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Le sollecitazioni del vento PDF Stampa E-mail
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anemometroLa scelta preliminare di un sito e la valutazione dell’effettiva potenzialità di un impianto eolico può essere basata su elementi soggettivi come le esperienze dei residenti, la valutazione di elementi naturali (tipo e portamento delle specie arboree) oppure su elementi oggettivi, ma comunque approssimati, quali l’estrapolazione di dati anemometrici disponibili in aree contigue, il ricorso a mappe di ventosità sul territorio nazionale o ai dati dell’Aeronautica Militare o della Marina. L’intensità del vento dipende dalle caratteristiche orografiche del terreno. In particolare un elemento fondamentale è la rugosità del suolo: in pianura o al mare il vento spira con intensità maggiore che in campagna o nelle periferie delle città, a loro volta luoghi più ventilati dei grandi centri cittadini. L’intensità del vento è anche funzione dell’altezza dal suolo: più ci si alza maggiore è la velocità del vento.

Uno studio anemologico (nell'immagine a lato un anemometro) accurato prevede l’individuazione dei seguenti elementi:

  • distribuzione di frequenza della velocità del vento e dei suoi parametri principali: velocità media, velocità media cubica, velocità massima, scarto quadratico medio.

  • curva di durata della velocità del vento.
  • distribuzione della frequenza della direzione del vento (rosa dei venti).


L’intensità del vento è fondamentale nella determinazione della potenza captabile da un aerogeneratore in quanto, a parità di diametro delle pale, cresce con il cubo della velocità. All’aumentare della velocità del vento quindi aumenta in modo più che proporzionale la potenza teoricamente estraibile, ma aumentano in pari misura anche le sollecitazioni sulla macchina.

L'intensità del vento viene misurata attraverso la sua velocità (in metri al secondo o chilometri all'ora). Per una quantificazione immediata dei valori di velocità del vento si veda a livello indicativo la scala Beaufort qui riportata.

scala_beaufort

In genere un impianto eolico di piccola taglia non reagisce alle sollecitazioni del vento sino ad una velocità di circa 3-3,5 metri al secondo (circa 11-13 km/h). Superata questa velocità minima del vento il rotore si avvia spontaneamente ed inizia a generare energia elettrica. Tuttavia ai bassi regimi di vento corrispondono esigui valori di potenza erogata dalla macchina. Ciò significa che, ad esempio, una turbina da 1 kW di potenza nominale, in condizioni minime di vento tali da farla avviare potrà generare una potenza trascurabile, non superiore a qualche decina di watt. Al crescere del vento, la potenza prodotta dalla macchina aumenta in modo più che proporzionale, sino a raggiungere i valori dichiarati come “nominali” a 12-14 metri al secondo (circa 40-50 km/h). 

In generale, con le macchine attualmente sviluppate in Italia ed all’estero la condizione di ventosità necessaria all’installazione di un sito può essere identificata con una velocità media annuale non inferiore a 4 m/s, ma preferibilmente superiore a 6 m/s.

Velocità del vento superiori alla nominale determinano incrementi di potenza elettrica generata assai limitati poiché i sistemi di controllo (elettronici e/o meccanici) intervengono per ridurre le sollecitazioni a cui vengono sottoposti gli organi meccanici ed elettrici. In condizioni estreme di vento quasi tutti i sistemi eolici si arrestano per evitare danneggiamenti.  Considerando quanto sopra detto, è necessario scegliere un sito che non solo sia in grado di mettere in movimento il generatore eolico ma che sia mediamente tale da garantire nel tempo una potenza erogata, e conseguentemente una energia generata, adeguata a giustificare la spesa iniziale sostenuta. Il dato che fornisce un buon criterio di valutazione, sia pure indicativo, è la velocità media del vento su base annuale del sito prescelto. Si tratta di un parametro che si mantiene abbastanza costante negli anni e garantisce, quindi, stabilità di benefici in termini di energia prodotta.


(fonti: Guida ENEL al Mini Eolico 2009, Dossier Micro-Eolico - Progetto RES & RUE Dissemination - A.P.E.R.)

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Ultimo aggiornamento Sabato 07 Maggio 2011 15:06
 

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