IT202100020951A1 - DEVICE FOR CONVEYING A LIQUID UNDER PRESSURE FOR EQUIPMENT FOR THE PRODUCTION OF HYDROELECTRIC ENERGY - Google Patents

DEVICE FOR CONVEYING A LIQUID UNDER PRESSURE FOR EQUIPMENT FOR THE PRODUCTION OF HYDROELECTRIC ENERGY Download PDF

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IT
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turbine
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IT102021000020951A
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Nicola Fruet
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Hp Energy Srl
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Description

Descrizione di Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo: ?DISPOSITIVO CONVOGLIATORE DI UN LIQUIDO IN PRESSIONE PER APPARATI PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA IDROELETTRICA?. Description of Patent for Industrial Invention entitled: ?DEVICE FOR CONVEYING A LIQUID UNDER PRESSURE FOR EQUIPMENT FOR THE PRODUCTION OF HYDROELECTRIC ENERGY?.

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo convogliatore di un liquido in pressione per apparati per la produzione di energia idroelettrica. In particolare, il presente dispositivo convogliatore ? applicabile ad un impianto idraulico, in cui sfruttando i salti geodetici (piezometrici) di flussi d?acqua disponibili in acquedotti, fognature, impianti di irrigazione, ecc..., ? possibile produrre energia elettrica. The present invention relates to a device for conveying a liquid under pressure for apparatus for the production of hydroelectric energy. In particular, this conveyor device ? applicable to a hydraulic system, in which by exploiting the geodetic (piezometric) jumps of water flows available in aqueducts, sewers, irrigation systems, etc..., ? possible to produce electricity.

Spesso gli impianti idraulici destinati alla collettivit?, come acquedotti, fognature e grandi impianti di irrigazione, comprendono vasche per l?acqua disposte ad altezze diverse e collegate tra loro tramite tubazioni, pompe, sistemi di controllo, ecc.; in pratica tra le vasche ? presente un salto geodetico, spesso intorno a 150 metri, in cui l?acqua scorre per gravit? dalle vasche superiori a quelle inferiori. Plumbing systems intended for the community, such as aqueducts, sewers and large irrigation systems, often include water tanks arranged at different heights and connected to each other via pipes, pumps, control systems, etc.; in practice between the tanks ? Is there a geodetic jump, often around 150 meters, where the water flows by gravity? from the upper tanks to the lower ones.

Negli ultimi anni, al fine di minimizzare i costi sostenuti dai gestori di questi impianti per l?acquisto di energia elettrica dalla rete, sono state proposte soluzioni tecniche che prevedono il recupero di una parte dell?energia potenziale dell?acqua, cio? che prevedono lo sfruttamento dei salti geodetici o piezometrici, anche se di modesta entit?, generalmente corrispondenti a 150 metri, per la produzione di energia elettrica in situ. In recent years, in order to minimize the costs incurred by the operators of these plants for the purchase of electricity from the grid, technical solutions have been proposed which envisage the recovery of a part of the potential energy of the water, i.e. which provide for the exploitation of geodetic or piezometric jumps, even if modest, generally corresponding to 150 meters, for the production of electricity in situ.

In particolare, gli apparati noti per la produzione di energia idroelettrica comprendono: In particular, the known apparatuses for the production of hydroelectric energy include:

- un condotto di alimentazione di un flusso d?acqua in pressione; - a supply pipe for a pressurized water flow;

- un dispositivo a turbina provvisto di: - a turbine device equipped with:

- una bocca di entrata del flusso d?acqua, associata al condotto di alimentazione; - a water flow inlet, associated with the supply duct;

- una girante provvista di pale configurata per ruotare per effetto del passaggio del flusso d?acqua; e - an impeller equipped with blades configured to rotate due to the passage of the water flow; And

- una bocca di uscita del flusso d?acqua stesso. - an outlet for the water flow itself.

Gli apparati comprendono anche un condotto di uscita del flusso d?acqua, associato alla bocca di uscita e un generatore di corrente elettrica associato al dispositivo a turbina e atto a generare corrente elettrica in funzione del moto rotativo della girante. The apparatuses also comprise an outlet conduit for the water flow, associated with the outlet mouth and an electric current generator associated with the turbine device and able to generate electric current as a function of the rotary motion of the impeller.

