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Le turbine eoliche sono dei dispositivi in grado di trasformare l'energia eolica da energia MECCANICA a energia ELETTRICA.
Possiamo definire in modo semplicistico il vento come uno spostamento di masse d’aria causato da una differenza di pressione atmosferica tra diverse aree geografiche nel pianeta.
Nell’atmosfera infatti si possono formare zone di bassa pressione e di alta pressione. Quando le masse d’aria si spostano da una zona di alta pressione a una zona di bassa pressione, ecco che si formano i venti.
Possiamo definire invece l’energia eolica come il processo attraverso il quale il vento viene utilizzato per generare energia meccanica o elettricità.
Fin dalle origini della civiltà l’uomo ha sempre sfruttato l’energia del vento: dalla semplice navigazione a vela, alla macinazione del grano attraverso i mulini a vento, fino ad arrivare alla vera e propria produzione di energia elettrica attraverso gli aerogeneratori, detti anche turbine eoliche.
Esistono varie tipologie di turbine eoliche di diverse dimensioni.
In questo video ci concentreremo sulle più diffuse turbine ad asse orizzontale:
- Scopriremo quali sono i principali componenti che costituiscono questa particolare tipologia di turbina eolica.
- Cercheremo di capire come questi dispositivi sono in grado di trasformare l’energia del vento in corrente elettrica.
- Vedremo perché i maggiori impianti eolici utilizzano la turbine a 3 eliche, attraverso l’osservazione della struttura delle loro pale.
- E vedremo anche quali sono le principali cause di incidenti che possono verificarsi durante l’utilizzo di questi dispositivi.
Le prime turbine eoliche sono state costruite verso la fine del diciannovesimo secolo con l’obbiettivo di fornire l’elettricità a piccoli villaggi isolati.
Negli anni successivi, il progressivo perfezionamento strutturale e tecnologico di questi dispositivi, ha permesso la creazione di veri e propri parchi eolici interamente dedicati alla produzione di energia elettrica.
Oggigiorno esistono circa 26 aziende nel mondo che si occupano della produzione di aerogeneratori.
Aziende americane, cinesi, danesi, tedesche, spagnole, come: Vestas, Enercon, Siemens, e molte altre…
Come abbiamo accennato all’inizio, le turbine eoliche trasformano l’energia meccanica in energia elettrica. L’energia del vento catturata dalla pale eoliche infatti viene trasferita tramite un albero meccanico ad un generatore.
Il generatore trasforma l’energia di rotazione in energia elettrica, questa a sua volta viene trasferita in un trasformatore posto solitamente ai piedi della torre eolica. Il trasformatore ha il compito di convertire l’elettricità in alta tensione e di immetterla successivamente nella rete elettrica di trasmissione.
Ma diamo un’occhiata ai vari componenti che costituiscono una turbina eolica:
Questa è la TORRE DI SOSTEGNO, essa rappresenta la struttura portante della turbina eolica e ha la funzione di assorbire le vibrazioni generate dal moto rotatorio delle eliche.
Queste sono le ELICHE che si sollevano ed iniziano a ruotare quando vengono colpite dal vento, causando la rotazione del rotore.
Il ROTORE è costituito dal gruppo di eliche rotanti, dal perno rotante detto anche mozzo, dall’albero e dal meccanismo del pitch control, ovvero un sistema che ha la funzione di regolare la posizione e l’inclinazione delle pale rispetto al vento e di bloccare la rotazione del rotore qualora il vento sia troppo forte, o troppo debole.
La NAVICELLA o GONDOLA invece rappresenta il cuore della turbina eolica. Al suo interno ospita il moltiplicatore di giri, il sistema frenante e il generatore, ma anche gli attuatori del pitch control e i drive per il controllo dell’imbardata, ovvero la rotazione della turbina intorno al proprio asse verticale, indispensabile per posizionare il rotore secondo la direzione del vento.
Un sensore di velocità posizionato sulla parte posteriore della turbina infatti rileva costantemente la direzione del vento. Ogni qual volta vi è un cambio di direzione del vento il sensore invia un segnale ai drive per il controllo dell’imbardata che provvedono a ruotare l’intera navicella e di conseguenza il rotore e le eliche della turbina a favore del vento.
Ma vediamo ora nel dettaglio cosa succede quando la turbina eolica entra in azione:
Le pale iniziano a muoversi quando il vento raggiunge la velocità minima di avvio (in inglese cut-in wind speed).
Il rotore è collegato ad un albero di trasmissione, che ruota all'interno della navicella.
L'energia di rotazione dell'albero di trasmissione viene così trasformata in energia elettrica dal generatore.
Негізгі бет Cosa sono le TURBINE EOLICHE e come producono l’elettricità? Energia eolica - Componenti - Incidenti
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