Pale eoliche domestiche: funzionamento, vantaggi e costi

Le pale eoliche domestiche rappresentano una piccola grande rivoluzione. Molti italiani hanno cominciato ad adottarle nelle proprie abitazioni per sfruttare la potenza del vento e generare energia elettrica. Ma come funzionano le pale eoliche domestiche e quali sono vantaggi e costi? Ne parliamo in questa introduzione completa, dove spiegheremo cosa si intende per eolico domestico verticale e orizzontale.

Pale eoliche: cos’è e come funziona l’energia eolica?

Prima di parlare dei generatori eolici domestici, è bene spiegare brevemente come è possibile trasformare l’energia del vento in elettricità. 

Quando ci si domanda che cos’è l’efficienza energetica e come migliorarla all’interno di un’abitazione, si può prendere in considerazione anche l’energia eolica, o più nello specifico il mini eolico domestico. Questa rappresenta una delle più sfruttate fonti di energia alternativa e pulita a livello delle abitazioni, insieme al fotovoltaico (che in Italia come altrove è più diffuso). Seconda solo all’energia derivata dalla luce del sole, l’energia eolica è quella prodotta dal vento, ossia l’energia cinetica del movimento di una massa d’aria. Grazie ad un impianto composto da pale eoliche e generatori, ha bisogno di uno spazio relativamente ridotto per essere utilizzata: per questo nel caso dell’edilizia residenziale si parla per l’appunto di mini turbine eoliche.

È una fonte di energia tra le più stabili durante l’anno, ma può avere delle oscillazioni nel corso del tempo (su base giornaliera, oraria o stagionale) dovute alla variabilità della presenza del vento. Di solito è sfruttata per fornire fino al 20% della domanda totale di energia elettrica. Se la produzione è superiore, è necessario dotarsi di un sistema di stoccaggio e di accumulo.

Vediamo ora quali sono le alternative concrete da considerare per il proprio impianto eolico domestico: di che tipo potrebbero essere le pale eoliche da giardino per la tua casa?

Pale eoliche verticali e orizzontali: un’alternativa da considerare

Solitamente le pale eoliche più diffuse sono quelle orizzontali, ma esiste anche la variante verticale. La turbina verticale eolica, detta anche VAWT (cioè, in inglese, “vertical-axis wind turbines”) è un tipo di turbina eolica nella quale il motore principale è posto in maniera trasversale al vento, mentre i componenti sono posizionati alla base della turbina stessa. Questo tipo di assetto permette al generatore di essere posizionato vicino al terreno, con conseguenti vantaggi in termini di accessibilità per riparazioni e manutenzione. Sono adatte anche per chi ha poco spazio, e rappresentano un modo meno diffuso ma comunque efficace per sfruttare l’energia.

Pale eoliche verticali: vantaggi e svantaggi

Le pale eoliche verticali presentano numerosi vantaggi rispetto alle “sorelle” orizzontali (cioè le HAWT, “horizontal-axis wind turbines”).

In primis, non è necessario sistemare la pala rispetto al vento: il funzionamento è costante al di là della direzione del vento e viene attivato anche a basse velocità. Da considerare, inoltre, è il fatto che le turbine verticali sono di solito più efficaci con venti turbolenti e a raffiche e hanno bisogno di una minore e più semplice manutenzione.

Il motore e il generatore sono posti alla base della turbina, il che consente un rapido accesso ai componenti essenziali, più complicati nelle pale orizzontali. Le pale verticali sono inoltre integrabili con quelle orizzontali, per un supplemento di energia in entrata.

Un impianto di pale eoliche verticali può durare tranquillamente una ventina d’anni e, oltre a essere compatto e di poco ingombro, è anche molto silenzioso.

Tra gli svantaggi delle pale eoliche verticali, invece, si potrebbe presentare uno stallo dinamico nel caso di cambio repentino di angolazione del vento. Questo può comportare un rendimento energetico inferiore. Definiti i vantaggi e gli svantaggi delle pale eoliche verticali, è comunque evidente come queste siano la soluzione ideale per abitazioni in città o condomini, e in generale per un mini impianto eolico cittadino.

Pale eoliche orizzontali: vantaggi e svantaggi

Parlando in generale di energia eolica, le classiche pale eoliche orizzontali sono le più comuni e hanno un grande vantaggio: possono arrivare a produrre moltissima energia elettrica, a patto però che la direzione del vento sia congrua. Solitamente questo tipo di aerogeneratore è formato da 3 pale minieoliche poste in alto, in genere posizionate su una struttura. Sicuramente questo è il generatore eolico per eccellenza, pur non essendo nella maggior parte dei casi il più adatto per il mini eolico domestico.

Mini eolico: come funziona un sistema di pale eoliche domestiche?

Come funzionano le pale eoliche? E come si adattano in un impianto eolico domestico? Gli impianti eolici domestici sono formati da alcuni componenti principali:

• un aerogeneratore formato da turbine eoliche
• un contatore
• un inverter
• una batteria di accumulo.

La generazione dell’energia elettrica e la sua immissione nell’unità domestica è elementare. L’energia cinetica della massa d’aria (il vento, appunto) muove le pale eoliche. Questa energia cinetica viene convertita in energia elettrica dal generatore eolico. La tensione dell’energia elettrica può variare in base all’intensità e alla direzione del vento.

