mini eolico

Eolico domestico, tutto quello che c’è da sapere

Il risparmio energetico è una questione importante non solo per un risparmio immediato sul costo delle bollette ma anche per preservare l’ambiente. Le fonti di energia rinnovabile rappresentano una soluzione all’esaurirsi degli idrocarburi e al costo di produzione di energia nel senso tradizionale del termine.

Che cos’è l’energia eolica?

L’energia eolica è una delle fonti di energia rinnovabile più sfruttata, seconda solo a quella solare. Si tratta dell’energia posseduta dal vento, una forza motrice presente in ogni parte del globo terrestre che lavora costantemente al modellamento del paesaggio ed è responsabile del moto ondoso delle acque. L’eolico domestico si basa sul concetto di sfruttamento dell’energia del vento, un’energia alternativa che in passato veniva utilizzata per muovere le imbarcazione e smuovere le pale dei mulini a vento.

A cosa serve?

La forza del vento viene usata per produrre elettricità mediante l’uso di turbine e pale eoliche che trasformano il movimento delle pale mosse dal vento in energia elettrica. Più in particolare, i generatori eolici (o aerogeneratori) convertono l’energia del vento in energia meccanica prodotta dal movimento delle pale che a sua volta viene trasformata in energia elettrica grazie a un generatore di corrente.

Come funziona?

Gli impianti eolici domestici differiscono dai meccanismi utilizzati per le strutture industriali nella sola dimensione domestica. Il concetto del movimento delle pale eoliche a turbina viene facilmente declinato su scala ridotta.

Si tratta per lo più di mini impianti eolici indipendenti dalla rete elettrica e relativamente autonomi in grado di generare elettricità destinata a coprire il fabbisogno energetico di una casa.

Un impianto eolico domestico off-grif consta dei seguenti componenti:

  • generatore eolico;
  • regolatore di ricarica per eolico;
  • banco batterie di accumulo;
  • inverter ad onda sinusoidale pura;
  • elementi accessori (cavi elettrici per il collegamento, base di ancoraggio del palo, palo di sostegno e tirante).
come funziona un minieolico
Come funziona un mini eolico

Come funziona un sistema con pala eolica? Il generatore eolico grazie all’azione del vento produce energia trifase che, una volta raggiunto il regolatore di ricarica, subisce un mutamento di tensione e corrente. Quando, tramite l’inverter, l’energia eolica viene immagazzinata nelle batterie risulta pronta a diventare tensione alternata 230V con frequenza 50 Hz fissa necessaria a sopperire alle necessità dell’abitazione. Tutto ciò è possibile grazie all’azione dell’inverter ad onda sinusoidale pura che trasforma i 24 V continui in 230 V alternati, esattamente come quelli presenti nelle prese elettriche domestiche.

La declinazione off-grid lascia spazio anche a combinazioni con altri sistemi. Una novità in termini di installazione off-grid 1 metro per 1 metro in combinazione con un pannello solare è la turbina eolica verticale TurboMill del gruppo dell’imprenditore californiano Dan Bates. Installabile sul tetto di una casa e collegabile a una normale presa elettrica, il sistema minieolico si presenta sul mercato USA con un prezzo da listino di 500 dollari.

Una proposta simile made in Italy è l’aerogeneratore Pramac, il sistema eolico alto 3 metri collegabile alla presa elettrica. L’azienda senese aveva già lanciato sul mercato ‘Revolutionair’, la linea di microturbine eoliche disegnate dall’architetto Philippe Starck. È possibile acquistare entrambi i generatori Pramac a prezzi da listino.

Benefici e limiti

I sistemi mini e micro eolico a livello domestico sono facilmente accessibili a livello di costo e processo di installazione. L’attenzione nei confronti delle fonti di energia rinnovabile ha spinto l’Unione Europea e gli Stati Membri a stilare piani di incentivazione statale utili a diffondere l’energia eolica su scala ridotta.

Ma conviene il mini eolico? Il primo fattore da considerare per un impianto minieolico di ultima generazione è la zona di installazione. La presenza e la velocità del vento sono elementi imprescindibili per soddisfare i requisiti minimi di ventosità richiesti per far funzionare una microturbina eolica. Non sono variabili impossibili da considerare in autonomia. L’Atlante Eolico è una risorsa gratuita online che indica le aree dell’Italia con un livello sufficiente di ventosità ovvero zone in cui la velocità dei venti non è inferiore a 5 m/s, il limite minimo consentito.

