Vďaka veterným turbínam môžeme mať prístup k voľnej energii. Poďme teda zistiť všetko podstatné o tejto téme. V nižšie uvedenom článku vám vysvetlíme všetky problémy súvisiace s veternou energiou, ktorá sa dá využiť v každej domácnosti!
Pozrite si veterné turbíny vo veľkoobchode Onninen
Aké typy domácich veterných elektrární existujú?
O tom, že obnoviteľné zdroje energie sú u nás čoraz populárnejšie, niet pochýb. Vedie tu fotovoltika, no záujem získavajú aj iné druhy bezemisnej výroby energie. Hovoríme o veternej energii vyrábanej veternými turbínami . K dispozícii sú rôzne typy, o ktorých budeme diskutovať v tomto odseku.
Veľmi obľúbené sú veterné elektrárne s horizontálnou osou otáčania (HAWT - Horizontal Axis Wind Turbines), vyznačujúce sa tým, že majú rotor umiestnený v hornej časti stožiara. Vo vzťahu k vetru sa otáča horizontálne. Táto elektráreň funguje efektívne a generuje značné množstvo energie. Na druhej strane si takéto elektrárne vyžadujú vhodné podmienky – veterné aj priestorové.
- Ďalším typom sú veterné turbíny s vertikálnou osou otáčania (VAWT wind turbine - Vertical Axis Wind Turbines), kde sa rotor otáča vertikálne, vďaka čomu je možné pracovať v rôznych smeroch vetra a na menšom priestore. Takto funguje domáca veterná elektráreň VAWT, a preto sa teší veľkej obľube najmä v mestských oblastiach. Vertikálne veterné turbíny sú nielen tichšie, ale aj jednoduchšie na údržbu.
- Zaujímavo vyzerajú aj hybridné domáce veterné parky, ktoré kombinujú veternú energiu s inými obnoviteľnými zdrojmi, napríklad solárnymi panelmi. Takáto inštalácia zabezpečuje stabilné dodávky energie bez ohľadu na poveternostné podmienky.
- Veľmi inovatívnym riešením sú aj mikroveterné elektrárne. Takáto domáca veterná turbína je kompaktných rozmerov, takže je ideálna na použitie v rodinných domoch. Navyše ide o veternú farmu, ktorá sa ľahko inštaluje a dokáže napájať aj menšie zariadenia, ako aj podporovať iné zdroje energie. IN
- Stojí za to vedieť, že na trhu sú aj bezlopatkové turbíny, ktoré využívajú fenomén aerodynamickej rezonancie. Stále sú však vo fáze vývoja.
Koľko elektriny dokáže vyrobiť veterná turbína?
Koľko elektriny dokáže veterná turbína vyrobiť, závisí od viacerých faktorov. Medzi ne patrí veľkosť veternej turbíny, rýchlosť vetra a miesto inštalácie. Malá domáca veterná elektráreň s výkonom 1 až 10 kW dokáže ročne vyrobiť od niekoľkých až po niekoľko tisíc kilowatthodín (kWh).
Vezmime si napríklad veternú turbínu s výkonom 5 kW, ktorá je inštalovaná na mieste s priemernou rýchlosťou vetra (6 m/s). Ročne dokáže vyrobiť približne 8 000 kWh. V prípade stredných a veľkých turbín, aké sa používajú vo veterných elektrárňach, je výroba elektriny samozrejme väčšia.
Majú jednoducho väčší výkon, napríklad 2 MW, takže sú schopné vyrobiť asi 5-6 miliónov kWh ročne (ak je správny vietor). Ešte pokročilejšie - vysokoúčinné veterné turbíny s výkonom 3-4 MW dosahujúce ročnú produkciu až 10-12 miliónov kWh.
Výber výkonu veternej turbíny
Aby ste boli spokojní s tým, ako veterný mlyn funguje a či efektívne vyrába elektrinu, musíte upraviť výkon turbíny. Toto je kľúčová otázka tejto investície. Je potrebné vziať do úvahy viacero faktorov. Pri plánovaní domácej veternej farmy by sa mali posúdiť miestne veterné podmienky. Priemerná rýchlosť vetra, ale aj smerovosť do značnej miery určuje výkon veterných mlynov. Pamätajte, že tam, kde sú tieto otáčky nižšie, môže mať turbína nižší výkon, pretože sú navrhnuté presne na takéto podmienky.
