Un progetto molto speciale – Lavoro pesante per i riduttori industriali NORD DRIVESYSTEMS nelle Alpi

In un progetto di costruzione estremamente impegnativo nelle Alpi Svizzere, a un’altitudine di circa 1700 metri e quasi 600 metri nel cuore di una montagna, si stanno scavando delle grandi camere per formare il nuovo centro sotterraneo espanso di una centrale idroelettrica a stoccaggio pompato che aumenterà la sua attuale potenza erogata da 480 MW a 1480 MW. Con un’inclinazione estrema di 45 gradi e una differenza di altezza di circa 180 m, i sistemi convogliatori di una sottostazione movimentano 500 t di materiale scavato all’ora, per 24 ore al giorno, utilizzando nastri trasportatori azionati da riduttori industriali NORD.

Foto 1: Un motore dotato di riduttore industriale SK 12407 NORD aziona il nastro trasportatore inferiore

Il progetto di espansione “Linthal 2015” potenzierà tre sistemi di generazione di potenza esistenti e aumenterà la loro potenza erogata complessiva da 480 MW a 1480 MW.

A differenza delle centrali nucleari e fluviali, le centrali idroelettriche a stoccaggio pompato possono rispondere rapidamente ai cambiamenti della domanda. La combinazione ottimale di queste diverse tecnologie di generazione della potenza permette di mantenere ininterrottamente un’erogazione di potenza affidabile ed economica.

Le centrali a stoccaggio pompato assicurano energia negli orari di picco
Diversamente dalle centrali a pompaggio puro, le centrali a stoccaggio pompato possono non solo generare energia negli orari di picco, ma anche convertire la potenza in eccesso, che viene generata durante i periodi di bassa domanda in preziosa energia per gli orari di picco. La domanda di energia negli orari di picco sta continuamente aumentando nell’intero grid europeo. A parte il generale incremento dei consumi annuali, un’altra importante ragione è lo sviluppo intensivo dell’energia eolica nelle regioni costiere dell’Unione Europea. Questo fattore si traduce in un incremento della cosiddetta energia stocastica, che dipende dalle condizioni casuali del vento e non può quindi essere pianificata in modo affidabile. Se si genera potenza dall’energia eolica negli orari di bassa domanda, l’eccesso può essere utilizzato per ripompare l’acqua nei serbatoi più elevati delle centrali a stoccaggio pompato. Se durante il giorno non c’è vento, le centrali a stoccaggio pompato possono quindi coprire questo deficit di potenza.

Le centrali idroelettriche pure hanno un serbatoio a monte. Al contrario, le centrali a stoccaggio pompato hanno un serbatoio a valle addizionale. Se viene generata potenza, l’acqua del serbatoio superiore entra nel sistema a pressione. L’aqua aziona le turbine, che a loro volta azionano l’alternatore. La potenza elettrica che viene prodotta è immessa nel grid. Dopo avere lasciato la turbina, l’acqua entra nel serbatoio inferiore. Se viene prodotta troppa elettricità, l’acqua può essere ripompata dal serbatoio nel bacino ad altitudine più elevata, dal quale può essere utilizzata in un tempo successivo per generare elettricità.

L’ambito del progetto “Linthal 2015” include i lavori di scavo e costruzione della stazione centrale sotterranea della centrale a stoccaggio pompato e del sistema di tunnel per l’acqua che fornisce la potenza. La costruzione di una nuova diga a gravità per il bacino superiore ne aumenterà il volume di stoccaggio dagli attuali 9 milioni di m³ a 25 milioni di m³. E’ incluso anche il lavoro di espansione del serbatoio di compensazione esistente. A un’altitudine di circa 1700 m e circa 600 m nel cuore della montagna, si sta creando il cuore di questo gigantesco progetto di espansione con enormi camere scavate che ospiteranno le stazioni sotterranee per i quattro gruppi di macchinari utilizzati nella nuova centrale a stoccaggio pompato di Limmern. La stazione sotterranea consiste di una sala macchine lunga 150 m e larga 30 m con un’altezza massima di 53 m, oltre a una sala trasformatori separata che è lunga circa 130 m, larga 20 m e alta 25 m.

I lavori di scavo delle due camere è terminato. Tali lavori sono proceduti rapidamente grazie a operazioni intensive su tre turni, 24/7. Ogni giorno, circa 800 m³ di roccia sono stati asportati dalla montagna e, in totale, sono stati scavati quasi 2,445,000 m³ per formare le due camere.

