L'energia eolica non è più solo un sistema di produzione su larga scala, ma grazie agli impianti mini eolici di piccole dimensioni può essere utilizzata anche in ambito domestico. Vediamo cos'è un mini eolico domestico, come funziona, quanto produce, quanto costa e quando conviene installarlo.
Cos'è un impianto mini eolico
Un impianto mini eolico è un sistema di produzione di energia elettrica di piccole dimensioni alimentato dalla forza del vento. A differenza delle grandi turbine eoliche che siamo abituati a vedere nei parchi eolici, il mini eolico ha dimensioni ridotte, da 1 a 50 kW di potenza, e può essere installato nelle abitazioni private, aziende e piccole attività per soddisfare i consumi energetici domestici o aziendali.
I vantaggi del mini eolico domestico
L'installazione di un mini impianto eolico in ambito residenziale presenta diversi vantaggi:
Risparmio energetico
Il mini eolico consente di produrre energia elettrica e quindi di risparmiare sulla bolletta elettrica. Maggiore è il consumo energetico di un'abitazione, maggiori saranno i risparmi.
Indipendenza dalla rete elettrica
In caso di abitazioni isolate non raggiunte dalla rete elettrica, il mini eolico garantisce una produzione energetica autonoma.
Sostenibilità ambientale
Il mini eolico domestico permette di utilizzare un'energia pulita e rinnovabile, riducendo le emissioni inquinanti e l'impatto ambientale.
Come funziona un impianto mini eolico domestico
Il funzionamento di un mini impianto eolico domestico si basa sullo stesso principio di conversione dell’energia cinetica del vento in energia meccanica ed elettrica utilizzato dalle grandi turbine eoliche.
Tuttavia, data la ridotta taglia e potenza, presenta alcune differenze costruttive e d’ingegnerizzazione rispetto agli impianti eolici di grande scala.
Il cuore del sistema è la turbina eolica, composta da un rotore con 2, 3 o più pale collegate a un generatore elettrico a magneti permanenti tramite un albero rotante.
Mini eolico ad asse verticale
In questa tipologia la turbina ha un asse di rotazione in senso verticale, con le pale parallele al terreno. I modelli più diffusi sono a tripala con rotori a forma di C oppure con pale a forma elicoidale.
Il vantaggio della configurazione verticale è la non necessità di sistemi di orientamento nella direzione del vento.
Le pale girano sempre perpendicolarmente al flusso d’aria indipendentemente dalla direzione.
Mini eolico domestico ad asse orizzontale
In questo tipo di generatore l’asse di rotazione è parallelo al terreno e le pale sono posizionate in modo perpendicolare alla direzione del vento. È la tipologia più diffusa negli impianti di grande taglia.
Richiede un sistema di orientamento della turbina rispetto al vento, detto “yaw”, che ne ottimizza l’efficienza. Le pale sono sagomate in modo da massimizzare la spinta rotante.
In entrambe le configurazioni, il moto circolare del rotore aziona il generatore elettrico che converte l’energia meccanica in elettricità.
I mini eolici domestici, così come le grande turbine, non erogano una tesione alternata costante. Per questo motivo è indispensabile la predisposizione di un sistema di conversione o accumulo prima di poter utilizzare l'energia prodotta direttamente nell'impianto elettrico di casa.
Dove installare un mini eolico
Per funzionare correttamente, un mini eolico domestico necessita di alcuni requisiti fondamentali per quanto riguarda posizionamento e orientamento:
Requisiti fondamentali
Esposizione costante ai venti dominanti
Per funzionare in modo ottimale, la turbina eolica deve essere esposta il più possibile ai venti dominanti della zona in cui viene installata.
Questo significa analizzare accuratamente la rosa dei venti della località, ossia la distribuzione statistica delle direzioni di provenienza del vento.
I venti dominanti sono quelli che soffiano più frequentemente durante l'anno e che presentano maggiore intensità e velocità.
Orientando il mini eolico domestico nella direzione prevalente dei venti dominanti, si massimizza la quantità di energia eolica sfruttabile. L'ideale è una collocazione con esposizione completa a tutte le direzioni di vento rilevabili nella rosa dei venti della zona.
Per questa valutazione è fundamentale consultare l'Atlante Eolico. Un database dettagliato che permette di accedere ai dati del vento medio in Italia (e non solo) per tutte le zone di interesse.
Assenza di ostacoli che creano turbolenze
La turbina eolica va posizionata in modo da evitare qualsiasi ostacolo nelle vicinanze che possa creare turbolenze nel flusso del vento.
Ostacoli come abitazioni troppo ravvicinate, alberi, rilievi o manufatti vari possono generare turbolenze e mulinelli d'aria che riducono l'efficienza della turbina.
L'area spaziale intorno alla turbina deve essere completamente libera da ostacoli per un raggio ideale di almeno 30-50 metri.
