ECOSISTER Spoke 2

SPOKE2 – Small Wind Turbine additiva per reti deboli

Aerogeneratore di piccola taglia progettato secondo IEC 61400‑2, pala modulare in composito stampata in 3D (BAAM) e sistema di pitch a camme fail‑safe con triplice ridondanza attiva.

Il progetto in breve

Il progetto sviluppa, realizza e valida una turbina eolica innovativa di piccola taglia, pensata per aree suburbane e reti deboli. La turbina impiega una pala modulare in composito prodotta con tecnologie di Additive Manufacturing e introduce un sistema di pitch a camme a comportamento intrinsecamente sicuro, dotato di tripla ridondanza attiva per il controllo dell’overspeed. Modelli aeroelastici “digital twin” e prove su banchi dedicati guidano la progettazione verso la conformità IEC 61400‑2 e la pre‑certificazione.

Obiettivi

  • Progettare una pala modulare ottimizzata per DfAM (stampa 3D di grande formato) con prestazioni aero‑strutturali comparabili o superiori a pale convenzionali.
  • Sviluppare un sistema di pitch a camme intrinsecamente sicuro, con tripla ridondanza attiva per mitigare la sovravelocità.
  • Validare il comportamento della macchina mediante modelli aeroelastici e banchi prova della catena di potenza.
  • Abilitare l’integrazione ibrida con fotovoltaico e accumulo per massimizzare l’autoconsumo locale.
  • Allineare la progettazione alla IEC 61400‑2 e preparare la strada alla certificazione.

 

Risultati principali

  • Modelli CAD e aeroelastici completi; ottimizzazione topologica di parti chiave (DfAM).
  • Pala modulare in composito progettata e stampata (BAAM), con giunti e interfacce di montaggio semplificate.
  • Rotore in scala 1:10 e meccanismo di pitch a camme progettati e testati in laboratorio; prototipazione di componenti full‑scale.
  • Caratterizzazione materiali (es. matrici polimeriche rinforzate fibra di vetro/carbonio) e verifica del comportamento a fatica.
  • Validazione del comportamento fail‑safe in overspeed su banchi dedicati.
  • Banchi prova della power‑train con selezione dell’Active Front End (AFE) e strategia di controllo.
  • Installazione del prototipo e avvio di logging in sito; predisposizione per diagnostica di scariche parziali.

 

Applicazioni

  • Comunità Energetiche Rinnovabili (CER) e siti industriali in aree suburbane.
  • Isole energetiche e micro‑grid con FV + storage.
  • Siti off‑grid o reti con bassa short‑circuit power.