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Mini-eolico: come sceglie la turbina da installare

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  • Mini-eolico: come sceglie la turbina da installare

    energia eolica.jpgQuando pensiamo a un generatore eolico ci vengono subito in mente oggetti giganteschi, alti e con delle grosse eliche rotanti. Questo perchè ci hanno abituati a vedere, per lo più in foto e in TV, solo grossi impianti di megawatt di potenza. Ma quella delle grandi dimensioni e grandi potenze è in generale un abitudine, tutta maschile, con cui ci poniamo per affrontare la maggior parte delle sfide.
    Anche nel mondo dell’energia rinnovabile stiamo riportando questa consuetudine perdendo un po’ di vista la vera rivoluzione che vi è dietro: la possibilità di una produzione distribuita e discreta che non necessita per forza di centrali e grandi impianti. Qualcuno ovviamente ci vuole, ma la vera libertà e innovazione sta proprio in una miriade di piccoli punti di generazione.

    L’energia del vento è imbrigliabile con piccoli ed efficienti rotori che, grazie a moderne tipologie di motori, ad accurati profili e ad un’elettronica ben progettata, possono dare ottime soddisfazioni a fronte di prezzi d’acquisto abbastanza accessibili.
    Diventa così possibile utilizzare un aerogeneratore per integrare l’alimentazione della propria abitazione o dell’azienda, utilizzando energia pulita e rinnovabile.

    La scelta dell’aerogeneratore

    Vi sono 2 grandi tipologie di generatori eolici: ad asse verticale e ad asse orizzontale. Quelli classici, con le pale che girano e la coda che serve a posizionarle perpendicolarmente alla direzione del vento, sono ad asse orizzontale. Nell’altro tipo, invece, il rotore gira attorno ad un asse verticale grazie ad un profilo elicoidale o tramite la presenza di braccia che captano il vento da qualsiasi direzione esso arrivi. Non hanno quindi bisogno di orientarsi e sfruttano anche le turbolenze.
    Ma vediamo un po’ meglio le caratteristiche e le differenze salienti fra le due tipologie:

    parametro Asse verticale Asse orizzontale
    vento di avviamento 2-3 m/s 3-4 m/s
    Velocità massima sopportata non ci sono limiti In base ai modelli con venti sopra i 20-25 m/s il generatore deve essere bloccato
    Rumore quasi nullo per venti normali comunque basso anche a venti forti Dipende dal modello, comunque per piccole potenze (fino 1,5 kw) il rumore è molto contenuto e assimilabile a quello del vento stesso.
    Direzione del vento Capta il vento da ogni direzione istantaneamente, turbolenze comprese Si deve allineare perpendicolarmente alla direzione. Non sfrutta le turbolenze
    Peso Superiore a quelli a pale da 2 a 10 volte (pari potenza), in base al modello. I generatori da 1 Kwp possono pesare intorno ai 15-30 kg
    Se stiamo valutando di installare un piccolo generatore eolico sarà bene capire che tipologia di venti abbiamo e qual’è la velocità media annuale dei venti nella nostra zona.
    Purtroppo quest’ultimo dato non è di semplice deduzione e sarebbero necessarie accurate analisi anemometriche ma, per i piccoli impianti, sono impensabili visti gli elevati costi che sarebbero da sostenere.
    Ci si può così affidare a cartine gratuite (tipo quelle che trovate su www.ricercadisistema.it) e all’esperienza diretta di chi vive nel luogo. Fondamentale anche l’accortezza di piazzare l’impianto il più in alto possibile e comunque più in alto di qualsiasi cosa ci sia nell’intorno per un raggio di qualche decina di metri. Comunque non è sicuramente redditizio installare un generatore se non si ha una media annua di vento pari ad almeno 5m/s.

    Fatta questa ricerca, ci si può dedicare alla scelta del rotore in base alle caratteristiche che abbiamo rilevato.
    All’atto pratico c’è da considerare che gli impianti ad asse verticale oggi sono ancora poco venduti e risultano difficili da reperire oltre a costare anche di più a parità di potenza di picco. Per cui la scelta finale cade spesso su uno ad asse orizzontale. Ma il mercato del minieolico stà mutando e ampliandosi molto velocemente per cui non è detto che le differenze di prezzo rimarranno tali a lungo.
    Inoltre, se le condizioni riscontrate sono di esclusiva bassa velocità del vento con giornate di forti raffiche, un eolico ad asse orizzontale non produrrebbe quasi mai niente, mentre con l’asse verticale si sfrutterebbero sia i deboli venti che le raffiche disordinate.