Al di là del tipo di impianto, le pale eoliche cominciano a muoversi solo quando il vento raggiunge la velocità minima di avvio, detta tecnicamente “cut-in wind speed”. Questa velocità dipende dal tipo di generatore: è di solito più bassa nelle pale eoliche verticali. Le soglie di cut-in sono variabili in funzione della taglia del generatore eolico: di solito per l'avvio di aerogeneratori di piccolissima taglia sono sufficienti velocità del vento molto basse, anche soltanto di 2-3 metri al secondo.

L’energia elettrica viene quindi indirizzata verso l’abitazione. A questo punto l’inverter trasforma la corrente continua in corrente alternata a 220 Volt, che è il tipo di corrente che utilizziamo abitualmente in casa. L’inverter è fondamentale anche nel caso in cui il surplus energetico venga immesso in rete.

La batteria di accumulo immagazzina l’energia elettrica per essere usata in un secondo momento, ma va detto che il sistema di accumulo non è obbligatorio: si tratta di una miglioria che permette di sfruttare al meglio un impianto eolico domestico, per utilizzare l’energia rinnovabile nei momenti di picco di richiesta.

Mini pale eoliche: differenza tra minieolico e microeolico

Le pale eoliche sono sfruttate da tantissimo tempo per poter produrre energia elettrica a livello industriale. A livello domestico, invece, il concetto rimane invariato, ma ovviamente la dimensione degli aerogeneratori è il discrimine principale.

Quando si parla di impianto eolico domestico si fa di solito riferimento a due tipi: il minieolico e il microeolico.

Il primo può raggiungere i 20 kW, mentre il secondo è decisamente più piccolo e non supera 1 kW. Il minieolico è di solito la taglia giusta per soddisfare il fabbisogno energetico di una casa, mentre il secondo è utilizzato per fornire energia a piccoli impianti come un camper. Attenzione quindi a non sbagliare. Le mini pale eoliche sono la scelta ideale per una famiglia.

Quanta energia produce una pala eolica?

Spesso gli impianti mini eolici domestici sono presentati in taglie, dalla XS alla L: tutto dipende di fatto dalla quantità di energia necessaria per soddisfare le esigenze della propria abitazione, nonché dallo spazio a disposizione per l’installazione della pala eolica o delle pale eoliche. In linea di massima, l’impianto mini eolico domestico tipico per una singola abitazione è rappresentato da un generatore eolico di taglia S, con una capacità fino a 6 kW: questa è una soglia che permette di rendere una casa in buona parte autonoma dal punto di vista elettrico.

Quanto costa un impianto eolico domestico?

Quanto costa un impianto eolico domestico? I costi sono variabili e dipendono non solo dall’impianto in sé ma anche dall'installazione da parte di una ditta specializzata. I fattori da tenere in considerazione sono tanti: si parla dei kW, del marchio del generatore eolico, nonché del luogo di installazione, sapendo che c’è la possibilità di avere un eolico da giardino, da terrazzo, da tetto e via dicendo. I prezzi di un impianto minieolico vanno valutati però anche in base al risparmio sul medio e lungo termine e sul conseguente ammortamento della spesa. Sono inoltre disponibili degli incentivi statali per chi decide di adottare l’impianto minieolico a uso domestico. Per esempio, il GSE, cioè il Gestore dei Servizi Energetici, premia con una tariffa omnicomprensiva per ogni kWh immesso in rete per la durata di 20 anni.

Atlante Eolico: cos’è e a che cosa serve

Per valutare la posizione ideale di un impianto minieolico domestico è possibile sfruttare l’Atlante Eolico, una risorsa interattiva che mappa le aree italiane con la loro ventosità. Tra i dati restituiti da una ricerca sull’Atlante Eolico ci sono la densità media dell'aria del sito (espressa in kg/m3) e la distanza minima del sito da impianti elettrici di possibile collegamento alla rete (espressa in km).

Pale eoliche: è necessario il permesso del Comune?

Per installare un impianto mini eolico domestico non è necessaria l’autorizzazione del Comune. Bisogna solo comunicare la realizzazione dell’impianto eolico. La costruzione dell’impianto dovrà ovviamente rispettare le regole urbanistiche del Comune e la struttura del palo di sostegno non dovrà superare i 10 metri: l’altezza delle pale eoliche è infatti il fattore più importante per l’ente pubblico. Prima di avviare la procedura di installazione, è consigliabile chiedere al Comune di riferimento se ci sono indicazioni specifiche, anche sulla base del tipo di abitazione: un casale isolato, ad esempio, non è equiparabile a una casa terra-cielo collocata su strada.

Energia sostenibile in casa, oltre l’impianto mini eolico

È possibile fare una scelta sostenibile, volta a migliorare l’efficientamento energetico, anche scegliendo prodotti di ultima generazione ad alta efficienza energetica, ma anche optando per offerte 100% ECO per la tua casa come quelle di Acea Energia. Con luce 100% Green l'energia elettrica che ti forniamo è attestata da "Garanzia d’Origine", ossia dalla certificazione elettronica che attesta l’origine rinnovabile delle fonti utilizzate per la produzione di energia elettrica; il Gas 0% CO2 è con compensazione delle emissioni di CO2 ottenuta tramite l’acquisto di crediti di carbonio certificati.

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