Díky větrným turbínám můžeme mít přístup k volné energii. Pojďme si tedy o tomto tématu zjistit vše důležité. V níže uvedeném článku si vysvětlíme veškerou problematiku související s větrnou energií, kterou lze využít v každé domácnosti!
Podívejte se na větrné turbíny u velkoobchodu Onninen
Jaké typy domácích větrných elektráren existují?
O tom, že obnovitelné zdroje energie jsou u nás stále populárnější, není pochyb. Zde vede fotovoltaika, ale zájem získávají i další druhy bezemisní výroby energie. Hovoříme o větrné energii vyráběné větrnými turbínami . K dispozici jsou různé typy, o kterých budeme diskutovat v tomto odstavci.
Velmi oblíbené jsou větrné elektrárny s horizontální osou otáčení (HAWT - Horizontal Axis Wind Turbines), charakteristické tím, že mají rotor umístěný nahoře na stožáru. Otáčí se horizontálně vzhledem k větru. Tato elektrárna funguje efektivně a generuje značné množství energie. Na druhou stranu takové elektrárny vyžadují odpovídající podmínky – větrné i prostorové.
- Dalším typem jsou větrné turbíny se svislou osou rotace (VAWT wind turbine - Vertical Axis Wind Turbines), kde se rotor otáčí vertikálně, což umožňuje pracovat v různých směrech větru a na menším prostoru. Tak funguje domácí větrná elektrárna VAWT, a proto je velmi oblíbená zejména v městských oblastech. Vertikální větrné turbíny jsou nejen tišší, ale také jednodušší na údržbu.
- Zajímavě vypadají i hybridní domácí větrné elektrárny, které kombinují větrnou energii s dalšími obnovitelnými zdroji, například solárními panely. Taková instalace zajišťuje stabilní dodávky energie bez ohledu na povětrnostní podmínky.
- Velmi inovativním řešením jsou také mikro větrné elektrárny. Taková domácí větrná turbína je kompaktních rozměrů, takže je ideální pro použití v rodinných domech. Navíc se jedná o větrnou farmu, která se snadno instaluje a může také napájet menší zařízení a podporovat další zdroje energie. V
- Stojí za to vědět, že na trhu jsou i bezlopatkové turbíny, které využívají fenomén aerodynamické rezonance. Stále jsou však ve fázi vývoje.
Kolik elektřiny dokáže vyrobit větrná turbína?
Kolik elektřiny může větrná turbína vyrobit, závisí na několika faktorech. Patří mezi ně velikost větrné turbíny, rychlost větru a místo instalace. Malá domácí větrná elektrárna o výkonu 1 až 10 kW dokáže ročně vyrobit několik až několik tisíc kilowatthodin (kWh).
Vezměme si například 5kW větrnou turbínu, která je instalována v místě s průměrnou rychlostí větru (6 m/s). Ročně dokáže vyrobit přibližně 8 000 kWh. V případě středních a velkých turbín, jaké se používají ve větrných elektrárnách, je produkce elektřiny samozřejmě větší.
Mají prostě větší výkon, třeba 2 MW, takže jsou schopny vyrobit asi 5-6 milionů kWh za rok (pokud je správný vítr). Ještě pokročilejší - vysoce účinné větrné turbíny s výkonem 3-4 MW dosahující roční produkce až 10-12 milionů kWh.
Výběr výkonu větrné turbíny
Abyste byli spokojeni s tím, jak větrný mlýn funguje a zda efektivně vyrábí elektřinu, musíte upravit výkon turbíny. To je klíčový problém této investice. Faktorů, které je třeba vzít v úvahu, je několik. Při plánování domácí větrné farmy by měly být posouzeny místní větrné podmínky. Průměrná rychlost větru, ale také směrovost do značné míry určuje výkon větrníků. Pamatujte, že tam, kde jsou tyto otáčky nižší, může mít turbína nižší výkon, protože jsou pro takové podmínky konstruovány.
Výkon domácí větrné farmy závisí také na poptávce po energii, takže musíme pečlivě analyzovat, jak je energie v domácnosti využívána. V menších elektrárnách, kde není energetická náročnost nijak zvlášť vysoká, postačují turbíny o výkonu 1-10 kW. Větší instalace, kdy je více zdrojů energie, a tedy i spotřeba elektřiny je větší, mohou vyžadovat turbínu o výkonu 50 kW nebo i více.
Dalším extrémně důležitým faktorem je třída drsnosti terénu. Existuje až 9 takových tříd, které popisují různé typy terénu. Čím nižší, tím lepší, protože turbína je schopna vyrobit více energie. Například třída 0 je povrch vodní plochy, třída 1 - otevřené obhospodařované plochy s nízkou samostatnou zástavbou, kde je mírné zvlnění terénu, třída 3 - malá města, vesnice, obdělávané plochy s četnými živými ploty a tř. 4 - velmi velká města s většími budovami, kde jsou vysoké budovy včetně mrakodrapů.
