EOLICO - CENNI STORICI

EOLICO - CENNI STORICI
EOLICO – CENNI STORICI
GLI ARBORI DELL’ENERGIA EOLICA
• L’energia del vento è stata sfruttata dall’uomo sin dall’antichità
sia per la propulsione a vela, che per la produzione di energia
meccanica attraverso i primi rudimentali mulini a vento.
In questi ultimi, la rotazione delle pale era
sfruttata per l’azionamento di macine o per
il sollevamento dell’acqua.
• 17° Secolo a.C.: Mesopotamia- progetto
irrigazione del re Hammurabi con mulini a
vento ad asse verticale
I Primi Mulini
EOLICO
– CENNI STORICI
• 644 d.C. - prime testimonianze certe
nell’antica Persia, attuale Iran.
Il mulino è costituito da un’asse verticale
sul quale venivano montati radialmente
alcuni bracci di sostegno a rudimentali pale
realizzate con canne. Il vento investiva solo
metà della sezione verticale data la
presenza di un’apposita schermatura. La
rotazione dell’asse verticale permetteva
l’azionamento di macine per cereali
- Mulino Persiano 650 DC -
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I MULINI IN EUROPA
• 1100 d.C. - Gli Europei scoprono le
potenzialità dei mulini a vento ai
tempi delle Crociate
Da lì inizia l’evoluzione ed il
perfezionamento; l’asse di rotazione
diventa orizzontale, al fine di
intercettare i venti provenienti da
qualsiasi direzione. Il mulino è poi
montato sopra un robusto asse
verticale in grado di consentire la
rotazione (post Windmill).
- Post windmill XIV sec.-
I loro utilizzi sono svariati: spremitura delle olive,
macinazione dei cereali, pompaggio dell’acqua…
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I MULINI OLANDESI
•
XIV Sec. - Olanda
si utilizzano mulini per il drenaggio
delle paludi.
Le successive evoluzioni nel XV e
XVI secolo portano a tipologie di
mulini a vento con strutture fisse di
grosse dimensioni e una parte
superiore ruotante costituita da più
pale.
UTILIZZI: maggiore capacità di lavoro
per macinare grano e sollevamento
acqua.
- Mulino Olandese XVI sec.-
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I MULINI NEL NUOVO CONTINENTE
• 1492 - Scoperta delle Americhe
I mulini si diffondono anche nel Nuovo
Mondo;
Utilizzi: il loro impiego riguarda
principalmente il sollevamento dell’acqua.
• XIX Secolo - I mulini conobbero uno
sviluppo davvero eccezionale:
- tra il 1880 ed il 1930, solo negli Stati
Uniti, ne furono installati milioni di unità
per usi agricoli e domestici, e molte di
queste macchine funzionano ancora.
- Mulino americano XIX sec.-
- 1850- circa 6 milioni di mulini installati
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GLI AEROGENERATORI
• Fine 1800 - Scoperta dell’elettricità
I mulini sono utilizzati per l’azionamento
dei primi generatori elettrici.
Si sviluppano i primi aerogeneratori per la
produzione di energia elettrica
• 1888 Ohio, Stati Uniti – C. Brush
Charles Brush realizza il primo “mulino a
vento” per produrre elettricità.
Dati:
Potenza = 12 Kw;
Diametro rotore = 17 m;
Numero pale = 144
-Brush machine – 1888 –
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• 1891 Paul La Cour - Danimarca
• Fondazione ad Askov dell’High
Popular School per elettricisti
“eolici”
• Dati macchine:
Maggiore efficienza:
Alta rotazione, 4 pale
Potenza fino a 25 Kw
- La Cour machine – 1891 –
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IL CONCETTO DANESE
• Nel periodo della prima guerra
mondiale la Danimarca disponeva di 3
MW di potenza installata in eolico.
• Anche a cavallo delle guerre la
Danimarca si dimostra come uno dei
paesi pionieri dell’eolico moderno.
La figura mostra una macchina a 3
pale, oggi la più diffusa. Smidth
anticipò il “Danish Concept” di
macchine a 3 pale
- F.L.Smidth - 1942.-
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SVILUPPI DEL XX SECOLO
• I periodi successivi, soprattutto il periodo tra
le due guerre mondiali videro una rapida
evoluzione sul piano tecnologico in tutto il
Mondo. Si passa rapidamente dai primi modelli
di potenza di qualche decina di KW a modelli
di potenza sempre maggiore; basti pensare a
cavallo tra le guerre all’aerogeneratore
americano Grandpa’s Knob di 1250 KW.
In paesi come la Danimarca (tuttora uno dei
paesi a maggiore diffusione dell’eolico) si
arrivò a soddisfare gran parte del fabbisogno
energetico nazionale con aerogeneratori di
media potenza posti in vicinanza di fattorie e
villaggi
Trend recenti delle macchine eoliche
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SVILUPPI RECENTI
• L’avvento dei combustibili fossili e la loro utilizzazione su larga
scala a partire dal secondo dopoguerra a costi bassissimi, portò ad
un quasi abbandono delle macchine eoliche per al produzione di
energia elettrica.
L’energia era prodotta principalmente tramite impianti a vapore e
motori a combustione interna per motivi economici; lo sviluppo
delle macchine eoliche conosce un brusco rallentamento.
• Nell’ultimo decennio soprattutto, l’eolico ha conosciuto una nuova
primavera.
La crisi energetica, l’aumento dei prezzi del petrolio, l’effetto serra
e l’intenzione di ridurre le emissioni di CO2 ha fatto rinascere
l’interesse per le fonti di energia rinnovabile, quale appunto
l’eolico.
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Negli ultimi anni l’energia eolica è diventata la fonte di energia
con il più alto tasso di crescita e di sviluppo nel mondo.
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AEROGENERATORI DI ULTIMA GENERAZIONE
• Impiego di materiali all’avanguardia (Materiali
compositi) caratterizzati da un elevato rapporto
resistenza/peso per la costruzione di rotori di
sempre maggiore diametro (60 m)
• Utilizzo di elettronica all’avanguardia per la
regolazione delle macchine
• Macchine di elevata potenza (fino a 5 Mw)
• Costruzione di Macchine “Off-shore” (in mare)
caratterizzate da maggiori velocità medie del
vento
• Realizzazioni di Wind-farm costituite da una
serie di aerogeneratori collegati ad un’unica rete