    L’installazione

    In alcune regioni d’Italia (Puglia e Toscana ad es.), per l’installazione di questi mini-impianti non occorrono permessi ma una semplice denuncia di inizio attività (DIA). Conviene comunque chiedere sempre nel comune di residenza (soprattutto se si monterà su palo con fondazione), per non incorrere in spiacevoli sanzioni. In linea di massima non dovreste trovare (per impianti < 20 Kw) problemi o limitazioni particolari.

    Assicurati di avere tutti i permessi, decidete il posto migliore dove effettuare l’installazione. Per piccole potenze, diciamo fino a 1-1,5 kw (onde evitare problemi di vibrazioni), potete installare l’impianto direttamente collegandolo alla casa tramite palo da agganciare alla struttura portante. Per potenze superiori è obbligatorio montare il generatore su palo che necessiterà a sua volta, di una piccola fondazione in cemento. Tenente in considerazione che il costo del palo non è basso (15-20% del costo finale), per cui non scordatelo nel preventivo di spesa.

    L’energia che l’impianto produrrà andrà resa fruibile. Questo si può fare con tre soluzioni principali:
    1. uso stand alone (non in rete);
    2. uso on grid (in rete);
    3. utilizzo diretto tramite resistenza elettrica o distribuzione meccanica o idrolisi.


    1. L’uso stand alone è applicato per piccole potenze (fino a 1 – 3 kw) e prevede l'utilizzo di batterie o gruppi di accumulatori che vengono ricaricati quando c’è vento e possono poi alimentare utenze a corrente continua a 12 o 24 volt.
    2. Vi è però anche la possibilità di inserire direttamente in rete l’energia prodotta. Tramite un inverter si può collegare l’impianto alla rete (almeno 1 Kw) e usufruire del servizio di “scambio sul posto”. Facendo montare dal fornitore elettrico un contatore bidirezionale, potrete cedere alla rete la vostra produzione da fonte rinnovabile (per impianti con potenza non superiore a 20 Kw), e usufruire della normale elettricità nelle ore e nei giorni in cui l’impianto non riesce a coprire la domanda. Alla fine dell’anno si farà un conguaglio fra energia prodotta e quella acquistata, pagando solo l’eventuale differenza (net-metering).

    In questo modo ci si può ripagare la spesa per l’aerogeneratore attraverso l’acquisto “evitato” di energia elettrica.
    1. Un’altra opportunità, che non richiede alcuna trafila burocratica, è quella di utilizzare direttamente l’energia eolica per riscaldare una serpentina elettrica per il riscaldamento dell’acqua andando a risparmiare su acqua sanitaria e riscaldamento (il costo maggiore che sosteniamo in casa!). Oppure, se vicino casa non potete installare la turbina ma avete un terreno agricolo, potrete utilizzarla per pompare l’acqua del pozzo in un serbatoio. O ancora, ma questo solo per casi eccezionali, potreste utilizzare l’energia ricavata per effettuare idrolisi dell’acqua ottenendo ossigeno e idrogeno che potrete accumulare e utilizzare per svariati utilizzi (in futuro potreste alimentarci delle fuell cell per auto o appartamento).


    Come vedete, le soluzioni per sfruttare al meglio e in ogni condizione l’energia pulita di un impianto eolico non mancano. Andiamo allora a vedere che modelli offre il mercato e a che prezzi.

    Compriamo il generatore

    In generale il costo per un impianto eolico per uso personale (3-10 Kw) ad asse orizzontale può essere così suddiviso:

    Impianto a batterie Impianto connesso in rete
    Turbina
    46% 59%
    Torre 15% 17%
    Batterie 18% -
    Installazione 21% 24%
    Sempre per queste potenze si può prevedere un costo medio al Kw, tutto incluso, considerando un installazione di normale difficoltà, di circa 4.000 euro.
    Inoltre bisogna considerare che, in genere, un impianto allacciato in rete costa un 10-15% in meno di uno pari potenza con batterie.
    Per impianti ad asse verticale, purtroppo i prezzi salgono parecchio andando a toccare cifre intorno ai 6.000 euro/Kw

    Per avere un’idea di quanta energia potremo andare a realizzare in un anno vi inserisco la seguente tabella riassuntiva.

