1

Meccaniche Idroelettriche

Service Arzignano

LA NOSTRA ENERGIA RINNOVABILE

 

2  

 

 

MISA è una società dinamica ed affidabile operante nel settore impiantistico elettroidraulico e di produzione 

energia.  Può  vantare  un’organizzazione  altamente  collaudata  e  personale  profondamente  specializzato  in 

grado di soddisfare le richieste dei più diversi settori applicativi con interventi sempre e comunque garantiti da 

una  qualità  certificata  secondo  le  norme  UNI  EN  ISO  9001,  14001  e  OHSAS  18001.  È  inoltre  dotata  di 

attestazione SOA per  la partecipazione ad aste di appalti pubblici  in ben 10 differenti  categorie. Nell’ambito 

della produzione di energia elettrica, l’attestazione SOA in categoria OG9 classifica IV, conferma la quantità di 

impianti realizzati. 

Misa  è  in  grado  di  garantire  soluzioni  a  ciclo  completo,  dalla  progettazione,  alla  costruzione,  alla messa  in 

opera, secondo la formula chiavi in mano. La produzione propria di parti dell’impianto coinvolge la società ben 

oltre la semplice fornitura. 

 

La missione societaria della MISA è quella di organizzare e coordinare a livello nazionale ed internazionale la 

realizzazione delle opere  ingegneristiche nel  settore dei  sollevamenti e della energia, ottimizzando  i  risultati 

ottenibili,  attraverso  un’eccellente  utilizzazione  delle  proprie  strutture  operative,  l’individuazione  di  nuove 

risorse  energetiche,  in  particolare  rinnovabili,  lo  sviluppo  delle  tecnologie,  il  miglior  utilizzo  delle  risorse 

umane, tecniche e finanziarie disponibili. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3  

IMPIANTI IDROELETTRICI  

Fin dalle origini, quella idroelettrica è stata ed è ancora, fra le più importanti e primissime fonti di energia 

rinnovabile al mondo. In Italia copre il 10‐15% del fabbisogno energetico nazionale. L’acqua che scorre nei 

fiumi e canali è da sempre utilizzata dall’uomo nelle sue attività. 

La  potenza  generata  da  un  impianto  idroelettrico  dipende  fondamentalmente  dal  salto  (energia 

potenziale), ovvero dal dislivello tra la quota libera dove si trova disponibile la massa d’acqua ed il livello a 

cui  questa  viene  restituita  dopo  il  passaggio  nella  turbina  idraulica.  L’energia  potenziale  e  cinetica 

dell’acqua  si  trasforma  in  energia  meccanica  disponibile  all’albero  della  turbina  e  quindi,  mediante  il 

generatore,  in  energia  elettrica.  Il  tutto,  nel  rispetto  dell’ambiente  e  senza  alcuna  dispersione  di  risorse 

idriche. 

La centrale  idroelettrica è costituita essenzialmente dall’opera di captazione e contenimento delle acque, 

dall’opera  di  presa,  nonché  di  regolazione  e  trasporto  dell’acqua,  fino  alle  macchine  idrauliche  che 

trasformano  l'energia  potenziale  dell'acqua  in  energia  elettrica  sostenibile.  L’acqua  turbinata,  viene  poi 

restituita al suo alveo naturale, attraverso un diffusore opportunamente dimensionato, oppure un canale di 

scarico. 

Le  centrali  idroelettriche  possono essere  ad  acqua  fluente,  se  la  portata  sfruttata  coincide praticamente 

con quella disponibile nel  corso d’acqua,  fino al  limite  consentito dalle opere di derivazione, a meno del 

deflusso minimo vitale lasciato in alveo per garantire gli equilibri ecologici.  

Quando in derivazione dall’opera di presa, viene invece realizzato un serbatoio di accumulo per modulare 

susseguentemente le portate in base alle esigenze di produzione, allora la centrale viene detta a serbatoio 

o a deflusso regolato.  

