In una società sempre più attenta alla questione ambientale, cresce il ricorso agli impianti che consentono la produzione di energia pulita, cioè generata da fonti naturali rinnovabili come sole, acqua e vento. Oltre ai più conosciuti pannelli solari e fotovoltaici, esistono impianti che utilizzano l’energia cinetica del vento per la produzione di altre fonti di energia, come quella elettrica o meccanica, attraverso l’utilizzo di turbine e pale eoliche. In particolare, i generatori eolici (aerogeneratori o turbine) convertono l’energia del vento in energia meccanica prodotta dal movimento delle pale che viene trasformata a sua volta in energia elettrica, grazie ad un generatore di corrente.  

Alcuni di questi impianti, di ridotte dimensioni rispetto a quelli utilizzati per le strutture industriali, riescono a funzionare anche con minimi regimi di vento, producendo energia elettrica tale da soddisfare, completamente o in parte, il fabbisogno energetico di una casa.

Quando si parla di eolico domestico si fa riferimento a turbine mini-eoliche e a pale micro-eoliche. La differenza tra i due impianti sta nelle dimensioni e nella capacità di energia che riescono a produrre: mentre il mini-eolico può generare una potenza fino a 20kW con impianti di altezza inferiore a 30 metri, il micro-eolico si limita a 1kW ed è quindi adatto per impianti energetici portatili di piccole dimensioni (router wireless, computer laptop, cucine o ospedali da campo).

In generale, un impianto eolico domestico si compone di:

• Generatore eolico (ad asse verticale o orizzontale)
• Regolatore di carica per eolico
• Banco batterie di accumulo
• Inverter
• Elementi accessori (cavi elettrici per il caricamento, base di ancoraggio del palo, palo di sostegno di almeno 5m ma inferiore ai 10m, tirante)

Il generatore eolico, grazie all’azione del vento, produce energia trifase che, una volta raggiunto il regolatore di carica, subisce un mutamento da tensione alternata a tensione continua e va ad immagazzinarsi nelle batterie. Grazie all’azione dell’inverter, l’energia eolica immagazzinata nelle batterie diventa tensione alternata a 230V, proprio come quella impiegata nelle abitazioni.

Per la realizzazione di un impianto eolico domestico è possibile utilizzare generatori ad asse verticale o generatori ad asse orizzontale. Entrambe le tipologie richiedono una velocità minima di vento tra 3 e 5 m/s e, in caso di velocità elevate, si bloccano per la sicurezza del dispositivo.

L’impianto eolico domestico ad asse verticale è quello più utilizzato in ambito casalingo perché, oltre ad essere di facile installazione, presenta diversi vantaggi:

• Funzionamento costante che prescinde dalla direzione del vento
• Elevata resistenza ad alte velocità e turbolenze
• Scarso ingombro e compattezza
• Silenziosità
• Tempo di vita medio pari a 20 anni

Gli aerogeneratori tradizionali hanno un sistema ad asse orizzontale; ne è un tipico esempio il mulino a vento. Solitamente sono composti da tre pale poste a 120° una dall’altra, che bilanciano la macchina e la rendono affidabile e silenziosa, ed erogano la giusta potenza ad una velocità di vento di 12-14 m/s. I principali vantaggi rispetto al sistema ad asse verticale sono:

• Orientamento del generatore in base alla direzione del vento
• Efficiente resa aerodinamica
• Capacità di attivarsi ad una velocità minima del vento
• Maggiore quantità di energia prodotta a parità di condizioni

Prima dell’installazione di un impianto eolico domestico è importante valutare l’affettiva resa dello stesso considerando innanzitutto le condizioni di ventosità del luogo e individuando l’effettivo “vento di start-up”, cioè la velocità di vento in grado di avviare la turbina. La velocità media del vento può essere verificata consultando l’Atlante Eolico d’Italia, da cui si vede che, ad eccezione delle isole, delle zone costiere e di montagna, in Italia non supera i 5 m/s.

I costi da affrontare variano a seconda della potenza che viene installata e vanno considerati in relazione del risparmio a medio e lungo termine. In generale, l’installazione di un impianto micro-eolico richiede investimenti inferiori rispetto ad un impianto mini-eolico e, inoltre, non necessita di alcuna autorizzazione né permesso comunale. L’unica condizione da rispettare è l’altezza del palo di sostegno, che non deve superare i 10 metri.