Alla ricerca della pala eolica perfetta

Qual è il profilo perfetto delle pale delle turbine eoliche? La risposta può portare a migliorare le performance dei generatori di energia dal vento. L’obiettivo è trovare un equilibrio tra forza e sensibilità di progettazione, per garantire la massima produzione di energia al minor costo. E’ un progetto finanziato dall’Unione Europea, portato avanti dai ricercatori del Risø DTU (Laboratorio nazionale per l’energia sostenibile presso il Politecnico di Danimarca).

Con la misurazione dettagliata della distribuzione del carico sulle pale di una turbina eolica di dieci metri in condizioni di vento normali, l’equipe è in grado di offrire informazioni precise sul flusso di vento sulla superficie della pala.

Guidata da Helge Aagaard e Christian Bak, della Divisione energia eolica del Risø DTU, l’equipe vede la presenza di ricercatori dei gruppi danesi Vestas, LS Glasfiber e DONG Energy, e della tedesca Siemens.

Coscienza ambientalista diffusa, in Danimarca. Un generatore eolico nella vetrina di un negozio di abbigliamento a Copenhagen (photo Pino Bruno)

LM Glasfiber ha sviluppato la pala della turbina eolica che, tra le varie caratteristiche, ha 350 punti di misurazione in forma di sensori a pressione e microfoni. Questi sono collegati ad una centralina di misurazione posta alla base della pala della turbina eolica. Il gruppo norvegese Det Norske Veritas (DNV) ha verificato i calcoli di sicurezza della turbina eolica. Secondo DNV, la velocità eolica massima alla quale la turbina deve girare è di 15 metri al secondo (m/sec). Da notare che l’esperimento può essere condotto solo in condizioni meteorologiche perfettamente secche.

L’equipe ha lavorato in dodici periodi di misura – dalla fine della primavera alla fine dell’estate – e i risultati ottenuti sono stati molti.

“Ad oggi le nostre misurazioni sono di gran lunga le più complete. Proprio perché effettuate all’aperto e su una turbina eolica industriale, esse tengono conto dell’effetto delle turbolenze e della rotazione della pala, nonché della sua elasticità”, spiega il dottor Helge Aagaard Madsen.

Coscienza ambientalista diffusa in Danimarca. Copenhagen: mappamondi colorati che denunciano il riscaldamento globale (photo Pino Bruno)

“Queste misurazioni saranno indubbiamente utili per l’intera ricerca internazionale sull’energia eolica. Inoltre, abbiamo “ascoltato” – per così dire – il flusso dell’aria sulla pala, usando 60 microfoni ed effettuando 50.000 misurazioni al secondo. Il quadro ottenuto è estremamente dettagliato: in che modo il vento si traduce in carichi sulle pale, ossia andando al cuore dell’uso dell’energia eolica.”

Risø DTU ha anche testato uno scanner eolico laser. I ricercatori hanno affermato che lo scanner ha permesso di effettuare misurazioni tridimensionali della velocità e della direzione del vento e delle turbolenze intorno ad una turbina eolica.

L’equipe ha anche utilizzato un altro laser per misurare la distribuzione della velocità alla base del rotore.

fonte: Unione Europea