dell'acqua in prossimità della centrale.

Alta tensione (AT)
È una tensione nominale tra le fasi superiore a 35 kV e non superiore a 150 kV.

Altissima tensione (AAT)
È una tensione nominale tra le fasi superiore a 150 kV.

Anidride carbonica (CO2)
Componente naturale dell’atmosfera. Gas serra, cioè favorisce il cosiddetto “effetto serra”. È anche il prodotto finale della combustione del carbonio.

Bacino imbrifero naturale
Il “bacino imbrifero naturale” di un corso d’acqua in un determinato punto è l’insieme delle superfici le cui precipitazioni atmosferiche perverrebbero per scorrimento gravitazionale nel letto del corso d’acqua nel punto considerato in assenza di qualsiasi diversione a monte.
Per estensione si definisce bacino idrografico naturale di una derivazione la somma di tutti i bacini imbriferi naturali delle sue prese.

Bassa tensione (BT)
È una tensione nominale tra le fasi non superiore a 1 kV.

Captazione
Intercettazione dell'acqua ed eventuale suo accumulo.

Classificazione delle derivazioni idroelettriche
Le derivazioni idroelettriche sono classificate in differenti categorie in funzione dell’utilizzazione che è possibile fare degli apporti che esse ricevono, secondo che tali apporti debbano essere turbinati in un intervallo di tempo molto breve, o che invece possano essere conservati per periodi di una certa durata.
Si definisce generalmente un criterio basato sulla durata di riempimento dell’invaso “D”, con la portata annua media corretta.

Colpo d’Ariete
Fenomeno fisico (transitorio) caratterizzato da una brusca variazione di pressione che si caratterizza con onde di pressione che si propagano lungo la tubazione prima in un verso e poi nell’altro; conseguente alle rapide variazioni della portata assorbita in centrale in occasione di variazioni brusche di carico o di blocchi delle macchine.

Condotta forzata
Tubazione prevalentemente metallica di diverso diametro, spessore e lunghezza atta a resistere a sollecitazioni di pressione. Le condotte forzate servono per addurre l’acqua dal bacino di carico o dal pozzo piezometrico alle turbine seguendo con tratti rettilinei (livellette) e gomiti (vertici) l’andamento del terreno lungo il declivio fino alla centrale. Le condotte forzate sono costituite da tubazioni in lamiera di acciaio di spessori crescenti al crescere delle pressioni.

dB(A)
Decibel (tipo A). Unità di misura del livello di intensità sonora, pari al logaritmo in base dieci del rapporto tra l’intensità sonora in questione ed una intensità di riferimento (convenzionalmente pari a 10-12 W/m2). Alcuni valori indicativi: 0 dB (A) = soglia di udibilità, 40 dB (A) = rumore in una biblioteca, 70 dB (A) = conversazione ad un metro, 100 dB (A) = interno di una metropolitana, 140 dB (A) = soglia del dolore.

Derivazione ad acqua fluente
Questa derivazione viene normalmente esercita per un servizio di base e utilizza la portata di volta in volta presente.
D < 2ore (per “D” vedi definizione “Classificazione delle derivazioni idroelettriche”).

Derivazione con riserva d’acqua
Le “derivazioni idroelettriche con riserva d’acqua”, immagazzinano tutti o parte degli apporti nei propri invasi allo scopo di produrre nelle ore di maggiore richiesta.
In funzione della durata di riempimento dell’invaso, sì distinguono:
• le derivazioni a bacino, se 2 ore < D < 400 ore (per “D” vedi definizione “Classificazione delle derivazioni idroelettriche” )
• le derivazioni a serbatoio, se D = 400 ore.
Queste derivazioni hanno in generale un funzionamento che permette di eseguire una regolazione del carico.

Derivazione idroelettrica
Una “derivazione idroelettrica” individua la parte di impianto costituente un’unità di esercizio i cui i gruppi generatori possono indifferentemente:
• turbinare gli apporti alle prese sotto il medesimo salto caratteristico
• pompare l’acqua dal serbatoio inferiore a quello superiore.