Gli apparati noti, tuttavia presentano alcuni inconvenienti principalmente legati al fatto che il flusso di acqua in arrivo all?apparato stesso presenta pressione e portata variabili in funzione delle condizioni meteorologiche giornaliere e/o stagionali e che possono creare sbalzi di pressione o la formazione di moti turbolenti che possono alterare in modo significativo il moto della girante e, conseguentemente, la produzione di energia elettrica. Il compito principale della presente invenzione ? quello di escogitare un dispositivo convogliatore di un liquido in pressione per apparati per la produzione di energia idroelettrica che consenta di ottenere sempre la massima produzione possibile di energia elettrica, anche al variare delle condizioni di esercizio. Known apparatuses, however, have some drawbacks mainly related to the fact that the flow of water arriving at the apparatus itself has variable pressure and flow rate according to the daily and/or seasonal meteorological conditions and which can create sudden changes in pressure or the formation of turbulent elements which can significantly alter the motion of the impeller and, consequently, the production of electricity. The main task of the present invention ? that of devising a device for conveying a liquid under pressure for apparatus for the production of hydroelectric energy which allows to always obtain the maximum possible production of electric energy, even when the operating conditions vary.

Un altro scopo del presente trovato ? quello di escogitare un dispositivo convogliatore di un liquido in pressione per apparati per la produzione di energia idroelettrica che sia di semplice realizzazione e di costo contenuto. Altro scopo del presente trovato ? quello di escogitare un dispositivo convogliatore di un liquido in pressione per apparati per la produzione di energia idroelettrica che consenta di superare i menzionati inconvenienti della tecnica nota nell?ambito di una soluzione semplice, razionale, di facile ed efficace impiego e dal costo contenuto. Another aim of the present invention ? that of devising a device for conveying a liquid under pressure for apparatuses for the production of hydroelectric energy which is simple to manufacture and of low cost. Another object of the present invention ? that of devising a device for conveying a liquid under pressure for apparatuses for the production of hydroelectric energy which allows the aforementioned drawbacks of the prior art to be overcome within the scope of a simple, rational, easy and effective to use and low-cost solution.

Gli scopi sopra esposti sono raggiunti dal presente dispositivo convogliatore di un liquido in pressione per apparati per la produzione di energia idroelettrica avente le caratteristiche di rivendicazione 1. The purposes set out above are achieved by the present device for conveying a liquid under pressure for apparatus for the production of hydroelectric energy having the characteristics of claim 1.

Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un dispositivo convogliatore di un liquido in pressione per apparati per la produzione di energia idroelettrica, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui: la figura 1 ? una vista in assonometria del dispositivo convogliatore secondo il trovato; Other characteristics and advantages of the present invention will become more evident from the description of a preferred, but not exclusive, embodiment of a device for conveying a liquid under pressure for apparatus for the production of hydroelectric energy, illustrated by way of example, but not in limitation, in the joined tables of drawings in which: figure 1 ? an axonometric view of the conveyor device according to the invention;

la figura 2 ? una vista dell?apparato per la produzione di energia idroelettrica provvisto del dispositivo convogliatore secondo il trovato; figure 2 ? a view of the apparatus for the production of hydroelectric energy provided with the conveying device according to the invention;

la figura 3 ? una rappresentazione schematica dell?apparato di figura 2 in sezione lungo un piano verticale; figure 3 ? a schematic representation of the apparatus of figure 2 in section along a vertical plane;

la figura 4 ? una rappresentazione schematica dell?apparato di figura 2 in sezione lungo un piano orizzontale. figure 4 ? a schematic representation of the apparatus of figure 2 in section along a horizontal plane.

Con particolare riferimento a tali figure, si ? indicato globalmente con 1 un dispositivo convogliatore di un liquido in pressione per apparati per la produzione di energia idroelettrica. With particular reference to these figures, yes? the reference numeral 1 generally designates a device for conveying a liquid under pressure for apparatus for the production of hydroelectric energy.

In particolare, il presente dispositivo convogliatore 1 ? applicabile ad un impianto idraulico, in cui sfruttando i salti geodetici (piezometrici) di flussi d?acqua disponibili in acquedotti, fognature, impianti di irrigazione, ecc..., ? possibile produrre energia elettrica. In particular, the present conveyor device 1 ? applicable to a hydraulic system, in which by exploiting the geodetic (piezometric) jumps of water flows available in aqueducts, sewers, irrigation systems, etc..., ? possible to produce electricity.

Il dispositivo convogliatore 1 ? associabile ad un apparato 2 destinato alla produzione di energia idroelettrica e installato nell?impianto idraulico. The conveyor device 1 ? which can be associated with an apparatus 2 intended for the production of hydroelectric energy and installed in the hydraulic system.

