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| il vento e di ridurre (si veda in proposito il Paragrafo 1.1) le turbolenze nel flusso d’aria che viene convertito in energia elettrica. 4 Recentemente sono state sviluppate turbine ad asse verticale con potenza inferiore a 1 kW che si adattano anche ad un utilizzo in ambito urbano e residenziale. Queste installazioni possono avvenire sia su terreno libero da ostacoli che | nergia elettrica. 4 Recentemente sono state sviluppate | turbine ad asse verticale | con potenza inferiore a 1 kW che si adattano anche ad | Politecnico di Milano - Dipartimento di Ingegneria Gestionale | |
| etto e allontana le pale dall’interferenza fluidodinamica causata dalla torre. Le macchine ad asse verticale derivano dalle tipologia di figura 4. Figura 4 – architetture di turbine ad asse verticale operanti sul principio della portanza. Tipo a,b,c turbine Darrieus, tipo d, turbina Gorlov. Le prime tipologie a, b e c fanno capo alle turbine dette Darrieus, dal nome dell’ | lle tipologia di figura 4. Figura 4 – architetture di | turbine ad asse verticale | operanti sul principio della portanza. Tipo a,b,c turb | Qualenergia S.r.l | |
| da, e la figura 8 un esempio di multipala americano con sistema di trasmissione meccanica ad un albero verticale per l’azionamento ad esempio di pompe. Per quanto riguarda le turbine ad asse verticale in figura 9 si riporta lo schema di una macchina Darrieus da circa 20 kW commercializzata fino a qualche anno fa. Data la dimensione questa turbina era priva di torre di sost | zionamento ad esempio di pompe. Per quanto riguarda le | turbine ad asse verticale | in figura 9 si riporta lo schema di una macchina Darri | Qualenergia S.r.l | |
| passo. Figura 21 – Schema di sistemi di variazione del passo per turbina ad asse verticale. Il sistema di variazione del passo palare non viene generalmente adottato nelle turbine ad asse verticale , anche perché solo le geometrie con pale dritte consentono questa soluzione tecnica. In figura 21 si riporta un esempio del meccanismo di azionamento dell’angolo di calettame | del passo palare non viene generalmente adottato nelle | turbine ad asse verticale | , anche perché solo le geometrie con pale dritte consen | Qualenergia S.r.l | |
| sse verticale si rende necessario il ricorso sistemi meccanici o elettrotecnici alternativi. Il sistema di variazione del passo palare non viene generalmente adottato nelle turbine ad asse verticale , anche perché solo le geometrie con pale dritte consentono questa soluzione tecnica. In figura 21 si riporta un esempio del meccanismo di azionamento dell’angolo di calettame | del passo palare non viene generalmente adottato nelle | turbine ad asse verticale | , anche perché solo le geometrie con pale dritte consen | Qualenergia S.r.l | |
| tive delle pale, la fibra di vetro rinforzata è la tecnologia più diffusa (64%) per le macchine ad asse orizzontale (figura 28a), seguita dalla fibra di carbonio (16%). Nelle turbine ad asse verticale , oltre all’impiego della fibra di vetro rinforzata, è invalso l’uso di pale metalliche, poiché molte tipologie richiedono pale a corda costante facilmente ottenibili con tecn | ura 28a), seguita dalla fibra di carbonio (16%). Nelle | turbine ad asse verticale | , oltre all’impiego della fibra di vetro rinforzata, è | Qualenergia S.r.l | |
| presta anche all’autocostruzione, e per la loro economicità, le macchine eoliche a resistenza continuano a occupare una loro specifica nicchia. La presenza nel mercato delle turbine ad asse verticale (figura 9) è comunque ancora molto limitata, anche se non è possibile escludere uno sviluppo futuro, connesso all’evoluzione tecnologica. Figura 9: Le quattro principali tip | loro specifica nicchia. La presenza nel mercato delle | turbine ad asse verticale | (figura 9) è comunque ancora molto limitata, anche se | Protos S.p.A. | |
