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ENERGIA EOLICA |
| Indice Argomenti | |
| 1 | IL VENTO |
| 2 | VENTO PRO E CONTRO |
| 3 | AEROGENERATORI E WIND-FARM |
| 4 | I PROBLEMI DI UNA WIND-FARM |
| 5 | MAPPA CONCETTUALE DELL’ARGOMENTO |
| 6 | APPROFONDISCI CON I VIDEO |
| IL VENTO |
Anche il VENTO, come l’ACQUA e il SOLE, può essere considerata una fonte di energia e essere sfruttata per convertire la sua forma (energia eolica o cinetica delle masse d’aria) in un’altra forma.
Approfondisco: il Principio di Conservazione dell’Energia afferma che “l’energia non si può creare ne distruggere, ma solo trasformare, ossia passare da una forma ad un’altra.
Approfondisco: una Fonte di Energia è l’elemento naturale a disposizione dell’uomo da cui trarre l’energia. Una Forma di Energia, è la modalità in cui l’energia si manifesta. Sono ad esempio fonti, l’acqua, il Sole, il petrolio, il carbone, i rifiuti. Queste possono manifestare l’energia che possiedono in diversi modi, come ad esempio: energia termica, chimica, meccanica, luminosa, sonora, ecc.
Si chiama VENTO quel fenomeno naturale rappresentato dallo spostamento delle masse d’aria tra zone a differente pressione atmosferica. In pratica la terra cede all’atmosfera il calore ricevuto dal sole, ma non lo fa in modo uniforme. Nelle zone fredde, in cui la Terra cede meno calore, la pressione dei gas atmosferici cresce, mentre nelle zone calde dove viene ceduto più calore, la pressione dei gas diminuisce. Si formano così aree di alta pressione e aree di bassa pressione. Quando diverse masse d’aria vengono a contatto, la zona dove la pressione è maggiore tende a trasferire aria dove la pressione è minore. Tanto maggiore è questa differenza, tanto più veloce sarà lo spostamento di queste masse d’aria e quindi il vento. Un’altra delle cause del VENTO è la rotazione terrestre.
| VENTO PRO E CONTRO |
Il vento è una fonte naturale presente in qualche modo su tutta la superficie terrestre capace di generare in alcuni luoghi una grande quantità di energia.
PRO – il vento è una fonte inesauribile, gratuita e non inquinante.
CONTRO – il vento è una forma di energia incostante perché non è presente in tutti i luoghi in maniera costante, cambia spesso di intensità e di direzione.
| DA ENERGIA CINETICA A ELETTRICA |
L’energia contenuta nel vento prende il nome di Energia Eolica ed altro non è che lo spostamento di masse d’aria dal basso verso l’alto o viceversa, ossia Energia Cinetica delle masse d’aria. Per sfruttare questa forma di energia e trasformarla in elettricità, vengono realizzati degli appositi aero-genreatori, una sorta di giganteschi mulini a vento capaci di ruotare anche con venti minimi, trasformando l’energia cinetica in Energia Meccanica. La rotazione delle pale, impone una rotazione ad un rotore che, è collegato ad un generatore elettrico (alternatore) trasformando in questo modo, l’energia meccanica in Energia Elettrica.
| AERO-GENERATORI E WIND FARM |
Una centrale eolica, chiamata anche wind-farm è costituita da una serie di torri metalliche che montano in cima una grande elica detti aero-generatori. Questi possono sorgere sia sulla terra ferma che in mezzo al mare (wind-farm off-shore) dove il vento soffia più intenso e costante.
Un aero-generatore è costituito da 3 parti fondamentali, pale e rotore, gondola o navicella e torre. A questa si aggiungono tutti i sistemi elettrici e di collegamento.
Il rotore è la parte rotante dell’impianto ed è costituito da un mozzo su cui sono fissate le pale (di norma 2 o 3) dell’aero-generatore.
Approfondisco: il mozzo è la parte centrale di una ruota o di un organo rotante che alloggia al suo interno dei cuscinetti a sfera in modo da consentire alla componente che verrà montata sopra di esso di ruotare.
Il mozzo permette la rotazione delle pale e connette il rotore con il guscio metallico che contiene tutti gli apparati meccanici e di controllo dell’aero-generatore chiamato gondola o navicella. Nella gondola sono contenuti l’albero di trasmissione lento, il moltiplicatore di giri, l’albero di trasmissione veloce, il generatore elettrico e i dispositivi ausiliari.