L?apparato 2 ? provvisto di almeno un condotto di alimentazione 3 di un flusso d?acqua in pressione, almeno un dispositivo a turbina 4 atto a ricevere il flusso d?acqua dal condotto di alimentazione 3 e almeno un condotto di uscita 5 del flusso d?acqua, collegato al dispositivo a turbina 4. The apparatus 2 ? provided with at least one supply conduit 3 of a pressurized water flow, at least one turbine device 4 adapted to receive the water flow from the supply conduit 3 and at least one outlet conduit 5 of the water flow, connected to the turbine device 4.

Il dispositivo a turbina 4 comprende: Turbine device 4 includes:

- almeno una bocca di entrata 6 del flusso d?acqua, collegabile al condotto di alimentazione 3; e - at least one inlet mouth 6 of the water flow, which can be connected to the supply conduit 3; And

- almeno una girante 7 provvista di pale 8 configurata per ruotare attorno ad un asse di rotazione R per effetto del passaggio del flusso d?acqua; - almeno una bocca di uscita 9 del flusso d?acqua, collegabile al condotto di uscita 5; - at least one impeller 7 provided with blades 8 configured to rotate around an axis of rotation R due to the passage of the water flow; - at least one outlet mouth 9 of the water flow, which can be connected to the outlet conduit 5;

In particolare, il dispositivo a turbina 4 comprende una camera di lavoro 10 all?interno della quale la girante 7 ? installata ruotabile e che comunica con l?esterno attraverso la bocca di entrata 6 e la bocca di uscita 9. In particular, the turbine device 4 comprises a working chamber 10 within which the impeller 7 is located. installed that can be rotated and which communicates with the outside through the inlet 6 and the outlet 9.

L?apparato 2 comprende poi almeno un generatore 11 atto a generare corrente elettrica in funzione del moto rotativo della girante 7. The apparatus 2 then comprises at least one generator 11 capable of generating electric current as a function of the rotary motion of the impeller 7.

Il generatore 11 ? di tipo noto al tecnico del settore e non verr? descritto in modo dettagliato nella presente trattazione. Generator 11 ? of a type known to the technician of the sector and will not come? described in detail in this discussion.

Il presente dispositivo convogliatore 1 ? installabile tra il condotto di alimentazione 3 e il dispositivo a turbina 4. This conveyor device 1 ? which can be installed between the supply pipe 3 and the turbine device 4.

Pi? in dettaglio, il dispositivo convogliatore 1 ? fissato al condotto di alimentazione 3 e al dispositivo a turbina 4 mediante porzioni flangiate. Il dispositivo convogliatore 1 ? preferibilmente realizzato in materiale plastico, tuttavia, non si esclude che possa essere realizzato anche in materiali differenti. Pi? in detail, the conveyor device 1 ? fixed to the feed conduit 3 and to the turbine device 4 by means of flanged portions. The conveyor device 1 ? preferably made of plastic material, however, it is not excluded that it can also be made of different materials.

Secondo il trovato, il dispositivo convogliatore 1 comprende almeno un corpo principale 12 configurato per uniformare il flusso d?acqua in ingresso al dispositivo a turbina 4 e per regolarizzare il moto rotativo della girante 7. Il dispositivo convogliatore 1 consente, dunque, all?apparato 2 di produrre energia idroelettrica in modo costante e regolare a prescindere dalle condizioni di pressione e/o portata del flusso d?acqua. According to the invention, the conveying device 1 comprises at least one main body 12 configured to uniform the flow of water entering the turbine device 4 and to regulate the rotary motion of the impeller 7. The conveying device 1 therefore allows the apparatus 2 to produce hydroelectric energy in a constant and regular way regardless of the pressure and/or flow rate conditions of the water flow.

Il corpo principale 12 ? provvisto di almeno una sezione di ingresso 13 del flusso d?acqua, associabile al condotto di alimentazione 3 e di almeno una sezione di uscita 14 del flusso d?acqua, associabile alla bocca di entrata 6. Il dispositivo convogliatore 1 ? dunque collegato in modo fluidodinamico all?apparato 2, riceve il flusso d?acqua dal condotto di alimentazione 3 attraverso la sezione di ingresso 13 e la convoglia verso il dispositivo a turbina 4 attraverso la sezione di uscita 14. The main body 12 ? provided with at least one inlet section 13 of the water flow, which can be associated with the supply conduit 3 and with at least one outlet section 14 of the water flow, which can be associated with the inlet mouth 6. The conveying device 1 is provided. therefore connected in a fluid dynamic way to the apparatus 2, it receives the flow of water from the supply pipe 3 through the inlet section 13 and conveys it towards the turbine device 4 through the outlet section 14.

