ITTO20060401A1 - Metodo per la realizzazione di impianti eolici - Google Patents

Description

Λ Descrizione del Brevetto per Invenzione Industriale dal titolo: - BAT004 -"METODO PER LA REALIZZAZIONE DI IMPIANTI EOLICI"

di Lorenzo BATTISTI, di nazionalità italiana, Via 3 Novembre 63 - 38100 Trento, elettivamente domiciliato presso i mandatari Ing. Roberto DINI e Ing. Marco CAMOLESE c/ o Metroconsult S.r.l., Piazza Cavour 3 - 10060 None (TO).

Inventore designato: Lorenzo BATTISTI, Via 3 Novembre, 63 - 38100 Trento Depositata il

RIASSUNTO

Per realizzare impianti eolici dotati di sistemi antighiaccio con il metodo secondo l'invenzione, sono previste le seguenti fasi:

a) predisporre un rotore eolico con delle pale (5), un sistema antighiaccio e dei mezzi di regolazione (50, 51) del sistema antighiaccio;

b) installare il rotore deH'impianto eolico così predisposto, in un sito di prova; c) svolgere almeno una prova di esercizio deH'impianto eolico;

d) rilevare i parametri atti ad individuare la presenza o meno di ghiaccio sulla superficie esterna (5E) delle pale (5).

Qualora i parametri rilevati non soddisfino una predeterminata funzione obiettivo, il metodo prevede le ulteriori fasi di:

e) Operare una regolazione con detti mezzi di regolazione (50, 51);

f) ripetere i precedenti passi da c) a e) fino al rilievo di assenza di ghiaccio sulla superficie esterna (5E) deUe pale (5).

* * * * ★

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un metodo per realizzare impianti eolici dotati di sistemi antighiaccio, in funzione dei siti di installazione ove gli impianti stessi sono destinati ad operare per la produzione di lavoro meccanico o energia elettrica. La presente invenzione riguarda inoltre dei mezzi per attuare il suddetto metodo delle pale rotoriche dotate di tali mezzi e un prodotto informatico caricabile nella memoria di almeno un elaboratore, che comprende porzioni di un programma per elaboratore per attuare almeno parte del citato metodo.

Il metodo anzidetto è particolarmente adatto ad essere applicato su impianti eolici dotati di un sistema antighiaccio come descritto nella domanda di brevetto intemazionale WO 2004/036038, equivalente alla domanda italiana di brevetto per invenzione No. TO 2002A000908 a nome del medesimo Richiedente della presente domanda.

Per brevità il contenuto di tali domande internazionale e italiana s'intendono incorporati nella presente descrizione, rinviando quindi per maggiori ragguagli al testo pubblicato.

E' tuttavia il caso di precisare qui che nel seguito di questa descrizione e nelle successive rivendicazioni, con la definizione "sistema antighiaccio" s'intende indicare un qualunque sistema che genera un effetto cosiddetto "de-icing" e/ o "antiicing" sulla superficie di ima pala di un rotore eolico, per effusione di una corrente fluida che si muove all'interno della pala stessa.

Questa corrente fluida attraversa una pluralità di fori praticati su almeno parte della superficie della pala, i quali hanno forma, numero, densità superficiale tali da creare un cuscinetto di fluido, in particolare aria, effluente dalla pala ed atto ad interagire con la corrente fluida che impatta la superficie della pala.

L'effetto "anti-icing" è finalizzato ad impedire la formazione e crescita del ghiaccio sulla superficie della pala, mentre quello "de-icing" serve ad eliminare il ghiaccio ima volta che questo si è formato sulla pala.

I dispositivi antighiaccio possono essere un fattore chiave per la sostenibilità

economica di impianti eolici, in particolare quando installati in siti dai climi non

favorevoli, ossia ad alta probabilità di formazione di ghiaccio sulle pale, ad esempio

siti dove è presente un elevato grado di umidità dell'aria e temperature prossime a

0°C.

La formazione di ghiaccio sulle pale di turbine eoliche dipende da numerosi fattori,

definiti dai tecnici del ramo "variabili di problema"; tra queste le principali sono: le

variabili di sito o ambientali, le variabili di macchina e le variabili miste.

Le variabili di sito o ambientali possono essere distinte in:

variabili climatiche, quali la velocità del vento che caratterizza il sito, la

pressione e la temperatura dell'ambiente, e

variabili meteorologiche, quali Γ umidità relativa, il contenuto d'acqua per

unità di volume ed il diametro medio delle gocce che formano una nube in

prossimità della turbina eolica.

Le variabili di macchina sono tipicamente la temperatura delle superfici esterne della

macchina in condizioni operative e non, i parametri geometrici della pala, i parametri

funzionali dell'impianto eolico, tra cui la potenza nominale e quella destinata al

sistema antighiaccio.

Le variabili miste sono le variabili che derivano dall'interazione tra la macchina ed il<I ROBERTO BINI>n<t>. sito, come ad esempio i coefficienti di scambio termico esterno che si instaura sulle

superfici esterne dell'impianto eolico, l'efficienza di captazione e l'efficienza di

collezione dell'acqua sulle stesse superfici.

Le variabili di sito o ambientali dipendono dalla sola tipologia del sito dove

l'impianto eolico viene installato.

Le variabili di macchina individuano caratteristiche di natura geometrica, ad esempio tipologie e parametri del profilo della pala e del rotore, e funzionali, ad esempio velocità di rotazione, potenza nominale, protocolli di gestione e controllo della potenza.

Le variabili miste dipendono sia dai parametri del sito che da quelli della macchina: tra esse si segnalano il numero di Reynolds, le caratteristiche del sistema antighiaccio e la generazione ed il controllo della potenza termica da erogare al sistema.

L'elevato numero di variabili coinvolte rende di fatto assai complessa la progettazione e realizzazione di un impianto eolico dotato di sistema antighiaccio tipo "de-icing" e/o "anti-icing", indipendentemente dallo specifico sistema antighiaccio che si intenda applicare.

La complessità progettuale e di calcolo di una modellistica che simula le condizioni operative di un impianto eolico in un sito emerge, soprattutto, negli aspetti di calcolo della potenza installata, dell'energia consumata e del relativo controllo del sistema antighiaccio, aspetti che portano tipicamente ad una scarsa efficacia delle soluzioni adottate. Ciò trova spiegazione nel fatto che, al variare delle condizioni climatiche e delle velocità di rotazione del rotore dell' impianto eolico, o al variare della strategia di controllo della potenza del sistema in termini di controllo attivo, ad esempio dello stallo attivo o passivo dei vari profili costituenti la pala, variano le modalità di<k R>O<BE>R<TO D>U<Ig>. formazione del ghiaccio sulle pale del rotore.

Un'obiettiva difficoltà progettuale consiste nel determinare, in modo affidabile, la potenza del sistema antighiaccio da installare e le regioni della superficie della pala su cui renderle disponibili, le quali sono di difficile identificazione. Alla prova dei fatti, l'esperienza ha dimostrato che i calcoli della potenza ricavati con i sistemi noti non risultano sufficientemente affidabili e portano a vistose inefficienze.