Diga
Struttura per trattenere gli apporti di acqua per scopi specifici che crea un serbatoio con una capacità utile ai fini della regolazione delle portate.
Le dighe costituiscono lo sbarramento tipico per l’alimentazione degli impianti a “ serbatoio” o a “bacino”. Le dighe di ritenuta possono essere formate da materiali agglomerati oppure da materiali sciolti.
Se si considera il comportamento statico, le dighe si suddividono in due grandi famiglie: a gravità ed a volta.Dighe a gravità sono quelle nelle quali l’equilibrio statico della costruzione, sotto l’azione delle forze esterne, si realizza col peso del materiale che le costituisce.
Dighe a volta (o ad arco) sono quelle nelle quali si trae profitto dalla curvatura planimetrica della struttura, sfruttandone il funzionamento ad arco per scaricare le azioni esterne, in particolare la spinta idrostatica, sulle sponde della sezione da sbarrare anziché sul fondo di essa.

Diga a gravità
Diga la cui stabilità è assicurata dal suo peso.
Si tratta di un muro avente sezione verticale all’incirca triangolare o trapezia e sezione orizzontale rettilinea o spesso curva. Questo tipo di diga si trova in equilibrio statico per l’azione di due fattori principali: la spinta idrostatica dovuta al contenimento dell’invaso (crescente dall’alto verso il basso, con risultante orizzontale) e il peso della struttura (forza risultante verticale); ecco perché queste dighe hanno uno spessore elevato almeno alla base. Occorre tener presente anche l’azione del ghiaccio e soprattutto delle sottopressioni: le infiltrazioni d’acqua sotto la fondazione della diga creano una pressione verso l’alto che equivale ad una diminuzione del peso della diga e turba perciò quell’equilibrio, fra peso della diga e pressione dell’invaso, sul quale si basa tutta la stabilità dell’opera.

Diga a volta
Diga di forma curva in modo da trasmettere la maggior parte della pressione dell’acqua sui suoi appoggi.
È questa una struttura a pianta curvilinea (una volta ad asse verticale o inclinato, con convessità a monte) che riporta, sotto forma di spinte, sulle due pareti laterali lo sforzo esercitato dalla pressione delle acque. Le sponde laterali devono essere idonee e sopportare la spinta esercitata su di esse, mentre il fondo sopporterà soltanto il peso della struttura.

Energia cinetica
L'energia dell'acqua in movimento. Dipende dalla velocità e dalla massa dell'acqua che cade.

Energia idraulica
Energia derivata dall’energia potenziale e cinetica posseduta dall’acqua.

Energia potenziale
L'energia potenziale è l'energia della massa d'acqua in quiete, funzione della posizione iniziale dell'acqua e del suo punto di arrivo.

Galleria di derivazione in pressione
Lo sviluppo della galleria in pressione è legato alla evoluzione degli impianti a serbatoio.
È possibile sia presente un rivestimento interno contro roccia in calcestruzzo armato atto a sostenere il carico idraulico equivalente all’altezza della colonna d’acqua a monte.

Gallerie e canali di derivazione a pelo libero
La loro natura costruttiva varia al variare della morfologia del terreno e dei siti sui quali si sviluppano, dando origine a costruzioni miste con tratti in galleria scavati nella roccia, altri in muratura a mezza costa ricavati nel pendio del terreno ed altri tratti, realizzati in elevazione e definiti “ponti-canale”, che consentono di superare corsi d’acqua ed avvallamenti. La pendenza longitudinale dei canali si aggira intorno all’1/1000, la velocità dell’acqua è dell’ordine di 2 m/s, la sezione è in funzione della portata; le pareti e la platea sono sempre molto lisce per ridurre al minimo gli attriti.