In accordo con il trovato, l?area superficiale della sezione di ingresso 13 ? superiore all?area superficiale della sezione di uscita 14 in modo tale da direzionare il flusso d?acqua verso le pale 8. In accordance with the invention, the surface area of the inlet section 13 is greater than the surface area of the outlet section 14 so as to direct the flow of water towards the blades 8.

In questo modo, il flusso d?acqua non viene disperso nella camera di lavoro 10 del dispositivo a turbina 4 ma viene indirizzato direttamente sulle pale 8 determinando, quindi, un aumento della pressione in tale zona che incrementa la velocit? di rotazione della girante 7 e, conseguentemente, la produzione di corrente elettrica. In this way, the water flow is not dispersed in the working chamber 10 of the turbine device 4 but is directed directly onto the blades 8, thus determining an increase in the pressure in this area which increases the speed? of rotation of the impeller 7 and, consequently, the production of electric current.

Nello specifico, la girante 7 ? configurata per ruotare in un piano di rotazione P sostanzialmente perpendicolare all?asse di rotazione R e la bocca di entrata 6 ? disposta trasversalmente rispetto al piano di rotazione P e radialmente rispetto all?asse di rotazione R. Specifically, impeller 7 ? configured to rotate in a rotation plane P substantially perpendicular to the axis of rotation R and the inlet mouth 6 ? arranged transversally with respect to the plane of rotation P and radially with respect to the axis of rotation R.

In altre parole, la bocca di entrata 6 ? affacciata alle pale 8. In other words, the inlet 6 ? facing the blades 8.

Utilmente, il corpo principale 12 ? di conformazione allungata lungo un relativo asse longitudinale L e la sezione di ingresso 13 e la sezione di uscita 14 sono disposte lungo l?asse longitudinale stesso. Usefully, the main body 12 ? of elongated shape along a relative longitudinal axis L and the inlet section 13 and the outlet section 14 are arranged along the same longitudinal axis.

L?asse longitudinale L definisce, quindi, una direzione di transito D del flusso d?acqua. The longitudinal axis L therefore defines a transit direction D of the water flow.

In uso, l?asse longitudinale L giace sul piano di rotazione P e la direzione di transito D ? incidente le pale 8. In use, the longitudinal axis L lies on the plane of rotation P and the direction of transit D ? blade accident 8.

Vantaggiosamente, il corpo principale 12 comprende almeno una parete laterale 15 inclinata rispetto all?asse longitudinale L. Advantageously, the main body 12 comprises at least one side wall 15 inclined with respect to the longitudinal axis L.

Pi? in dettaglio, proseguendo lungo la direzione di transito D, la parete laterale 15 si avvicina all?asse longitudinale L. Pi? in detail, continuing along the transit direction D, the side wall 15 approaches the longitudinal axis L.

La parete laterale 15 definisce con l?asse longitudinale L un angolo ? avente un?ampiezza compresa tra 1? e 20?. The lateral wall 15 defines an angle ? with the longitudinal axis L? having an? amplitude between 1? and 20?.

Nella forma di attuazione mostrata nelle figure, la parete laterale 15 ? di conformazione sostanzialmente troncoconica convergente verso la sezione di uscita 14. In the embodiment shown in the figures, the side wall 15 is substantially truncated-conical in shape converging towards the outlet section 14.

Il corpo principale 12 comprende, quindi, un?unica parete laterale 15 continua e presenta una sezione sostanzialmente circolare, il cui diametro decresce in avvicinamento alla sezione di uscita 14. The main body 12 therefore comprises a single continuous side wall 15 and has a substantially circular section, the diameter of which decreases as it approaches the outlet section 14.

Non si esclude, tuttavia, che il corpo principale 12 comprenda una pluralit? di pareti laterali 15 e presenti una sezione poligonale. However, it cannot be excluded that the main body 12 comprises a plurality of side walls 15 and present a polygonal section.

Inoltre, in accordo con la forma di attuazione mostrata nelle figure, la parete laterale 15 presenta un?inclinazione sostanzialmente costante tra la sezione di ingresso 13 e la sezione di uscita 14. Furthermore, in accordance with the embodiment shown in the figures, the side wall 15 has a substantially constant inclination between the inlet section 13 and the outlet section 14.

