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Le turbine eoliche generano energia, proprio come i vecchi mulini a vento. Invece di usarla per macinare il grano, però, le moderne turbine imbrigliano il vento per generare e conservare elettricità, contribuendo a soddisfare la richiesta di energie rinnovabili. Le turbine industriali sono troppo grandi per le utenze domestiche, ma puoi imparare a costruire una versione più piccola per soddisfare il tuo fabbisogno energetico. Leggi questa guida per imparare.

Metodo 1 di 4:
Progettare la Tua Turbina

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    Determina la velocità media del vento nella zona in cui progetti di costruire. Dovendo essere economicamente sostenibile, la turbina deve essere esposta a venti da almeno 11-16 km/h per generare elettricità, e darà risultati migliori con venti tra i 19 e i 32 km/h. Per calcolare la velocità media annuale del vento nella tua zona, consulta il seguente indirizzo:http://www.mywindpowersystem.com/2009/05/wind-finder-wind-speed-anemometer/.
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    Studia le leggi che regolano l'edificazione di turbine eoliche nel tuo Paese. Potrebbero prevedere delle prescrizioni circa la distanza minima tra di loro o dal confine del tuo terreno.
    • Dovresti discutere con i tuoi vicini del tuo progetto prima di cominciare a costruire, in modo da placare le loro preoccupazioni circa il rumore prodotto dalla turbina o la possibilità di interferenze con la ricezione radio o TV.
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    Valuta quanto spazio libero hai disponibile in orizzontale e in verticale. La turbina in sé non occupa molto spazio, ma è bene prevedere uno spazio di 2000 mq per le turbine fino a 3 kW e 4000 mq per quelle fino a 10 kW di potenza. Dovresti anche avere abbastanza spazio in altezza per porre la turbina al di sopra di edifici e alberi.
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    Decidi se costruire o comprare le pale. I vecchi mulini a vento erano praticamente delle vele fissate a un albero rotante, mentre le turbine moderne sono costituite da eliche enormi. Le loro pale devono essere dimensionate e orientate per ottenere un corretto funzionamento. La loro lunghezza varia dal 20 al 60% dell'intera altezza della turbina.
    • Se scegli di costruire le pale, puoi usare del legno o del tubo in PVC. Le istruzioni per ricavare le pale da sezioni di tubo sono reperibili al seguente indirizzo: http://www.yourgreendream.com/diy_pvc_blades.php.
    • In entrambi i casi, probabilmente vorrai copiare il design a 3 pale della maggior parte delle turbine industriali. Usando un numero pari di pale, per esempio 2 o 4, è più facile che si creino delle vibrazioni, mentre aggiungendo un numero maggiore di pale aumenterà la coppia ma si ridurrà la velocità di rotazione.
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    Scegli un generatore. L'elica deve essere collegata a un generatore per produrre elettricità. La maggior parte dei generatori funziona a corrente continua: ciò significa che per usare l'elettricità prodotta in casa dovrai prima convertirla in corrente alternata con un inverter. Oppure puoi usare un generatore a corrente alternata, ma la rotazione potrebbe non essere sufficiente a generare il campo magnetico necessario.
    • Se decidi di comprare un generatore a corrente continua, cercane uno capace di sopportare alte tensioni, grandi potenze e una bassa velocità di rotazione (centinaia di giri al minuto invece che migliaia). Devi generare almeno 12 volt per un periodo di tempo sufficientemente lungo. Il generatore deve essere collegato a un gruppo di batterie con regolatore di carica tra il generatore e l'inverter per proteggere i componenti dai picchi di corrente e continuare a fornire potenza anche in assenza di vento.
    • Gli alternatori da auto non sono adatti come generatori per via della velocità di rotazione necessaria troppo alta rispetto a quella che una turbina eolica può garantire.
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Metodo 2 di 4:
Assemblare la Turbina

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    Fissa le pale sul loro alloggiamento. Quest'ultimo andrà collegato all'albero motore. Le pale devono essere spaziate in maniera uniforme e avere lo stesso angolo. In una turbina a 3 pale dovranno avere un angolo di 120° tra loro, mentre in una turbina a 4 pale andranno messe a 90° l'una dall'altra.
    • Se non hai un alloggiamento precostruito, dovrai costruirlo unendo insieme un pezzo su cui montare le pale e un altro da infilare sull'albero.
    • Una volta assemblato, potresti aggiungere un'ogiva conica o sferica per migliorare l'estetica.
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    Fora il mozzo. Puoi costruire un mozzo con un travetto da 5x10cm, lungo abbastanza da tenere le pale distanziate dalla torre e lasciare anche spazio sufficiente a installare un segnavento di dimensioni sufficienti per riportare la turbina nella corretta posizione, seguendo i cambi di vento. Il foro deve essere lungo circa un quarto/un terzo della lunghezza del mozzo, a sufficienza per montare il generatore a un'estremità e far passare i cavi.
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    Fissa il generatore al mozzo. Puoi fissare il motore con delle fascette metalliche e proteggerlo dagli agenti atmosferici coprendolo con una sezione di tubo in PVC o in metallo. Puoi fissare un blocchetto di legno anche sotto il generatore.
    • Dopo aver fissato i pezzi di legno puoi verniciarli, per proteggerli dagli agenti atmosferici.
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    Fissa il segnavento sul lato opposto del mozzo. Puoi costruirne uno da un foglio di metallo lungo un terzo del mozzo. Il modo più semplice per fissarlo è forare il mozzo fino a metà altezza e inserirlo.
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    Avvita una flangia da 2,5 cm sotto il mozzo. Questa ospiterà il cuscinetto.
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    Inserisci una barra filettata larga 2,5 cm nella flangia. Questa farà da cuscinetto, permettendo al mozzo di girare liberamente seguendo la direzione del vento.
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    Fissa le pale e il loro alloggiamento all'albero del generatore. Dopo aver eseguito questo passaggio, solleva il tutto e controlla che sia bilanciato. Il segnavento all'estremità opposta dovrebbe compensare il peso dall'altra parte, altrimenti aggiungi dei pesi da una parte o dall'altra fino a raggiungere un equilibrio.
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Metodo 3 di 4:
Costruire la Torre