 

L’IMPIANTO IDROELETTRICO COMPRENDE: ‐ Il bacino di raccolta acqua, configurato in base alla natura del sito d’installazione;  

‐ La  condotta  forzata,  generalmente  in  acciaio,  adatta  al  convogliamento  e  adduzione  dell'acqua 

accumulata; 

‐ Gli equipaggiamenti idraulici, di sicurezza, di controllo e monitoraggio della turbina; 

‐ La Turbina idraulica vera e propria, che trasforma l'energia potenziale dell'acqua in energia meccanica;  

‐ Il generatore, che converte l'energia meccanica trasferita dalla turbina, in energia elettrica; 

‐ La cabina di trasformazione BT/MT con equipaggiamenti e accessori; 

‐ Il sistema di controllo, regolazione e supervisione della centrale.  

 

 

 

4  

 

LA RUOTA IDRAULICA 

Le  ruote  idrauliche  sono  state  i  primi  dispositivi  atti  a  trasformare 

l’energia potenziale o  cinetica dei  corsi d’acqua,  in energia meccanica 

sotto forma di moto rotatorio. 

La  principale  protagonista  di  un  impianto  idroelettrico  è  quindi  la 

turbina,  evoluzione  della  ruota  idraulica  di  un  tempo,  che  veniva 

utilizzata  dall’uomo  nelle  sue  attività  quotidiane,  come  ad  esempio 

macinare il grano, tagliare il legno, oppure come maglio ad acqua per la 

forgiatura. Ancora oggi rappresentano una valida tecnologia nel campo 

del mini idroelettrico, soprattutto nelle zone rurali e montane. 

Le  caratteristiche  idrauliche  che  definiscono  i  vari  gruppi  di  turbine 

moderne,  sono  principalmente  l’energia  cinetica  e  potenziale 

dell’acqua,  che  si  trasforma  in  energia  meccanica  disponibile  all’asse 

della turbina e quindi in energia elettrica tramite il generatore collegato 

alla turbina. 

Le principali tipologie di turbine idrauliche oggi impiegate sono:  

Pelton, Francis, Kaplan, Cross Flow e Vite idraulica. 

  

 

CAMPO DI UTILIZZO DELLE TURBINE PELTON ‐ FRANCIS ‐ KAPLAN ‐ CROSS FLOW ‐ VITE IDRAULICA  

 

 

   

 

5  

 

 

TURBINE PELTON 

Le  Pelton  sono  turbine  ad  azione  e  vengono 

utilizzate  soprattutto  nei  bacini  idroelettrici 

alpini, per salti d’acqua medio alti che vanno dai 

50 ai 1200 metri. La girante monolitica in acciaio 

inox  è  calettata  direttamente  sull’albero  del 

generatore. La forma delle pale ricorda quella di 

due cucchiai appaiati e uniti al vertice del getto. 

Il  distributore  a  più  getti  consente  la  migliore 

regolazione  della  portata  allo  scopo  di 

ottimizzare  l’efficienza  energetica  dell’intera 

macchina.  Il  principale  vantaggio  di  queste 

turbine,  consiste  nella  possibilità  di  mantenere 

un elevato rendimento sia con portate massime 

che  con  portate  minime.  Possono  essere  con 

asse  orizzontale  e  la  combinazione  fino  a  tre 

getti,  oppure  ad  asse  verticale  nella 

combinazione da 4 a 6 getti.  

 

 

TURBINE FRANCIS  

Le Francis sono turbine a reazione molto diffuse 

e sfruttano il dislivello d’acqua compreso tra una 

decina  e  qualche  centinaio  di  metri.  L’acqua 

viene distribuita sulla  ruota  tramite una cassa a 

spirale  ed  il  relativo  predistributore.  Il 

distributore vero e proprio, solitamente con pale 

regolabili,  indirizza  invece  l’acqua  verso  le 

palette  della  girante.  In  base  alla  potenza, 

possono  essere  considerate  piccole,  medie  e 

grandi.  Il rendimento di queste macchine risulta 

elevato  su  un  ampio  campo  di  portate.  Sono 

inoltre  realizzabili  con  l’asse  orizzontale  o 

verticale, in base alle dimensioni del sito. 