Quanto sopra detto rappresenta un evidente limite al dimensionamento dei sistemi antighiaccio per quanto concerne la loro capacità di adattarsi ai diversi siti in cui rimpianto eolico viene installato, ossia alle diverse condizioni meteorologiche e di reale funzionamento dell'impianto eolico.

Il Richiedente non è al corrente di alcun metodo noto dallo stato della tecnica, per realizzare un impianto eolico dotato di un sistema antighiaccio in funzione delle specifiche condizioni ambientali dei siti dove esso è destinato ad operare.

Nella realtà pratica, per l'ingegnerizzazione di un impianto eolico si usa dimensionare il sistema antighiaccio secondo parametri empirici di massima. Ad esempio, in fase di progetto del sistema antighiaccio si è soliti fare un calcolo empirico di massima per calcolare quanta potenza termica occorra sottrarre al generatore e destinare al sistema antighiaccio. Tale potenza viene tipicamente determinata in base ad esperienze maturate dal fornitore di impianti eolici, senza alcun effettivo controllo.

Non vi è pertanto alcuna verifica prima dell' installazione di un impianto eolico dotato di sistema antighiaccio, la cui efficacia viene valutata solo durante il normale funzionamento, quindi dopo la fine della progettazione, la consegna dell'impianto eolico e la sua installazione definitiva nel sito dove è destinato ad operare.

È noto poi che le aziende di progettazione di impianti eolici difficilmente producono<I ROBE>R<OT DINIng>. in proprio i rotori e le relative pale, le quali vengono calcolate e dimensionate secondo parametri costruttivi ed aerodinamici standard. Il sistema antighiaccio, quando previsto, viene installato generalmente dopo la produzione delle pale, e sono rari i casi in cui viene installato in maniera integrata con la costruzione delle pale.

Ad esempio esistono sistemi antighiaccio convenzionali basati sull' impiego di resistenze elettriche associate a parte delle superfici esterne delle pale rotoriche, che vengono applicate sullo strato di pala più esterno, solo in una sua ristretta regione come quella a cavallo del bordo di attacco, tipicamente per un tratto più o meno lungo; tale soluzione ha una scarsa efficienza del sistema antighiaccio.

La presente invenzione si propone di risolvere gli inconvenienti dell'arte nota sopra menzionati, con un nuovo metodo per realizzare impianti eolici dotati di sistemi antighiaccio, in funzione dei siti di installazione; a tal fine l'invenzione mette a disposizione anche delle pale rotoriche ad implementare tale metodo ed un prodotto informatico caricabile nella memoria di almeno un elaboratore, comprendente porzioni di un programma per attuare almeno parte del citato metodo.

In tale ambito, uno scopo della presente invenzione è quello di predisporre un metodo per realizzare impianti eolici dotati di sistema antighiaccio, che sia di semplice attuazione e richieda un tempo di attuazione relativamente breve.

Un altro scopo è quello di indicare delle pale rotoriche che risultino semplici da adattare alle esigenze del sito ove Γ impianto eolico viene installato, e la cui configurazione possa essere variata in modo semplice, efficace ed in breve tempo, conservando un profilo dalla buona efficienza aerodinamica.

Un ulteriore scopo è quello di aumentare in maniera determinante il numero dei giorni in cui l'impianto eolico sia in grado di lavorare in continuo in un anno, e di evitare quindi le fermate dell'impianto eolico causate esclusivamente dal pericolo o dalla formazione stessa di ghiaccio sulle pale.

Altro scopo è quello di garantire una efficienza elevata dell'impianto eolico in condizioni critiche di funzionamento.

Altro scopo dell'invenzione è quello di realizzare i precedenti scopi in modo semplice, pratico, economico ed efficiente.

Tali scopi sono conseguiti da un metodo per realizzare impianti eolici, da delle pale rotoriche di un impianto eolico e da un prodotto informatico caricabile nella memoria di almeno un elaboratore, le cui caratteristiche sono enunciate nelle rivendicazioni annesse a questa descrizione.

Ulteriori scopi, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue e dai disegni allegati, fomiti a puro titolo di esempio esplicativo e non limitativo, in cui:

la Fig. 1 rappresenta un diagramma di flusso di un metodo per la realizzazione di un impianto eolico dotato di un qualunque sistema antighiaccio, secondo la presente invenzione;

la Fig. 2 mostra una vista prospettica schematica della porzione terminale di una pala atta ad implementare il metodo secondo il diagramma di flusso di Fig. 1;

le Figg. 3 e 4 mostrano rispettivamente una vista prospettica ingrandita di una

sezione del bordo d'attacco della pala comprensiva di elementi di impegno atti ad 8j attuare il metodo secondo l'invenzione ed una vista prospettica dei elementi di<Q>S: impegno;

la Fig. 5 mostra un diagramma di flusso di un programma di calcolo atto a determinare la configurazione di una pala rotorica in accordo con il metodo secondo la presente invenzione;

le Figg. 6-8 rappresentano un diagramma che mostra diverse configurazioni di pala rotorica relativamente a tre diversi momenti di implementazione del software applicabile ad un sistema antighiaccio di impianti eolici;

la Fig. 9 rappresenta un esempio dei parametri di uscita del codice di calcolo di Fig. 5;

la Fig. 10 rappresenta un grafico riassuntivo che paragona la distribuzione di temperatura superficiale di una generica sezione di una pala a parete impermeabile e la tecnologia effusiva.

La Fig. 1 mostra un diagramma di flusso relativo ad un metodo per realizzare impianti eolici dotati di sistema antighiaccio, in funzione dei loro siti di installazione. Tale metodo si basa sulle seguenti fasi:

a) predisporre un rotore eolico comprendente delle pale, un sistema antighiaccio, mezzi di regolazione del sistema antighiaccio (passo 100);

b) installare in un sito di prova il rotore eolico come predisposto in precedenza (passo 102);

c) eseguire almeno una prova di esercizio del rotore eolico, meglio se in condizioni critiche di formazione di ghiaccio per il luogo dove si intende installare rimpianto eolico (passo 104);

d) rilevare parametri atti ad individuare la presenza o meno di ghiaccio sulle pale e/o atti a stabilire la fenomenologia in esame, quali ad esempio la temperatura e l'umidità presenti sulla superficie delle pale (passo 106) attraverso sensori noti alla tecnica;

e) regolare il sistema antighiaccio con i relativi mezzi di regolazione (passo 112) se viene rilevata la presenza di ghiaccio (passo 108);

f) ripetere i precedenti passi 104, 106, 108 e 112 fino al rilevamento di parametri atti ad individuare l'assenza di ghiaccio sulle superfici della pala nel sito di prova<I ROBERTO DINI>n<g>.

(passo 110).

Con il metodo sopra definito si realizza vantaggiosamente ima configurazione dell'impianto eolico adatta alle specifiche caratteristiche del sito ove è destinato ad operare, in particolare grazie alla regolazione del sistema antighiaccio.

Per ima migliore comprensione dello schema di flusso appena descritto, viene riportato di seguito un esempio pratico applicato ad un impianto eolico dotato di un sistema antighiaccio come quello descritto nella domanda internazionale WO 2004/ 036038, già richiamata in precedenza.