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    Costruisci una base resistente. La costruzione della base dipende dall'utilizzo che intendi fare della turbina. Puoi scegliere di montarla permanentemente o spostarla da un posto all'altro. In ogni caso, la base deve essere abbastanza resistente da sostenere la turbina anche in caso di vento forte.
    • Per una turbina permanente, la base dovrà essere larga, forte e pesante. Puoi fare una colata di cemento o usare dei sacchi di sabbia per ancorare una base in legno. La base deve essere larga almeno un terzo dell'altezza della turbina. Se la torre è alta 1,5 m, la base sarà intorno ai 50 cm di lato, con un peso di circa 45 kg. Fissa un tubo del diametro di 2,5 cm alla base (o affogalo nel cemento prima che si indurisca), poi fissa al tubo un giunto a T da 2,5 cm e un altro pezzo di tubo all'altra estremità.
    • Se non vuoi una base permanente, taglia un disco di compensato spesso. Se la torre è alta un metro e mezzo, il disco dovrà avere un diametro di 60 cm. Infila un giunto a T da 3 cm su un pezzo di tubo da 2,5 cm di diametro, poi fissa due giunti a gomito alle estremità del tubo e alla base in legno con delle flange metalliche. Otterrai una U su cui il giunto a T potrà ruotare liberamente. Metti un riduttore da 2,5 cm sul giunto e fissa un altro giunto a T al riduttore. All'altra estremità di quest'ultimo metti un altro pezzo di tubo filettato. Puoi anche forare la base in legno per ancorarla al terreno.
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    Taglia un tubo in PVC per la torre. Questo dovrà essere più grande del tubo fissato sulla base. Un diametro interno di 3 cm andrà bene. La lunghezza del tubo determinerà l'altezza della torre.
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Metodo 4 di 4:
Alzare la Turbina

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    Collega il regolatore di carica alla batteria prima di collegarlo al generatore, in modo da evitare picchi di corrente che potrebbero danneggiare i componenti.
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    Cabla il regolatore con del cavo elettrico isolato. Il cavo trasferirà la corrente prodotta dal generatore al regolatore e da questo alla batteria. Puoi usare lo stesso cavo dei cordoni d'alimentazione degli elettrodomestici, con due cavi separati all'interno. Se vuoi puoi anche riutilizzare un vecchio cavo d'alimentazione, togliendo i connettori.
    • Una volta cablato il regolatore, puoi collegarlo a un carico fittizio o cortocircuitare i cavi mettendoli a contatto, invece di collegarlo alla batteria. In questo modo rallenterai o bloccherai la turbina, evitando di mettere in movimento le pale mentre monti la turbina.
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    Fai passare il cavo elettrico attraverso la base e la torre. Inserisci il cavo dal giunto a T alla base e fallo arrivare fino in cima. Puoi usare un cordino o una sonda da elettricista per farlo passare.
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    Monta la torre sulla base. Puoi aumentare la stabilità ancorando la torre al terreno con dei cavi metallici.
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    Monta il generatore sulla torre. Fai passare il cavo attraverso la flangia sotto la turbina e collegalo al generatore.
    • Se la base della torre è fissata al terreno in maniera permanente, puoi togliere le pale prima di alzare la torre e rimontarle dopo aver ancorato la struttura.
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    Collega il cavo al generatore e il regolatore alla batteria.
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Consigli

  • Proteggi il regolatore dall'umidità e inserisci un voltmetro per monitorare la tensione in uscita.
  • Controlla periodicamente che la turbina, ruotando, non attorcigli i cavi di corrente.
  • Informati sulla presenza di uccelli migratori nella tua zona. Evita di costruire turbine eoliche in aree popolate da uccelli migratori.
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Avvertenze

  • Se vuoi collegare la turbina all'impianto elettrico di casa, contatta un elettricista qualificato per l'installazione degli inverter e degli interruttori necessari. In alcuni Paesi questo lavoro deve essere necessariamente svolto da un professionista.
  • Se hai in programma di vendere l'energia prodotta in eccesso alla rete elettrica, sappi che il fornitore ti vende energia al dettaglio ma la compra a prezzo di ingrosso. Dovrai installare un inverter per convertire la corrente alla tensione usata dal fornitore e un apposito interruttore. Potresti non solo non ottenere un guadagno, ma nemmeno coprire i costi dell'installazione.
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Cose che ti Serviranno

  • Pale per la turbina
  • Alloggiamento per le pale
  • Generatore a corrente alternata o continua
  • Travetto di legno da 5x10 cm
  • Fascette metalliche
  • Tubo metallico da 2,5 cm
  • Flange metalliche da 2,5 cm
  • Barra filettata da 2,5 cm
  • Giunti a T da 2,5 e 3 cm
  • Cavo elettrico
  • Regolatore di carica
  • Batteria
  • Voltmetro (facoltativo)

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Categorie: Fisica
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