Generatore
È l'apparato in grado di generare, in un circuito collegato ai suoi morsetti, una corrente elettrica. Si distinguono le classi:
• primari, che trasformano direttamente un'energia di altro tipo (radiante, chimica, ecc.) in energia elettrica, come le pile in genere, le batterie solari, le termocoppie
• elettromeccanici, che trasformano in energia elettrica esclusivamente l'energia meccanica, ricavata in una prima trasformazione dalla fonte primaria di energia.
A questa classe appartengono le dinamo (generatori di corrente continua) e gli alternatori (generatori di corrente alternata) che vengono fatti ruotare dall'energia meccanica fornita da altri apparati come le turbine, che a loro volta l'hanno ricavata dall'acqua.

Griglie
Per trattenere forti quantità di materiale galleggiante si impiegano generalmente griglie fisse, munite di sistema di sgrigliamento manuale o automatico.
Generalmente le griglie sono costituite da profilati piatti, e in alcuni casi si adottano barre a sezione lenticolare o profilata idrodinamicamente: l’interasse fra le barre è tale da lasciare un interspazio dell’ordine di alcuni centimetri, sufficiente ad arrestare le foglie ed i corpi galleggianti, senza dar luogo a perdite di carico eccessive.

Gruppo idroelettrico
Gruppo di macchine rotanti che trasforma l’energia dell’acqua in energia elettrica.
Il gruppo generatore idroelettrico è generalmente costituito da macchine idrauliche (turbine) e da macchine elettriche (generatori) accoppiate meccanicamente.

Gruppo tipo bulbo
Gruppo idroelettrico con turbina idraulica a reazione (tipo Kaplan o elica) adatta per bassissimi salti e grandi portate.
Il generatore e la turbina sono contenuti in un’unica cassa, immersi nel flusso d’acqua.

Impianto ad acqua fluente
Impianto idroelettrico che utilizza la portata del fiume di volta in volta disponibile, in pratica trascurando l’accumulo d’acqua.

Impianto con bacino
Impianto idroelettrico il cui bacino permette l’accumulo di acqua per un periodo di poche settimane al massimo.

Impianto con serbatoio
Impianto idroelettrico il cui serbatoio permette accumulo d’acqua per un periodo superiore a diverse settimane. Un impianto a serbatoio permette generalmente di accumulare acqua durante i periodi di massima portata per mettere in grado la turbina di funzionare durante i successivi periodi di massimo carico.

Impianto di pompaggio per accumulazione o con stazione di pompaggio di gronda
Una “impianto di pompaggio per accumulazione o con stazione di pompaggio di gronda” è un impianto in cui l’acqua può essere sollevata per mezzo di pompe ad uno o più invasi superiori e accumulata per essere successivamente utilizzata per la produzione di energia elettrica.

Impianto idroelettrico
Insieme ordinato di strutture di ingegneria civile, di macchinari e apparecchiature progettato principalmente per convertire l’energia potenziale di gravità dell’acqua in energia elettrica.

Invaso
Un “invaso” è un volume d’acqua disponibile per una gestione energetica o altro realizzato, in generale, per mezzo di un’opera di ritenuta.
Questa gestione può essere sottoposta a vincoli di diversa natura, quali, ad esempio:
• velocità limite di variazione del livello della superficie dell’acqua
• limite stagionale del livello della superficie dell’acqua
• portata riservata a valle dell’opera.
La “capacità utile in acqua” di un invaso è il volume di acqua che esso può contenere tra la quota massima di esercizio nominale e la quota minima di esercizio nominale.

kW
Chilowatt. Unità di misura della potenza elettrica prodotta o consumata; 1kW=1000W.

kWh
Chilowattora. Unità di misura dell’energia elettrica prodotta o consumata. Per esempio, un forno elettrico da cucina può consumare 1,5 kWh per ogni ora di funzionamento.

Media tensione (MT)
È una tensione nominale tra le fasi superiore a 1 kV e non superiore a 35 kV.