Non si escludono, tuttavia, possibili forme di attuazione in cui la parete laterale 15 comprende una pluralit? di porzioni troncoconiche disposte in successione tra loro lungo l?asse longitudinale L, ciascuna presentante un?inclinazione differente rispetto alla/alle porzione/i troncoconica/che adiacente/i. However, possible embodiments are not excluded in which the side wall 15 comprises a plurality of of frusto-conical portions arranged in succession along the longitudinal axis L, each having a different inclination with respect to the adjacent frusto-conical portion/s.

Vantaggiosamente, il dispositivo convogliatore 1 comprende almeno un corpo di rivestimento, non mostrato in dettaglio nelle figure, atto a rivestire il corpo principale 12. Advantageously, the conveyor device 1 comprises at least one covering body, not shown in detail in the figures, suitable for covering the main body 12.

Il corpo di rivestimento consente al dispositivo convogliatore 1 di adattarsi ad apparati 2 in cui il diametro del condotto di alimentazione 3 e della bocca di entrata 6 non corrispondano esattamente al diametro della sezione di ingresso 13 e della sezione di uscita 14, rispettivamente. The cladding body allows the conveying device 1 to adapt to apparatuses 2 in which the diameter of the supply conduit 3 and of the inlet port 6 do not exactly correspond to the diameter of the inlet section 13 and of the outlet section 14, respectively.

Ad esempio, il corpo di rivestimento pu? avere una conformazione troncoconica differente o una conformazione sostanzialmente cilindrica nel caso in cui il condotto di alimentazione 3 e la bocca di entrata 6 abbiano lo stesso diametro. For example, the cladding body can? have a different truncated-conical shape or a substantially cylindrical shape in the event that the feed duct 3 and the inlet mouth 6 have the same diameter.

Il corpo di rivestimento ? realizzato in un materiale metallico, ad esempio in acciaio. Non si esclude, tuttavia, che possa essere realizzato in un materiale differente. The casing body ? made of a metallic material, such as steel. However, it is not excluded that it could be made of a different material.

Secondo un ulteriore aspetto, il presente trovato si riferisce anche ad un apparato 2 per la produzione di energia idroelettrica. According to a further aspect, the present invention also refers to an apparatus 2 for the production of hydroelectric energy.

L?apparato 2 comprende: Apparatus 2 includes:

- almeno un condotto di alimentazione 3 di un flusso d?acqua in pressione; - almeno un dispositivo a turbina 4 collegato al condotto di alimentazione 3; e - at least one supply conduit 3 of a pressurized water flow; - at least one turbine device 4 connected to the supply duct 3; And

- almeno un condotto di uscita 5 del flusso d?acqua collegato al dispositivo a turbina 4 e configurato per consentire la fuoriuscita del flusso d?acqua del dispositivo a turbina stesso. - at least one outlet conduit 5 of the water flow connected to the turbine device 4 and configured to allow the water flow of the turbine device itself to come out.

Il dispositivo a turbina 4 ? provvisto di: The turbine device 4 ? equipped with:

- almeno una bocca di entrata 6 del flusso d?acqua, associata al condotto di alimentazione 3; - at least one inlet mouth 6 of the water flow, associated with the supply conduit 3;

- almeno una girante 7 provvista di pale 8 configurata per ruotare attorno ad un asse di rotazione R per effetto del passaggio del flusso d?acqua; e - almeno una bocca di uscita 9 del flusso d?acqua. - at least one impeller 7 provided with blades 8 configured to rotate around an axis of rotation R due to the passage of the water flow; and - at least one outlet mouth 9 of the water flow.

Il condotto di uscita 5 ? associato alla bocca di uscita 9. The outlet duct 5 ? associated with the outlet 9.

Vantaggiosamente, il dispositivo a turbina 4 comprende una pompa predisposta per funzionare come una turbina. Advantageously, the turbine device 4 comprises a pump arranged to operate as a turbine.

Le pompe utilizzate come turbinen anche dette PaT (Pump as Turbine) sono pompe normalmente presenti negli impianti idraulici e che vengono impiegate per il pompaggio dell'acqua da un serbatoio ad una quota inferiore ad un serbatoio ad una quota superiore. The pumps used as turbinen also called PaT (Pump as Turbine) are pumps normally present in hydraulic systems and which are used for pumping water from a tank at a lower altitude to a tank at a higher altitude.