| ) è comunque ancora molto limitata, anche se non è possibile escludere uno sviluppo futuro, connesso all’evoluzione tecnologica. Figura 9: Le quattro principali tipologie di turbine ad asse verticale . Figura 10: Generatori ad asse verticale. Figura 11: Generatori ad asse orizzontale. Ci soffermeremo, quindi, a illustrare brevemente le caratteristiche tecniche degli aerog | ologica. Figura 9: Le quattro principali tipologie di | turbine ad asse verticale | . Figura 10: Generatori ad asse verticale. Figura 11: G | Protos S.p.A. | |
| lcune decine di secondi e in regimi di vento turbolenti o variabili ciò si traduce in una rilevante quota di perdita di lavoro. Tale aspetto è estremamente sfavorevole per le turbine ad asse verticale e per le turbine con grande diametro. Le strategie adottate sono quelle della riduzione dell’inerzia del rotore attraverso la minimizzazione della massa, attraverso la ricerc | lavoro. Tale aspetto è estremamente sfavorevole per le | turbine ad asse verticale | e per le turbine con grande diametro. Le strategie ado | Qualenergia S.r.l. | |
| ori a magnete permanente, semplici e robusti. Le dimensioni ridotte non consentono l’alloggio dei motori di imbardata di cui sono dotate le turbine di taglia maggiore. Fra le turbine ad asse verticale , la macchina Savonius è impiegata soprattutto per il pompaggio dell’acqua, ed in qualche caso anche per la produzione di energia elettrica. Si tratta di una macchina molto ro | cui sono dotate le turbine di taglia maggiore. Fra le | turbine ad asse verticale | , la macchina Savonius è impiegata soprattutto per il p | Associazione difesa consumatori e ambiente (ADICONSUM) | |
| da 1.5 a 3MW, con rotore sempre a tre pale, con diametri fra 70 e 90m ed un’altezza del mozzo di circa 100m. Gli aerogeneratori di piccola taglia comprendono invece anche le turbine ad asse verticale , con unità da poche decine di W a qualche kW per impieghi isolati o connessi alla rete ma per alimentazione di utenze domestiche. Come aerogeneratori di grossa taglia, esisto | neratori di piccola taglia comprendono invece anche le | turbine ad asse verticale | , con unità da poche decine di W a qualche kW per impie | Agenzia regionale per la prevenzione e la protezione dell’ambiente (ARPA) Puglia | |
| o di un aerogeneratore multi-megawatt ad asse verticale per acque profonde. Sono state inoltre proposte, e sono ancora allo studio di pre-fattibilità, nuove configurazioni di turbine ad asse verticale di grande taglia per applicazioni offshore (come l’Aerogenerator X da 10 MW della Wind Power Limited e il NOVA – Novel Offshore Vertical Axis Aerogenerator da 5-10 MW). L’int | llo studio di pre-fattibilità, nuove configurazioni di | turbine ad asse verticale | di grande taglia per applicazioni offshore (come l’Aer | Ricerca sul Sistema Energetico – RSE S.p.A. | |
| ...........6 1.3 Principio di funzionamento di un aerogeneratore .......................................10 1.4 Tipi di turbine eoliche .............................11 1.4.1 Turbine ad asse verticale - tipo Savonius.....11 1.4.2 Turbine ad asse verticale - tipo Darrieus......12 1.4.3 Turbine ad asse orizzontale..........................13 1.5 Caratteristiche degli aerog | turbine eoliche .............................11 1.4.1 | Turbine ad asse verticale | - tipo Savonius.....11 1.4.2 Turbine ad asse vertical | ABB SACE | |
| eneratore .......................................10 1.4 Tipi di turbine eoliche .............................11 1.4.1 Turbine ad asse verticale - tipo Savonius.....11 1.4.2 Turbine ad asse verticale - tipo Darrieus......12 1.4.3 Turbine ad asse orizzontale..........................13 1.5 Caratteristiche degli aerogeneratori.......14 1.6 Tipologia degli impianti eolici.. | urbine ad asse verticale - tipo Savonius.....11 1.4.2 | Turbine ad asse verticale | - tipo Darrieus......12 1.4.3 Turbine ad asse orizzon | ABB SACE | |
