Arch. Mario Meligeni - Arch. Giovanni Nistico’ - Ing. Elia Mariani Chi siamo Gruppo di professionisti che si occupano a vario titolo di: Progettazione urbana; Arredamento; Efficentamento e sostenibilità in edilizia; Design Formazione Yacth club Riccione B&B Firenze Studio pala micro eolica Corso di formazione energia fotovoltaica Idea Dal Protocollo di Kyoto in poi l’attenzione sul risparmio energetico e la riduzione dello sfruttamento dei combustibili fossili, ha facilitato e ha contribuito a sviluppare le fonti di energia rinnovabili che oggi tutti noi conosciamo Ambito extra urbano Ambito urbano È evidente che in ambito urbano integrare una pala eolica ad asse orizzontale (HAWT), anche se disegnata da “Archistar” non è facile, mentre lo può diventare se si utilizzano pale eoliche ad asse verticale (VAWT), che hanno evidentemente una resa inferiore alle prime ma sicuramente hanno un minore impatto visivo e in alcuni casi possono diventare elementi di arredo urbano Nasce così l’idea di utilizzare una pala micro eolica ad asse verticale con l’intento di coniugare il design e l’arredo urbano, la produzione di energia elettrica e l’efficentamento energetico, da installare su lampioni per l’illuminazione stradale urbana Tipologie e applicazioni del vawt Le turbine eoliche ad asse verticale si suddividono a secondo di come la turbina viene esposta al vento: Turbina a resistenza: la coppia motrice è determinata dall’attrito sulle superfici disposte simmetricamente sull’asse di rotazione Turbina a portanza: le superfici esposte al vento hanno un profilo alare, questo genera una coppia sull’asse di rotazione Darrieus Gorlov Savonius Tipologie e applicazioni del vawt La pala eolica ad asse verticale è già in uso da qualche anno trovando applicazioni in luoghi remoti della terra, alta montagna, basi scientifiche ai poli, ecc …, che comunque hanno delle dimensioni considerevoli Nell’uso in ambito urbano, specie se associate all’arredo, la pala eolica ad asse verticale ha maggiori potenzialità rispetto a quella ad asse orizzontale, pur avendone un rendimento inferiore. Ad oggi sono presenti, specie all’estero, ditte che hanno iniziato a produrre e istallare lampioni “ibridi” per illuminazione pubblica autoalimentati sia da micro eolico che da fotovoltaico Cosiderazioni Design + Materiale + Leggerezza + Bassi costi + Efficienza + Sfruttamento delle correnti termiche + Ampio potenziale di istallazioni + Applicazioni tecnologiche = Integrazione nel tessuto urbano Campi di applicazione Questa pala eolica nasce per essere istallata su lampioni per pubblica illuminazione lungo le coste, rendendo il lampione non solo un elemento di arredo urbano ma anche uno strumento che si presta agevolmente ad essere utilizzato ad esempio come isole digitali dotate di wi-fi, punto di ricarica cellulari e ultimo ma non importante può essere utilizzato per la video sorveglianza. I siti ideali nello specifico possono essere: • Lungomare • Marine/porti turistici • Stabilimenti balneari • Parchi acquatici • Aree protette • Utenze isolate A chi si rivolge L’uso è destinato quindi all’illuminazione pubblica di strade urbane, peri-urbane, parchi pubblici e gli interlocutori posso essere Pubbliche Amministrazioni (Comuni, enti locali, ecc…), ESCo, Real Estates. Utilizzare questa tipologia di FER permette di accedere al sistema di incentivazione dei TEE (certificati bianchi), pertanto diventa per le P.A. un mezzo per risparmiare o addirittura guadagnare a beneficio della collettività. Qualche numero … Considerato che in Italia ci sono circa 8.000 Km di coste e che, in via prudenziale, solo il 40% di queste sono idonee per l’istallazione dei pali “ibridi”, avremo circa 120.000 istallazioni. Descrizione del progetto La scelta è stata indirizzata verso una tipologia Gorlov (più performante della Savonius e della Darrieus) con ali svergolate che abbia una forma più ricercata pur rispettando i principi di base della aerodinamica. Nella turbina Gorlov le ali si avvolgono lungo il rotore, in questo modo l’ala si trova davanti al vento con diversi angoli di attacco, questo ci permette di aumentare il range di produzione di energia elettrica. Il progetto si compone di elementi quali: Generatore Eolico Generatore Fotovoltaico Sistema di Accumulo Sistema di gestione Utilizzatori (Lampada LED, Router Wi-Fi, Telecamera, sistema di ricarica telefonia mobile) Supporti meccanici Descrizione del progetto La pala così come l’abbiamo pensata è destinata ad un utilizzo in zone costiere ottimizzata per sfruttare le brezze di terra e di mare, quindi con un funzionamento sia di giorno che di notte, con venti compresi tra i 2 e i 7 m/s; inoltre lungo la costa la rugosità del terreno è pressoché nulla e ciò ci permette di istallare la pala agevolmente ad altezze ridotte avendo sempre il vento “pulito” (es. quota lampione illuminazione pubblica). Dimensionamento di progetto Pala eolica Tipologia di pala: Gorlov con profilo alare NACA Numero di pale: 3 Dimensioni di max: 90x150 c.a. Potenza prevista: 200W c.a.* Range di vento: tra 2 m/s e 7m/s* Inizio di produzione di energia cut-in (2 m/s)* Materiale della pala: plastica riciclata, composito Generatore Pannello FV Produzione c.a. 25W Corpo illuminante Led da 60W c.a. posto su lampione stradale hmax 9 mt. * Dati da verificare in galleria del vento e/o con studio analitico delle performance aerodinamiche Descrizione del progetto La produzione dei energia elettrica dal vento, si affianca anche un piccolo pannello fotovoltaico che non ''invade'' esteticamente il design complessivo. L'energia prodotta viene accumulata in batterie poste alla base del lampione, dimensionate per garantire energia per 3/5 giorni. A scopo precauzionale, onde evitare spegnimenti del lampione a svantaggio della sicurezza, abbiamo previsto un sistema che, non appena il livello di carica si abbassa oltre una certa percentuale, permette alla batteria di essere caricata tramite la rete Materiale: Nella scelta del materiale abbiamo individuato due tipi diversi, uno tradizionale che è il composito, l'altro è la plastica riciclata che fatte salve le verifiche strutturali e di tenuta (in fase di studio) rappresenterebbe un punto di forza molto importante. "... si arriva al punto in cui non sapremo come riutilizzare la plastica che abbiamo raccolto..." fonte Revit Impianto elettrico FV •Integrazione •Non invasivo Accumulo Accumulo Eolico • Green (materiale riciclato) • Design Innovativo Utilizzatori •Utilizzatori LED ••LED Wi-Fi • Telecamera •Wi-Fi •Telecamera •Ricarica Schema di principio stand-alone Schema di principio grid-connected Sistema di controllo/gestione Controllo alimentazione • Flessibile • Protetto da scariche • Programmabile • FER, PoE Potenzialità risparmio energetico Rendering