Come progettare un impianto eolico
Gli elementi più importanti

Ambiente e Rinnovabili 28 dic 2019

In questo articolo vedremo come si progetta un impianto eolico stand-alone, ovvero un impianto eolico completamente autonomo dalla rete elettrica. Parleremo di tutte le componenti che servono al suo corretto funzionamento.

Un impianto eolico stand-alone ha bisogno necessariamente di alcuni componenti: un regolatore di carica; una o più batterie; un inverter, che serve a convertire la corrente continua in alternata; un quadro elettrico; un carico di protezione; due interruttori principali: uno DC tra batterie e inverter e uno AC in uscita dall'inverter; un diodo di blocco.

• Il regolatore di carica e il carico di protezione
Il regolatore di carica è un apparecchio che regola la carica e la scarica delle batterie.
Un regolatore di carica per un impianto eolico non disconnette il generatore dalle batterie e in genere invia l'energia in eccesso prodotta a un carico di protezione.
Il carico di protezione è una resistenza elettrica per riscaldare l'aria o l'acqua che deve essere dimensionata in modo da poter assorbire l'intera capacità elettrica del generatore. Esso entra in funzione, attivato dal regolatore di carica, quando la batteria è completamente carica, onde impedirne il sovraccarico ed evita che il generatore si danneggi operando senza un carico da alimentare o una connessione alla rete elettrica in cui riversare l'elettricità prodotta.

• Le batterie
Le batterie forniscono un modo per immagazzinare l'energia quando essa è maggiore rispetto a quella consumata mentre è prodotta, così da fornire l'elettricità quando è necessaria.
I sistemi eolici sono tipicamente piuttosto "gentili" nei confronti delle batterie, perché non le lasciano scariche spesso e, quindi, in genere non necessitano di grandi pacchi-batterie: uno o due giorni di energia accumulata sono in genere sufficienti.
Negli impianti eolici, di solito, vengono impiegate batterie deep-cycle, che, con una scarica dell'80-100% durano per circa 300 cicli, ma con un ciclaggio di scarica dal 60 al 70% possono durare persino 2500-3000 cicli ed ancor più se la scarica è minore prima che vi sia una carica.

• Il quadro di controllo e gli interruttori DC/AC
Il quadro di controllo permette di misurare e visualizzare diversi aspetti dello stato e delle prestazioni del sistema eolico: ad esempio mostra quanto sia carico il pacco-batterie e quanta energia è stata e viene prodotta dal generatore.
In un sistema stand-alone a batteria, è inoltre necessario un interruttore principale per disconnettere le batterie dall'inverter per manutenzione e come protezione dai guasti elettrici: allo scopo, si usa un grande interruttore per corrente continua – DC. Un altro interruttore principale, questa volta per la corrente alternata – AC – va posto all'uscita dell'inverter e serve quando occorre disconnettere i carichi domestici per manutenzione o per evitare possibili incendi.

• Il diodo di blocco
Il diodo di blocco è un componente molto importante per gli impianti eolici: impedisce all'elettricità proveniente dalle batterie di venire dispersa quando il motore/generatore eolico gira in direzione opposta a quella normale: senza tale diodo, le pale eoliche sono ovviamente soggette al riflusso dell'energia elettrica verso il motore/generatore.

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