| e in rete (tramite centrali eoliche). 1.4 Tipi di turbine eoliche Le turbine eoliche possono essere suddivise in base alla tecnologia costruttiva in due macro-famiglie: • turbine ad asse verticale - VAWT (Vertical Axis Wind Turbine); • turbine ad asse orizzontale – HAWT (Horizontal Axis Wind Turbine). A loro volta le turbine VAWT, che costituiscono l’1% delle turbin | lla tecnologia costruttiva in due macro-famiglie: • | turbine ad asse verticale | - VAWT (Vertical Axis Wind Turbine); • turbine ad a | ABB SACE | |
| rbine sopravento (upwind); • turbine sottovento (downwind). Delle turbine ad asse orizzontale, circa il 99% di quelle installate è a tre pale mentre l’1% a due pale. 1.4.1 Turbine ad asse verticale - tipo Savonius È il modello di turbina più semplice e si compone di due (o quattro) lamiere verticali, senza profilo alare e curvate a semicirconferenza (figura 1.8). È anch | installate è a tre pale mentre l’1% a due pale. 1.4.1 | Turbine ad asse verticale | - tipo Savonius È il modello di turbina più semplice e | ABB SACE | |
| otenza; • poco rumorosa. La distinzione tra turbine “lente” e “veloci” è effettuata in base al valore della velocità tangenziale periferica all’estremità delle pale. 1.4.2 Turbine ad asse verticale - tipo Darrieus Sono turbine ad asse verticale ed “a portanza” poiché le superfici disposte al vento possiedono un profilo alare in grado di generare una distribuzione di pre | tangenziale periferica all’estremità delle pale. 1.4.2 | Turbine ad asse verticale | - tipo Darrieus Sono turbine ad asse verticale ed “a p | ABB SACE | |
| turbine “lente” e “veloci” è effettuata in base al valore della velocità tangenziale periferica all’estremità delle pale. 1.4.2 Turbine ad asse verticale - tipo Darrieus Sono turbine ad asse verticale ed “a portanza” poiché le superfici disposte al vento possiedono un profilo alare in grado di generare una distribuzione di pressione lungo la pala e quindi una coppia dispon | . 1.4.2 Turbine ad asse verticale - tipo Darrieus Sono | turbine ad asse verticale | ed “a portanza” poiché le superfici disposte al vento | ABB SACE | |
| da 1.5 a 3 MW, con rotore sempre a tre pale, con diametri fra 70 e 90m ed un’altezza del mozzo di circa 100m. Gli aerogeneratori di piccola taglia comprendono invece anche le turbine ad asse verticale , con unità da poche decine di W a qualche kW per impieghi isolati o connessi alla rete ma per alimentazione di utenze domestiche. Come aerogeneratori di grossa taglia, esisto | neratori di piccola taglia comprendono invece anche le | turbine ad asse verticale | , con unità da poche decine di W a qualche kW per impie | ABB SACE | |
| veloci, poiché hanno un’elevata velocità tangenziale periferica, pur avendo una velocità angolare ridotta dato il raggio del rotore tipicamente molto maggiore di quello delle turbine ad asse verticale . Tabella 3.1 Tipo di turbina TSR ottimale λ Velocità tangenziale Vt [m/s] Raggio rotore R [m] Velocità angolare Ω [giri/min] VAWT Savonius 1 7 1 67 VAWT Darrieus 5 35 1.5 223 | del rotore tipicamente molto maggiore di quello delle | turbine ad asse verticale | . Tabella 3.1 Tipo di turbina TSR ottimale λ Velocità t | ABB SACE |
Notes:
1 Where to start a query
2Smart Searcht breaks the user's input into individual words and then matches those words in any position and in any order in the table (rather than simple doing a simple string compare)
3Regular Expressions can be used to initialize advanced searches. In the regular expression search you can enter regular expression with various wildcards such as:
- Start of the line ^
- Any character .
- Any character in the range between characters N and P [M-P]
- End of the line 33/li>
- Also you can use operators:
- Character/strings that repeats 0 or more times - operator *
- Character/strings that repeats 1 or more times - operator +
- Character that may but does not need to appear in the sequence - operator ?