Il Microeolico

turbina microeolico

Vengono generalmente definiti con il termine microeolico gli impianti con potenza inferiore a 20 kW.
Anche per il microeolico esistono turbine ad asse orizzontale ed ad asse verticale.

IL POTENZIALE E LE APPLICAZIONI DEL MICROEOLICO

La grande potenzialità del microeolico deriva dall’ampia disponibilità della risorsa vento, anche se con diverse potenzialità sia in termini geografici che stagionali.
Le applicazioni del microeolico costituiscono un settore tecnologicamente distinto da quello del macro e del minieolico, in quanto rispondono ad esigenze diverse.
Il microeolico è rivolto anche a specifici mercati di nicchia, in applicazioni che richiedono soluzioni semplificate e concepite ad hoc. Inoltre, gli impianti eolici di piccole dimensioni hanno un impatto visivo ed ambientale sostanzialmente nullo.
Il potenziale del microeolico deriva inoltre dalle svariate applicazioni esistenti e dalla sua versatilità, oltre che dalla consapevolezza fra l’opinione pubblica della validità di una forma di generazione elettrica distribuita, semplice e spesso conveniente.
L’installazione di questi impianti comporta un notevole vantaggio in termini economici ottenuto dalla vendita o dall’autoconsumo dell’energia prodotta.
Bisogna anche considerare la crescente sensibilità alle problematiche ambientali connesse allo sviluppo energetico della società. Questa nuova consapevolezza fa si che il singolo utente, se ben informato circa i possibili strumenti di uno sviluppo sostenibile e circa i benefici indotti dalle fonti energetiche rinnovabili, desideri dare un contributo nel suo piccolo alla
sostenibilità, adottando per le sue esigenze civili o di piccola imprenditoria (agriturismi, fattorie, rifugi, utenze domestiche isolate, seconde case, ecc.) micro-impianti da Fonti energetiche rinnovabili, anziché sistemi di generazione tradizionali.

Le applicazioni del micro-eolico possono essere:

Alimentazione di utenze isolate stand alone e off-grid

1. In Italia esistono zone isolate dal punto di vista energetico; pur se in esigua misura esistono quindi utenze civili private o infrastrutture turistiche (agriturismi, fattorie, campeggi, rifugi, utenze domestiche isolate in montagna, al mare o su isole) non collegate alla rete. In questo caso sono utilizzabili aerogeneratori di piccola taglia in combinazione con sistemi di accumulo
(batterie) e sistemi ibridi (con pannelli fotovoltaici e generatori diesel).
2. Altre applicazioni sono legate all’alimentazione di sistemi di telecomunicazione (ripetitori, antenne di telefonia mobile) e stazioni meteo, installati a distanza dalla rete elettrica).
3. Sistemi di pompaggio e drenaggio
4. Utenze di illuminazione pubblica: strade, viadotti, gallerie, fari, piattaforme, impianti semaforici, etc
5. Alimentazione di utenze isolate all’interno di aree naturali protette.

Sistemi on-grid o grid-connected

Gli impianti eolici a servizio di utenze collegate alla rete di distribuzione prendono il nome di sistemi connessi, oppure grid-connected o semplicemente on-grid. Le applicazioni più comuni per i sistemi connessi sono costituite da impianti di piccola taglia a servizio di utenze domestiche.
Tali applicazioni prevedono l’allacciamento alla rete elettrica nazionale con apposito contatore. La rete viene utilizzata o per cedere totalmente l’energia prodotta (cessione in rete) oppure come un grande accumulatore: quando la turbina produce un quantitativo di energia superiore alle necessità dell’utenza, questa energia viene ceduta alla rete; quando viceversa i consumi dell’utenza superano la produttività dell’impianto, l’ulteriore energia elettrica necessaria viene erogata dalla rete (scambio sul posto o net-metering).

INSTALLAZIONI IN AMBIENTE URBANO

moto aria
Moto dell’aria attorno e al di sopra di un edificio

Il moto dell’aria attorno e al di sopra di un edificio è molto perturbato.
Al di sopra del tetto si ha la sovrapposizione:

  • di forti turbolenze;
  • di zone a maggiore o minore velocità del vento rispetto al flusso a monte dell’edificio;
  • di forti incidenze di flussi d’aria non orizzontali.

Questi fenomeni sono poco favorevoli all’installazione di impianti eolici ad asse orizzontale, infatti:

  • la curva di potenza degli impianti eolici ad asse orizzontale diminuisce in presenza di flussi d’aria non orizzontali;
  • gli impianti eolici ad asse orizzontale sono efficaci per captare l’energia del vento quando questo soffia frontalmente. Quando il vento cambia costantemente direzione (come nel caso di un ambiente turbolento) l’efficacia degli aerogeneratori ad asse orizzontale risulta fortemente ridotta; 
  • l’applicazione delle forze e delle coppie diverse su differenti pale accentua fortemente gli sforzi meccanici supportati dal rotore, con conseguente aumento del rischio di guasti e incidenti.

In un contesto urbano, che presenta superfici ad elevata rugosità, un impianto eolico ad asse orizzontale situato nel mezzo di un tetto di un edificio deve essere collocato al di sopra di un’altezza superiore al 35% – 50% dell’altezza della costruzione per evitare fenomeni legati alla turbolenza.
Pertanto, per un edificio che misura all’incirca 50 m di altezza, l’altezza minima al mozzo dovrebbe essere tra i 20 e i 25 m.
Al contrario, gli impianti eolici ad asse verticale:

  • captano il flusso indipendentemente dalla direzione dello stesso
  • sono meno sensibili alle perdite di efficacia dovute ad un flusso incidente.

Sicuramente in ambiente urbano è più conveniente installare un impianto eolico ad asse verticale.

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