Sistemi di azionamento per i trasportatori
Nei sistemi di trasporto situati nell’area centrale del progetto di costruzione “Linthal 2015”, sono utilizzati dei riduttori Industriali. Due "S-conveyor" trasportano 500 t di materiale all’ora su una distanza di circa 260 metri con un’inclinazione estrema di 45 gradi e una differenza di altezza di circa 180 m. Il materiale scavato viene trasportato verso un impianto inferiore di frantumazione. Questo nastro trasportatore è azionato da un riduttore industriale NORD con controllo di frenatura, che genera simultaneamente elettricità. Sul secondo trasportatore a nastro, il materiale frantumato viene trasportato fino all’impianto di ghiaiatura, dove è stoccato fino a quando è necessario per l’ulteriore processamento come aggregato da costruzione per le dighe o come cemento per pareti e soffitti. Questo convogliatore ha una velocità del nastro di 2,2 m/s ed è azionato da due riduttori industriali NORD, situati a destra e a sinistra del sistema di trasporto e collegati da un albero comune. Con una classe di protezione IP55, questi riduttori industriali hanno una potenza di azionamento di 250 kW ciascuno.

I riduttori industriali per questo massiccio progetto di costruzione sono stati sviluppati secondo il principio provato e testato UNICASE. L’UNICASE è un contenitore monoblocco, nel quale sono integrate tutte le sedi dei cuscinetti, con una produzione eseguita in una singola fase tramite avanzate macchine CNC. Il concetto è caratterizzato da estreme precisione, rigidità e robustezza, senza giunti fra il lato d’uscita e il riduttore che sono soggetti a forze radiali o coppia. Il principio UNICASE permette un design più compatto grazie alla disposizione sfalcata degli alberi e permette anche l’uso di cuscinetti a rulli più grossi, che garantiscono una lunga vita operativa. I riduttori iIndustriali possono essere montati a destra o a sinistra.

Soluzione di azionamento orientata al cliente
Il fornitore di questa soluzione di azionamento completa è stata Getriebebau NORD AG, Svizzera – membro del Gruppo NORD DRIVESYSTEMS. Guido Eigenmann, Direttore di Getriebebau NORD AG, Svizzera spiega: "Vendiamo benefici per il cliente – non solo prodotti. Oltre a ciò, offriamo un pacchetto di servizi completo. Oltre all’avviamento, forniamo anche addestramento sulla manutenzione, in modo che il cliente sappia che cosa attendersi. Molti utenti richiedono non tanto semplici componenti di azionamento, quanto piuttosto soluzioni di sistema complete e funzionanti. Adattiamo quindi le nostre soluzioni di azionamento a ogni singolo cliente”. Il costruttore dell’impianto e cliente di Getriebebau NORD è Marti Technik AG, che è stata fondata nel 2002. Questa società tecnologica internazionale è una delle numerose affiliate di Swiss Marti Holding AG. Marti Technik AG è un fornitore di singole soluzioni su misura, che si focalizza principalmente sui lavori di costruzione sotterranei. L’azienda è specializzata in modo predominante nel campo dei sistemi di alesatura tunnel, nella tecnologia dei trasportatori, nella costruzione di quadri di manovra, nell’ingegneria di costruzione di impianti per scavi di pietra e di terra, nei sistemi di infrastruttura (apparecchiature e manutenzione) e nell’ingegneria elettrica.

Ernst Kuster, capo della manutenzione e responsabile dei sistemi trasportatori, è molto soddisfatto dei prodotti e servizi NORD. "L’ottima cooperazione con Getriebebau NORD Svizzera è stata particolarmente positiva per me. Tutte le nostre esigenze sono state soddisfatte. E’ da notare anche l’elevata capacità di fornitura. Sono state necessarie solo dieci settimane dall’ordine alla consegna. Con altri fornitori, non sono insoliti quattro o cinque mesi. Complessivamente siamo molto soddisfatti – un ottimo rapporto costi-benefici, consulenza e supporto eccellenti, fornitura puntuale e, ultimo ma non meno importante, i prodotti NORD assicurano elevatissime prestazioni e sono di ottima qualità”.



Foto 2: Vista panoramica della diga. Tutti i trasportatori con azionamenti NORD sono sottoterra



Foto 3: Un motore con riduttore industriale SK 12407 NORD aziona il nastro trasportatore inferiore



Foto 4: Un motore con riduttore SK 12407 NORD aziona il nastro trasportatore inferiore



Foto 5: Il nastro trasportatore superiore si muove verso il basso e il nastro trasportatore inferiore si muove verso l’alto



Foto 6: Motore con riduttore industriale SK 12407 NORD con funzione freno e recupero di energia (nastro trasportatore superiore)

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