Storia, Esperienza e Ricerca
La nostra esperienza di ricerca nel campo delle energie rinnovabili ha inizio nel 1988. Le attività comprendono:
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Analisi e design di turbine ad asse verticale ed orizzontale
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Sperimentazione in galleria del vento ed in vasca navale di modelli di turbina
Analisi e design di turbine ad asse verticale ed orizzontale
È stata maturata negli anni una notevole esperienza e capacità relativamente alla predizione delle caratteristiche aerodinamiche e quindi delle prestazioni di turbine eoliche/marine ad asse orizzontale e ad asse verticale. Questo lavoro di ricerca ha portato negli anni allo sviluppo di software per l’analisi ed ottimizzazione delle pale e dei rotori.
In particolare un notevole interesse è stato posto sullo sviluppo di codici di aerodinamica che permettessero di ottimizzare le caratteristiche aerodinamiche dei profili delle pale. Particolare attenzione è anche rivolta alle tecniche CAD-CAM ed alla disegnazione in generale. Vengono anche svolte ricerche nel campo dell’analisi strutturale ed aeroelastica delle pale.
Un notevole interesse è stato rivolto alle turbine marine principalmente ad asse verticale (ma poi anche ad asse orizzontale) per lo sfruttamento delle correnti di marea per la generazione di energia (vedi dopo).
Disegno CAD di una turbina ad asse orizzontale |
Caratteristiche di performance |
Analisi FEM delle sollecitazioni strutturali di una pala |
Sperimentazione in galleria del vento ed in vasca navale di modelli di turbina
Parallelamente alle attività di studio e di sviluppo di metodi di design e software di stima delle prestazioni, sono state svolte numerose prove sperimentali di turbine nella galleria del vento del Dipartimento di Progettazione Aeronautica dell’Università di Napoli Federico II.
In questo contesto nasce l’idea di impresa e lo spin-off accademico EolPower. Oltre a prove in galleria sono state svolte anche attività sperimentali nella vasca navale del Dipartimento Ingegneria Navale della Federico II. Tutte le attività sperimentali sono state indirizzate verso la messa a punto dei codici di calcolo e verso la verifica e l’ottimizzazione delle turbine progettate. È stata quindi anche maturata una certa esperienza nella progettazione e messa a punto di modelli di turbina e sistemi di misura (torsiometri, ecc.).
Modello di una turbina ad asse orizzontale in galleria del vento |
Modello di una turbina ad asse verticale in galleria del vento |
Modello di una idroturbina ad asse orizzontale in vasca navale |
Progettazioni e realizzazione di prototipi di turbine
Negli anni dal 1994 al 2005 sono state svolte attività di ricerca insieme a partner industriali che hanno portato alla progettazione e realizzazione di turbine eoliche e marine.
Turbina marina KOBOLD (1997-2003)
Progettazione, sperimentazione in galleria del vento e realizzazione di una turbina marina ad asse verticale (denominata KOBOLD) per lo sfruttamento delle correnti di marea. La turbina è stata sviluppata insieme alla società "Ponte di Archimede" di Messina.
La turbina ha un diametro di ben 6 m. Il prototipo è installato nello stretto di Messina. La turbina KOBOLD è stata oggetto del brevetto internazionale n. WO 2005/024226 A1: "Turbina idraulica ad asse verticale per la generazione di energia elettirca pulita sfruttando le correnti di marea".
Layout delle pale di una turbina ad asse verticale Kobold |
Array di turbine Kobold per lo sfruttamento di correnti di marea |
Prototipo della turbina Kobold installato nelle stretto di Messina nel 2003 |
Turbina eolica ad asse orizzontale da 5 kW (2003-2005)
Progettazione, ottimizzazione e realizzazione di una turbina eolica ad asse orizzontale da 5 kW, di diametro pari a 5.8 m. La turbina produce circa 5 kW con un vento di circa 9 m/s.
Design aerodinamico delle pale | Disegno CAD dell'assemblaggio delle pale |
Dettaglio dell'assemblaggio delle pale | Dettaglio del mozzo, controllo passivo del calettamento |
Dettaglio dell'assemblaggio della turbina | Dettaglio dell'assemblaggio del mozzo |
Assieme | Prototipo: dettaglio del mozzo. generatore a flusso assiale con magneti permanenti |
Prototipo: stampo per la produzione delle pale | Prototipo: magneti permanenti |
Prototipo della turbina installato nel 2005 |
TURBINA MARINA AD ASSE ORIZZONTALE – PROGETTO GEM
La turbina nasce da un progetto di ricerca in collaborazione con il parco scientifico e tecnologico del Molise. Obiettivo finale è una turbina da 300 kW per la produzione di energia dalle correnti di marea da installare a circa 20 m di profondità. La turbina, avente 3 pale dovrebbe avere un diametro di circa 5.5 m. Sono state svolte dettagliate analisi numeriche ed un modello è stato sperimentato nella vasca navale della “Federico II”.
Progetto GEM: Aquilone del mare, in collaborazione con il parco scientifico e tecnologico del Molise |
Caratteristiche di performance |
Test su modello in vasca navale |
Dettaglio pala |