L'energia eolica è la prima cosa che ci viene in mente quando parliamo di modi per generare nuova energia rinnovabile e pulita. Grandi fattorie eoliche, utilizzando EAV (turbine eoliche a asse orizzontale) del tipo mostrato nella Figura 1, stanno diventando una fonte sempre più importante di produzione di elettricità, con unità a grande scala a asse orizzontale che producono quantità consistenti durante i periodi di picco della domanda e in aree dove possono essere raggruppate. In anni recenti, grandi E.A.V.T. (Turbine Eoliche a Asse Orizzontale) sono diventate molto popolari per generare elettricità in modo più efficace a livello di costi nei siti per applicazioni intensive, come numerosi carichi terrestri da multi-megawatt situati vicino ad insediamenti o dorsali rocciose sopra fiumi e laghi, porti marittimi. Queste turbine sono composte da un rotore e pale che ruotano intorno a un asse parallelo al suolo. Sono costruite per catturare venti provenienti da una particolare direzione, e quindi si prestano molto bene in quei luoghi dove c'è abbastanza vento. Ci sono molti vantaggi delle EAV rispetto alle loro controparti, le turbine eoliche a asse verticale (VAWT), il più evidente dei quali è la loro capacità di produrre più energia e di avere una maggiore durata.
I HAWT sono più potenti e possono produrre energia elettrica anche a basse velocità del vento di 4-5 metri al secondo. Al contrario, i VAWT richiedono venti più forti per raggiungere la loro velocità operativa massima e quindi non sono ideali per luoghi con venti deboli o irregolari. Inoltre, poiché le pale sono posizionate verticalmente insieme, producono meno rumore aerodinamico rispetto ai VAWT - questo rende i HAWT una scelta migliore per le aree residenziali disturbate da forme generali di distrazione udibile. Inoltre, l'installazione e la manutenzione dei HAWT rispetto ai VAWT sono meno complicate grazie alla chiarezza del loro design.
Il cambiamento climatico non sta aspettando di bussare alla nostra porta, quindi la necessità di soluzioni energetiche sostenibili è diventata più pertinente che mai. I HAWTs vengono ora celebrati come un componente essenziale per passare a fonti di energia rinnovabile. Questo senza dubbio è in parte dovuto ai continui miglioramenti tecnologici che hanno reso i HAWTs sempre più efficienti, ma riflette anche i cambiamenti che avvengono in tutto il mondo mentre vari sistemi, inclusi i settori di produzione di energia, si evolvono. Infatti, la Cina è solo uno dei tanti paesi che ha intrapreso piani ambiziosi per passare completamente o per lo più a fonti di energia rinnovabile e si prevede che i HAWTs giochino un ruolo significativo nel raggiungimento di questi obiettivi in tutto il mondo, come in Europa e negli Stati Uniti. Inoltre, i progressi nella tecnologia delle batterie ora consentono di immagazzinare l'elettricità generata dal vento, rendendo i HAWTs ancora più attraenti.
Continuazione: Turbini eolici ad asse verticale (VAWT) in regioni dove la direzione del vento è dinamica. Al posto delle pale che ruotano intorno a un asse orizzontale, come nei HAWT (che richiedono una direzione del vento ottimale per funzionare correttamente), il rapporto di velocità alla punta delle pale nei motori VAWT consente un'efficienza da qualsiasi angolo di vento. I VAWT sono anche adatti in situazioni con velocità del vento costante e la velocità media del vento tipo III è di 5,7 metri al secondo (20 chilometri all'ora), il che significa una capacità non superiore a 138 megawatt milioni di watt, a meno che fattori di scala non si dimostrino redditizi. Tuttavia, i VAWT non sono privi dei loro limiti, che includono un'efficienza inferiore portando a una produzione elettrica minore, la necessità di una velocità del vento maggiore per un funzionamento efficiente e livelli di rumore aumentati.
La scelta di utilizzare HAWTs o VAWTs nelle applicazioni residenziali può essere difficoltosa. Prima di prendere una decisione, ci sono diversi fattori da considerare, come la posizione della casa (velocità del vento), le considerazioni sul rumore e i requisiti di produzione di energia. Gli HAWTs sono solitamente scelti per aree con alte velocità del vento, poiché possono produrre più elettricità e hanno durate medie maggiori. Inoltre, essendo relativamente semplici da installare e mantenere, rappresentano una soluzione ideale per l'uso domestico. Per le case in aree ventose o vicino alle città, dove il vento è imprevedibile e le raffiche possono venire da diverse direzioni contemporaneamente, un VAWT potrebbe essere più appropriato. Tuttavia, questa scelta comporta una specifica lista di pro e contro da considerare: minore produzione di energia, possibile rumore.
In sintesi, le caratteristiche delle HAWTs e VAWTs sono mostrate. A differenza delle VAWTs, le HAWTs sono più efficienti, eco-friendly, silenziose e più facili da mantenere CDN. In generale, hanno bisogno di una certa direzione del vento e funzionano meglio con venti forti che colpiscono la loro posizione. Al contrario, le VAWTs possono catturare il vento da qualsiasi direzione e sono quindi in grado di gestire luoghi con direzioni del vento variabili. Nonostante ciò, le VAWTs sono inefficienti e producono molto meno energia mentre risultano abbastanza rumorose. Sia scegliendo una HAWT o una VAWT, questi dettagli dipendono dalla posizione in termini di velocità del vento e livelli sonori che oscillano con la generazione di energia.
In sintesi, l'energia eolica sarà il pilastro fondamentale per un cambiamento energetico riuscito basato sulle fonti rinnovabili. Da una parte gli aerogeneratori orizzontali (HAWTs) e dall'altra quelli verticali (VAWTS) offrono benefici e difetti molto diversi, quindi se siano migliori o peggiori dipende da vari fattori. Se non altro, considerando l'andamento della tecnologia, abbiamo ogni ragione di credere che l'energia eolica possa diventare un elemento molto importante del nostro puzzle di energia pulita e rinnovabile nei prossimi anni.
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