    Potenza installata/Velocità vento 4 m/s 5 m/s 7 m/s
    750 watt 184 Kwh 358 Kwh 892 Kwh
    1 Kw 247 Kwh 481 Kwh 1200 Kwh
    3 Kw 743 Kwh 1443 Kwh 3.600 Kwh
    6 Kw 1800 Kwh 3.439 Kwh 8.220 Kwh
    Generatore posto su palo di 9 metri di altezza in località a 200m slm.

    Per acquistare i generatori attualmente in Italia non esistono grosse realtà di riferimento. Vi dovrete rivolgere a specialisti che coprono la vostra zona e che vi potranno fornire un assistenza a partire dalla valutazione del luogo d’impianto fino alla manutenzione ordinaria. Oppure potete rivolgervi a internet ove troverete grandissima varietà di offerta ma stando attenti a valutare prodotti e consapevoli del fatto che nessuno vi potrà seguire nell’installazione. Cosa che non è semplice come si possa supporre.
    Per vedere un pò di aziende che effettuano la vendita (in particolare asse verticale), vi segnalo l'elenco alla pagina https://www.energeticambiente.it/ass...verticale.html

    inoltre...
    www.minieolico.it (Devices Srl) – Vendita e assistenza in prov di Pisa e Toscana ;
    www.ropatec.com/it Produzione, vendita e assistenza eolico ad asse verticale
    www.windside.com Produzione e vendita eolico ad asse verticale
    www.ebay.it Vendita di componenti separati o generatori completi

    Roy Virgilio – www.energeticambiente.it

    • eroyka
      #3
      eroyka ha scritto
      Modifica di un commento
      Si, ovviamente, in particolare per gli asse verticali, il prezzo di acquisto non è particolarmente vantaggioso. Il confronto con i grandi impianti non può essere rispettato... però in molte zone del sud italia o vicino al mare o anche su molti crinali appeninici il vento c'è praticamente sempre ed è un peccato non sfruttarlo. E con un impatto ambientale pressochè nullo.
      E ha ragione matador... la soluzione ottimale può essere in accoppiata con un pò di fotovoltaico. Inizi ad avere una maggior continuità produttiva e puoi fare a meno di spendere soldi nell'accumulo... ad es.

      Roy

    • junp
      #4
      junp ha scritto
      Modifica di un commento
      Insomma...
      al netto di ogni detrazione/incentivo
      con 20.000€ ci fai o un eolico di 5-6 kWh che che in condizioni del tutto eccezionali farà 8000kWh (ma è + realistico parlare di 2-3000 kWh, e devi avere spazio per il palo, rumore, manutenzione etc)
      oppure un 7-8kW di fotovoltaico con 15kWh di batterie, sei tranquillo oltre i 10.000kWh all'anno disponibili quasi H24...

    • gino33
      #5
      gino33 ha scritto
      Modifica di un commento
      Se può essere utile vi mostro i miei test che hanno meglio resistito ai colpi di vento
      2019.09.18 eolico 001pic.jpg
      A sinistra in primo piano un normale Savonius (2mq) con palo imbullonato al pavimento
      di cemento, il palo è alto 2 metri (ferro 45x45x2) risulta molto rigido mettando opportuni tiranti
      (piattina di ferro 10x4mm)

      A destra un telaio triangolare semplicemente appoggiato a terra e trattenuto con corde
      legate ad un ancoraggio centrale da vite (quella che fa il vino) posta al centro (h 2 metri)

      Credo che chi ha posizioni già elevate, buon vento, una certa manualità e l'atrezzatura
      potrebbe autorealizzarli spendendo molto poco

      Quanto alle giranti i simil-winside sono belle a vedersi ma sono un casino da farsi,
      molto meglio il nornale Savonius (quello che vedete a sinistra è ammaccato perchè
      era stato montato su di una struttura che ha ceduto)

      A proposito, per il Savonius i bidoni tagliati a metà sono una cavolata, molto meglio
      farli in lamiera sottile e sostenerli con un semplice telaio di ferro (nella foto la lamiera
      è di alluminio sottilissimo, ma costa, meglio la lamiera zincata)
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