Ohm
Ohm. Unità di misura della resistenza elettrica; equivalente alla resistenza di un circuito nel quale una forza elettromotrice di un volt mantiene in circolazione una corrente di un ampere.

Opera di presa
Imboccatura, ubicata prevalentemente nei pressi di sbarramenti d’acqua, generalmente protetta da una griglia metallica attraverso cui una galleria o un canale preleva una quantità di acqua.
Le opere di presa vengono utilizzate per il prelevamento delle acque, secondo le modalità e la misura prevista nell’atto di concessione. Esse sono di norma munite di idonei grigliati, eventualmente equipaggiati di impianto automatico di sgrigliatura per eliminare il materiale solido trasportato dalla corrente e convogliano le acque, con perdite di carico per quanto possibile piccole, nel condotto derivatore.
Le opere di presa sono variabilissime nella forma, secondo le caratteristiche del corso d’acqua e del tipo di sbarramento. Si possono distinguere due principali tipologie:
• opere di presa a pelo libero
• opere di presa in pressione.
Le prime sono tipiche degli impianti di derivazione senza regolazione dei deflussi (traverse), mentre le seconde si trovano, di regola, nelle derivazioni con serbatoio di regolazione (dighe di sbarramento).

Organi di scarico
Permettono la regolazione del volume d'acqua contenuto dallo sbarramento e/o lo svuotamento del serbatoio in modo parziale o totale.
Ogni lago artificiale è provvisto di opere di scarico atte a smaltire le portate eccedenti le derivabili, ed in particolare quelle di piena che possono sopraggiungere a lago colmo.

Portata naturale
La “portata naturale” di un corso d’acqua, in un dato istante e in una determinata sezione trasversale del suo percorso, è la portata che il corso d’acqua avrebbe, in tale istante e in tale sezione trasversale, in assenza di ogni opera idroelettrica o di altra natura che modifichi, direttamente o indirettamente, l’estensione, la natura o il regime idraulico della parte di bacino imbrifero naturale sotteso da detta sezione trasversale.

Potenza lorda di un gruppo
Potenza elettrica prodotta ai morsetti del generatore del gruppo.

Potenza nominale di una centrale elettrica
La “potenza nominale di una centrale” è la somma aritmetica delle potenze nominali delle macchine dello stesso tipo: normalmente i generatori elettrici principali ed ausiliari di tutti i gruppi della centrale, compresi i gruppi di riserva.

Pozzo piezometrico, pozzo di oscillazione
È un opera realizzata al termine della galleria in pressione, generalmente in asse con essa e prima dell’inizio della condotta forzata. Costruttivamente è configurabile come una vasca cilindrica ad asse verticale con altezza totale superiore alla quota di massimo invaso della diga.
La funzione di questi organi, tipici delle adduzioni in pressione, è di presidiare i due tronchi dell’adduzione (galleria e condotta forzata) contro gli effetti del colpo d’ariete, conseguente alle rapide variazioni della portata assorbita in centrale in occasione di variazioni brusche di carico o di blocchi delle macchine.

Quota massima di esercizio normale o quota di ritenuta normale
La “quota massima di esercizio normale o quota di ritenuta normale” è la quota del livello più alto ammesso per l’esercizio dell’invaso o della presa d’acqua nelle condizioni normali di esercizio. Tale quota può essere superata soltanto nell’attuazione delle procedure previste in caso di piena.

Stazione elettrica di distribuzione
Una “stazione elettrica di distribuzione” è la parte di una rete, concentrata in un ben determinato sito, la cui funzione principale è di trasformare l’energia elettrica alla più bassa tensione utilizzabile dal cliente.

Stazione elettrica di trasporto
Una “stazione elettrica di trasporto” è la parte di una rete, concentrata in un ben determinato sito, utilizzata sia per ripartire l’energia elettrica tra le linee di una rete, che per trasferire l’energia elettrica tra reti a tensione diversa.