Eventuali ostacoli presenti vanno rimossi o va trovata un'altra collocazione per la turbina. Minore è la turbolenza dell'aria in arrivo, maggiore è l'energia eolica effettivamente sfruttabile.
Posizionamento adeguato rispetto ad edifici e vegetazione
La turbina eolica va adeguatamente posizionata anche rispetto ad edifici e vegetazione presenti nella posizione di installazione. L'obbiettivo è evitare due effetti dannosi:
- Effetto scia degli edifici: il flusso del vento rallenta dopo esser stato deviato da un edificio. La turbina va quindi posizionata a distanza adeguata.
- Effetto turbolento della vegetazione: le piante agiscono da ostacolo turbolento. La turbina va tenuta lontana dalla chioma degli alberi.
In genere la distanza minima dagli edifici dovrebbe essere pari ad almeno 10 volte l'altezza dell'edificio stesso.
La distanza dalla vegetazione deve tenere conto dell'altezza e dell'estensione della chioma degli alberi.
Orientamento e posizionamento
La turbina va posizionata dove la velocità del vento è maggiore, solitamente a 15-20 metri di altezza. L'orientamento ottimale è perpendicolare alla direzione prevalente del vento.
Pero qui stiamo parlando di mini eolico ed è quindi insispensabile informarsi preventivamente per valutare eventuali vincoli imposti dai Comuni.
Quanto produce un mini eolico
La produzione energetica di un mini eolico dipende da due fattori principali:
Potenza e dimensioni
In genere i mini eolici domestici hanno potenze comprese tra 1 e 5 kW. Più è elevata la potenza, maggiore sarà la produzione. Per potenze inferiori parliamo di micro eolico.
Velocità del vento
Con vento debole (2-3 m/s) la produzione è minima. La produzione ottimale si ha con velocità del vento intorno ai 12-15 m/s. In zone con venti deboli è preferibile un generatore ad asse veritcale.
Con condizioni ideali, un mini eolico da 3 kW può produrre circa 5.000 kWh annui.
Costi di un impianto mini eolico
I costi per un mini impianto eolico domestico comprendono:
Costo d'acquisto
Inclusa la turbina eolica, l'inverter e i componenti, si aggira intorno ai 3.000-5.000 euro per impianti da 3-5 kW.
Costo d'installazione
Considerando trasporto, basamento, cablaggi elettrici e manodopera, si possono spendere 1.500-2.500 euro.
Il costo totale di un mini eolico da 3 kW è di circa 5.000 euro.
Incentivi e detrazioni fiscali
Per l'acquisto e l'installazione di un mini eolico domestico sono previsti incentivi nazionali e detrazioni fiscali fino al 50% della spesa sostenuta.
Quando conviene il mini eolico
L'installazione di un mini impianto eolico domestico conviene in particolare in due casi:
Consumi energetici elevati
Per abitazioni con elevati consumi elettrici annui superiori ai 5.000 kWh all'anno.
Zone isolate e non raggiunte dalla rete elettrica
Per case in zone rurali dove non arriva la rete elettrica nazionale il mini eolico è l'unica opzione.
Conclusioni
Il mini eolico domestico è una valida soluzione energetica sostenibile in grado di produrre elettricità e far risparmiare sulle bollette della luce.
Con un investimento iniziale di circa 5.000 euro è possibile installare un impianto da 3 kW e ottenere un buon autoconsumo. Valutando i costi dell'energia odierni e futuri, i tempi di rientro dell'investimento si attestano tra i 6 e gli 8 anni nella maggior parte dei casi.
Certamente il vento non è sempre constante quindi se si ha lo spazio e la disponibilità economica di abbinare l'impianto eolico con un impianto fotovoltaico da 6 kW o anche meno, si riesce ad avere quasi sempre produzione di energia pulita.
Domande frequenti sul mini eolico domestico
Quanto produce un mini eolico da 3 kW?
Quanto produce un mini eolico da 3 kW?
Con condizioni ideali di vento può produrre circa 5.000 kWh annui.
Che potenza minima deve avere un mini eolico?
Solitamente la taglia minima è di 1 kW. Sotto questa potenza la convenienza è ridotta.
Dove va installata la turbina eolica?
Va posizionata in alto, dove la velocità del vento è maggiore, con orientamento perpendicolare alla direzione prevalente del vento.
Quanto costa un mini eolico da 5 kW?
Il prezzo complessivo di un mini eolico domestico da 5 kW si aggira sui 7.000-8.000 euro tra turbina, componenti e installazione.
Ci sono limitazioni normative per il mini eolico?
Sì, vanno rispettate le norme di sicurezza, i regolamenti edilizi comunali e spesso serve un'autorizzazione da parte dell'ente locale.
Mi può indicare un produttore per mini eolico di qualità è possibile