Tale sistema antighiaccio genera quindi un effetto "de-icing" ed "anti-icing" sulla

superficie di una pala di un rotore eolico per effusione di una corrente fluida, che

passa alTintemo della pala e fuoriesce da ima pluralità di fori praticati su almeno una

parte della superficie esterna della pala.

I fori sono conformati e distribuiti in modo tale che l'aria effluente da essi crei un

cuscinetto di fluido, atto ad interagire con la corrente d'aria che impatta la superficie

di detta pala.

Con riferimento alle figure 2, 3 e 4, i mezzi di regolazione del sistema antighiaccio

comprendono degli elementi di interazione, indicati nel loro complesso con il

numero di riferimento 50, atti ad interagire con le pale rotoriche 5 ed in particolare

con le loro superfici esterne 5E.

Gli elementi di interazione 50 sono costituiti in questo caso da dei fogli o lamine di

materiale sintetico, adatti ad aderire alle superfici esterne 5E delle pale 5 rotoriche

senza disturbarne il campo aerodinamico.

Ulteriormente, nell'esempio considerato i mezzi di regolazione comprendono anche

degli elementi di impegno 51, ossia elementi in forma di pioli atti ad impegnarsi in

modo stabile all'interno di almeno parte di fori 12 presenti sulla superficie esterna 5E

<I ROBERTO DINIng>. delle pale 5.

I fori 12, quando non ostruiti, garantiscono l'effusione di fluido dall'interno

all'esterno della pala in modo tale da formare un cuscinetto d'aria atto a garantire un

effetto "anti-icing" e "de-icing" sulla superficie esterna 5E della pala 5.

I detti fogli o lamine 50 sono preferibilmente realizzati in modo tale che quando i

pioli 51 sono posizionati all'interno dei fori 12, non disturbano e/o modificano in

modo significativo i flussi d'aria circolanti sulla superficie esterna 5E, garantendo un comportamento aerodinamico sostanzialmente indisturbato della pala 5.

In altre parole, e più in generale, costituiscono mezzi di regolazione del sistema

antighiaccio ad effusione di aria tutti quegli elementi, dispositivi, attrezzi noti alla

tecnica adatti ad ostruire almeno una parte dei fori 12 di eiezione presenti sulla pala

5, e che al tempo stesso non modificano sostanzialmente il comportamento

aerodinamico del profilo.

Così, ad esempio, i mezzi di regolazione del sistema antighiaccio potrebbero essere

costituiti dai soli elementi di impegno 51, realizzati in forma di resine iniettate nei

fori 12 e poi solidificate, in maniera tale da riempire i fori 12 determinando la

continuità della superficie esterna 5E della pala 5 rotorica. Tali resine potrebbero

essere anche rimosse dai fori 12 in un secondo momento se richiesto, tramite ad

esempio operazioni meccaniche e/o procedimenti chimici noti alla tecnica.

Con riferimento alla fig. 1, ulteriori dettagli del metodo secondo Tinvenzione rispetto

a quanto precedentemente descritto, sono i seguenti.

Per attuare i passi 100 e 102, viene impiegato un programma di calcolo per

elaboratore elettronico, che definisce inizialmente la conformazione, il

dimensionamento e la densità superficiale dei fori 12 per delle condizioni ambientali

prefissate, ad esempio condizioni particolarmente critiche per la formazione del

ghiaccio.<I ROBERTO DngINI>. Si viene in tal modo a generare una pala 5 campione o pala 5 "master" (passo 100A)

in grado di lavorare su un impianto eolico in condizioni ambientali simulate

teoricamente; ad esempio nelle condizioni più critiche per la formazione di ghiaccio

sulle pale 5, la pala è massimamente forata e la massa d'aria che effonde attraverso i

fori 12 è quella massima possibile.

Definita la pala 5 "master", si procede ad eseguire il codice di calcolo inserendo in ingresso le variabili del sito dove si vuole installare 1'impianto eolico, ed il codice di calcolo fornisce in uscita quanti e quali dei fori 12 caratterizzanti la pala 5 "master" debbano essere ostruiti dai mezzi di regolazione, cioè dagli elementi di interazione 50 e/o da quelli di impegno 51. Applicati tali elementi di interazione 50 e/o i elementi di impegno 51, si passa alla fase di collaudo del sistema antighiaccio secondo il passo 104 del metodo.

Con riferimento al passo 112 si variano le conformazioni e/o la collocazione degli elementi di interazione 50 e/o di quelli di impegno 51 in accordo con i risultati ottenuti sperimentalmente. Ad esempio, si eliminano i elementi di impegno 51 dai fori 12 in prossimità dei quali si riscontra la formazione di ghiaccio, e/ o dai fori 12 immediatamente a monte, rispetto all'aria che investe la pala 5, della regione dove si è riscontrata formazione di ghiaccio.

Successive prove in sito confermano o mostrano la necessità di modificare la configurazione della pala 5 "master", per cui molto semplicemente la stessa configurazione può essere variata operando sui mezzi di regolazione, vale a dire gli elementi di interazione 50 e/o i elementi di impegno 51; questa regolazione può essere vantaggiosamente effettuata in sito e con impiego di risorse minime.

Ad esempio potrebbe infatti essersi formato, durante la prova in sito, del ghiaccio su<OBEROT>

super fici esterne 5E ostruite, rendendo quindi nece<R f>a ssario liberare i fori 12 ostruiti in<a>m<i>» corrispondenza della zona interessata e/o i fori 12 a monte di essa, rispetto al flusso d'aria che lambisce la pala 5 "master".

Oppure potrebbe anche verificarsi l'esigenza di ostruire ulteriori fori 12 in zone non affette da formazione di ghiaccio, ottenendo il vantaggio di fornire alla corrente effluente da altri fori 12, in zone maggiormente a rischio di ghiaccio, un maggiore contenuto entalpico per un più efficace effetto antighiaccio.

Così, anche nell'ipotesi si applicare codici di calcolo che non arrivino subito a definire parametri convergenti ad una soluzione ottimale indicante quanti e quali fori 12 ostruire, l'impiego dei mezzi di regolazione, ossia degli elementi di interazione 50 e/o di quelli di impegno 51 come descritti ed illustrati, risulta vantaggioso per quanto concerne l'efficacia e la semplicità di implementazione del metodo secondo la presente invenzione. Tali mezzi di regolazione sono di semplice ed economica fabbricazione, conformazione, collocazione ed applicazione alle superfici esterne 5E delle pale 5, permettendo una semplice ed economica modifica e/o sostituzione degli stessi.

L'attuazione del metodo risulta così vantaggiosamente semplice, relativamente economica e flessibile, consentendo di arrivare ad ima effettiva ed efficace regolazione del sistema antighiaccio al sito dove viene installato, in particolare attraverso l'opportuno allestimento delle pale 5.

Il metodo secondo l'invenzione consente vantaggiosamente di mantenere il comportamento fluidodinamico della pala 5 interessata dai elementi di impegno 51, al tempo stesso ostruendo l'efflusso di aria attraverso quei fori 12 dove non è necessario ottenere un effetto "de-icing" e "anti-icing" per effusione sulla pala 5, permettendo così di aumentare il contenuto entalpico dell'aria effluente nelle zone maggiormente a rischio di ghiaccio, quale ad esempio la zona del bordo d'attacco della sezione di pala situata dai 2/3 ai 3/4 della sua intera lunghezza. L'aria effluente ha così un contenuto maggiore di energia ed una incrementata velocità di efflusso nelle zone dove c'è maggiore bisogno che venga garantito un effetto antighiaccio. Un altro vantaggio dell'invenzione è quello di eliminare definitivamente i tempi di fermata dell'impianto eolico, tipicamente dovuti alla necessità di rimuovere i residui solidi accumulati sulle pale 5 del rotore.