Turbina a elica
Turbina simile alla turbina Kaplan ma con pale della girante non regolabili adatta per impianti a salto non variabile.

Turbina Cross-Flow o Mitchell-Banky
Turbina ad azione a flusso radiale, caratterizzata dalla costanza dei rendimenti che permette il funzionamento anche per bassi valori percentuali della portata nominale.
Adatta per funzionare con salti da 4 a 200 metri, con portate comprese da 50l/s a 10 mc/s; potenze massime di 1500 KW.

Turbina Francis
Turbina idraulica del tipo a reazione con pale della girante fisse utilizzata di solito con medi o bassi salti e con portate medie.
Le turbine Francis sono caratterizzate da un ingresso dell'acqua nella girante, che è annegata, in direzione radiale centripeta e da uno scarico assiale; sono generalmente impiegate per salti da 10 a 250 metri.

Turbina idraulica
La turbina idraulica trasforma l’energia potenziale dell’acqua in energia meccanica. Essenzialmente, qualsiasi tipo di turbina idraulica è costituito da due principali organi:
a) il distributore (organo fisso)
b) la girante (organo mobile).
La funzione del distributore è essenzialmente quella di orientare e parzializzare i filetti del fluido motore (l’acqua) nella direzione più opportuna per l’ingresso nella girante e trasformare la sua energia potenziale in energia cinetica.
Questa ultima trasformazione può essere completa, come avviene nelle turbine ad azione (Pelton) oppure parziale: in questo caso si parla di turbine a reazione (Francis e Kaplan a elica).
La girante, a cui normalmente è accoppiato direttamente l’alternatore, ha la funzione di trasformare in energia meccanica, l’energia potenziale e cinetica posseduta dal fluido motore.
Le turbine idrauliche si dividono in:
a) turbine ad azione: nelle quali l’energia idraulica è utilizzata sotto forma di energia cinetica
b) turbine a reazione: nelle quali l’energia idraulica è in parte utilizzata sotto forma di energia cinetica ed in parte sotto forma di energia potenziale che agisce direttamente sulle pale della ruota.

Turbina Kaplan
Turbina idraulica assiale del tipo a reazione con pale della girante regolabili utilizzata di solito con grandi portate e bassi salti (da 5 a 30 metri).

Turbina Pelton
Turbina idraulica del tipo ad azione utilizzata di solito con alti salti e piccole portate.
Le turbine Pelton sono costituite da un distributore a uno o più ugelli (fino a 6) in relazione alla portata da inviare alla girante (valore massimo per ugello circa 10-11 mc/s) e da una ruota, calettata sull'albero motore che trasmette la rotazione all'alternatore elettrico.
Sono particolarmente adatte per grandi cadute d'acqua, da 250 a 2500 metri.

Turbina Turgo
è una turbina ad azione che può lavorare con salti tra i 15 ed i 300m. Rispetto alla Pelton ha pale con forma e disposizione diverse ed il getto colpisce simultaneamante più pale, similmente alle turbine a vapore. Il volume d'acqua che una turbina Pelton può elaborare è limitato dal fatto che il flusso di ogni ugello possa interferire con quelli adiacenti, mentre la turbina Turgo non soffre di questo inconveniente. Il minor diametro necessario comporta, a parità di velocità periferica della girante, una maggiore velocità angolare, che consente quindi l'accoppiamento al generatore senza il moltiplicatore, con conseguente diminuzione dei costi ed aumento dell'affidabilità.

Traversa
Opera che sbarra trasversalmente l’alveo, provocando un innalzamento del livello delle acque: di conseguenza, nel tratto a monte della traversa si stabilisce un profilo di rigurgito, di forma ed estensione dipendenti, oltre che dalle portate presenti nel corso d’acqua, anche dalle caratteristiche dell’alveo e dell’opera di derivazione.
Si distinguono in traverse fisse e traverse con paratoie mobili.

