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Dipartimento di Ingegneria, ICT e Tecnologie per l’Energia e i Trasporti Brevetti Titolo Metodo e relativo sistema per la conversione di energia meccanica, proveniente da un generatore comandato da una turbina, in energia elettrica. Rif. CNR 10253 Titolare(i): CNR Istituto: ISSIA Inventore di riferimento: Gianpaolo Vitale Territori di vigenza: IT, EP, US Data di priorità: 08/05/2013 Abstract L’invenzione si riferisce ad un sistema di generazione microeolica che consente di immettere sulla rete elettrica nazionale monofase in bassa tensione l’energia proveniente da un generatore sincrono comandato da turbina eolica ad asse verticale di tipo Darrieus. Per l’architettura della parte di potenza è stata scelta la più semplice tra quelle note in letteratura e che garantisce il migliore compromesso tra prestazioni e costi. Il sistema è in grado, al variare della velocità del vento, di calcolare e raggiungere la velocità di rotazione che consente di estrarre la massima potenza trasferita dal vento alla turbina. Il sistema è stato concepito per effettuare la suddetta operazione senza utilizzare sensori meccanici di velocità del vento e di velocità di rotazione, garantendo maggiore affidabilità e minor costo. Background ll dispositivo si inserisce nella classe di installazioni di microgenerazione eolica da connettere alla rete elettrica nazionale monofase in bassa tensione. Esso copre un range di potenze che va da 1 kW a 10 kW. Non sono presenti sul mercato molti sistemi di questa tipologia e spesso quelli disponibili, per quanto concerne l’architettura hardware e il sistema di controllo, sono mutuati dai corrispondenti destinati alla generazione da fotovoltaico e, pertanto, non offrono prestazioni particolarmente significative. Tecnologia Il sistema insegue la massima potenza generabile sfruttando una rete neurale che funziona da anemometro virtuale e un circuito elettronico che funge da encoder virtuale. In tal modo si riesce a fare a meno dei corrispondenti sensori meccanici, garantendo maggiore affidabilità e minor costo. La logica di controllo è stata implementata su piattaforma FPGA, architettura che garantisce elevate frequenze di lavoro e la possibilità di eseguire più operazioni in parallelo. Vantaggi e Applicazioni L’invenzione risolve il problema dei tempi morti nei transitori per l’inseguimento del punto di massima potenza in sistemi per generazione eolica con macchine sincrone a magneti permanenti, senza utilizzare sensori meccanici di velocità (encoder e/o anemometri). Si ottiene un aumento della quantità di energia ottenibile rispetto ad un sistema tradizionale, specialmente per basse velocità del vento, e un incremento della robustezza e dell’affidabilità del sistema. Stadio di Sviluppo L'invenzione è già stata collaudata sperimentalmente su un prototipo di laboratorio. è in atto il conferimento di una licenza di sfruttamento ad consorzio di imprese del territorio siciliano, che si avvarrà del supporto del CNR ISSIA - UOS di Palermo per la realizzazione di un prototipo pre-industriale. 78