Pro výpočet množství energie bereme v úvahu průměrnou rychlost větru a počet provozních hodin zařízení. Jsou-li podmínky ideální, může elektrárna vyrobit přibližně 25 % součinu jmenovitého výkonu a provozních hodin. Vzorec je následující: jmenovitý výkon turbíny [kW] x počet provozních hodin [h] x 365 dní x 0,25 = kWh/rok.
Podívejte se na větrné turbíny u velkoobchodu Onninen
Náklady na stavbu a instalaci domácí větrné turbíny
Kolik stojí domácí větrná elektrárna, to nejvíce zajímá každého, pro koho je tato investice prioritou. Vše samozřejmě záleží na tom, do jakého větrného generátoru chceme investovat. V případě malých zařízení (od 1 do 10 kW) se náklady na nákup a instalaci tohoto generátoru budou pohybovat od několika do několika tisíc zlotých. Například při výběru elektrárny o výkonu 5 kW musíte zaplatit od 20 000 do 50 000 PLN. To je docela velký sortiment, ale hodně rozhoduje o tom, jakého výrobce a technologii zvolíme.
Velká část nákladů musí být alokována na výstavbu celé struktury domácích větrných elektráren. Jedním z nejdůležitějších prvků je stožár, na kterém je turbína upevněna. Potřebujete několik nebo dokonce několik tisíc zlotých. Instalace a montáž stožáru a turbíny a také připojení zařízení k elektrickému systému stojí od 10 000 do 30 000 PLN, což je poměrně hodně. Pokud chceme elektřinu ušetřit na později, musíme myslet i na speciální systém skladování energie. Baterie zde tedy budou nutné. Vždy byste měli připočítat dodatečné náklady, například náklady na údržbu a servis turbíny. Připomeňme přitom, že lze nepatrně snížit velké finanční výdaje, které je třeba vynaložit, k čemuž pomohou dotace a daňové úlevy.
Kde v Polsku se vyplatí stavět domácí větrné turbíny?
Než se rozhodneme pro stavbu domácí větrné turbíny, měli bychom si nejprve zjistit, jaké jsou v dané oblasti větrné podmínky a jaká je přesně průměrná roční rychlost větru v regionu. Pokud je nízká, pod 2,5 m/s, nemusí být taková investice zisková. Takové podmínky se však vyskytují především v jižním Polsku. Situace je rozhodně lepší v severovýchodním Polsku, kde jsou velká, otevřená prostranství. Nejlepší místo je však – nepřekvapivě – u Baltského moře. Průměrná rychlost větru je zde vyšší než v jiných částech země.
Na druhou stranu je možné využít potenciál větrné elektrárny všude, nejen na severu. Aby se tak stalo, musíme vědět, jak nejlépe využít umístění našeho pozemku. Platí zde několik důležitých pravidel. Jedna z nich se týká instalace nad střechu budovy, která bývá největší překážkou proudění větru. Totéž řekneme o vzdálenosti od domova. Turbína by měla být docela blízko (asi do 10 m), aby se zabránilo odrazu větru od povrchu budovy. Na druhou stranu funguje i mnohem delší vzdálenost – přes 40 metrů. Někteří lidé také instalují tuto instalaci na střechu budovy. Větrnou elektrárnu nelze za žádných okolností instalovat v blízkosti mrakodrapů, v husté zástavbě v nízké nadmořské výšce nebo v údolích.
Zajímavou informací v souvislosti s instalací turbíny je, že 70 % větrů v Polsku fouká ze západu, takže z tohoto směru by neměly být žádné překážky. Proto je lepší umístit větrný mlýn na západní stranu než na východní. Vezmeme-li toto v úvahu, dejte nám vědět, že vysoký les necelých 200 metrů západně od větrné elektrárny je velmi nepříznivý a prakticky odstraňuje smysl této investice. Nezapomínejme na právní otázky, zejména ohledně podmínek rozvoje a plánu územního rozvoje. Neméně důležité je stavební povolení, v souladu s ustanoveními stavebního zákona.
Provoz domácí větrné elektrárny s akumulací energie
Domácí větrná elektrárna je dokonalým řešením, díky kterému získáme ještě více, když ji zkombinujeme se zásobníkem energie. Zajistíme tak stabilní dodávky elektřiny bez ohledu na proměnlivost povětrnostních podmínek. Jak to funguje? Jak tyto dva systémy spolupracují?
Vše samozřejmě začíná výrobou energie prostřednictvím větrné turbíny. Přeměňuje kinetickou energii větru na elektřinu. Střídavý proud se převádí na stejnosměrný (pomocí střídače, jako ve fotovoltaice), takže jej lze skladovat v lithium-iontových bateriích nebo jiných typech baterií. Když se zvýší poptávka po energii nebo je produkce větrné energie nedostatečná, systém automaticky odebírá energii ze zásobníku. Díky skladování energie můžeme řídit energii sledováním její výroby a spotřeby v reálném čase. To umožňuje maximální optimalizaci využití zdrojů.
Větrná energie v domácnostech je obrovský potenciál, který se vyplatí využít! Větrná elektrárna nám umožní užívat si energii zdarma po celý rok!