Dati anemometrici

L’installazione di aerogeneratori eolici sul territorio, in una certa area o in un sito specifico è sempre preceduto da una indagine sul potenziale energetico del luogo selezionato, da valutare in base ai dati del vento rilevati.
Una prima valutazione eoloenergetica di aree geografiche più o meno ampie si può avere attraverso l’analisi dei dati storici presi in stazioni di rilevamento posizionati sul territorio nazionale (Aeronautica Militare, Università, ENEL, ENEA), o attraverso l’applicazione di questi dati insieme a quelli rilevati in specifici modelli matematici di calcolo. Il CESI e l’Università degli Studi di Genova hanno realizzato un Atlante Eolico d’Italia con le mappe della velocità media annua del vento a 25,50,70 metri sul livello del terreno.

Per capire puntualmente quanto vento c’è in un determinato sito è necessario installare una stazione anemometrica e rilevare dati per almeno un anno.
La torre della stazione, di altezza variabile da 20, 30 e 60 metri è dotata di anemometri, che sono le apparecchiature di rilevazione del vento, di sensori che misurano la direzione e la velocità, di data logger che memorizzano i dati in una SIM card rimovibile.
Una volta che sono stati memorizzati è possibile scaricare i dati in formato CSV, attraverso un PC o una scheda GSM e quindi è possibile elaborarli.
Il palo di sostegno dei sensori può essere realizzato a traliccio o tubolare, metallico, plastico o in fibrovetro, con adeguato ancoraggio al suolo, assenza di oscillazioni nel tratto terminale superiore e resistenza meccanica ai venti forti (maggiori di 60m/sec).
L’anemometro è di solito a 3 coppette e banderuola con campi di misura da 0,9 a 40 m/s; anemometri elettronici sono detti a filo caldo perchè si basano sul fatto che una resistenza percorsa da corrente si scalda e varia il suo valore resistivo. Anemometri a laser doppler e ad ultrasuoni sono quelli di ultima generazione che sfruttano fenomeni elettrici ed acustici che determinano cambiamenti nei valori dei parametri della velocità e della direzione del vento.
La cabina della strumentazione elettronica, deve assicurare protezione contro i danni e contro gli agenti atmosferici; il sistema di alimentazione sarà collegato alla rete, con batterie o con pannelli fotovoltaici.
L’acquisizione dei dati del vento (velocità, direzione, velocità cubica, ecc) avviene istante per istante; poi vengono registrati i valori medi in un intervallo di tempo che varia dai 10 ai 60 minuti. Ogni dato registrato deve poter essere individuato tramite codice di lettura: data, ora, minuti.
Tra le possibili elaborazioni dei dati anemologici le più significative sono:
La distribuzione di frequenza della velocità: rappresenta il numero di eventi di una data intensità e si calcola conteggiando il numero di volte in cui si è raggiunto un dato livello di velocità del vento, con una certa direzione, nel periodo preso in esame. La curva di frequenza permette di calcolare l’energia annuale che si può ottenere da una macchina di cui si conosce la potenza reale estraibile, per differenti velocità del vento.
La distribuzione di frequenza cumulata percentuale rappresenta la percentuale di eventi che hanno assunto una intensità pari o superiore ad un dato livello di velocità.
La velocità media cubica permette la valutazione dell’energia disponibile in quanto questa è proporzionale al cubo della velocità.
La distribuzione delle frequenze delle direzioni del vento permette di valutare l’esistenza di eventuali direzioni prevalenti.
Le velocità del vento che permettono una buona produzione energetica devono oscillare tra un minimo di 3-5 m/s e 20-25 m/s. Al di sopra della velocità massima, la macchina eolica viene bloccata dal sistema frenante per ragioni di sicurezza e per evitare che possano verificarsi guasti e rotture.
I rendimenti più alti si ottengono generalmente pec velocità del vento di 12-14 m/s.   Prima di installare un aerogeneratore è quindi opportuno compiere rilevamenti anemometrici in sito, che diano un quadro generale delle caratteristiche del vento: frequenza, intensità,  direzione e ogni altro dato saliente utile alla valutazione.  
Articoli correlati
http://www.ricercadisistema.it/pagine/notiziedoc/61/index.htm
 

Articoli precedenti

22/04/2010
Centrale eolica nel paesaggio 04/02/2010
Dissalazione e fonti rinnovabili

Articoli seguenti

26/06/2010
Efficienza energetica 04/09/2010
Agricoltura sostenibile