Pale eoliche: come funzionano e quali sono i suoi vantaggi

L’energia eolica è una fonte energetica pulita e rinnovabile, che sfrutta la forza cinetica del vento. È conosciuta fin dai tempi antichi: i primi prototipi di mulini a vento apparvero in Persia a partire dal 3.000 a.C, per poi essere perfezionati da Erone d’Alessandria nel I secolo d.C. Negli anni a seguire, il moto dell’aria venne usato per azionare le macine dei frantoi, per attingere l’acqua dai pozzi attraverso apposite pompe, ma anche per movimentare slitte e veicoli acquatici attraverso l’impiego delle vele. Oggi, grazie all’adozione di speciali aerogeneratori, l’energia eolica è largamente utilizzata per generare elettricità e si qualifica come una valida alternativa ai combustibili fossili tradizionali, come carbone, gas o petrolio.

Come funziona una pala eolica

Il funzionamento delle pale eoliche è relativamente semplice. La produzione di energia elettrica avviene tramite la movimentazione di apposite pale, collegate a un rotore, quest’ultimo invia l’energia meccanica generata dal vento a un albero di trasmissione, connesso a sua volta a un generatore elettrico. Per erogare potenza, i generatori necessitano di una velocità minima del vento, pari a 3-5 m/s. Il picco di potenza resta costante fino al raggiungimento della soglia massima tollerata dall’impianto; se la velocità del vento è maggiore, il generatore viene bloccato da un sistema frenante per evitare danni alle componenti meccaniche dell’impianto eolico. Vari sistemi di controllo monitorano poi il funzionamento della macchina, mettendola in sicurezza in caso di avaria.

Pale eoliche verticali

In un sistema eolico verticale, l’albero del rotore è posizionato in maniera trasversale rispetto al vento, mentre i componenti principali si trovano alla base della turbina. Questa particolare disposizione permette di posizionare il motore e il generatore vicino al suolo, facilitando le operazioni di assistenza e manutenzione. Le pale eoliche di tipo verticale hanno inoltre il vantaggio di essere silenziose, versatili e resistenti alle forti raffiche di vento. Sebbene, nel caso di un rapido cambio dell’angolazione delle masse d’aria, possano essere soggette a uno stallo dinamico e a un conseguente calo del rendimento energetico, restano comunque una valida soluzione per un impianto eolico domestico.

Pale eoliche orizzontali

In una turbina eolica ad asse orizzontale, il rotore è orientato parallelamente alla direzione del vento, mentre il generatore è posizionato in un involucro, denominato gondola, sulla sommità della torre. Le pale eoliche di questa tipologia sono le più diffuse in assoluto, soprattutto negli impianti di grandi dimensioni. Il loro punto di forza è il rendimento che, a parità di potenza, risulta nettamente superiore ai modelli con asse verticale. Di contro, si tratta di strutture pesanti e più ingombranti, la cui efficienza può essere penalizzata dalle turbolenze.

Minieolico e microeolico

A differenza di un grande parco eolico, i sistemi minieolici e microeolici sono impianti di piccola taglia. Si tratta della scelta ideale per chi è alla ricerca di una pala eolica domestica, funzionale anche in modalità “stand-alone”. Generalmente, gli impianti minieolici sfruttano turbine la cui potenza è compresa fra 20 e 200 kW, mentre la potenza di un sistema microeolico non supera i 20 kW. I primi sono adatti a soddisfare i fabbisogni energetici di un’unità abitativa, ma anche di utenze commerciali, agricole e piccole industrie. Gli impianti microeolici sono invece l’ideale per le utenze isolate non collegate alla rete e come sistemi portatili di piccole dimensioni, per esempio per l’alimentazione di stazioni meteo, rifugi alpini e cucine da campo.

Costi e incentivi per l’impianto eolico

I costi di installazione di un impianto eolico domestico possono variare in maniera significativa, in base al tipo di generatore scelto, alle sue dimensioni e alla sua potenza. In linea di massima, la spesa complessiva può attestarsi tra i 300 e i 5.000 euro. A questo prezzo, vanno poi sommati gli interventi di manutenzione che, per il mantenimento della buona efficienza dell’impianto, andrebbero svolti su base semestrale. È comunque doveroso ricordare che il sacrificio economico iniziale viene ammortizzato nel giro di alcuni anni; sono inoltre previsti diversi incentivi per chi sceglie di investire in energie rinnovabili. In particolare, per gli interventi su immobili residenziali volti all’installazione di generatori di energia da fonti sostenibili, pale eoliche comprese, è prevista una detrazione fiscale che varia dal 50% al 65%. Per quanto riguarda i condomini, l’Ecobonus arriva fino all’85%. Per lavori svolti entro il 30 giugno 2022, è inoltre possibile usufruire del Superbonus al 110%. Per accedere allo sconto, restituito sotto forma di detrazione fiscale nei cinque anni successivi all’installazione dell’impianto, è necessario migliorare la propria abitazione di almeno due classi energetiche.

Vantaggi delle pale eoliche

I benefici della tecnologia a pale eoliche sono molteplici. L’energia generata dal vento è anzitutto rinnovabile e sostenibile: è infatti potenzialmente infinita, si reperisce con facilità e in maniera costante. È inoltre un’energia pulita e amica del pianeta. A differenza di altre fonti energetiche, come i combustibili fossili, non produce rifiuti né rilascia nell’aria gas nocivi o inquinanti. Quella di tipo eolico è poi un’energia a basso costo: fatta eccezione per l’installazione degli impianti, dal prezzo comunque accessibile e incentivato da diverse agevolazioni fiscali, la forza del vento è completamente gratuita. Inoltre, le pale eoliche non sono più un’esclusiva del settore industriale su larga scala o dei grandi edifici: sono oggi disponibili sistemi casalinghi pensati per coprire il fabbisogno di una singola abitazione, facilmente integrabili anche ad altre fonti sostenibili, come i pannelli fotovoltaici o gli impianti di riscaldamento geotermici. Un ulteriore punto a favore delle pale eoliche è la possibilità di sfruttarle anche in zone remote e non coperte dalla rete elettrica pubblica, senza che sia necessario ricorrere a infrastrutture particolarmente invasive o costose.

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