Turbina eolica
Tipi
Ci sono due tipi principali di turbine eoliche utilizzate nella realizzazione di sistemi di energia eolica: turbine eoliche ad asse orizzontale (HAWT) e turbine eoliche ad asse verticale (VAWT). Le HAWT sono il tipo più comunemente usato, e ogni turbina possiede due o tre pale o un disco contenente molte pale (tipo multiblade) attaccato ad ogni turbina. Le VAWT sono in grado di sfruttare il vento che soffia da qualsiasi direzione e sono solitamente realizzate con pale che ruotano intorno a un palo verticale.
Le HAWT sono caratterizzate come dispositivi ad alta o bassa solidità, in cui la solidità si riferisce alla percentuale dell’area spazzata contenente materiale solido. Gli HAWT ad alta solidità includono i tipi a più pale che coprono l’area totale spazzata dalle pale con materiale solido al fine di massimizzare la quantità totale di vento che entra in contatto con le pale. Un esempio di HAWT ad alta solidità è la turbina a più pale usata per il pompaggio dell’acqua nelle fattorie, spesso vista nei paesaggi del West americano. Le HAWT a bassa solidità usano più spesso due o tre lunghe pale e assomigliano all’aspetto delle eliche degli aerei. Le HAWT a bassa solidità hanno una bassa proporzione di materiale all’interno dell’area spazzata, che è compensata da una velocità di rotazione più veloce usata per riempire l’area spazzata. Le HAWT a bassa solidità sono le turbine eoliche commerciali più comunemente usate, nonché il tipo più spesso rappresentato attraverso le fonti dei media. Questi HAWT offrono la massima efficienza nella generazione di elettricità e, pertanto, sono tra i progetti più efficienti in termini di costi utilizzati.
Le VAWT meno utilizzate, per lo più sperimentali, includono progetti che variano per forma e metodo di sfruttamento dell’energia eolica. Il Darrieus VAWT, che utilizza pale curve in un design ad arco curvo, è diventato il VAWT più comune all’inizio del 21° secolo. I VAWT di tipo H usano due lame diritte attaccate ad entrambi i lati di una torre in una forma ad H, e i VAWT di tipo V usano lame diritte attaccate ad un angolo ad un albero, formando una forma a V. La maggior parte delle VAWT non sono economicamente competitive con le HAWT, ma c’è un interesse continuo nella ricerca e nello sviluppo delle VAWT, in particolare per la costruzione di sistemi integrati di energia eolica.