Per attuare nella pratica il metodo secondo l'invenzione sono sufficienti, in sintesi, due strumenti: 1) ima pala 5 "master" e 2) un codice di calcolo adatto a definire la configurazione di una pala 5 rotorica e gli eventuali mezzi di regolazione, elementi di interazione 50 e/ o elementi di impegno 51.

Per l'esempio rappresentativo scelto di sistema antighiaccio utilizzante la tecnologia ad effusione superficiale di aria, ed in particolare denominata RIME Tech, si impiega vantaggiosamente un codice o programma di calcolo denominato TREWICE, implementato da un elaboratore elettronico adatto allo scopo. Il programma TREWICE assegna la dislocazione e le caratteristiche delle superfici esterne 5E di pala 5 rotorica che beneficiano dell'effusione. Più in particolare, assegnate le variabili di sito e quelle del rotore (variabili di macchina e miste), esso determina il numero e la distribuzione dei fori 12 sulla superficie esterna 5E della pala 5 ed i parametri fluidodinamici dell'aria che effonde quali portata massica, temperatura, pressione. Il codice effettua quindi un pre-dimensionamento del sistema antighiaccio ed in particolare della pala 5 rotorica, consentendo di individuare quali aree di pala 5 debbano essere interessate dall'effusione di aria calda.

Secondo il metodo della presente invenzione, la pala 5 così ottenuta viene quindi trasportata in sito ed applicata sul rotore eolico. Il rotore così assemblato viene provato per qualche tempo al fine di valutare l'efficacia dei parametri di predimensionamento. Qualora si verifichi la formazione di ghiaccio in regioni non previste, dove cioè non era stata prevista la protezione effusiva di aria attraverso i fori 12, risulterà possibile agire in sito rimuovendo alcune sigillature dei fori 12. Si genera così una nuova configurazione di fori 12 sulla pala 5, per poi passare ad un nuovo collaudo di verifica.

L'impiego del codice di calcolo, in particolare del programma TREWICE, come meglio descritto e dettagliato nel seguito, vantaggiosamente rende marginali questi

interventi in sito. Il diagramma di flusso del codice di calcolo, in particolare del

programma TREWICE, è illustrato e descritto in Fig. 5.

Il programma TREWICE calcola la temperatura della superfìcie esterna 5E di ima

pala 5 di turbina eolica per assegnate condizioni atmosferiche e operative della

turbina.

La distribuzione della temperatura della superficie esterna 5E può essere calcolata

per parete impermeabile o permeabile, ossia con parete piena o effusiva forata. Il

valore della temperatura viene assegnato ad ogni punto della pala 5, secondo una

specifica strategia antighiaccio che viene preliminarmente scelta. Essa può prevedere

l'evaporazione totale dell'acqua che intercetta il profilo o il mantenimento della

stessa allo stato liquido su tutta la superficie esterna 5E. 0 S

Nel caso di parete impermeabile, ossia senza effusione di aria dai fori 12, il codice di §j calcolo o programma calcola la portata di aria circolante nei canali aH'intemo della 1 pala 5 e la temperatura della stessa per mantenere la superficie esterna 5E alle

condizioni di temperatura prescritte dalla strategia antighiaccio.

Nel caso di parete permeabile, cioè in presenza di effusione di aria dai fori 12, il

codice di calcolo calcola la portata di aria circolante aH'intemo della pala 5, nonché la

portata e le condizioni termo-fluidodinamiche dell'aria che effonde in determinati

punti della superficie esterna 5E, l'effusione essendo necessaria per formare un

cuscinetto d'aria sulla superficie esterna 5E della pala 5 e mantenere la stessa alle

prescritte condizioni di temperatura.

Il calcolo comporta che nei bilanci di massa e calore sulla superficie esterna 5E della

pala 5, intervengano anche la portata di aria che effonde dalla pala 5 e relative

condizioni. Questi contributi aggiuntivi si determinano specificando ulteriormente le caratteristiche geometriche dei fori 12, che infatti determinano le condizioni di efflusso, velocità, pressione ed entalpia dell'aria che effonde. Il risultato del bilancio dei flussi di massa e calore fornisce le temperature esterne locali della pala 5.

A questo punto si innesta una procedura iterativa semi-automatica di minimizzazione di tipo evolutivo, in base alla quale si aggiornano le caratteristiche del sistema effusivo, ossia distribuzione e geometria dei fori 12, portate, temperature.

La procedura iterativa prevede una funzione obiettivo da minimizzare, che può essere una qualsiasi funzione di costo basata sulla portata, la temperatura della pala 5 e sul numero e densità dei fori 12.

Più in dettaglio, il codice di calcolo comprende i seguenti moduli strutturali, implementati attraverso porzioni di codice software.

Sempre con riferimento alla Figura 5, una prima porzione di detti moduli strutturali è comune al calcolo per una parete permeabile di pala rotorica e per una parete impermeabile e comprende:

. l'assegnazione degli obiettivi di progetto (passo 201), i cui parametri di ingresso od input sono:

o assegnazione di una strategia antighiaccio, ad esempio una strategia cosiddetta "running wet" ossia che determina il calcolo su superfici bagnate

o temperatura minima sulla superficie esterna h R<OBE>R<TO DINIg>. o funzione di costo da minimizzare

•l'assegnazione delle condizioni ambientali esterne (passo 203), i cui parametri di ingresso sono:

o pressione statica aria esterna

o temperatura statica aria esterna

o distribuzione di velocità vento (indisturbata)

o parametro di forma di Weibull

o parametro di scala di Weibull

o contenuto acqua aria esterna

o umidità relativa aria esterna

o dimensione media delle gocce

o probabilità composta degli eventi di temperatura, contenuto acqua e dimensione media gocce

• l'assegnazione delle caratteristiche funzionali ed operative della turbina (passo 205), i cui parametri di ingresso sono:

o velocità di rotazione per ogni velocità del vento,

o velocità di avviamento

o velocità nominale

o velocità di rifiuto

o curva di potenza

o rendimento del generatore elettrico

o curva di regolazione del passo e velocità di rotazione

o numero di pale

•l'assegnazione della geometria della pala (passo 206) , i cui parametri di ingresso sono:

o lunghezza

o tipo di profilo palare

o planform (distribuzione della corda al variare del raggio, distribuzione dello spessore di profilo)

o angolo di attacco al variare del raggio

o angolo di calettamento al variare del raggio

o spessore della parere al variare del raggio e della corda

o layout interno

o materiale

o vincoli geometrici non negoziabili

Una seconda porzione intermedia di detti moduli strutturali è ancora comune al

calcolo per ima parete permeabile di pala rotorica e per una parete impermeabile, e

comprende:

•la determinazione della discretizzazione geometrica (passo 207)

. la determinazione del campo di moto attorno al profilo palare (passo 209)

•la determinazione della quantità di acqua che impatta sul profilo ed estensione

della regione bagnata (passo 211).