L’albero di trasmissione lento è quello che connette il rotore con il resto degli apparati all’interno della gondola. Attraverso un moltiplicatore di giri ossia un sistema di ruote dentate di differente diametro (come i rapporti nel cambio di una bici), l’albero di trasmissione lento trasmette la rotazione delle pale, al generatore. In pratica, questo sistema di ruote dentate, preleva la rotazione del primo asse e la trasmette tramite un secondo asse chiamato albero di trasmissione veloce decisamente più rapido, al generatore elettrico o alternatore in modo da trasformare un quantità di energia maggiore.
Sulla coda della gondola, troviamo due apparati di regolazione dell’aero-generatore chiamati anemometro e timone.
Anemometro
L’anemometro, è uno strumento utilizzato per misurare la velocità o la pressione del vento ed è formato da un asse verticale e da tre coppette che “catturano” l’aria. Comprende sensori di velocità e direzione. Il numero di giri al minuto viene registrato da un congegno elettronico che blocca automaticamente le pale con un sistema frenante qualora la velocità del vento sia superiore ai 25÷30 metri al secondo.
Il timone, molto simile alla coda di un aereo, serve per stabilire la direzione del vento. La sua rotazione trasmette un impulso ai sistemi di controllo che fanno ruotare la gondola sulla torre per posizionare le pale correttamente nella direzione del vento.
Interno di una torre
La gondola, è montata attraverso un sistema di ingranaggi ad un sostegno tubolare chiamato torre che può avere, in base alle dimensioni, al suo interno sistemi di accesso verticale (scale o ascensori). L’altezza media di una torre e’ compresa tra i 40 e i 60 metri. E’ ancorata al terreno mediante strutture di fondazione o sistemi di galleggiamento quando sorge in mare. Alla base della torre troviamo anche il trasformatore elettrico e tutti gli altri apparati per la produzione e trasmissione dell’elettricità.
| I PROBLEMI DI UNA WIND-FARM |
Le centrali eoliche pur utilizzando come fonte energetica da trasformare il vento, inesauribile, gratuito e non inquinante hanno comunque degli effetti negativi sull’ambiente perché realizzano una profonda trasformazione del territorio, impatto ambientale, generano interferenze elettromagnetiche e creano disturbi al sistema faunistico, modificando i flussi d’aria che conducono gli uccelli nei loro percorsi migratori.
Inoltre, le torri non possono essere installate l’una vicino all’altra, ma debbono distanziarsi longitudinalmente e trasversalmente di almeno 100 metri per non interferire l’una sull’altra sottraendosi vento.
Per evitare i problemi visivi e di impatto ambientale e per risolvere i problemi di dimensione e distanza, le torri oggi vengono realizzate in mare dove sono cresciute enormemente in dimensione e potenza.
| MAPPA CONCETTUALE |
| APPROFONDISCI CON I VIDEO |
| COME NASCE IL VENTO? | ENERGIA EOLICA |
| Durata: 2:35 | Durata: 2:39 |
| ENERGIA EOLICA (Ovo) | WHAT’S INSIDE A WIND TURBINE? |
| Durata: 1:55 | Durata: 5:28 |
SCOPRI TUTTI GLI ALTRI VIDEO SULL’ENERGIA EOLICA  |
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Gli impieghi posso essere molteplici e non soltanto medici. Il bio-tatuaggio è lavabile, quindi non permanente potendolo così “indossare” ogni volta che sia necessario. Può servire a monitorare gli spostamenti di un individuo, a verificare la presenza di sostanze patogene nell’aria respirata da chi lo indossa.
L’orientamento più vantaggioso è quello verso sud. Le finestre esposte a sud possono ricevere sole durante tutto il giorno. In inverno, la posizione del sole è bassa e la radiazione incide quasi perpendicolarmente, mentre in estate, quando la posizione del sole è alta, la facciata riceve invece meno apporti e le finestre sono più facilmente ombreggiabili tramite schermature orizzontali fisse (aggetti, balconi, gronde). L’ombreggiamento delle finestre previene surriscaldamenti e riduce così la necessità di raffrescare artificialmente gli ambienti; quindi contribuisce al risparmio energetico.
Le moderne case sono dotate di più spazi interni adibiti a specifiche funzioni. Tra i principali:
I campi e le prospettive che si sono aperti sono molteplici. Ad esempio in campo agricolo è possibile verificare l’umidità del suolo così da poter intervenire in modo opportuno all’irrigazione dei campi. Una lamina con colorazioni differenti sulle due superfici reagisce con l’umidità e cambia colore avvisando della necessità di acqua per il terreno.