Chiaramente esistono turbine in grado di produrre discrete quantità energetiche anche con velocità ventose inferiori al limite minimo, come per l’appunto la turbina Made USA TurboMill.

Chi sceglie di dotare la propria abitazione di una piccola turbina eolica può aspettarsi di ridurre la spesa o addirittura liberarsi dai costi delle bollette di energia. Il risultato dipende da diversi fattori quali studio ben accurato della ventosità, tipo di impianto micro eolico domestico, prezzi e posizione del mini generatore elettrico.

Quali tipi di impianti esistono?

La gamma di aerogeneratori di piccola taglia presente sul mercato italiano denota un prezzo medio molto variabile a seconda della potenza dell’impianto. La scelta può ricadere su due tipi di turbine: turbine eoliche ad asse verticale e turbine eoliche ad asse orizzontale.

Eolico verticale

mini eolico ad asse verticale
Mini eolico ad asse verticale

Un aerogeneratore ad asse verticale può avvalersi delle pale eoliche, rispettando precisamente il meccanismo dei sistemi industriali ma su una dimensione domestica. Il generatore eolico verticale domestico può rifarsi sia a turbine mini eoliche che a pale micro-eoliche. La differenza tra i due sistemi di riferimento sta nella capacità in kilowatt generata: le mini pale eoliche verticali domestiche possono generare fino a 30 kW mentre le turbine eoliche possono arrivare a 1 kilowatt.

I principali vantaggi dell’eolico ad asse verticale rispetto al più tradizionale impianto orizzontale sono:

  •  funzionamento costante che prescinde dalla direzione del vento;
  •  turbina eolica attiva anche a piccole velocità;
  •  migliore resistenza alle alte velocità e alle turbolenze;
  •  scarso ingombro e compattezza;
  •  silenziosità;
  •  tempo di vita medio di circa 20 anni.

Gli aerogeneratori con pale eoliche verticali possono rappresentare una soluzione ideale per condomini, edifici di città con tetti piani o a falda o con piccoli terrazzi perché non necessitano di una torre di sostegno per distanziare ogni pala eolica dal suolo o dal tetto e si attivano anche con venti deboli.

Le proposte commerciali del ‘minieolico da terrazzo’ sono molto simili per varietà e potenza: le mini pale eoliche Bornay, turbine eoliche no conventional EcoWhisper, i sistemi microeolici dai prezzi competitivi WindOrchard o la pala eolica da cortile Harmowind. Si tratta di kit eolici domestici dotati di connettori e una batteria da 24 volt che raggiungono potenze variabili da 400 W a 600 W e prezzi compresi tra i 400 euro e i 600 euro.

Le proposte più innovative nel panorama dei sistemi mini eolico verticale sono quelle che contemplano l’associazione dell’eolico domestico a una batteria per lo storage energetico o l’unione dei sistemi alimentati dall’energia del vento a piccoli impianti fotovoltaici. Un esempio in tal senso sono i kit SolarShop, dei corredi innovativi in grado di combinare moduli fotovoltaici a mini pale eoliche per uso domestico.

Generalmente un impianto minieolico di questo tipo è costituito da un palo infisso nel terreno (da 5 a 30 metri) per un massimo di potenza erogata pari a 200 kW (ben oltre il fabbisogno domestico).

I prezzi di questi mini generatori eolici domestici variano a seconda di energia prodotta, aerogeneratore, palo, inverter e accessori necessari. È possibile scovare impianti minieolici con costi che si aggirano intorno ai 6 mila euro a sistemi combinati con struttura fotovoltaica ed eolica a un costo di poco inferiore a 20 mila euro.

Eolico orizzontale

Il minieolico con turbine ad asse orizzontale o HAWD (Horizontal Axis Wind Turbines ) è un sistema dalle ridotte dimensioni e dalla semplicità di installazione che, in presenza di vento a pieno regime, riesce a produrre energia elettrica simile a quella fornita dal gestore della rete elettrica.

microeolici ad asse orizzontale
Microeolici ad asse orizzontale

I principali vantaggi dell’eolico ad asse orizzontale rispetto al sistema con asse verticale sono:

  • orientamento del generatore in base alla direzione del vento;
  • ottime rese aerodinamiche;
  • funzione a una velocità minima del vento inferiore;
  • maggiore produzione di energia.

