Eolico, turbine ad asse verticale più efficienti quando installate le une vicino alle altre

I ricercatori della Oxford Brookes University, Regno Unito hanno portato avanti uno studio che sostiene che le attuali turbine eoliche ad elica ed asse orizzontale (HAWT, Horizontal Axis Wind Turbines) non siano il miglior strumento per generare energia elettrica quando più turbine vengono installate le une vicine alle altre.

Un team della School of Engineering, Computing and Mathematics, divisione dell'università composta da studenti e docenti, ha quindi rimesso in discussione il settore dei grandi parchi eolici ipotizzando, a seguito di uno studio approfondito frutto di oltre 11.500 ore di simulazione al computer, che l'adozione di una meno comune turbina ad asse verticale (VAWT, Vertical Axis Wind Turbines) sia più efficiente quando installata a coppie o ordinatamente in numero maggiore.

a) HAWT - b) Savonius VAWT - c) Egg beater Darrieus VAWT - d) H-rotor Darrieus VAWT

Sintetizzando i risultati ottenuti in questa simulazione, il risultato sarebbe un'efficienza superiore del 15%, rispetto alle attuali soluzioni ad elica ed asse orizzontale, considerando che due di queste turbine ad asse verticale lavorino ravvicinate influenzandosi a vicenda ed aumentando reciprocamente le prestazioni l'una dell'altra.

I ricercatori hanno evidenziato anche che un numero maggiore di turbine messe le une vicine alle altre possa aumentare ulteriormente la loro efficienza, cosa che invece avviene in maniera opposta con le più tradizionali HAWT.

"I moderni parchi eolici sono uno dei modi più efficienti per generare energia green, tuttavia, hanno un grosso difetto: quando il vento si avvicina alla prima fila delle turbine genera una turbolenza che si ripercuote nell'area circostante, con un effetto dannoso per le prestazioni delle file successive. In altre parole, la prima fila convertirà circa la metà dell'energia cinetica del vento in elettricità, mentre per la seconda fila quel numero scende al 25-30%. Ogni turbina costa più di 2 milioni di sterline/MW. In qualità di ingegnere, mi è venuto spontaneo pensare che doveva esserci un modo più economico" ha commentato Joachim Toftegaard Hansen autore principale dello studio.

Simulazione della Oxford Brookes University - Clicca per ingrandire

"L'importanza dell'utilizzo di metodi computazionali nella comprensione della fisica dei flussi non può essere sottovalutata. Questi tipi di studi di progettazione e miglioramento sono una frazione del costo rispetto alle enormi strutture di test sperimentali. Ciò è particolarmente importante nella fase di progettazione iniziale ed è estremamente utile per le industrie che cercano di ottenere la massima efficienza di progettazione e potenza in uscita" ha affermato il dottor Mahak Mahak, coautore dello studio.

Uno studio che potrebbe dare un ulteriore slancio al settore eolico garantendo minore spazio occupalo, minori costi e maggior efficienza soprattutto nei siti dove le correnti d'aria risultano meno stabili e direzionali.

Per maggiori informazioni a riguardo vi invitiamo a consultare l'intera pubblicazione scientifica che lo riguarda.