 

   

 

6  

 

 

TURBINE KAPLAN 

Le Kaplan sono turbine a reazione con flusso assiale e permettono numerose applicazioni, anche in settori molto 

diversi. Sono utilizzate  in presenza di salti generalmente piccoli e  fino a una cinquantina di metri. Sfruttano  la 

grossa portata del fiume, che può giungere fino a un centinaio di metri cubi al secondo. Possono essere costruite 

con l’asse verticale, orizzontale o inclinato, nonché in camera asciutta o bagnata. La costruzione, in base al salto e 

la  portata,  può  avere  il  distributore  fisso  e  le  pale  regolabili,  in  questo  caso  la  turbina  risulta  a  semplice 

regolazione,  detta  anche   mono‐regolante.  Quando,  sia  il  distributore  che  le  pale  sono  ad  assetto  variabile  in 

marcia, allora  la  turbina diventa bi‐regolante. Con  la doppia regolazione si possono ottenere maggiori vantaggi, 

sia sulla modulazione delle portate che sulle prevalenze. In tal caso la curva di rendimento si mantiene costante 

praticamente su quasi tutto il campo delle portate, così da ottenere un grado di efficienza migliore.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TURBINE BANKI O FLUSSO INCROCIATO 

Le Cross Flow o Banki sono turbine principalmente ad 

azione, ma con una piccola reazione allo scarico. Sono 

adatte a funzionare con salti compresi tra 4 e 60 metri 

e  sono  inoltre  caratterizzate  dalla  loro  versatilità  di 

servizio  dovuta  principalmente  allo  speciale  flusso 

incrociato,  dove  l’acqua  entra  dal  lato  superiore, 

attraversa l’asse della girante ed esce nuovamente dal 

lato  inferiore,  incrementando  il  rendimento  della 

macchina.  Le caratteristiche peculiari di queste turbine 

sono  la  semplicità  costruttiva  e  la  robustezza,  che 

consentono  un  sistema  di  costruzione modulare  ed  a 

basso  costo.  L’acqua,  passando  attraverso  il 

distributore  e  la  camera  di  ingresso,  suddivisa 

appositamente in un terzo oppure due terzi, favorisce il 

funzionamento  sia  con  piccole  che  medie  portate.  In 

condizioni di portata massima, la turbina funziona con 

le due camere in parallelo. La generosità e flessibilità di 

questa  turbina  è  determinata  inoltre  dal  rendimento 

uniforme su tutto il campo di portata. 

 

 

7  

 

 

VITE IDRAULICA O COCLEA  

Le turbine a Vite idraulica o Coclea sono conosciute fin dall’antichità anche come ruota di Archimede. Invertono il 

principio di funzionamento e sfruttano la differenza di potenziale dell’acqua in caduta, dal punto più alto fino a 

scorrere nuovamente nel corso d’acqua naturale. Sono molto versatili e utilizzate per salti fino a 10 metri. Data la 

loro semplicità costruttiva, non richiedono particolari manutenzioni. 

 

MINI TURBINE 

Le  Mini  turbine,  assieme  alle  ruote  idrauliche,  sono  la  soluzione  ideale  per  disporre  di  energia  elettrica 

soprattutto nelle zone rurali non asservite dalla rete di distribuzione. Sono derivate dalla produzione di serie, ma 

costruttivamente molto  più  semplici.  La  plausibile  regolazione  avviene  con  l’impiego  di  azionamenti  a  velocità 

variabile.  Questi  sistemi  di  produzione,  riducono  inoltre  i  consumi  di  combustibili  tradizionali  evitando 

l’inquinamento atmosferico.   

