Componenti di un generatore eolico

Sezione 2 – Componenti di un generatore eolico

Rotore
E’ costituito da un mozzo su cui sono fissate le pale. Generalmente vengono utilizzate 2 o 3 pale. I rotori a due pale sono meno costosi e girano a velocità più elevate. Sono però più rumorosi e vibrano di più di quelli a tre pale. Tra i due la resa energetica è quasi equivalente. Sono inoltre stati messi a punto dei rotori con pale “mobili”: variando l’inclinazione delle pale al variare della velocità del vento è possibile mantenere costante la quantità di elettricità prodotta dall’aerogeneratore.

Sistema frenante
è costituito da due sistemi indipendenti di arresto delle pale: un sistema di frenaggio aerodinamico e uno meccanico. Il primo viene utilizzato per controllare la potenza dell’aerogeneratore, come freno di emergenza in caso si sovravelocità del vento e per arrestare il rotore. Il secondo viene utilizzato per completare l’arresto del rotore e come freno di stazionamento.

Moltiplicatore di giri
Il moltiplicatore di giri serve per trasformare la rotazione lenta delle pale in una rotazione più veloce in grado di far funzionare il generatore.

Generatore
Il generatore trasforma l’energia meccanica in energia elettrica. I giri al minuto dell’aerogeneratore, e quindi la frequenza dell’energia elettrica prodotta, sono molto variabili (come lo è la velocità del vento); tuttavia la frequenza di rete deve essere costante a 50 Hz. Perciò i generatori vengono collegati a una serie di inverter prima di immettere l’energia in rete.

Sistema di controllo
Il funzionamento di un aerogeneratore è regolato da un sistema di controllo che ne gestisce le diverse operazioni di lavoro e aziona il dispositivo di sicurezza per l’arresto in caso di malfunzionamento e di sovraccarico dovuto ad eccessiva velocità del vento.

Navicella e sistema di imbardata
La navicella è una cabina in cui sono ubicati tutti i componenti di un aerogeneratore. La navicella è posizionata sulla cima della torre e può girare di 180° sul proprio asse.
Per assicurare sempre il massimo rendimento dell’aerogeneratore è importante mantenere un allineamento più continuo possibile tra l’asse del rotore e la direzione del vento. Negli aerogeneratori di media e grossa taglia, l’allineamento è garantito da un servomeccanismo, detto sistema di imbardata, mentre nei piccoli aerogeneratori è sufficiente l’impiego di una pinna direzionale. Nel sistema di imbardata un sensore, la banderuola, indica lo scostamento dell’asse della direzione del vento e aziona un motore che riallinea la navicella.

Torre e fondamenta
La torre sostiene la navicella e il rotore, può essere a forma tubolare o a traliccio. La struttura dell’aerogeneratore per poter resistere alle oscillazioni ed alle vibrazioni causate dalla pressione del vento deve essere ancorata al terreno mediante fondamenta che molto spesso sono completamente interrate e costruite con cemento armato.