A questo punto, il codice di calcolo prevede una terza porzione intermedia di detti

moduli strutturali che è diversa a seconda che il calcolo riguardi una parete

permeabile di pala rotorica od una parete impermeabile.

Nel caso in cui riguardi ima parete permeabile (passo 215), detta terza porzione

comprende:

. l'assegnazione della dimensione dei fori e distribuzione superficiale (passo

216), i cui parametri di ingresso sono:

o stazione radiale di inizio fori<I ROBERTO DINIng>. o numero di file di fori

o numero totale fori

o diametro dei fori

o rapporti di spaziatura lungo il raggio

o rapporti di spaziatura lungo la coordinata curvilinea

o portata di aria principale di riscaldamento

o pressione dell'aria principale di riscaldamento

o temperature dell'aria principale di riscaldamento

•la determinazione del flusso di massa effusivo riscaldante alla parete (passo 217)

•la determinazione dei flussi di massa e dei flussi termici alla parete (passo 219)•l'aggiornamento delle caratteristiche del sistema effusivo (passo 221) tramite una funzione di minimizzazione con algoritmo evolutivo (passo 223)

Nel caso in cui riguardi una parete impermeabile (passo 213), detta terza porzione comprende invece

• la determinazione dei flussi di massa e dei flussi termici alla parete (passo

E' infine prevista ima quarta porzione finale di detti moduli strutturali, nuovamente O sc comune sia al calcolo per una parete permeabile di pala rotorica che per una parete impermeabile, detta quarta porzione comprendendo: -3⁄4 • il calcolo del flusso termico antighiaccio (passo 225)

•la generazione dei parametri di progetto del sistema (passo 227)

I parametri di uscita generati dal codice di calcolo sono almeno i seguenti:

•numero totale di fori

•diametro fori

• distribuzione fori sulla superficie

•portata d'aria attraverso i fori

• portata d'aria calda principale

•pressione di alimentazione

•temperatura di alimentazione

• distribuzione della temperatura della superficie palare esterna

•potenza termica

Più in dettaglio il codice di calcolo assiste la realizzazione del sistema antighiaccio basato sull'effusione d'aria, secondo una procedura integrata su più livelli che viene di seguito riportata.

Livello 1)

Il codice di calcolo viene eseguito per tutte le tipologie di pala 5 adottate da una certa produzione industriale, le quali adottano tipicamente una famiglia di profili, ad esempio profili NACA a cinque cifre o SERI, e si differenziano geometricamente per diversi parametri, quali ad esempio lunghezza pala, svergolamento, distribuzione di spessori lungo il raggio. Ognuna di queste pale 5 forma un set costituito normalmente da due o tre pale, che dà origine ad un rotore eolico a cui sono associate definite condizioni funzionali, come ad esempio velocità di rotazione ed angolo di attacco del profilo per ogni velocità di rotazione.

Assegnando in ingresso possibili insiemi di condizioni ambientali includenti anche quelle estremamente critiche per la formazione di ghiaccio, il codice di calcolo genera le caratteristiche del sistema di fori 12 che minimizzano una determinata funzione, detta funzione obiettivo.

Per ogni impianto eolico, ogni rotore è caratterizzato da un insieme di principali parametri geometrici della pala 5 di progetto del sistema effusivo, quali diametro, distribuzione e numero di fori 12. Queste geometrie sono fisse e rappresentano il migliore compromesso per un sistema antighiaccio adatto ad una generalità di siti. Ad esempio, si ottiene dal codice di calcolo la generica dimensione del diametro dei fori 12, che sul bordo di attacco della pala 5 potrebbe essere maggiore, mentre muovendosi verso il bordo di uscita della pala 5 il diametro potrebbe essere minore e le file di fori 12 più distanti, ossia vi sia una minore densità di fori.

Si ottiene anche un campo di temperature per l'aria che effonde, ed un campo di portate che consentiranno di adattare il sistema alle particolari condizioni atmosferiche.

Livello 2)

Sulla base dei risultati del livello 1 si costruisce una pala 5 "master" per ogni rotore, ossia una pala che possa garantire assenza di ghiaccio anche in condizioni ambientali massimamente critiche per la formazione di ghiaccio. Tale pala 5 "master" presenterà i fori 12 con caratteristiche geometriche derivate dal codice di calcolo in base alla potenza termica necessaria ed alla pressione di alimentazione dell'aria internamente alla pala 5. Si dispone a questo punto di una famiglia di pale 5 forate adatte alle più diverse condizioni atmosferiche nei siti dove andranno collocate.

Livello 31

Per una generica commessa, per la quale si prevede di installare una determinata turbina in un sito specifico, si verifica la qualità dei dati atmosferici a disposizione. Se essi sono sufficientemente accurati, si riutilizza il codice di calcolo, in particolare il programma TREWICE, per il progetto di dettaglio. Si individuano così quali regioni della pala 5 "master" vadano predisposte con i fori 12 per il caso trattato, ossia per quello specifico sito dove l'impianto eolico è destinato in uso. In particolare, il codice di calcolo identifica caratteristiche geometriche e funzionali del sistema anti-ghiaccio, che saranno un sottoinsieme di quelle generali identificate al livello 1). Di conseguenza si predispone la pala 5 "master" sigillando alcuni fori 12 e lasciando altri fori 12 liberi. Se non esistono dati di sito, il livello 3 è omesso e si invia la pala 5 "master" al sito con la configurazione più generale possibile.

Livello 4)

La pala 5 allestita secondo il livello 3 viene applicata sul rotore dell'impianto eolico e provata in sito per qualche tempo, al fine di valutare l'efficacia dei parametri di predimensionamento. Qualora si verifichi la formazione di ghiaccio in regioni dove non è stata prevista la protezione effusiva dal codice di calcolo, risulterà possibile agire in sito rimuovendo alcune sigillature, così lasciando l'aria libera di effondere. Si potrà ulteriormente provvedere a sigillare alcuni fori 12 allorché si rilevano sulla superficie interessata le condizioni fisiche di assenza di pericolo di ghiaccio, come dettagliato nel seguito.

Preventivamente, la pala viene suddivisa lungo la sua lunghezza in conci e dotata, su ciascuno di questi conci, di un particolare sistema di rilevazione di pericolo del ghiaccio. Tale sistema prevede una coppia di sensori meteorologici, in particolare un sensore temperatura ed un sensore pioggia, collocati sulla superficie esterna della pala. Più in particolare, i due sensori vengono fissati alla pala vicini tra loro e a monte di un foro 12 rispetto alla corrente fluida che lambisce la pala in condizioni operative, preferibilmente in prossimità del bordo d'attacco del corrispondente profilo. Ancora, i sensori vengono posizionati in modo tale che non vengano lambiti dalla corrente calda in uscita e dal foro e da eventuali fori presenti a monte.

