redazione
Come funziona una pala eolica? Le pale eoliche sono utilizzate oggi sempre di più per generare energia dal vento. È diffusa maggiormente una consapevolezza sull’importanza di ricorrere all’energia eolica e, in generale, alle energie rinnovabili e pulite da sfruttare anche nella vita quotidiana.
Per questo alcuni fanno uso anche delle turbine eoliche domestiche per ricavare energia elettrica da usare nella vita quotidiana per il fabbisogno energetico di un’abitazione. L’eolico e le altre energie rinnovabili acquistano un peso sempre maggiore. Ma come funziona un impianto eolico? Vediamo i dettagli.
Turbina eolica: come è fatta
Una turbina eolica è costituita da una pala che ruota. Le pale si oppongono al soffiare del vento e per questo il vento costringe le pale a ruotare, producendo energia cinetica. Le pale eoliche vengono collegate ad un rotore, che è collegato a propria volta all’albero.
Per mezzo del rotore l’energia meccanica prodotta viene trasferita all’albero. Quest’ultimo la trasferisce al generatore elettrico che costituisce un vero e proprio generatore eolico, tipico dell’eolico verticale.
È così che funzionano le turbine eoliche. Infatti il generatore elettrico, per induzione elettromagnetica, produce tensione elettrica. Altri componenti fondamentali della centrale eolica sono rappresentati dalla navicella, che raccoglie il generatore, il moltiplicatore di giri e i freni, dalla torre di sostegno, che ha la funzione di assorbire le vibrazioni, dai sistemi di controllo, che hanno il compito di monitorare il corretto funzionamento di tutto l’impianto.
Inoltre completano il tutto i sistemi di misura, che captano la direzione del vento e configurano la macchina proprio in base a determinati fattori, tra cui anche l’intensità del vento.
Come funziona una pala eolica
Il funzionamento dell’eolico è in realtà molto semplice da comprendere, perché tutto si basa sulla forza del vento, che mette in movimento delle pale. Il vento fa girare le pale e il movimento generato da esse passa al generatore elettrico.
È proprio questo apparecchio che produce elettricità a partire dal vento. Inizialmente per gli impianti eolici si utilizzavano generatori sincroni. Oggi vengono sfruttati generatori asincroni trifase. Ogni volta che aumenta la velocità del vento, aumenta anche la potenza che viene erogata.
Quando si raggiunge la velocità nominale, il generatore eolico arriva alla sua potenza massima, per poi attivare un meccanismo di sicurezza che serve a fermare il generatore e a non danneggiare eventualmente la macchina.
Il generatore eolico agisce come un normale generatore elettrico, come quelli che vengono usati nelle centrali elettriche. Il suo funzionamento è permesso anche dal riduttore di giri. È proprio questo componente che modula la potenza erogata dal generatore. Se il vento soffia troppo forte, il numero di giri del rotore si caratterizza per essere molto elevato, per cui si potrebbe innescare un meccanismo di difesa da parte del generatore, che ha come conseguenza diretta l’interruzione della produzione di energia.
È un danno facilmente evitabile proprio grazie al riduttore di giri, che tiene sotto controllo la potenza e la regola.
Eolico on shore e off shore
Per comprendere meglio il funzionamento di un impianto eolico, dobbiamo distinguere fra l’eolico on shore e quello off shore. Generalmente questa differenza di significato viene applicata ai parchi eolici. I parchi eolici on shore si estendono solitamente in grandi pianure e sono lontani almeno 10 chilometri dal mare. In queste aree il vento soffia in maniera favorevole e costante.
Il parco eolico off shore costituisce in genere un impianto molto più stabile ed è situato negli ambienti che assicurano condizioni migliori alla trasformazione di energia cinetica in energia elettrica. Comportano comunque costi di realizzazione molto alti.
Un terzo tipo di parchi eolici è rappresentato da quelli near shore, che comprendono tutti quelli che si trovano sulla costa. In genere questi impianti vogliono sfruttare i venti che provengono dal mare.
Ci sono poi impianti eolici di diverso genere, come quelli che hanno il compito di fornire elettricità in luoghi isolati, in cui non si potrebbe arrivare in altro modo con un accesso all’elettricità. Infine non bisogna dimenticare gli aerogeneratori domestici che si possono installare anche sul tetto o sul balcone.
Microeolico: come funziona l’impianto eolico domestico
Anche gli impianti eolici domestici funzionano sulla base del principio della trasformazione dell’energia cinetica che viene trasformata per ricavare energia elettrica. Esistono diversi tipi di impianto eolico domestico, che rientrano di solito nella categoria di microeolico.
Ci sono gli impianti ad asse verticale e quelli ad asse orizzontale. I primi costituiscono i più utilizzati. Infatti hanno una buona resa di energia elettrica e si caratterizzano per il fatto di essere resistenti, anche quando ci sono forti raffiche di vento.
Il micro impianto eolico casalingo di questo tipo si può acquistare anche online, spendendo in media circa 200 euro. È facile da installare e le turbine si attivano anche con venti a bassa velocità.
Si possono tranquillamente installare su terrazzi abbastanza alti e possono raggiungere una potenza compresa tra i 400 e i 600 Watt. Gli impianti di microeolico ad asse orizzontale, sempre per uso domestico, sono costituiti da un aerogeneratore che ha molte somiglianze di funzionamento con il mulino a vento.
Sono formati da tre pale che sono poste a 120 gradi l’una dall’altra. Questa costituzione consente di bilanciare la macchina e di ottenere una potenza di energia che si attesta intorno ai 20 kW. In media i prezzi per un impianto eolico ad asse orizzontale sono più alti e si possono raggiungere anche le cifre comprese tra i 2.000 e i 2.500 euro.
In ogni caso, qualsiasi sia il tipo di impianto utilizzato, l’uso dell’eolico anche in ambito domestico si sta diffondendo sempre di più, perché permette di dare una mano concreta contro l’inquinamento e consente di risparmiare in bolletta.
Installare un impianto eolico domestico può dirsi una scelta conveniente, a patto che disponiamo di un luogo idoneo all’installazione. Dal punto di vista burocratico, tra l’altro, non è necessario nemmeno ottenere l’autorizzazione del Comune, ma bisogna attenersi ad una regola che riguarda l’altezza del palo di sostegno, che non deve superare i 10 metri.
Il microeolico è silenzioso, non ingombra e il tempo di vita medio corrisponde a circa 20 anni, per cui abbiamo modo di ammortizzare le spese sostenute inizialmente.