Turbina a bulbo

La turbina a bulbo è un tipo di turbina Kaplan molto semplice in quanto è inserita direttamente nella condotta e non necessita di distributore. Viene impiegata su dislivelli ridotti (qualche metro). La sua particolarità è che solitamente il bulbo contiene pure l'alternatore per la produzione di energia elettrica, sono utilizzate sulle centrali mareomotrici, ad esempio presso l'impianto Sihwa Tidal Power Plant.^[1]

Schema di una turbina a bulbo

Struttura

Una turbina a bulbo è costituita da diversi componenti^[2][3][4] , in particolare:

• Bulbo: componente che contiene il generatore ed i cuscinetti di supporto, necessariamente sigillato rispetto ad infiltrazioni di acqua.
• Girante: componente che converte il moto del fluido in rotazione dell'albero che trascina il generatore
• Sostegni del bulbo: componenti che sorreggono e tengono in posizione di bulbo stesso
• Condotta: tubo che consente di direzionare il fluido

La necessità di garantire una tenuta richiede specifiche soluzioni di isolamento e, per evitare che trafilamenti risultino in effetti deleteri è spesso presente anche una pompa di rilancio dell'acqua dall'interno del bulbo stesso.

Possono inoltre essere presenti:

• Un convertitore elettrico: per modificare la velocità di rotazione della turbina
• Un distributore: posto internamente alla condotta per migliorare le prestazioni della girante
• Un sistema di valvole per la gestione della condizione di runaway e la manutenzione della turbina stessa

Vantaggi e svantaggi

I principali vantaggi di questa soluzione sono principalmente legati^[5] a:

• Più semplici lavori civili di installazione, legati alla necessità di installare solamente la condotta ed una ridotta dimensione dell'impianto stesso
• Ridotte perdite idrauliche legate al più semplice percorso da realizzare ed un incremento della velocità specifica della turbina.

I principali svantaggi sono legati^[5] a:

• Alti sforzi assiali trasmessi ai sostegni ed alla condotta, questo ne limita la massima prevalenza sfruttabile.
• Alta pressione sul bulbo in caso di alte portate con conseguente aumento della pressione a valle
• Ridotta inerzia della girante, con conseguente alta accelerazione in caso di disconnessione
• La struttura di supporto è sottoposta a significativi fenomeni di fatica
• I componenti interni al bulbo sono comunque esposti ad una condizione di alta umidità che aumenta gli eventuali fenomeni di corrosione.