V
Volt. Unità di misura della differenza di potenziale tra due punti in un campo elettrico (tensione).1000V=1kV.

Valvola di intercettazione
Organo atto a stabilire o intercettare il passaggio di un fluido in pressione attraverso un condotto od una luce di passaggio.
Gli organi di intercettazione più comunemente impiegati sono:
• valvole a saracinesca
• valvole a farfalla
• valvole tipo sferiche, rotative
• valvole a fuso
• valvole a spillo.

Vasca di carico
Struttura di modesta capacità (<100.000 metri cubi), che serve da polmone di carico per la condotta forzata ed in certi casi a fronteggiare momentanee variazioni di carico.
Come opera civile-idraulica adibita al contenimento di acqua, è necessariamente dotata di sfioratori di superficie o sifoni, che devono smaltire la portata eccedente.
L’ubicazione della vasca spesse volte non permette di sfiorare sul posto; l’acqua è allora convogliata, attraverso una tubazione, in un corso naturale, dopo averne dissipato l’energia cinetica in apposite vasche o dispositivi di smorzamento.
Una paratoia di scarico di fondo, comandata sul posto, è necessaria per lo svuotamento sia in caso di lavori sia di ispezioni anche nel canale di derivazione e per mettere in sicurezza idraulica l’intero impianto. In vasca di carico sono istallate le apparecchiature necessarie all’esercizio dei gruppi di produzione quali:
• sgrigliatore automatico
• misure di livello.

W
àdi misura della potenza elettrica prodotta o consumata; è la potenza sviluppata in un circuito da una corrente di intensità pari ad un ampere che attraversa una differenza di potenziale di un volt.

Accumulatori
Nei sistemi fotovoltaici isolati l’immagazzinamento dell'energia avviene , in genere, mediante degli accumulatori elettrochimici (tipo le batterie delle automobili).

Albedo (coefficiente di riflessione)
Rapporto tra la radiazione solare riflessa e quella ricevuta da una superficie.

Alta tensione (AT)
è una tensione nominale tra le fasi superiore a 35 kV e non superiore a 150 kV.

Altissima tensione (AAT)
è una tensione nominale tra le fasi superiore a 150 kV.

Altezza (o altitudine) solare
Angolo tra la direzione dei raggi solari ed il piano orizzontale.

Angolo di incidenza
Angolo tra la normale (retta perpendicolare) alla superficie e la direzione dei raggi solari.

Anodo
L’elettrodo positivo in un accumulatore elettrochimico (batteria).

Array
Vedi “Campo fotovoltaico”.

Atmosfera standard
Strato atmosferico di caratteristiche ideali, che danno una carattersitica distribuzione di frequenze dello spettro solare denominata AM1.

Bassa tensione (BT)
è una tensione nominale tra le fasi non superiore a 1 kV.

Campo ad inseguimento
Campo fotovoltaico che segue il percorso giornaliero del sole; può essere su un asse o su due assi.

Campo fotovoltaico
Il campo fotovoltaico è un insieme di moduli fotovoltaici (configurati secondo stringhe o pannelli) opportunamente collegati in serie e in parallelo in modo da realizzare le condizioni operative desiderate.

Catodo
L’elettrodo negativo in un accumulatore elettrochimico (batteria).

Cella di riferimento
E' una piccola cella fotovoltaica di cui si conoscono con precisione le caratteristiche; irraggiata dal sole e misurate le grandezze elettriche, consente di risalire ai valori dell'irraggiamento totale.

Cella fotovoltaica
Dispositivo elementare di conversione dell’energia solare in energia elettrica; realizzata in silicio.

CO2
Vedi “Anidride carbonica”.

Convertitore AC/CC
Vedi “Raddrizzatore”.

Convertitore CC/AC
Vedi “inverter”.

