eoliche - isa1sp

Lo sfruttamento del vento è attuato tramite macchine eoliche divisibili in due gruppi distinti in
funzione del tipo di modulo base di aerogeneratore:
Generatori eolici ad asse orizzontale, sono posizionati su una torre in acciaio di altezze tra i
60 e i 100 metri e ha pale lunghe tra i 20 e i 60 metri, il rotore va orientato (attivamente o
passivamente) parallelamente alla direzione di provenienza del vento; genera una potenza
molto variabile, che può andare da pochi kW fino a 5-6 MW, in funzione della ventosità del
luogo e del tempo.
Generatori eolici ad asse verticale, indipendenti dalla direzione di provenienza del vento.
Un generatore sia ad asse verticale che orizzontale richiede una velocità minima del vento
(cut-in) di 3–5 m/s ed eroga la potenza di progetto ad una velocità del vento di 12–14 m/s. Ad
elevate velocità (20–25 m/s, velocità di cut-off) l'aerogeneratore viene bloccato dal sistema
frenante per ragioni di sicurezza. Il bloccaggio può avvenire con freni che bloccano il rotore o
con metodi che si basano sul fenomeno dello stallo e "nascondono le pale al vento".
Prof.ssa R.D’Imporzano
A.S.:2014/15
Gli ultimi prototipi hanno un
rendimento maggiore ma
impongono fondazioni
complesse e costose
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A.S.:2014/15
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Miniturbine potenza impianto 5kw altezza 3 m base occupa
7 mq.
Costa 20 mila euro, ma si può usufruire dell’incentivo
ventennale per la vendita e l’immissione in rete dell’energia
prodotta. L’investimento si ripaga in sei anni circa vendendo
l’energia al gestore, mentre per i restanti anni si può
guadagnare. Made in Italy, a tre vele (un albero centrale,
alta al massimo cinque metri.
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Turbina ultra-silenziosa pensata per gli ambienti urbani.
Si chiama Wind Tulip, a causa della sua forma che
ricorda quella di un tulipano, i cui i petali sono in realtà
pale che ruotano intorno all’asse verticale della struttura
di sostegno è in grado di produrre elettricità con venti
anche di scarsa intensità.
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Microturbine ad asse verticale
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Una turbina eolica in volo è una turbina eolica con rotore supportato in aria senza una torre.
Il generatore elettrico può essere a terra o in volo.
BAT
Struttura gonfiabile a elio che assomiglia ad una grande
ciambella, sfrutta i venti ad alta quota (100-300m)
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Le pale sono sostituite da tanti aghi in fibra di
carbonio che oscillano come fili d’erba al vento e
producono energia elettrica. Ogni palo contiene
dischi in ceramica piezoelettrica deformati dal
movimento di un cavo al loro interno, che fa
oscillare l’intero ago secondo il movimento del
vento.
In fase di costruzione a
MASDAR City negli
Emirati Arabi (1200 aghi
rinforzati in resina alti
più 50 metri e dal
diametro
che
si
assottiglia sempre più
dai 30cm della base ai
5cm sulla punta dove si
illumina una luce led)
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In grado di incanalare al meglio la
forza del vento in modo che essa
raggiunga le turbine al massimo
livello di potenza possibile
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Nel marzo 2015 il primo Albero del Vento dimostrativo e sperimentale verrà
installato a Parigi, in Place de la Concorde.
Seguirà la commercializzazione: il costo per ogni singola unità è di € 29.500,00
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Un nuovo modello di turbine eoliche "a imbuto“ potrebbe
consentire di potenziare sino al 600% l'energia sviluppata,questo
progetto è chiamato Invelox.
Il tutto sia limitando l'invasività paesaggistica delle pale,
grazie alle ridotte dimensioni delle turbine, che riducendo i
rischi per gli uccelli e l'avifauna selvatica, poiché tutti i
componenti del sistema sono integrati all'interno della struttura.
Invelox non ha le tradizionali pale esterne e non presenta una
forma affusolata e verticale ma ha invece una parte superiore a
forma di imbuto che presenta prese di aspirazione capaci di
convogliare le correnti ventose, provenienti da ogni direzione,
verso la turbina, posizionata alla base della struttura. Riesce a
funzionare anche con poco vento e, notevole è la velocità
all'interno del sistema, grazie ad una serie di bocchette e tubi che
le canalizzano verso la turbina vera e propria, capace di
trasformare l'energia cinetica del vento in elettricità.
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il generatore rotante di forma sferica è
composto da otto moduli fotovoltaici
flessibili (come gli spicchi di un arancia per
intenderci) che catturano l'energia solare la
trasformano in energia elettrica per poi
immagazzinarla nelle batterie tramite una
dinamo centrale. La quantità di energia
prodotta è maggiore se c’è vento: il
generatore ruota su sé stesso come, e più,
di una tradizionale turbina eolica.
È stata ideata per combinare energia eolica
e energia solare ed è adatta per essere
installata nelle aeree urbane o in zone più
isolate. Esteticamente sembra una grande
lampada di vetro di Murano blu cobalto.
Prof.ssa R.D’Imporzano
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Turbine BIO-INSPIRATE:
Alla facoltà di Ingegneria e Scienze applicate della
George Washington University si ispirano invece ai
serpenti, più precisamente quelli volanti come
la Chrysopelea paradisi. Il team sta studiando
l’aerodinamica
del
Serpente
volante
del
Paradiso (Chrysopelea paradisi) un colubride verde
che riesce a planare fra gli alberi in una sorta di volo
controllato grazie a schemi precisi che assume il suo
corpo; la parte inferiore del rettile si allarga
permettendogli di intrappolare l’aria e gestire questa
energia eolica per salire e scendere fra le piante, come
un ascensore e hanno ricostruito un modello
computerizzato, con l’obiettivo di riuscire a intrappolare
l’aria come il serpente volante e generare energia
grazie ai loro studi sulla meccanica dei fluidi.
Prof.ssa R.D’Imporzano
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Ewicon è un sistema eolico senza turbine, che produce energia elettrica
convertendo quella cinetica in meccanica, sfruttando le gocce d’acqua ed un
processo elettrostatico.
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Il materiale per realizzare questo aggiornamento è stato fornito dalle ricerche dei seguenti alunni:
3aD: Regazzoni – Randazzo – Romanelli – Cantini – Paolino – Vannucci – Battistoni.
3aB: Langelotti – Barite – Terente.
3aA: Ricco.
Prof.ssa R.D’Imporzano
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