Il sistema prevede poi la connessione dei sensori ad un controller, in grado di elaborare le informazione dei sensori per segnalare un eventuale pericolo di ghiaccio, o di contro che il pericolo di ghiaccio è molto lontano dal verificarsi. Una tale ultima valutazione, ad esempio, è realizzata quando, durante la prova in sito della pala rotorica, il sensore temperatura indica ima temperatura T ≥ Ter e il sensore pioggia indica presenza di gocce di acqua sulla superficie, oppure quando T ≤ Ter ed il sensore pioggia non segnala alcuna particella d'acqua. Con Ter viene designata una temperatura critica di soglia per determinare il possibile ghiacciamento della superficie a valle della coppia di sensori, temperatura che viene fissata in base ad analisi di rischio che tengono conto delle condizioni di ghiacciamento (vetrone o brina) e dell'accuratezza di rilevazione del sensore temperatura utilizzato. Ad esempio, valori conservativi di Ter possono essere 3°C, mentre valori meno conservativi possono spingersi fino a 1°C.

Pertanto, quando si verificano le condizioni sopra citate, è possibile ostruire i fori 12 liberi in precedenza, così attuando sperimentalmente un'ulteriore possibilità di adattamento della pala secondo il metodo della presente invenzione.

E' importante segnalare che, perché i sensori vengono posizionati in prossimità del bordo di attacco della corrente fluida, cioè nel punto di massima pressione, se si verificano condizioni di non pericolo di ghiacciamento in questo punto, le stesse si verificheranno anche per l'intero concio, e quindi è possibile liberare le ostruzioni da tutti i fori di un determinato concio.

Vantaggiosamente, si intensificherà la presenza del sistema a doppio sensore superficiale di segnalazione di pericolo di ghiaccio in quelle sezioni longitudinali di pala dove è già noto che il pericolo di formazione di ghiaccio è alto, tipicamente nelle sezioni che vanno dai 2/3 ai 3/ 4 dell'intera lunghezza della pala.

Livello 51

Alla fine dell'intervento di livello 4 viene stabilita la configurazione definitiva della<I ROBE>R<OT I>M<Ing>. pala 5 di un certo impianto eolico dotato di un determinato sistema antighiaccio ed adattata o customizzata per il sito specifico a cui è destinata. Ne segue che si può procedere alla produzione in fabbrica sia della pala 5 finale, sia si può adattare la pala "master" secondo gli interventi di livello 3 e 4.

Esempio concreto di applicazione del metodo

Viene ora illustrato un esempio concreto di applicazione del metodo secondo l'invenzione, e più in particolare dell' implementazione di parte del metodo attraverso il codice di calcolo, in particolare il programma TREWICE, e seguendo i vari livelli di intervento come sopra descritto.

In particolare, si riportano qui di seguito una serie di parametri di ingresso da assegnare al codice di calcolo con i relativi valori ed unità di misura.

Assegnazione degli obiettivi di progetto (passo 201)

• Assegnazione della strategia antighiaccio: "running wet"

• temperatura minima sulla superficie esterna: 1 °C

• funzione di costo da minimizzare: F obiettivo = min (Ta, Test > Tmin) Assegnazione delle condizioni ambientali esterne (passo 203):

•pressione statica aria esterna: 10000 Pa

. temperatura statica aria esterna: 271 K

. distribuzione di velocità vento (indisturbata): 0 - 20 m/ s

• Parametro di forma di Weibull (K): 1,6 (adimensionale)

• Parametro di scala di Weibull (C): 8 m/s §ϊ . contenuto acqua aria esterna: 0,4 g/ m<3>

. umidità relativa aria esterna: 0,98 (adimensionale)

•dimensione media delle gocce: 20 pm

Assegnazione delle caratteristiche funzionali ed operative della turbina (passo 205):

. velocità di rotazione per ogni velocità del vento: ω = f (V) misurata in Hz

•velocità di avviamento: Vcut,in misurata in m/s

. velocità nominale: Vrated misurata in m/ s

• velocità di rifiuto: Vcut,out misurata in m/ s

•curva di potenza: P = f(V) misurata in Watt

. rendimento del generatore elettrico: ηει = f (co) (adimensionale)

•curva di regolazione del passo e velocità di rotazione: β = f (co, P) misurata in gradi

Assegnazione della geometria della pala (passo 206):

•lunghezza: 30 m

• tipo di profilo palare: NACA 4414xx = f(R)

•planform - distribuzione della corda al variare del raggio: C = f(R) misurata in metri

• planform - distribuzione dello spessore di profilo): t/c = f(R), misurata in metri

• angolo di attacco al variare del raggio: a = f(R), misurata in gradi

•angolo di calettamento al variare del raggio: Θ = f(R), misurata in gradi

. spessore della parete al variare del raggio e della corda: sp = f(R, s/c), misurata in m

• layout interno: ingombri interni

•materiale con rispettive caratteristiche fisiche: GFRP (Glass Fiber Reinforced Plastic)

• vincoli geometrici non negoziabili: da specificare

Calcolo delle caratteristiche del sistema antighiaccio secondo note routine di calcolo termo-fluidodinamico e di scambio termico coniugato in presenza di fluidi bifase<I ROBE>R<TO DINIng>. (passo 216), ad esempio:

. numero di file di fori: superficie in pressione 5, superficie in depressione 3

•numero totale di fori: 2250

•stazione radiale di inizio fori: 80 (dimensionale)

. diametro dei fori: 0,01 m

• rapporti di spaziatura lungo il raggio: 0,1 m

•rapporti di spaziatura lungo la coordinata curvilinea: 0,1 m

• portata di aria principale di riscaldamento: 1 kg/s

•pressione dell'aria principale di riscaldamento: 101700 Pa

• temperatura dell'aria principale di riscaldamento: 315 K

Con riferimento alla Figura 6, viene rappresentata, in forma schematica, la costituzione di una pala 5 "master" ottenuta secondo l'intervento di livello 2, ossia dopo che sono state prese in esame diverse configurazioni secondo l'intervento di livello 1.

La configurazione di pala 5 "master" si caratterizza per una certa distribuzione, densità e diametro dei fori 12 (rappresentati da pallini vuoti), presenti in diverse stazioni di pala 5 considerate lungo la lunghezza, e per diversi valori assunti dalle ascisse curvilinee dei profili di pala 5, sui rispettivi lati in pressione ed in depressione. Diverse stazioni, che si sarebbero ripetute identicamente nella rappresentazione, sono state omesse per semplicità. Poiché quella mostrata è una pala "master", la configurazione presenta tutti i fori 12 non ostruiti.

Con riferimento alla Figura 7, viene rappresentata, in forma schematica, la precedente configurazione di pala "master", ma modificata dal codice di calcolo secondo un' implementazione di livello 3, ossia tenendo conto dei parametri ambientali di uno specifico sito. Si nota come i fori delle stazioni dalla 80 alla 100, rappresentati da pallini pieni, risultano ostruiti rispetto alla pala "master".

Con riferimento alla Figura 8, viene illustrata la configurazione di pala "master" in ima possibile configurazione finale di implementazione di intervento di livello 4, quando la pala modificata secondo il codice di calcolo includente i parametri di sito viene effettivamente provata e verificata nel sito.

Con riferimento alla Figura 9, vengono indicati i parametri di uscita e quindi di implementazione finale della pala 5 secondo una possibile configurazione finale di implementazione di intervento di livello 3, come rappresentato in Figura 7, dove è anche citato il numero di fori 12 complessivi nelle varie stazioni.

