L’energia eolica (ricerca)

L’energia eolica è l’energia posseduta dal vento, conosciuta e sfruttata sin dai tempi più antichi, per navigare e muovere le pale dei mulini utilizzati per macinare i cereali o per pompare l’acqua.
L’energia eolica trova limiti per un applicazione su larga scala in alcune sue caratteristiche: il vento ha, di solito, una bassa potenza ed un’intensità irregolare, può cambiare direzione o mancare del tutto.
Esistono però zone sulla terra dove i venti spirano con regolarità per tutto l’anno, come ad esempio sulle coste e le isole: è proprio in queste località che risulta conveniente installare degli impianti capaci di catturare l’energia del vento e di trasformarla in energia meccanica o elettrica .
Il generatore eolica è il rotore costituito da un certo numero di pale fissate sul mozzo e progettate per sottrare al vento parte della sua energia cinetica e trasformarla in energia meccanica di rotazione.
Ci sono vari tipi di generatore:

 I generatori di piccola taglia (potenze fino a 50kw) sono utilizzati per la produzione di energia meccanica o elettrica in zone isolate.
 I generatori di media taglia (potenza da 50 a 500kw) hanno rotori con un diametro di 30 m.
 I generatori di grande taglia (potenza da 500kw fino a qualche Megawatt) sono ancora allo stadio sperimentale in tutto il mondo.

L’aerogeneratore è formato da:

 Rotore: costituito da un mozzo su cui sono fissate le pale. Le pale più utilizzate sono realizzate in fibre di vetro. I rotori a due pale sono meno costosi e girano a velocità più elevate. Sono però più rumorosi e vibrano di più di quelli a tre pale. Tra i due la resa energetica è equivalente.
Sono stati realizzati anche rotori con una pala sola, equilibrata da un contrappeso. Ci sono anche rotori con numerose pale, di solito 24, che vengono impiegati per l’azionamento di macchine, come le pompe. Sono stati messi a punto dei rotori con pale “mobili”. Variando l’inclinazione delle pale al variare della velocità del vento è possibile mantenere costante la quantità di elettricità prodotta dall’aerogeneratore.
 Sistema frenante: è costituito da due sistemi indipendenti di arresto pale: un sistema di frenaggio aereodinamico e uno meccanico. Il primo viene utilizzato per controllare la potenza dell’aerogeneratore, come freno di emergenza in caso di sovravelocità del vento e per arrestare il rotore. Il secondo viene utilizzato per completare l’arresto del rotore e come freno di stazionamento.
 Moltiplicatore di giri: il moltiplicatore di giri serve per trasformare la rotazione lenta delle pale in una rotazione più veloce in grado di far funzionare il generatore di velocità.
 Generatore: il generatore trasforma l’energia meccanica in energia elettrica. La potenza del generatore viene indicata in kilowatt (Kw).
 Sistema di controllo: il funzionamento di un aereogeneratore è gestito da un sistema di controllo che svolge due diverse funzioni. Gestisce, automaticamente e non l’aerogeneratore nelle diverse operazioni di lavoro e azione il dispositivo di sicurezza che blocca il funzionamento di esso. In caso di mal funzionamento e di sovraccarico dovuto ad eccessiva velocità del vento.
 La navicella e il sistema di imbardata: la navicella è una cabine in cui sono ubicati tutti i componenti di un aerogeneratore, ad eccezione, naturalmente, del rotore e del mozzo. La navicella è posizionata sulla cima della torre e può girare di 180° sul proprio asso.
 Torre di fondamenta: la torre sostiene la navicella e il rotore, può
essere a forma tubolare o a traliccio. In genere è costruito in legno, in cemento armato, in acciaio o con fibre sintetiche. La strutture dell’aerogeneratore, per poter resistere alle oscillazioni ed alle vibrazioni provocate dalla pressione del vento, deve essere ancorata al terreno mediante fondamenta.
Le fondamenta molto spesso sono completamente interrate e costruite con cemento armato.

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