Costante solare
Energia media irraggiata dal sole, nell’unità di tempo, su una superficie di area unitaria posta all’esterno dell’atmosfera terrestre ed orientata perpendicolarmente si raggi solari; è pari a 1366 W/m2 secondo recenti misurazioni effettuate tramite satelliti artificiali e spedizioni spaziali.

Declinazione solare
E' l'angolo che la direzione dei raggi solari forma a mezzogiorno, sul meridiano considerato, col piano equatoriale.

Effetto fotovoltaico
L’effetto fotovoltaico è basato sulle proprietà di alcuni materiali semiconduttori (fra cui il silicio, elemento molto diffuso in natura) che, opportunamente trattati ed interfacciati, sono in grado di generare elettricità se colpiti dalla radiazione solare, senza quindi l'uso di alcun combustibile.

Effetto isola
Fenomeno particolarmente pericoloso per i manutentori della rete, ove un tratto isolato per manutenzione risulta tenuto in tensione da un impianto collegato alla rete.

Elettrolita
Il mezzo che permette il meccanismo di trasporto degli ioni fra gli elettrodi positivo e negativo di una batteria.

Eliografo
Strumento che misura la durata dell’irraggiamento solare.

Facciata fotovoltaica
Chiusura verticale esterna resa fotovoltaica da elementi di rivestimento o frangisole fotovoltaici.

Fattore di riempimento
Vedi “Fill-factor”

Fill-factor
Fill factor o fattore di riempimento della cella, che vale circa 0,75 per tutte le celle al silicio; è un fattore di inefficienza della cella. Rapporto tra la potenza massima e il prodotto dato dalla tensione a circuito aperto per la corrente di corto circuito di un dispositivo fotovoltaico.

Grid
Rete elettrica di distribuzione. Vedi “Rete”.

Grid-connected
Collegato alla rete: dicesi di un impianto fotovoltaico collegato alla rete elettrica.

Inverter
Dispositivo che consente la conversione di corrente continua in corrente alternata (convertitore CC-AC).

Irraggiamento
Radiazione solare istantanea incidente sull’unità di superficie; si misura in kW/m2.

KW
Chilowatt. Unità di misura della potenza elettrica prodotta o consumata; 1kW=1000W.

KWh
Chilowattora. Unità di misura dell’energia elettrica prodotta o consumata. Per esempio, un forno elettrico da cucina può consumare 1,5 kWh per ogni ora di funzionamento.

Latitudine
Fissato un punto sulla Terra, angolo che la normale (perpendicolare) alla superficie passante per il punto forma con il piano equatoriale; la latitudine si dice Nord se il punto considerato è sull’emisfero settentrionale, Sud se è sull’emisfero meridionale.

Mappa isoradiativa
Sono mappe che forniscono, per una certa area geografica, il valore della radiazione solare su una superficie unitaria; sono pubblicate da vari organismi in Italia e nel mondo.

Media tensione (MT)
E' una tensione nominale tra le fasi superiore a 1 kV e non superiore a 35 kV.

Meter
Contatore dell’energia elettrica in uscita da un’utenza (cioè prodotta ed immessa in rete).

Modulo Fotovoltaico
Insieme di più celle fotovoltaiche: un modulo fotovoltaico tipo, formato da 36 celle, ha una superficie di circa mezzo metro quadrato ed eroga, in condizioni standard, circa 50W.

Net-metering
Contratto attraverso il quale un privato può cedere le eccedenze di energia elettrica che produce alla rete elettrica; la quantità di energia immessa in rete viene misurata da un apposito contatore (meter). Il valore dell’energia immessa viene poi scontato dalle bollette future dell’utente. Il sistema è diffuso in molti paesi, ed è vigente in Italia dal 2000.

Ohm
Unità di misura della resistenza elettrica; equivalente alla resistenza di un circuito nel quale una forza elettromotrice di un volt mantiene in circolazione una corrente di un ampere.

Pannello
Più moduli fotovoltaici assemblati in una struttura comune.