Tali pompe possono essere utilizzate come turbine facendo cadere l?acqua per gravit? dal serbatoio ad una quota superiore al serbatoio ad una quota inferiore determinando la rotazione della girante in senso contrario. These pumps can be used as turbines by dropping water by gravity? from the tank at a higher level to the tank at a lower level causing the impeller to rotate in the opposite direction.

Le PaT vengono opportunamente collegate a generatori al fine di sfruttare tale rotazione della girante per generare corrente elettrica. The PaTs are conveniently connected to generators in order to exploit this rotation of the impeller to generate electric current.

Le Pat sono caratterizzate da dimensioni maggiormente contenute rispetto alle turbine tradizionali e consentono di recuperare parte dei consumi energetici evitando l?uso di attrezzature accessorie. The Pats are characterized by smaller dimensions than traditional turbines and make it possible to recover part of the energy consumption by avoiding the use of accessory equipment.

Ancora pi? dettagliatamente, il dispositivo a turbina 4 comprende una picoturbina PaT. even more in detail, the turbine device 4 comprises a PaT picoturbine.

L?apparato 2 comprende opportunamente anche almeno un generatore 11 di corrente elettrica associato al dispositivo a turbina 4 e atto a generare corrente elettrica in funzione del moto rotativo della girante 7. The apparatus 2 conveniently also comprises at least one electric current generator 11 associated with the turbine device 4 and capable of generating electric current as a function of the rotary motion of the impeller 7.

In particolare, il generatore 11 pu? generare corrente continua o alternata ed essere di tipo sincrono o asincrono. In particular, the generator 11 pu? generate direct or alternating current and be synchronous or asynchronous.

Il generatore 11 ? operativamente collegato al dispositivo a turbina 4. Generator 11 ? operatively connected to the turbine device 4.

Pi? in dettaglio, il generatore 11 pu? essere collegato direttamente al dispositivo a turbina 4 o tramite un riduttore. Pi? in detail, the generator 11 pu? be connected directly to the turbine device 4 or via a reducer.

Il generatore 11 ? a sua volta dotato di inverter, che pu? avere frequenza variabile se il generatore 11 ? a corrente alternata, oppure frequenza fissa se il generatore 11 ? a corrente continua. Generator 11 ? in turn equipped with an inverter, which can? have variable frequency if the generator 11 ? alternating current, or fixed frequency if the generator 11 ? direct current.

L'inverter pu? funzionare in due configurazioni, passando istantaneamente dall'una all'altra e viceversa, a seconda delle condizioni operative in cui opera in un dato istante. The inverter can operate in two configurations, switching instantly from one to the other and vice versa, depending on the operating conditions in which it operates at a given instant.

In una prima configurazione, detta ?drive?, l'inverter pu? intervenire nella regolazione del regime di rotazione del generatore di corrente e, quindi, della pompa ad esso collegata, fungendo da motore ed accelerando il sistema turbina-generatore elettrico. In questa configurazione l'inverter preleva corrente dalla rete a cui ? collegato il generatore. In a first configuration, called ?drive?, the inverter can? intervene in the regulation of the rotation speed of the current generator and, therefore, of the pump connected to it, acting as a motor and accelerating the turbine-electric generator system. In this configuration, the inverter draws current from the grid to which ? connected the generator.

In una seconda configurazione, detta ?regenerative?, l'inverter pu? intervenire nella regolazione della velocit? di rotazione del generatore di corrente e, quindi, della turbina ad esso collegata, fungendo da freno magnetico; l'inverter impedisce al sistema turbina-generatore di superare un valore di soglia della velocit? di rotazione e tale valore viene a sua volta stabilito in base alle esigenze del gestore dell'apparecchiatura. In a second configuration, called ?regenerative?, the inverter can? to intervene in the regulation of the speed? rotation of the current generator and, therefore, of the turbine connected to it, acting as a magnetic brake; the inverter prevents the turbine-generator system from exceeding a speed threshold value? of rotation and this value is in turn established according to the needs of the operator of the equipment.

Durante il funzionamento, non appena la coppia fornita dall'acqua alla turbina supera il valore di soglia impostato per mantenere il regime di rotazione impostata per la configurazione ?drive?, ad esempio 3000 giri al minuto, l'inverter passa automaticamente alla configurazione ?regenerative? per recuperare potenza elettrica. During operation, as soon as the torque supplied by the water to the turbine exceeds the threshold value set to maintain the rotation speed set for the ?drive? configuration, for example 3000 rpm, the inverter automatically switches to the ?regenerative configuration ? to recover electrical power.

