Taglie e dimensioni
Lo sviluppo dell'eolico di grande taglia ha avuto effetti positivi anche sul mercato delle micro turbine, sia in termini qualitativi che di diminuzione dei costi.
Le macchine più piccole hanno tipicamente una potenza di targa di 400 watt, con un diametro del rotore di circa 1,5 metri e una potenza di picco di circa 500 watt.
Le turbine da 20 kW sono invece apparecchi più "impegnativi": hanno un rotore con diametro di 8-10 metri e torri di sostegno alte 20-25 metri.
Esistono ovviamente micro generatori di potenza intermedia, ad esempio da 1 kW o 5 kW o 10 kW, che coprono ogni possibile applicazione.
Le turbine da 20 kW sono invece apparecchi più "impegnativi": hanno un rotore con diametro di 8-10 metri e torri di sostegno alte 20-25 metri.
Esistono ovviamente micro generatori di potenza intermedia, ad esempio da 1 kW o 5 kW o 10 kW, che coprono ogni possibile applicazione.
Applicazioni
Semplificando, possiamo dire che le macchine di taglia inferiore ai 10 kW sono normalmente al servizio di utenze domestiche, (isolate o connesse alla rete), per l'autoconsumo dell'elettricità prodotta.
I generatori tra i 10 e 20 kW possono servire utenze di una certa dimensione (aziende agricole, agriturismi, PMI, ecc.) ed eventualmente vendere alla rete una quota dell'energia, prodotta in eccesso rispetto alle necessità di autoconsumo.
Caratteristiche
Nota bene. Per uno sguardo generale sulle caratteristiche tecniche, i principi di funzionamento e le prestazioni dei generatori eolici, al di là della suddivisione in taglie, consulta la voce "Funzionamento e prestazioni" nel menu di destra.
Tutte le micro turbine presenti in commercio sono caratterizzate da:
• soglie di vento molto basse per l'avvio del rotore (2-3 m/s)
• elevata affidabilità
• lunga durata
• bassa necessità di manutenzione
• basso impatto ambientale
Risulta particolarmente interessante il fatto che i micro generatori iniziano a produrre energia a basse velocità del vento. E' quindi possibile installare una micro turbina (e vederla funzionare per molte ore l'anno) anche dove la velocità media del vento non è sufficiente per il funzionamento di turbine di grande taglia.
Tecnologie
Nonostante la gran parte dei generatori eolici sia ad asse orizzontale, nel settore del micro eolico sono commercialmente disponibili anche piccole turbine ad asse verticale dalle interessanti caratteristiche tecniche.
Micro generatori ad asse orizzontale
La configurazione più diffusa prevede un rotore tripala e una turbina disposta ad asse orizzontale.
Le pale sono relizzate con materiale leggero e resistente, solitamente in fibra di vetro e/o carbonio.
La rotazione delle pale è molto veloce; questo consente un collegamento diretto tra rotore e generatore elettrico, senza bisogno di prevedere un moltiplicatore di giri. L'allineamento tra le pale e la direzione del vento avviene grazie ad un timone (o banderuola) direzionale.
La velocità del vento minima per l'avvio è di 3-4 m/s; in molti casi producono energia anche a velocità del vento molto elevate. In caso di vento eccessivo, ricorrono a sistemi passivi di sicurezza: il sistema più comune prevede la rotazione verticale del rotore sul proprio asse.
Nella tabella seguente sono riportate le principali tecniche di un tipico micro generatore da 3 kW, ideale per soddisfare il fabbisogno elettrico di un piccolo edificio ed eventualmente cedere parte dell'elettricità alla rete.
| Potenza nominale | 3 kW |
| Diametro rotore | 5 metri |
| Numero pale | 3 |
| Velocità di avvio | 3 m/s |
| Velocità nominale | 9 m/s |
| Potenza in uscita | 3.000 W |
Potenza massima in uscita | 4.500 W |
| Altezza torre | 10 metri |
| Spessore torre | 160 mm |
| Peso navicella | 35 kg |
| Energia producibile (stima) | 6.000 kWh / anno |
Micro generatori ad asse verticale
Alcune case produttrici si sono specializzate nella progettazione e sviluppo di generatori ad asse verticale. A seconda del principio di funzionamento, i micro generatori possono essere del tipo "Savonius" oppure "Darrieus".
Il generatore Savonius, dal nome dell'ingegnere finlandese che lo brevettò nel 1929, è l'unica macchina eolica ad asse verticale ad essere disponibile a livello commerciale.
Si tratta di generatori di piccolissima potenza, che non superano in genere i 20 kW. Dal punto di vista costruttivo, sono caratterizzati da un perno centrale rotante, attorno a cui sono saldate due o tre "ali".
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Tra i pochi produttori al mondo specializzati in generatori ad asse verticale, c'è anche l'italiana Ropatec, che produce tra l'altro il modello da 6 kW riprodotto qui sopra in foto.
Le macchine ad asse verticale presentano caratteristiche tecniche molto interessanti:
• funzionamento indipendentemente dalla direzione del vento
• basso impatto visivo
• funzionamento silenzioso
• avvio con basse velocità del vento (2 m/s)
• resistenza a raffiche e a vento forte
Sono quindi particolarmente indicate sia in ambito urbano, grazie alla bassa rumorosità in fase di esercizio, sia in siti caratterizzati da condizioni metereologiche e anemologiche estreme, grazie alle particolari doti di robustezza e alle scarse necessità di manutenzione.
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