Pale eoliche: funzionamento

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01/04/2021

Il vento è un elemento presente sulla Terra e che costituisca qualcosa di disponibile e continuativamente presente. Viene sfruttato dall’uomo da sempre per muovere le imbarcazioni e per far funzionare ingranaggi, mulini a vento, e oggi per produrre energia elettrica. Vediamo il principio di funzionamento delle pale eoliche e quali tipologie esistono.

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L’energia eolica si ottiene sfruttando l’energia cinetica con la quale il vento fa girare le pale eoliche di un’elica. Queste sono collegate a loro volta ad un generatore, che è in grado di tramutare l’energia meccanica di rotazione in elettricità. Questi moderni mulini a vento vengono definiti aerogeneratori. L’impiego principale dell’energia eolica è la produzione di energia elettrica per mezzo di generatori eolici.

Pale eoliche: tipologie e funzionamento

Il tipo di aerogeneratore più diffuso è quello costituito da una torre in acciaio che ha un’altezza tra i 60 ed i 100 metri, con 2-3 pale eoliche lunghe una ventina di metri. La potenza generata è di 600 KW. Ogni pala eolica è fissata su un elemento meccanico che si definisce mozzo. Questa struttura è chiamata rotore. In base alla posizione dell’asse intorno al quale ruota questo meccanismo, si distinguono rotori:


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  • con asse verticale, i più antichi ma poco utilizzati. Il vantaggio è che questi funzionano indipendentemente dalla direzione del vento e hanno una maggiore resistenza anche con alte velocità e turbolenze;
  • con asse orizzontale, i più noti e diffusi, hanno una struttura semplice che prevede un sostegno con alla sommità una gondola o una navicella all’interno della quale vi sono l’albero di trasmissione lento, il moltiplicatore di giri, l’albero veloce, il generatore e i dispositivi ausiliari di sicurezza (sistema di controllo e frenante).

Esistono due grandi categorie di impianti eolici: quelli per utenze isolate e quelli concepiti per essere allacciati a reti elettriche già esistenti.

Impianti per utenze isolate

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Gli impianti per utenze isolate sono fatti per produrre energia elettrica di servizio, cioè fornita da aerogeneratori con una potenza inferiore a 1 KW (con un rotore di 1-2m). Questo tipo di utilizzi sono in molti casi concorrenziali o usati per integrare i sistemi fotovoltaici. Queste applicazioni hanno una diffusione limitata nei paesi industrializzati, ma dovrebbero essere presi in considerazione nei paesi in via di sviluppo battuti dal vento.

Impianti per connessione alla rete

Gli impianti costituiti per essere connessi alla rete si dividono in due categorie. Vi sono quelli per produrre elettricità per alimentare piccole reti, e quelli per produrre energia per la rete nazionale. I primi sono impianti che si trovano su isole piccole o in aree remote che non sono connessi alla grande rete nazionale, e sono spesso integrati dal fotovoltaico.


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Gli altri sono quelli in cui maggiormente si impiega l’eolico, cioè quelli che si connettono alle grandi reti nazionali. Le macchine usate sono grandi e sono installate singole o in gruppi con potenze di grande portata.