 

8  

 

RENDIMENTI TURBINE PELTON ‐ KAPLAN – FRANCIS – VITE IDRAULICA  

 

 

 

GENERATORI ELETTRICI 

In  uscita  all'albero  della  turbina  si  trova  l'alternatore,  o  comunemente  detto  generatore,  cioè  la  macchina 

elettrica rotante che trasforma l'energia meccanica in energia elettrica.  

Il principio di  funzionamento di un alternatore è molto semplice:  sulla parte mobile,  rotore, viene generato un 

campo magnetico rotante per mezzo di elettromagneti in grado di regolare e ottimizzare il campo indotto; nella 

parte fissa, statore, sono presenti degli avvolgimenti  in rame nei quali  il campo magnetico rotante generato dal 

rotore induce delle forze elettromotrici che a loro volta producono l’energia elettrica resa disponibile ai morsetti. 

Si utilizzano sia alternatori sincroni tradizionali che quelli con magneti permanenti e, per potenze minori, anche 

alternatori  asincroni,  i  quali  prelevando  l’energia  reattiva  della  rete  portano  alla  magnetizzazione  il  rotore, 

realizzato con conduttori disposti a “gabbia di scoiattolo”. 

L’energia generata, normalmente a  tensione ridotta, viene poi elevata mediante  trasformatore elettrico che ne 

riduce  i  valori  di  corrente  elettrica  da  trasportare  lungo  la  rete  limitando  così  le  sezioni  delle  condutture 

interessate al trasporto che raggiungerà le distribuzioni di utilizzo. 

 

9  

 

AUTOMAZIONE E CONTROLLO 

Tutti  i  nostri  Impianti  sono  gestiti,  interfacciati  mediante  controllori  logici  a  microprocessore  in  grado  di 

coordinare  l’intero  processo  generativo  e  di  allacciamento  con  la  rete.  Essi  intervengono  in  caso  di  guasto  o 

anomalie di funzionamento, provvedendo a canalizzare gli eventi a seconda del livello di allerta; fino allo sgancio 

della turbina per emergenza. 

Negli ultimi anni, grazie allo sviluppo tecnologico ed alla diffusione delle reti, tutti i nostri impianti sono controllati 

e telecomandati mediante vettore 3G, GPRS, UMTS, GSM o RADIO. 

E' possibile infatti gestire anche da remoto la centrale, mediante PC, smartphone, tablet, accedere allo S.C.A.D.A. 

o al WEBSERVER, visualizzare la centrale con telecamere interne ed esterne, accedere al panel view del quadro di 

comando, controllare la produzione istantanea e i trends storici, ecc. 

I  segnali  di  allarme  vengono  memorizzati  e  resi  disponibili  alla  gestione  del  sistema  di  teleallarme  secondo 

reperibilità stabilita e registrandone la tracciabilità dell’evento. 

 

   

 

10  

 

RENDER DI PRODUZIONE 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TURBINA PELTON A QUATTRO GETTI CON GENERATORE AD ASSE VERTICALE 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TURBINA PELTON A DUE GETTI CON GENERATORE AD ASSE ORIZZONTALE 

             

 TURBINA KAPLAN AD “S” CON DOPPIA REGOLAZIONE 

 

11  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

 

                 

 

   1. Turbina crossflow con distributore diviso 1/3 – 2/3 2. Particolare distributore e pale turbina Kaplan 3. Ruota turbina Francis 4. Insieme turbina Kaplan con diffusore allo scarico 5. Turbina kaplan a doppia regolazione, su cassa a spirale 6. Ruota kaplan per piccoli salti 

1. 

2. 

3. 

4. 

5. 

6. 

 

12  

 

     

     

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MISA s.r.l.  

Via Decima Strada 11/13 Z.I. ● 36071 ARZIGNANO (Vicenza) – ITALY Tel.: +39 0444 451544 ● Fax: +39 0444 451542 e‐mail: info@misaitalia.it ● commerciale@misaitalia.it web site: www.misaitalia.it