L'immensa forza del vento e' nota fin da epoche antiche, si puo' pensare, ad esempio, al suo utilizzo per la navigazione; solo da alcuni decenni viene sfruttata per produrre energia elettrica.
La terra trasmette all'atmosfera il calore immagazzinato dal sole, ma questo passaggio non avviene in modo uniforme; nelle zone in cui viene ceduto meno calore la pressione dei gas atmosferici aumenta e si formano cosi' aree di alta pressione e aree di bassa pressione.
Quando queste diverse masse d'aria vengono a contatto, la zona dove la pressione risulta maggiore tende a trasferire aria dove la pressione e' minore. Una grande differenza di pressione produce uno spostamento d'aria piu' veloce e di conseguenza vento piu' forte.
La forza del vento puo' essere valutata attraverso la scala proposta da Francis Beaufort, o in funzione della sua velocita', generalmente espressa in nodi.
Per classificare il vento in funzione della sua direzione si usa denominarlo in base alla provenienza geografica.
Una turbina eolica è un dispositivo formato da una torre, un rotore, una navicella e generalmente da due o tre pale mosse dal vento e collegate ad un asse orizzontale.
L’energia cinetica del vento viene trasferita tramite le pale all’interno della navicella.
La navicella è composta internamente da un moltiplicatore di giri e un generatore che produce elettricità; la turbina eolica viene, inoltre collegata tramite un cavidotto ad un trasformatore.
Un accorgimento importante per la realizzazione di un impianto eolico è la scelta accorta del sito; l’intensità del vento è in relazione con i parametri atmosferici ma dipende anche dalla conformazione del terreno.
E’ logico infatti pensare, che il vento non debba incontrare ostacoli per poter catturare la sua energia cinetica, è per questo motivo che un territorio formato da numerose e marcate variazioni di pendenza, montagne o edifici rappresenta un sito non consono per un impianto eolico.
Il vento, inoltre, dovrà soffiare in modo costante per gran parte dell’anno.
E’ indispensabile un approfondito studio dell’andamento nel tempo di direzione e velocità, in quanto, la produzione di energia elettrica è proporzionale al cubo della velocità del vento, quindi piccole variazioni in difetto delle previsioni di velocità possono incidere molto sulla produttività di energia dell’impianto.
Gli aerogeneratori si suddividono in base alla loro forma e dimensione, possono infatti essere di piccola taglia con un altezza della torre di 10-30 m, fino ad arrivare ad una grande taglia con altezza che raggiunge anche i 110 m.
Gli aerogeneratori vengono situati ad una distanza studiata al fine di non interferite tra di loro.
Un aerogeneratore di taglia media, può essere in grado di erogare una potenza di 600 kW e soddisfare il fabbisogno elettrico giornaliero di circa 500 famiglie.
L’altezza della torre rappresenta un parametro rilevante, essa infatti deve essere calibrata e studiata al fine di catturare a pieno l’energia del vento.
Per armonizzare gli aerogeneratori con il paesaggio in cui vengono inseriti si opera al fine di evitare che parti metalliche riflettano i raggi solari.
Aerogeneratori di grande taglia sono utilizzati per creare delle centrali eoliche, in inglese vengono chiamate wind-farm (fattorie del vento).
Per fornire informazioni sull’impiego dell’energia eolica l'ENEA ha realizzato un opuscolo, presentando anche i dati della diffusione a livello nazionale ed internazionale delle centrali eoliche.
Per approfondimenti:
www.gse.it (Gestore Servizi Energetici)
www.energia-eolica.it
ing. Monja Marini
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