Potenza di punta (Wp)
La potenza in uscita da un dispositivo FV quando esso lavora in condizioni standard prende il nome di potenza di picco o di punta (Wp) ed è un valore che viene usato come riferimento; le condizioni standard sono una temperatura di 25 °C ed è sottoposta ad una potenza della radiazione pari a 1000 W/m².

Piranometro
Solarimetro che misura l’irraggiamento totale.

Piranometro con banda ombreggiante
Solarimetro per la misura dell'irradiazione diffusa; sono forniti di un dispositivo supplementare che fa da schermo all’irradiazione diretta.

Pireliometro
Solarimetro che misura l’irradiazione diretta; esso presenta una apertura ridotta e riceve i raggi del sole mediante un tubo allungato.

Radiazione diffusa
E' la componente della radiazione solare che incide su una superficie dopo la riflessione e la dispersione dovuta all'atmosfera; incide secondo vari angoli e grazie a questa anche la parte di una superficie che non può essere colpita dalla radiazione solare diretta a causa di ostacoli esterni, non si trova completamente oscurata.

Radiazione diretta
E' quella che colpisce direttamente una superficie con un unico e ben definito angolo di incidenza.

Radiazione globale
Somma delle tre componenti della radiazione solare: diretta, diffusa e riflessa.

Radiazione infrarossa
Radiazione di frequenza inferiore alla luce visibile, componente gran parte dello spettro di emissione degli oggetti “caldi”.

Radiazione riflessa
E' quella che arriva indirettamente su una superficie, dopo aver colpita precedentemente un'altra.

Raddrizzatore
Dispositivo che converte la corrente continua (CC) in corrente alternata (AC).

Semiconduttori
Materiali che presentano, a volte alternandole, caratteristiche sia dei conduttori sia dei materiali isolanti.

Silicio
Materiale semiconduttore maggiormente utilizzato dalle industrie per la fabbricazione delle celle fotovoltaiche; è l'elemento più diffuso in natura dopo l'ossigeno.

Silicio amorfo
Tipo di silicio per celle fotovoltaiche che non ha alcuna struttura cristallina.

Silicio cristallino
Tipo di silicio a struttura cristallina (monocristallino o policristallino).

Silicio di tipo N
Silicio avente una struttura cristallina che contiene impurità cariche negativamente.

Silicio di tipo P
Silicio avente una struttura cristallina che contiene impurità cariche positivamente.

Sistema fotovoltaico
Installazione di moduli fotovoltaici e altri componenti progettata per fornire energia elettrica dalla radiazione solare.

Sistema fotovoltaico connesso in rete
Sistema fotovoltaico collegato alla rete elettrica di distribuzione.

Sistema fotovoltaico grid-connected
Vedi “Sistema fotovoltaico connesso in rete”.

Sistema fotovoltaico isolato
Sistema fotovoltaico non collegato alla rete elettrica di distribuzione.

Sistema fotovoltaico stand-alone
Vedi “Sistema fotovoltaico isolato”.

Solarimetro
Definizione generica che indica tutti gli strumento per la misura delle componenti della radiazione solare.

Stand-alone
Solitario: si dice di impianto fotovoltaico isolato dalla rete elettrica.

Standard Test Conditions (STC)
Condizioni standard di misura della potenza dei dispositivi fotovoltaici: radiazione incidente pari a 1kW/m2, temperatura di 25°C, spettro solare AM1,5.

Stringa
Insieme di pannelli collegati in serie.

Tensione di circuito aperto (Voc)
La tensione massima prodotta da un dispositivo fotovoltaico; si verifica quando non c’è carico applicato. Si misura in volt [V].

V
Volt. Unità di misura della differenza di potenziale tra due punti in un campo elettrico (tensione).1000V=1kV.

Wafer
Sono “fette” di silicio ad elevato grado di purezza, dallo spessore di poche centinaia di micron (un micron è pari a 10-6 m), da cui si ottengono i moduli fotovoltaici.