•diametro fori: 0,01 m

•distribuzione fori sulla superficie, dove l'acronimo "S.P." indica la superficie in pressione e l'acronimo "S.D." indica la superficie in depressione:

o Stazione 179-180 -» S.P.

o Stazione 179-180 → S.D.

o Stazione 178 -» S.P.

o Stazione 178 -» S.D.

o Stazione 177— > S.P.

o Stazione 177-> S.D.

o Stazione 174-176 → S.P.

o Stazione 174-176 → S.D.

o Stazione 102-174 -> S.P.

o Stazione 102-174 → S.D.

o Stazione 101 -> S.P.

o Stazione 101 → S.D.

. numero totale fori: 26 (179-180)+21(178)+17(177)+32(174-176)+936(102-174)+12(101)=1044

•stazione radiale di inizio fori: 101

•rapporti di spaziatura lungo il raggio: 0,1 m

• rapporti di spaziatura lungo la coordinata curvilinea: 0,1 m

• portata di aria principale di riscaldamento/ pala: 0,7 Kg/s

•pressione dell'aria principale di riscaldamento: 102000 Pa

• temperatura dell'aria principale di riscaldamento: 310 K

Con riferimento alla Figura 10, viene infine rappresentato un grafico riassuntivo che

paragona la distribuzione di temperatura superficiale di una generica sezione di una

pala a parete impermeabile, a tratto continuo, e la tecnologia effusiva secondo la

tecnologia RIME Tech, a linea tratteggiata in particolare. Si nota come l'utilizzo della

tecnologia effusiva consenta vantaggiosamente di rendere la superficie esterna della

pala para-isoterma, in particolare con ima temperatura al punto critico del bordo

d'attacco del profilo superiore a 0°C ed una distribuzione di temperatura a valle con

valori inferiori, sempre superiori a 0°C, rispetto a quelli corrispondenti alle

medesime situazioni con superficie impermeabile.

Tale ottimizzazione rende minima la potenza termica da somministrare al fluido e di

conseguenza minimizza i costi operativi dell'impianto utilizzante il sistema secondo

l'invenzione. La potenza termica e la temperatura del fluido effluente necessarie a

generare la superficie para-isoterma risultano modeste, così da consentire

vantaggiosamente l'impiego della sola potenza termica dispersa dal generatore

elettrico collocato internamente all'impianto eolico, senza quindi impiego di potenza

termica aggiuntiva da sottrarre a quella generata dall'impianto eolico.

È chiaro che le persone esperte del ramo sapranno elaborare numerose varianti

rispetto all'esempio di metodo secondo l'invenzione descritto sopra, oppure alle pale

rotoriche per attuare tale metodo comprendenti elementi di interazione e/o di<I>R<OBE>R<TO DIN!ng>. impegno, così come è chiaro che nella sua pratica attuazione le forme dei dettagli

illustrati potranno essere diverse, e gli stessi potranno essere sostituiti con elementi

tecnicamente equivalenti.

Ad esempio il metodo secondo l'invenzione potrebbe essere realizzato provando le

pale 5 non nel reale sito di installazione, bensì in un sito di prova allestito

artificialmente, con condizioni meteorologiche riprodotte secondo le esigenze, in particolare secondo le condizioni del sito di installazione.

In alternativa, potrebbero essere riprodotte le pale 5 e Γ impianto eolico in scala, e

potrebbero essere effettuate le prove in sale di prove o gallerie aerodinamiche

dimensionate allo scopo. Vantaggiosamente, tali soluzioni consentirebbero ulteriore

risparmio di costi e di tempi per realizzare impianti eolici con il metodo

dell'invenzione, in quanto si evita del tutto di portare rimpianto eolico con le relative

pale nel sito di installazione prima della sua definitiva installazione, ma il

procedimento di adattamento della pala al sito viene svolto interamente nella galleria

del vento.

<IO RBERTO DINIng>.

