File:Aerogeneratore monopala ad asse orizzontale - Museo scienza tecnologia Milano 09107 2015.jpg

Italiano: L'aerogeneratore presenta un rotore, ad asse orizzontale, a pala unica. La pala è realizzata in legno multistrato e contrappesata. Sul lato del contrappeso sono applicate due masse: una, cilindrica, posta sullo stesso piano spazzato dalla pala nel suo movimento e l'altra, sul piano perpendicolare a questo, formata da due cinlindri più piccoli uniti da un anello. Un involucro di metallo, detto navicella o gondola, contiene un generatore elettrico sincrono trifase completo di raddrizzatore CA - CC. Il rotore è calettato sull'albero del generatore elettrico. All'interno della gondola sono presenti anche le apparecchiature di controllo e il motiplicatore/limitatore di giri. Sopra la gondola, verso il fondo, è posizionato uno strumento in lamierino nero: si tratta del sensore di direzione e velocità del vento.

Funzione

Trasformazione di energia eolica in energia elettrica

Modalità d'uso

Il complesso va montato, girevole, al vertice di una torre di sostegno dell'altezza di 9 metri Il rotore è disposto sopravvento, il suo orientamento è comandato dal sensore della direzione e velocità del vento. Il passo della pala, cioè la sua inclinazione rispetto al vento, varia automaticamente per l'azione centrifuga di una massa applicata nella zona del contrappeso, ma discosta dal disco battuto dalla pala Quando la velocità del vento supera i 2,5 m/sec, inizia la rotazione e a 5m/s inizia la produzione di energia. A 12 m/s la potenza erogata è di 3,6 kW alla tensione di 110 V La velocità di rotazione nominale è di 350 giri/min ed il passo palare viene regolato in modo da ottimizzare il rendimento Quando il vento supera i 12 m/s la velocità del rotore viene limitata a 430 giri/min. Oltre i 18 m/s il piano di rotazione del rotore viene automaticamente disposto parallelamente al vento. Nell'ipotesi di una velocità media annua di 5 m/s, l'energia prodotta è di 5,6 kWh/anno.

Notizie storico-critiche

La trasformazione di energia eolica in meccanica fu attuata nell'antichità in India e in Cina, pare con rotori ad asse normale alle correnti aeree. Aeromotori elicoidali quindi con asse parallelo alla corrente si diffusero nel Mediterraneo meridionale nel VIII secolo ed in quelli del Mare del Nord nel XII secolo, con rotori generalmente quadripale formati, nel primo gruppo di paesi, generalmente da vele di ampiezza regolabile sostenute da aste radiali e cordami, mentre nel secondo gruppo prevalsero pale a traliccio di legno quali sostegno dei teli Verso la fine del '800 e gli inizi del '900 si diffusero, nelle zone con poche disponibilità di altre energie, tipi con elica a rose di pale, meno lenti e con orientamento automatico. Negli anni fra le due guerre mondiali, gli studi sui profili alari e le eliche propulsive si estesero alle eliche motrici o turbine aeree principalmente in Germania, Russia e USA e diedero origine a rotori veloci, di grandi dimensioni, con pochissime pale accuratamente progettate e sperimentate Dopo la seconda guerra mondiale, la necessità di sfruttare anche forme di energia molto distribuite, insieme ai progressi nella aeodinamica e nei mezzi di calcolo, portano al diffondersi di rotori velocissimi con numero di pale da 1 a 3. A tale tipologia di rotori appartiene l'esemplare oggetto di questa scheda. L'applicazione dei rotori eolici alla produzione di energia elettrica risale alla fine dell'800. In particolare, i primi brevetti si collocano negli anni '80 del XIX secolo e nel 1904 si ha la fondazione della Society of Wind Electricians L'aerogeneratore MP5 appartiene all'ampia categoria di dispositivi per lo sfruttamento delle fonti rinnovabili di energia, sviluppati sulla spinta delle crisi energetiche degli anni '70-'80.