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impaginato corretto fullone_Layout 1 13/10/15 12.09 Pagina 70 Dipartimento di Ingegneria, ICT e Tecnologie per l’Energia e i Trasporti Brevetti Titolo Titolo Metodo e relativo sistema per la conversione di Metodo e relativo sistema per la conversione di energia meccanica, proveniente da un generatore energia meccanica, proveniente da un generatore comandato da una turbina, in energia elettrica. comandato da una turbina, in energia elettrica. Rif. CNR 10253 Rif. CNR 10253 Titolare(i): CNR Istituto: ISSIA Inventore di riferimento: Gianpaolo Vitale Territori di vigenza: IT, PCT Data di priorità: 08/05/2013 Abstract Abstract L’invenzione si riferisce ad un sistema di generazione microeolica che consente di immettere sulla rete 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 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 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 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 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 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 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. velocità del vento e di velocità di rotazione, garantendo maggiore affidabilità e minor costo. Background Background ll dispositivo si inserisce nella classe di installazioni di microgenerazione eolica da connettere alla rete 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. 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 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 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. generazione da fotovoltaico e, pertanto, non offrono prestazioni particolarmente significative. Tecnologia Tecnologia Il sistema insegue la massima potenza generabile sfruttando una rete neurale che funziona da 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 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 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 controllo è stata implementata su piattaforma FPGA, architettura che garantisce elevate frequenze di lavoro e la possibilità di eseguire più operazioni in parallelo. lavoro e la possibilità di eseguire più operazioni in parallelo. Vantaggi e Applicazioni Vantaggi e Applicazioni L’invenzione risolve il problema dei tempi morti nei transitori per l’inseguimento del punto di massima 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 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 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 ottenibile rispetto ad un sistema tradizionale, specialmente per basse velocità del vento, e un incremento della robustezza e dell’affidabilità del sistema. della robustezza e dell’affidabilità del sistema. Stadio di Sviluppo Stadio di sviluppo L’invenzione è stata già collaudata sperimentalmente su un prototipo di laboratorio, presso il CNR ISSIA - L’invenzione è stata già collaudata sperimentalmente su un prototipo di laboratorio, presso il CNR ISSIA UOS di Palermo, attraverso l’emulazione di una turbina eolica a partire dalla conoscenza della sua UOS di Palermo, attraverso l’emulazione di una turbina eolica a partire dalla conoscenza della sua caratteristica meccanica, effettuando la connessione alla rete. Di recente è stato attivato un contratto per caratteristica meccanica, effettuando la connessione alla rete. Di recente è stato attivato un contratto per il trasferimento tecnologico nei confronti di un consorzio di imprese del territorio siciliano. 70 il trasferimento tecnologico nei confronti di un consorzio di imprese del territorio siciliano.