Spis treści:
W ostatnich latach w naszym kraju rośnie zainteresowanie produkcji prądu z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii. Do tej pory najwięcej mówiło się o fotowoltaice, jednak obecnie coraz częściej pojawiają się tematy związane z turbinami wiatrowymi. Z tego artykułu dowiesz się, czym jest i jak działa elektrownia wiatrowa przydomowa. Zapraszamy!
Z czego składa się elektrownia wiatrowa przydomowa?
Zadaniem elektrowni wiatrowej przydomowej jest produkcja energii elektrycznej w sposób ekologiczny i ekonomiczny. Do prawidłowego jej działania niezbędne jest połączenie ze sobą kilku elementów, które składają się na turbiny wiatrowe. Do nich zaliczają się:
- wirnik,
- okablowanie,
- inwerter,
- generator,
- magazyn energii,
- licznik,
- wieża,
- mechanizm naprowadzania na wiatr.
Turbiny wiatrowe przydomowe wyróżnia prosta konstrukcja. Najczęściej spotykane są urządzenia z wirnikami złożonymi z 2 lub 3 łopatek (płatów), aczkolwiek są też inne warianty. Element ten osadzony jest na piaście i połączony z inwerterem za pomocą wału wolno- lub szybkoobrotowego. Najważniejszą częścią całej konstrukcji jest generator. Znajduje się on w gondoli i zamienia energię kinetyczną wiatru na prąd elektryczny. Istotnym elementem jest mechanizm odpowiadający za kierunkowanie elektrowni wiatrowej przydomowej. Z kolei akumulatory służą do gromadzenia niewykorzystanej energii elektrycznej.
Jakie są rodzaje turbin wiatrowych domowych?
Zastanawiasz się nad tym, jaką turbinę wiatrową do domu wybrać? Wśród dostępnych opcji wyróżnić można instalacje HAWT (Horizontal Axis Wind Turbines) i VAWT (Vertical Axis Wind Turbines). Oba te rodzaje różnią się od siebie budową i sposobem działania. Najczęściej spotykane są konstrukcje HAWT, czyli poziome turbiny wiatrowe przydomowe. W Polsce stanowią one ponad 90% wszystkich instalacji wykorzystywanych w elektrowniach tego typu, ponieważ charakteryzują się doskonałą efektywnością. W przypadku dużych konstrukcji ich minusem jest głośna praca, jednak mniejsze turbiny wiatrowe nie generują aż takich hałasów.
Z kolei instalacje VAWT, czyli pionowe turbiny, cechują się mniejszą sprawnością. W związku z tym są rzadziej spotykane. Jednak nie należy ich skreślać, ponieważ mają one swoje zalety. Do nich zalicza się np. brak konieczności ustawiania ich „na wiatr”. To oznacza, że działają przez cały czas niezależnie od tego, w którą stronę są ustawione. Ponadto turbiny wiatrowe domowe pionowe pracują cicho i są całkowicie bezpieczne nawet przy silnym wietrze.
Jak działa domowa elektrownia wiatrowa?
Mówiąc o elektrowniach wiatrowych, większość osób widzi przed oczami wysokie wiatraki tworzące duże farmy. Obecnie coraz częściej spotkać można takie konstrukcje w mniejszej skali. Określa się je mianem elektrowni wiatrowych przydomowych. Powstają one w celu produkcji ekologicznego prądu, który wykorzystywany jest do zasilania pojedynczych gospodarstw w energię elektryczną. W tym miejscu warto zastanowić się nad tym, jak w ogóle powstaje prąd za pomocą turbin wiatrowych?
Energia wiatru to nic innego jak kinetyczna energia przemieszczających się mas powietrza. Dzięki turbinom wiatrowym można ją przekształcić w prąd elektryczny, z jakiego korzystamy na co dzień. Jak dokładnie wygląda działanie elektrowni wiatrowej przydomowej? Cały proces można opisać w kilku punktach:
- Powietrze wprawia w ruch obrotowy łopaty wirnika, przekształcając energię kinetyczną w mechaniczną.
- Wał i przekładania przekazuje ruch do generatora.
- Generator przekształca otrzymaną energię na prąd.
- Energia elektryczna wykorzystywana jest do zasilania urządzeń lub trafia do magazynów.
