Prof. ssa R.D Imporzano A.S.:2014/15

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1 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 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".

2 Gli ultimi prototipi hanno un rendimento maggiore ma impongono fondazioni complesse e costose

3

4 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. LINK 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.

5 Microturbine ad asse verticale

6 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 ( m)

7 Video

8 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)

9 In grado di incanalare al meglio la forza del vento in modo che essa raggiunga le turbine al massimo livello di potenza possibile

10 Video 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 ,00

11 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.

12 LINK 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.

13 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.

14 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. Video

15 Il materiale per realizzare questo aggiornamento è stato fornito dalle ricerche dei seguenti alunni: 3 a D: Regazzoni Randazzo Romanelli Cantini Paolino Vannucci Battistoni. 3 a B: Langelotti Barite Terente. 3 a A: Ricco.

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