Sebbene esistano molti tipi di turbine eoliche, è possibile riassumerle in due categorie: turbine eoliche ad asse orizzontale, in cui l'asse di rotazione della turbina eolica è parallelo alla direzione del vento; turbine eoliche ad asse verticale, in cui l'asse di rotazione della turbina eolica è perpendicolare al terreno o alla direzione del flusso d'aria.
1. Turbina eolica ad asse orizzontale
Le turbine eoliche ad asse orizzontale si dividono in due tipologie: a portanza e a resistenza. Le turbine eoliche a portanza ruotano velocemente, mentre quelle a resistenza ruotano lentamente. Per la generazione di energia eolica, vengono utilizzate principalmente turbine eoliche ad asse orizzontale a portanza. La maggior parte delle turbine eoliche ad asse orizzontale è dotata di dispositivi antivento, che possono ruotare con la direzione del vento. Per le turbine eoliche di piccole dimensioni, questo dispositivo rivolto al vento utilizza un timone di coda, mentre per le turbine eoliche di grandi dimensioni viene utilizzato un meccanismo di trasmissione composto da sensori di direzione del vento e servomotori.
La turbina eolica con la ruota eolica davanti alla torre è chiamata turbina eolica controvento, mentre quella con la ruota eolica dietro la torre è chiamata turbina eolica sottovento. Esistono molti tipi di turbine eoliche ad asse orizzontale, alcune hanno ruote eoliche con pale invertite e altre sono dotate di più ruote eoliche su una torre per ridurre il costo della torre a condizione di una determinata potenza in uscita. La turbina eolica ad albero genera un vortice attorno alla ruota eolica, concentra il flusso d'aria e ne aumenta la velocità.
2. Turbina eolica ad asse verticale
La turbina eolica ad asse verticale non ha bisogno di essere rivolta verso il vento quando cambia direzione. Rispetto alla turbina eolica ad asse orizzontale, rappresenta un grande vantaggio in questo senso. Non solo semplifica la progettazione strutturale, ma riduce anche la forza giroscopica quando la turbina è rivolta verso il vento.
Esistono diversi tipi di turbine eoliche ad asse verticale che sfruttano la resistenza per ruotare. Tra queste, le turbine eoliche realizzate con piastre piatte e quilt, che sono dispositivi a pura resistenza; i mulini a vento di tipo S hanno una portanza parziale, ma sono principalmente dispositivi a resistenza. Questi dispositivi hanno un'elevata coppia di spunto, ma un basso rapporto di velocità di punta, e forniscono una bassa potenza in uscita a condizione di determinate dimensioni, peso e costo della turbina eolica.
Data di pubblicazione: 06-03-2021