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Immagina una piccola turbina eolica sul tetto di casa. Non quelle pale giganti che vedi in campagna, ma un cilindro verticale che gira anche con una brezza leggera. Si chiama rotore Savonius ed è perfetto per la città: compatto, silenzioso e cattura il vento da ogni direzione. C'è un problema, però. La sua efficienza è bassa e funziona bene solo in un range ristretto di velocità. Troppo piano? Si ferma. Troppo veloce? Non sfrutta la potenza extra.

Un team di ricercatori ha trovato un trucco geniale. Hanno costruito una specie di 'casetta' attorno al rotore, chiamata WAG-RH (Wind Accelerator and Guiding Rotor House). È come mettere un imbuto che accelera l'aria e la guida sulle pale nel modo migliore. Hanno provato quattro forme diverse: doppia, tripla, obliqua e dritta. La versione dritta ha vinto alla grande.

Rispetto a un rotore normale, la 'casetta' dritta aumenta la potenza del 385% nei punti migliori e del 264% in media. Batte anche il sistema con alette guida (ODGV) del 25%. Il segreto? Due piani di deflettori disposti a raggio che spingono l'aria esattamente dove serve. Risultato: la turbina parte prima, gira più a lungo e produce molto più energia. Per i tetti delle nostre città è una svolta: energia pulita, silenziosa e finalmente efficiente anche con il vento urbano, spesso debole e turbolento.

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Lo studio, pubblicato su Machines, analizza rotori Savonius a trascinamento (drag-based VAWT) per applicazioni su tetti residenziali. Il limite principale di queste macchine è il basso coefficiente di potenza (Cp) e un range operativo stretto di tip speed ratio (TSR), tipicamente 0.5-0.6. I ricercatori hanno testato quattro geometrie di Wind Accelerator and Guiding Rotor House (WAG-RH): doppia, tripla, obliqua e dritta, confrontandole con alette guida omnidirezionali (ODGV) e un rotore nudo. Le simulazioni CFD (k-omega SST, Re ~ 1.5e5) mostrano che la configurazione ODGV estende l'EPP (Extended Performance Point) a TSR 0.6, aumentando Cp del 300%. La WAG-RH dritta, grazie a deflettori su due piani radiali, crea un effetto Venturi controllato che accelera il flusso sul lato avanzante e riduce la pressione sul lato ritornante. Questo genera un incremento del Cp locale del 385% e del Cp medio (AVE) del 264,3% vs rotore convenzionale, superando l'ODGV del 25%. L'ottimizzazione della geometria dei deflettori (angolo, distanza, curvatura) è cruciale per evitare separazione di strato limite e stall prematuro. Risultati promettenti per micro-generazione distribuita in contesti ad alta turbolenza e bassa velocità media del vento (< 5 m/s).

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Fonti

Autori:
Farzad GhafoorianSeyed Reza MirmotahariShayan FarajyarMehdi MehrpooyaMahmood Shafiee
Data Pubblicazione:
Articolo Originale www.mdpi.com
Verifica editoriale completata il 20/10/2026
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Licenza Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0

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