Aerogeneratori ad asse verticale

Le turbine ad asse verticale sono, alle attuali conoscenze, le più antiche concepite dall'uomo, le utilizzava in Mesopotamia fin dall' inizio delle civiltà in quell' area, sopratutto per irrigare. Negli ultimi anni stanno risvegliando l'interesse di alcune aziende e gruppi di ricercatori.

I principali vantaggi dell'asse verticale sono: il costante funzionamento indipendentemente dalla direzione del vento,la migliore resistenza anche alle alte velocità dei venti e alla loro turbolenza.

Rotore Windside

animazione rotore windside
Rotore windside

Un aerogeneratore ad asse verticale innovativo è quello proposto dalla Winside, una società finlandese.

Nell' immagine una coppia di generatori eolici elicoidali ad asse verticale, usati per climatizzare un centro commerciale a Raisio, nei pressi di Turku in Finlandia, potenza dell'impianto: 50 kW

Questa tecnologia, relativamente nuova, è molto promettente , con rese superiori all'eolico tradizionale (ad asse orizzontale) anche del 30-50%, adatta sopratutto per impianti di potenza media e piccola.

coppia turbine windside da 25 kW
Coppia turbine windside da 25 kW

Turbina Kobold

Turbina Kobold
turbina Kobold
Altro innovativo sistema è la turbina ad asse verticale "Kobold", derivata da una variante delle turbine Darrieus ma con un sistema a pale mobili per minimizzare la resistenza nella fase passiva.

E' un progetto del Dipartimento di Progettazione Aeronautica dell’Università degli Studi di Napoli Federico II, promosso dal Prof. Ing. Domenico Coiro. Nasce come generatore idroelettrico ma l'applicazione può essere anche eolica.

Fonte ed immagine dpa.unina.it

snodo turbina kobold
Particolare del sistema
di attacco della pala
sul braccio

Aerogeneratore W.M.

Particolare impianto eolico ad asse verticale con una originale soluzione per attenuare la resistenza nell'azione controvento adottando delle semipale mobili che si aprono nella fase passiva e si presentano chiuse nella fase attiva. Il sistema potrebbe avere problemi quando da fermo si deve mettere in moto per il sopraggiungere del vento se lo stesso dovesse arrivare da un quadrante diverso

Il progetto è opera di un gruppo di tecnici spagnoli, il concetto può essere adattato ad applicazioni idroelettriche però il gran numero di parti mobili ne limita probabilmente l'affidabilità sopratutto se utilizzato come turbina idroelettrica.

Fonte, immagini, animazioni grafiche: generadoreolicowm.com

i

i

i
ii

 aerogeneratore W.M.
Aerogeneratore WM, simulazione del funzinamento

Turbina Darrieus

Nella prima immagine un esempio classico di turbina eolica Darrieus. E' un sistema da 60 kW in un sito di prova ai laboratori di Sandia (foto: Dipartimento per l'energia degli Stati Uniti).

Fonte ed immagine Re-Focus
1

1

1

 

Aerogeneratore darrieus
Turbina Darrieus



Oltre alla tipica forma a fuso le turbine ad asse verticale Darrieus possono essere anche nella configurazione ad "H", altri rotori ideati da Darrieus possono avere una forma ad "A"

Fonte ed immagine solwind.co.nz

1

1

 

turbina darrieus ad H
turbina darrieus ad "H"



Un rotore derivato dal Darrieus ad "H" ma più sofisticato nell'aerodinamica, è commercializzato da una ditta di Bolzano, si attiva con un vento minimo (2-3 m/s) e non deve essere disattivato neanche con i più forti venti tra quelli possibili in Italia.

Fonte ed immagine ropatec.com

1

1

animazione rotore ropatec
animazione rotore ropatec

1

Rotore Savonius

Rotore Savonius, il più semplice degli aerogeneratori ad asse verticale, la sua semplicità concettuale lo rende particolarmente adatto all' autocostruzione.
Può essere abbinato a un rotore Darrieus come si vede nell'immagine più in basso.

Fonte e immagini:
oswego.edu
iwr.de

Autocostruzione di piccoli sistemi eolici:
progettomeg.it
windstuffnow.com
greeleynet.com

11
1

1

1

1

1

rotore savonius
rotore Savonius

turbina savonius - darrieus
turbina Savonius -Darrieus

I rotori ad asse verticale possono prevedere un sistema con paravento, concettualmente è semplice ed è evidente la potenziale efficienza data dalla protezione della parte passiva del rotore, questo però comporta la necessità di dover orientare perfettamente la turbina rispetto alla direzione del vento annullando in pratica uno dei maggiori vantaggi delle turbine ad asse verticale.

Fonte ed immagini:
energia-eolica.it
solwind.co.nz
poweron.ch

turbina con schermatura controvento
turbina con schermatura controvento
1
1