Sporo osób w tym miejscu może zapytać się o to, ile prądu wytwarza turbina wiatrowa? To zależy od jej mocy. W przypadku niewielkich elektrowni używanych do zasilania gospodarstw rolnych, domowych lub małych przedsiębiorstw do najlepszych opcji zaliczają się turbiny wiatrowe przydomowe o mocy od 0,5 kW do 5 kW. Dzięki nim możliwe jest zasilanie pojedynczych urządzeń, w tym np. bramy wjazdowej, oświetlenia, ogrzewania czy mniejszego sprzętu AGD. Trudno jest dokładnie ustalić, ile prądu wytwarza turbina wiatrowa, ponieważ zależy to głównie od obecności wiatru i jego prędkości. Warto podkreślić, że moc elektrowni przydomowych może sięgać nawet 50 kW. Jednak takie instalacje w większości przypadków są za duże, zatem ich budowa jest nieopłacalna.
Na co zwrócić uwagę przy zakupie turbiny wiatrowej?
Zanim zdecydujesz się na budowę elektrowni wiatrowej przydomowej, wcześniej sprawdź, na jakie rzeczy trzeba zwrócić uwagę. Do najistotniejszych czynników zaliczają się:
- głośność pracy turbiny wiatrowej,
- odległość elektrowni od granic działki,
- bezpieczeństwo działania,
- zagrożenie dla ptaków i innych zwierząt.
Wiele osób rezygnuje z budowy elektrowni wiatrowej przydomowej ze względu na hałas. To jedna z największych wad tej technologii, jednak trzeba pamiętać o tym, że dotyczy głównie dużych farm. Małe turbiny wiatrowe domowe charakteryzują się cichą pracą i nie przeszkadzają w codziennym funkcjonowaniu. Zanim rozpoczniesz budowę własnej elektrowni, musisz też znaleźć odpowiednie miejsce. Zgodnie z obowiązującymi przepisami położenie turbiny od granic działki nie może być mniejsze od wysokości konstrukcji. Warto również zadbać o to, aby urządzenie było wyposażone w elektromagnetyczny hamulec. Jego podstawowym zadaniem jest zwolnienie pracy wiatraka w sytuacji, gdy osiągnie on zbyt duże obroty. Dzięki temu ryzyko uszkodzenia poszczególnych elementów jest niższe, a żywotność całej instalacji zostaje wydłużona. Wybierając turbinę wiatrową, należy też zwrócić uwagę na to, czy stanowi ona zagrożenie dla zwierząt. Śmigła stosowane w przydomowych elektrowniach mają niewielką rozpiętość w porównaniu do tych, jakie znajdują się na farmach wiatrowych, a dodatkowo są położone znacznie niżej, dlatego nie przecinają szlaków migracyjnych ptaków.
Jakie są zalety elektrowni wiatrowych przydomowych?
Produkcja własnego prądu z odnawialnych źródeł energii niesie za sobą wiele korzyści. Przede wszystkim w ten sposób można oszczędzać na rachunkach. Poza tym istnieje możliwość odsprzedaży nadwyżek prądu do sieci lub magazynowania ich i użycia w późniejszym czasie. Kolejne zalety turbin wiatrowych domowych to prosty montaż, brak konieczności obsługi urządzenia, cicha praca i wszechstronne zastosowanie – wytworzona energia wykorzystywana jest do zasilania oświetlenia, ogrzewania, a także sprzętów znajdujących się w domu. Co więcej, z elektrowni wiatrowej przydomowej można korzystać wraz z fotowoltaiką. Instalacje te stanowią dla siebie znakomite uzupełnienie. Mając oba te systemy, możesz produkować prąd o każdej porze dnia i roku.
Turbiny wiatrowe domowe – podsumowanie
Własna elektrownia wiatrowa przydomowa daje wiele korzyści – zapewnia niezależność energetyczną i pozwala zmniejszyć rachunki za prąd i ogrzewanie. Dodatkowo stanowi doskonałe uzupełnienie dla instalacji fotowoltaicznej, ponieważ lepiej pracuje wieczorami i w nocy, a także w okresie jesienno-zimowym. Zanim jednak zdecydujesz się na budowę elektrowni obok domu, wcześniej musisz wybrać odpowiednią turbinę wiatrową – zwróć uwagę na jej rodzaj, rozmiar i moc.