Energia in un serbatoio (energia potenziale):
L'acqua immagazzinata dietro una diga forma un serbatoio. L'energia immagazzinata nel serbatoio è energia potenziale dovuta all'altezza (altezza) dell'acqua sopra il fondo della diga. Più alto è il livello dell’acqua nel serbatoio, maggiore è l’energia potenziale immagazzinata. L'energia potenziale si calcola come:
Energia potenziale (Ep) =massa (m) × accelerazione di gravità (g) × altezza (h)
In un sistema idroelettrico, l'energia potenziale dell'acqua nel bacino viene convertita in energia cinetica mentre l'acqua scorre attraverso la condotta forzata e la turbina.
Energia in una condotta forzata (energia cinetica):
Una condotta forzata è un tubo che trasporta l'acqua dal serbatoio alla turbina. Man mano che l'acqua scorre attraverso la condotta forzata, a causa del dislivello tra il serbatoio e la turbina, acquista velocità e quindi energia cinetica. L'energia cinetica si calcola come:
Energia cinetica (Ek) =0,5 × massa (m) × velocitಠ(v²)
Maggiore è la velocità dell'acqua che scorre attraverso la condotta, maggiore è l'energia cinetica che essa possiede.
Energia in una turbina (energia meccanica):
La turbina è un dispositivo rotante installato nel percorso dell'acqua che scorre. Quando l'acqua ad alta velocità proveniente dalla condotta forzata colpisce le pale della turbina, esercita una forza su di esse, facendo ruotare le pale. Questa energia meccanica viene quindi utilizzata per generare elettricità.
In sintesi, l’energia immagazzinata in un serbatoio è energia potenziale dovuta all’altezza dell’acqua. Nella condotta forzata, l'energia potenziale viene convertita in energia cinetica man mano che l'acqua acquista velocità. Nella turbina, infine, l'energia cinetica dell'acqua che scorre viene convertita in energia meccanica, utilizzata per generare elettricità.