L?apparato 2 secondo il trovato comprende anche almeno un dispositivo convogliatore 1 secondo una o pi? delle forme di attuazione precedentemente descritte. The apparatus 2 according to the invention also comprises at least one conveyor device 1 according to one or more? of the embodiments previously described.

Si ? in pratica constatato come l?invenzione descritta raggiunga gli scopi proposti e in particolare si sottolinea il fatto che il dispositivo convogliatore consente di uniformare il flusso d?acqua in arrivo dal condotto di alimentazione e di regolarizzare, quindi, il moto rotativo della girante. Yes ? in practice it has been ascertained that the described invention achieves the proposed aim and objects and in particular it is underlined the fact that the conveying device allows to uniform the flow of water arriving from the supply duct and to regulate, therefore, the rotary motion of the impeller.

Il dispositivo convogliatore permette, quindi, una produzione ottimale e costante di energia elettrica evitando interruzioni del moto della girante causati da flussi turbolenti, sbalzi di pressione e/o variazioni della portata. Il dispositivo convogliatore permette anche di ottimizzare la produzione di energia elettrica consentendo l?uso di turbine di dimensioni maggiormente contenute rispetto agli apparati di tipo noto. The conveyor device therefore allows an optimal and constant production of electrical energy, avoiding interruptions in the motion of the impeller caused by turbulent flows, sudden changes in pressure and/or variations in the flow rate. The conveying device also makes it possible to optimize the production of electrical energy by allowing the use of turbines of smaller dimensions than known types of apparatus.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo convogliatore (1) di un flusso d?acqua in pressione, associabile ad un apparato (2) per la produzione di energia idroelettrica provvisto di:1) Conveyor device (1) of a flow of water under pressure, which can be associated with an apparatus (2) for the production of hydroelectric energy equipped with: - almeno un condotto di alimentazione (3) di un flusso d?acqua in pressione;- at least one supply conduit (3) for a pressurized water flow; - almeno un dispositivo a turbina (4) comprendente:- at least one turbine device (4) comprising: - almeno una bocca di entrata (6) di detto flusso d?acqua, collegabile a detto condotto di alimentazione (3); e- at least one inlet (6) of said water flow, which can be connected to said supply conduit (3); And - almeno una girante (7) provvista di pale (8) configurata per ruotare attorno ad un asse di rotazione (R) per effetto del passaggio di detto flusso d?acqua;- at least one impeller (7) provided with blades (8) configured to rotate around a rotation axis (R) due to the passage of said water flow; - almeno un generatore (11) atto a generare corrente elettrica in funzione del moto rotativo di detta girante (7);- at least one generator (11) capable of generating electric current as a function of the rotary motion of said impeller (7); detto dispositivo convogliatore (1) essendo installabile tra detto condotto di alimentazione (3) e detto dispositivo a turbina (4);said conveyor device (1) being installable between said feed duct (3) and said turbine device (4); caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un corpo principale (12) configurato per uniformare detto flusso d?acqua in ingresso a detto dispositivo a turbina (4) e per regolarizzare detto moto rotativo della girante (7), provvisto di almeno una sezione di ingresso (13) di detto flusso d?acqua, associabile a detto condotto di alimentazione (3) e di almeno una sezione di uscita (14) di detto flusso d?acqua, associabile a detta bocca di entrata (6), in cui l?area superficiale di detta sezione di ingresso (13) ? superiore all?area superficiale di detta sezione di uscita (14) in modo tale da direzionare detto flusso d?acqua verso dette pale (8).characterized in that it comprises at least one main body (12) configured to uniform said flow of water entering said turbine device (4) and to regulate said rotary motion of the impeller (7), provided with at least one inlet section ( 13) of said water flow, which can be associated with said supply duct (3) and of at least one outlet section (14) of said water flow, which can be associated with said inlet mouth (6), in which the area surface area of said inlet section (13) ? higher than the surface area of said outlet section (14) so as to direct said water flow towards said blades (8). 2) Dispositivo convogliatore (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto corpo principale (12) ? di conformazione allungata lungo un relativo asse longitudinale (L), in cui detta sezione di ingresso (13) e detta sezione di uscita (14) sono disposte lungo detto asse longitudinale (L), detto asse longitudinale (L) definendo una direzione di transito (D) di detto flusso d?acqua.2) Conveyor device (1) according to claim 1, characterized in that said main body (12) ? of elongated shape along a relative longitudinal axis (L), in which said inlet section (13) and said outlet section (14) are arranged along said longitudinal axis (L), said longitudinal axis (L) defining a transit direction (D) of said water flow. 3) Dispositivo convogliatore (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, in uso, detta direzione di transito (D) ? incidente dette pale (8).3) Conveyor device (1) according to one or more? of the preceding claims, characterized in that, in use, said transit direction (D) ? accident said blades (8). 