Turbina eolica, i componenti
Quali sono i componenti di una pala eolica e come funziona il gigante del vento?
A livello descrittivo, possiamo affermare che i principali componenti di una turbina eolica sono sette: il rotore e le pale, il generatore, il sistema di trasmissione (con albero e ingranaggi), l’impianto di controllo, i dispositivi frenanti e il sistema di orientamento.
Osservando una pala eolica si riconoscono subito quattro componenti: la testa con le lame e il rotore, la base e il tronco. Quella che noi abbiamo definito “testa” si chiama navicella e rappresenta la struttura di contenimento di due componenti cruciali, il rotore e il generatore elettrico. Sempre nella navicella, tra il generatore e le lame è situato l’albero di trasmissione. L’albero di trasmissione è tenuto in rotazione dalle pale così, l’energia rotazionale dal mozzo (il componente in cui sono ancorate le pale) è trasferita al generatore elettrico. Gli ingranaggi correlati all’albero di trasmissione possono avere il ruolo di moltiplicatore di giri: un moltiplicatore di giri può portare 30 giri reali al minuto a una rotazione interna di 18.000 giri al minuto, rotazione necessaria alla generazione dell’energia elettrica.
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A consentire il corretto funzionamento dei componenti appena descritti, ci sono due sistemi, il sistema di controllo e quello di frenatura. Se non viene controllata, una turbina tende a raggiungere velocità eccessivamente elevate durante i periodi di forte vento oltrepassando così la sua potenza nominale. Il sistema di controllo di solito è dato da dispositivi elettronici, meccanici e idraulici (per esempio, i sistemi di controllo Eaton), può comprendere un anemometro, un micro-computer e sensori di diversa natura.
Per quanto riguarda i sistemi frenanti possono essere aerodinamici, elettrici o meccanici. Anche il sistema frenante è localizzato sulla navicella, è per questo che può essere definita -in tutti sensi- la testa dell’aerogeneratore. I sistemi frenanti di tipo aerodinamico sono dati da strutture che tendono a rallentare l’azione esercitata dai venti troppo forti, così nelle grandi turbine si notano le punte delle pale che possono essere ruotate ed esercitare un’azione frenante.
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Nelle turbine più piccole vi è un sistema passivo che riesce a orientare il rotore parallelamente al vento. I sistemi meccanici prevedono -di solito- un particolare freno a disco posto sull’albero. I sistemi frenanti elettrici dissipano la potenza del vento in vari modi, molto diffuso è il meccanismo elettrico che disattiva i fili di uscita del generatore trasformando l’energia meccanica del vento in calore.
Pubblicato da Anna De Simone il 4 Ottobre 2013