Claims (27)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la realizzazione di impianti eolici, comprendente le fasi di: a) predisporre un rotore eolico comprendente delle pale (5), un sistema antighiaccio, mezzi (50, 51) di regolazione del sistema antighiaccio ; b) installare in un sito di prova il rotore eolico come predisposto in precedenza; c) eseguire almeno una prova di esercizio del rotore eolico, in condizioni sostanzialmente critiche per la formazione di ghiaccio per il luogo dove si intende installare rimpianto eolico; d) rilevare parametri atti ad individuare la presenza di ghiaccio sulle pale (5), quali la temperatura e l'umidità presenti sulla superficie delle pale attraverso sensori; e) regolare il sistema antighiaccio con i relativi mezzi di regolazione se viene rilevata la presenza di ghiaccio; f) ripetere i precedenti passi a)-e) fino al rilevamento di parametri atti ad individuare l'assenza di ghiaccio sulle superfici della pala nel sito di prova.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui la fase a) comprende un calcolo per la configurazione del sistema antighiaccio e la definizione dei mezzi di regolazione (50, 51).
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 2, in cui detto calcolo viene svolto in base a dati relativi alle variabili di sito dove 1'impianto eolico è destinato ad operare. b<ROBERTO>ma<g>.
4. 4. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il passo a) comprende l'operazione di definire una pala campione o pala "master" che presenta su di essa ima definita configurazione del sistema antighiaccio, detta configurazione essendo calcolata per condizioni di sito massimamente critiche per la formazione di ghiaccio.
5. 5. Metodo secondo la rivendicazione precedente in cui, dopo la definizione della pala "master" (5), viene definita la configurazione di detti mezzi di regolazione (50, 51) del sistema antighiaccio in base alla valutazione di parametri di sito relativi al sito di installazione dell' impianto eolico.
6. 6. Metodo secondo la rivendicazione precedente, in cui detta operazione di configurazione dei mezzi di regolazione comprende la configurazione di elementi di interazione (50) e/o di elementi di impegno (51) associati alla superficie esterna (5E) della pala (5) rotorica.
7. 7. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, il quale è applicato ad un sistema antighiaccio del tipo "de-icing" o "anti-icing" ad effusione di una corrente fluida attraverso ima pluralità di fori (12) praticati su almeno parte della superficie esterna (5E) della pala (5) rotorica , detti fori (12) essendo realizzati in modo tale da creare un cuscinetto d'aria di fluido effluente dalla pala (5) ed atto ad interagire con la corrente fluida che lambisce la superficie esterna (5E).
8. 8. Metodo secondo le rivendicazioni 6 e 7, in cui l'operazione di configurazione dei mezzi di regolazione comprende la configurazione di elementi di interazione (50) o di elementi di impegno (51) con detta pluralità di fori (12) per ostruire l'efflusso di aria da detti fori (12).
9. 9. Metodo secondo la rivendicazione precedente, in cui la regolazione del sistema antighiaccio con detti mezzi di regolazione (50, 51) comprende la rimozione o la modifica o la sostituzione o la variazione di almeno parte di detti elementi di interazione (50) o di detti elementi di impegno (51) che ostruiscono almeno parte di detta pluralità di fori (12).
10. 10. Metodo secondo la rivendicazione precedente, in cui la regolazione del sistema antighiaccio con detti mezzi di regolazione (50, 51) viene effettuata su quei fori (12) che sono risultati, dopo la prova in sito al passo c), in prossimità della zona dove si è rilevato ghiaccio.
11. 11. Metodo secondo la rivendicazione precedente, in cui la regolazione del sistema antighiaccio con detti mezzi di regolazione (50, 51) viene effettuata sui fori (12) a monte della zona dove si è rilevato ghiaccio rispetto al moto dell'aria che lambisce la superficie esterna (5E) della pala (5).
12. 12. Metodo secondo ima o più delle rivendicazioni dalla 9 alla 11, in cui il passo d) comprende l'operazione di rilevazione di pericolo di formazione del ghiaccio e, laddove si rileva che il pericolo sia lontano, l'effettuazione della rimozione o la modifica o la sostituzione o la variazione di almeno parte di detti elementi di interazione (50) o di detti elementi di impegno (51) per liberare almeno parte di detta pluralità di fori (12).
13. 13. Metodo secondo la rivendicazione precedente, in cui l'operazione di rilevazione del pericolo di ghiaccio viene effettuata tramite l'utilizzo di un sistema di rilevazione comprendente una coppia di sensori meteorologici, presi tra un gruppo comprendente sensori di temperatura, sensori di umidità, sensori di pressione e sensori di pioggia, collocati sulla superficie esterna della pala vicini tra loro e a monte di un foro (12) rispetto alla corrente fluida che lambisce la pala in condizioni operative, in prossimità del bordo d'attacco del corrispondente profilo, i detti sensori essendo posizionati in modo tale che non vengano lambiti dalla corrente calda in uscita e dal foro (12) e da eventuali fori presenti a monte.
14. 14. Metodo secondo la rivendicazione precedente, in cui una valutazione del pericolo di ghiaccio viene attuata quando il sensore temperatura indica una temperatura T ≥ Ter e il sensore pioggia indica presenza di gocce di acqua sulla superficie, oppure quando T ≤ Ter ed il sensore pioggia non segnala alcuna particella d'acqua, con Ter essendo designata una temperatura critica di soglia per determinare il possibile ghiacciamento della superficie a valle della coppia di sensori.
15. 15. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui l'operazione di configurazione di un sistema antighiaccio e la definizione di mezzi di regolazione (50, 51) per regolare detto sistema antighiaccio viene effettuata tenendo conto di variabili dei siti di prova e di installazione, di variabili di macchina relative all'impianto eolico e variabili miste, ossia che prendono in considerazioni variabili che dipendono sia da condizioni meteorologiche, sia da condizioni di macchina.
16. 16. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui la prova di esercizio dell'impianto eolico nel sito secondo il passo c) viene effettuata in una sala prova o in una galleria aerodinamica, l'impianto eolico essendo realizzato come modello in scala.
17. 17. Metodo secondo almeno le rivendicazioni 2 e 7, comprendente le fasi di: • assegnazione di obiettivi di progetto; • assegnazione delle condizioni di sito o delle condizioni ambientali esterne; • assegnazione delle caratteristiche funzionali ed operative della turbina e della geometria della pala (5); • determinazione di una discretizzazione della forma geometrica della pala (5); • determinazione del campo di moto attorno al profilo alare della pala (5); <DIOTONI I RBER>n<g>. • determinazione della quantità d'acqua che impatta sul profilo della pala (5) e definizione dell'estensione della regione bagnata; • implementazione di operazioni su parete impermeabile comprendenti le operazioni di: determinazione dei flussi di massa e dei flussi termici alla parete; calcolo del flusso termico antighiaccio; definizione dei parametri di progetto del sistema antighiaccio relativi alle pareti di superficie palare impermeabili; • implementazione di operazioni su parete permeabile ossia ad efflusso di aria dalla superficie esterna (5E) della pala (5), comprendenti le operazioni di: assegnazione della dimensione dei fori (12) e loro distribuzione superficiale; determinazione del flusso di massa effusivo riscaldante alla parete; determinazione dei flussi di massa e dei flussi termici alla parete; aggiornamento delle caratteristiche del sistema effusivo, ossia assegnazione di nuove dimensioni e distribuzioni superficiali dei fori (12) attraverso la minimizzazione di una funzione obiettivo; calcolo del flusso termico antighiaccio; definizione di parametri di progetto del sistema relativi alle parete di superficie esterna (5E) della pala (5) permeabili.
18. 18. Metodo secondo la rivendicazione precedente, in cui l'operazione di aggiornamento delle caratteristiche del sistema effusivo, ossia l'assegnazione di nuove dimensioni e distribuzioni superficiali dei fori (12) attraverso la minimizzazione di una funzione obiettivo, viene implementata attraverso l'utilizzo di un algoritmo evolutivo.
19. 19. Prodotto informatico caricabile nella memoria di almeno un elaboratore e<I>R<OBE>R<TO>ON<Ing>. comprendente porzioni di un programma per elaboratore per attuare il procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 18.
20. 20. Pala rotorica di un impianto eolico dotato di un sistema antighiaccio, in particolare di un sistema "anti-icing" e "de-icing", caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di regolazione (50, 51) del sistema antighiaccio per Γ implementazione del metodo secondo una o più delle rivendicazioni dalla 1 alla 18.
21. 21. Pala rotorica, secondo la rivendicazione precedente, in cui detti mezzi di regolazione comprendono elementi di interazione (50) e/o elementi di impegno (51) associati ad una superficie esterna (5E) della pala rotorica (5).
22. 22. Pala rotorica, secondo la rivendicazione 20 o 21, caratterizzata dal fatto che detti elementi di interazione (50) e/o elementi di impegno (51) ostruiscono almeno parte dei fori (12).
23. 23. Pala rotorica, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detti elementi di interazione (50) e/o elementi di impegno (51) comprendono fogli o lamine adatti ad aderire alle superfici esterne (5E) delle pale (5) rotoriche, con dei pioli (51) atti ad impegnarsi in modo stabile all'interno di parte dei fori (12).
24. 24. Pala rotorica, secondo le rivendicazioni 21 o 22, in cui detti elementi di impegno (51) comprendono resine iniettate nei fori (12) e poi solidificate, in maniera Q tale da riempire parte dei fori (12) e determinare la continuità della superficie esterna

    (5E) della pala (5) rotorica.
25. 25. Mezzi di regolazione di un sistema antighiaccio per impianti eolici ed elementi di interazione (50) e elementi di impegno (51) associati ad una superficie esterna (5E) di una pala (5) rotorica secondo una o più delle rivendicazioni dalla 20 alla 24.
26. 26. Mezzi di regolazione secondo la rivendicazione precedente, comprendenti fogli o lamine adatti ad aderire alle superfici esterne (5E) delle pale (5) rotoriche, e dei pioli atti ad impegnarsi in modo stabile all'interno di parte dei fori (12).
27. 27. Mezzi di regolazione secondo la rivendicazione 25, in cui detti elementi di impegno (51) comprendono resine iniettate nei fori (12) e poi solidificate, in maniera tale da riempire parte dei fori (12) e determinare la continuità della superficie esterna (5E) della pala (5) rotorica. * * * * * * * di Lorenzo BATTISTI p.i. Ing. Roberto DINI No. Iscr. Albo: 270 BM