4) Dispositivo convogliatore (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto corpo principale (12) comprende almeno una parete laterale (15) inclinata rispetto a detto asse longitudinale (L).4) Conveyor device (1) according to one or more? of the preceding claims, characterized in that said main body (12) comprises at least one side wall (15) inclined with respect to said longitudinal axis (L). 5) Dispositivo convogliatore (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta parete laterale (15) definisce con detto asse longitudinale (L) un angolo (?) avente un?ampiezza compresa tra 1? e 20?.5) Conveyor device (1) according to one or more? of the preceding claims, characterized in that said lateral wall (15) defines an angle (?) with said longitudinal axis (L) having an amplitude between 1? and 20?. 6) Dispositivo convogliatore (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta parete laterale (15) ? di conformazione sostanzialmente troncoconica convergente verso detta sezione di uscita (14).6) Conveyor device (1) according to one or more? of the preceding claims, characterized in that said lateral wall (15) is substantially truncated-conical in shape converging towards said outlet section (14). 7) Dispositivo convogliatore (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende almeno un corpo di rivestimento atto a rivestire detto corpo principale (12).7) Conveyor device (1) according to one or more? of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one covering body suitable for covering said main body (12). 8) Apparato (2) per la produzione di energia idroelettrica, comprendente: - almeno un condotto di alimentazione (3) di un flusso d?acqua in pressione;8) Apparatus (2) for the production of hydroelectric energy, comprising: - at least one supply conduit (3) for a pressurized water flow; - almeno un dispositivo a turbina (4) comprendente:- at least one turbine device (4) comprising: - almeno una bocca di entrata (6) di detto flusso d?acqua, associata a detto condotto di alimentazione (3);- at least one inlet mouth (6) of said water flow, associated with said supply conduit (3); - almeno una girante (7) provvista di pale (8) configurata per ruotare attorno ad un asse di rotazione (R) per effetto del passaggio di detto flusso d?acqua; e- at least one impeller (7) provided with blades (8) configured to rotate around a rotation axis (R) due to the passage of said water flow; And - almeno una bocca di uscita (9) di detto flusso d?acqua;- at least one outlet mouth (9) of said water flow; - almeno un condotto di uscita (5) di detto flusso d?acqua, associato a detta bocca di uscita (9);- at least one outlet conduit (5) of said water flow, associated with said outlet mouth (9); - almeno un generatore (11) di corrente elettrica associato a detto dispositivo a turbina (4) e atto a generare corrente elettrica in funzione del moto rotativo di detta girante (7);- at least one electric current generator (11) associated with said turbine device (4) and adapted to generate electric current as a function of the rotary motion of said impeller (7); caratterizzato dal fatto che comprende almeno un dispositivo convogliatore (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti.characterized in that it comprises at least one conveyor device (1) according to one or more? of the previous claims. 9) Apparato (2) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta girante (7) ? configurata per ruotare in un piano di rotazione (P) sostanzialmente perpendicolare a detto asse di rotazione (R) e dal fatto che detta bocca di entrata (6) ? disposta trasversalmente rispetto a detto piano di rotazione (P) e radialmente rispetto a detto asse di rotazione (R), in cui detto asse longitudinale (L) giace su detto piano di rotazione (P). 9) Apparatus (2) according to one or more? of the preceding claims, characterized in that said impeller (7) is configured to rotate in a rotation plane (P) substantially perpendicular to said axis of rotation (R) and by the fact that said inlet mouth (6) ? arranged transversely with respect to said plane of rotation (P) and radially with respect to said axis of rotation (R), wherein said longitudinal axis (L) lies on said plane of rotation (P). 10) Apparato (2) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo a turbina (4) comprende una pompa predisposta per funzionare come una turbina. 10) Apparatus (2) according to one or more? of the preceding claims, characterized in that said turbine device (4) comprises a pump arranged to operate as a turbine.
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