Si tratta di un aerogeneratore dotato solitamente di 3 pale minieoliche e posizionato sulla cima di una struttura dal profilo snello. Il mercato di riferimento propone tra gli altri un generatore eolico a 3kW come il generatore minieolico ad asse orizzontale a passo variabile chiamato Maia di Interwind, un sistema dotato di una gamma di generatori di potenze nominali da 8 a 3,3 kW in regime di vento tra i 10 e i 10,5  m/s.

Differenza tra minieolico e microelico

Il fai da te ha creato forme e impieghi sempre più alternativi, in grado di generare energia pulita e sostenibile. Interessandosi a fonti di energia sempre meno invasive rispetto alle pale eoliche, come abbiamo visto, è stato inventato il minieolico; successivamente, però, è nata un’altra invenzione alternativa: il microelico.

Quali differenze ci sono, dunque, tra il minieolico e il microelico?

Oltre alla dimensione, essi si differenziano sostanzialmente nella quantità di energia che riescono a produrre: il minieolico riesce a raggiungere a 20 kW, mentre il microeolico, essendo un aerogeneratore di piccolissima taglia, si limita ai 500 watt.  Inoltre, li differenzia anche il modo in cui vengono applicati: il minieolico viene impiegato per soddisfare il fabbisogno energetico domestico di un’intera famiglia; il microeolico, invece, è adatto per gli impianti energetici portatili di piccole dimensioni (come ad esempio, un router wireless, un server, oppure cucine e ospedali da campo).

Burocrazia

Come potrebbe la burocrazia ostacolare un progetto sostenuto dalle istituzioni? In Italia, l’eolico gode di alcuni privilegi. Non è necessaria alcuna autorizzazione da parte del Comune per l’installazione di un impianto eolico domestico. La realizzazione di un impianto eolico deve rispettare l’unico vincolo rispetto all’altezza del palo di sostegno che non potrà essere superiore ai 10 metri.

Costi e incentivi

Il costo di un sistema di energia eolica domestica va preso in considerazione in virtù del risparmio a medio e lungo termine, soprattutto se si tratta di un impianto eolico condominiale. Come già accennato, l’interesse verso le fonti di energie rinnovabili si concretizza in diversi incentivi statali per favorire la diffusione del mini e micro eolico a uso domestico.

Gli impianti eolici godono degli incentivi sull’energia prodotta secondo il DM luglio 2012: tutti gli impianti entrati attivati in data successiva al 1° gennaio 2013 hanno diritto a beneficiare del meccanismo incentivante della Tariffa onnicomprensiva o in alternativa al servizio di Scambio sul posto.

Il Gestore dei Servizi Energetici prevede un incentivo per l’eolico dato da una Tariffa Onnicomprensiva oppure dallo Scambio sul posto, che premiano per ogni kWh immesso in rete per la durata di 20 anni (dopo questo periodo l’energia prodotta potrà essere ceduta Gestore tramite il meccanismo del ritiro dedicato):

Tariffa onnicomprensiva – Per una rete elettrica domestica eolica con potenza compresa tra 1 e 200 kW è possibile fruire di un contributo pari a circa 0,30 centesimi per ogni kWh prodotto e immesso in rete nei primi 20 anni di operatività dell’impianto.

Scambio sul posto – Gli impianti eolici di potenza non superiore ai 200 kW di potenza possono richiedere il servizio di Scambio sul posto ovvero una particolare forma di autoconsumo in sito che permette di prelevare e consumare l’energia prodotta dall’impianto eolico casalingo e immessa in rete in un momento diverso da quello della produzione.

Il rapporto costo-risparmio del minieolico domestico ha ispirato il progetto del giovanissimo Gianluigi Parrotto di Lecce e la startup GpRenewable di Casarano, provando quanto l’energia prodotta dalle pale eoliche sia un mondo ancora inesplorato. L’idea di fondo è stata quella di installare sul tetto di ogni abitazione una mini-pala eolica alta 3 metri, con una base di circa 7 metri quadrati  e una potenza di almeno 5 kW per creare un vero e proprio impianto mini eolico per la casa che vende l’energia elettrica prodotta.

Il successivo investimento di un imprenditore di Brescia ha permesso di mettere in piedi un business di produzione turbine e creazione contatti con il mercato estero.

Ad oggi si contano circa 80 installazioni che godono di incentivi per la condivisione dell’energia eolica. Un esempio è quello di una famiglia di Avellino che ha consumato 4 kW a fronte di una produzione di 11.000 kW annuali. Il prezzo per questa energia alternativa è stato ammortizzato in un batter d’occhio.

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