Výkon domácej veternej farmy závisí aj od dopytu po energii, preto musíme dôkladne analyzovať, ako sa energia v domácnosti využíva. V menších závodoch, kde nie je energetická náročnosť zvlášť vysoká, postačujú turbíny s výkonom 1-10 kW. Väčšie inštalácie, keď je viac zdrojov energie, a teda spotreba elektriny je väčšia, môžu vyžadovať turbínu s výkonom 50 kW alebo aj viac.
Ďalším mimoriadne dôležitým faktorom je trieda drsnosti terénu. Existuje až 9 takýchto tried, ktoré popisujú rôzne typy terénu. Čím nižšie, tým lepšie, pretože turbína je schopná vyrobiť viac energie. Napríklad trieda 0 je povrch vodnej plochy, trieda 1 - otvorené obhospodarované plochy s nízkou samostatnou zástavbou, kde je mierne zvlnený terén, trieda 3 - malé mestá, obce, obhospodarované plochy s početnými živými plotmi a trieda 3. 4 - veľmi veľké mestá s väčšími budovami, kde sú vysoké budovy vrátane mrakodrapov.
Na výpočet množstva energie berieme do úvahy priemernú rýchlosť vetra a počet hodín prevádzky zariadenia. Ak sú podmienky ideálne, elektráreň dokáže vyrobiť približne 25 % súčinu nominálneho výkonu a prevádzkových hodín. Vzorec je nasledovný: menovitý výkon turbíny [kW] x počet prevádzkových hodín [h] x 365 dní x 0,25 = kWh/rok.
Pozrite si veterné turbíny vo veľkoobchode Onninen
Náklady na výstavbu a inštaláciu domácej veternej turbíny
Koľko stojí domáca veterná elektráreň, to najviac zaujíma každého človeka, pre ktorého je táto investícia prioritou. Samozrejme, všetko závisí od toho, do akého veterného generátora chceme investovať. V prípade malých zariadení (od 1 do 10 kW) sa náklady na nákup a inštaláciu tohto generátora budú pohybovať od niekoľkých do niekoľkých tisíc zlotých. Napríklad pri výbere elektrárne s výkonom 5 kW musíte zaplatiť od 20 000 do 50 000 PLN. To je dosť veľký sortiment, no veľa rozhoduje o tom, akého výrobcu a technológiu si vyberieme.
Veľkú časť nákladov treba vyčleniť na výstavbu celej štruktúry domácich veterných elektrární. Jedným z najdôležitejších prvkov je stožiar, na ktorom je namontovaná turbína. Potrebujete niekoľko alebo dokonca niekoľko tisíc zlotých. Na druhej strane inštalácia a montáž stožiara a turbíny, ako aj pripojenie zariadenia k elektrickému systému stojí od 10 000 do 30 000 PLN, čo je dosť veľa. Ak si chceme elektrinu ušetriť na neskôr, musíme myslieť aj na špeciálny systém skladovania energie. Takže tu budú potrebné batérie. Vždy by ste si mali pripočítať dodatočné náklady, napríklad náklady na údržbu a servis turbíny. Zároveň si pamätajme, že veľké finančné výdavky, ktoré treba vynaložiť, sa dajú mierne znížiť, k čomu pomôžu dotácie a daňové úľavy.
Kde v Poľsku sa oplatí postaviť domáce veterné turbíny?
Predtým, ako sa rozhodneme postaviť si domácu veternú turbínu, mali by sme si najprv zistiť, aké sú v danej oblasti veterné podmienky a aká je presne priemerná ročná rýchlosť vetra v regióne. Ak je nízka, pod 2,5 m/s, takáto investícia nemusí byť zisková. Takéto podmienky sa však vyskytujú najmä v južnom Poľsku. Určite lepšia situácia je v severovýchodnom Poľsku, kde sú veľké, otvorené priestranstvá. Najlepšie miesto je však – neprekvapivo – pri Baltskom mori. Priemerná rýchlosť vetra je tu vyššia ako v iných častiach krajiny.
Na druhej strane je možné využiť potenciál veternej elektrárne všade, nielen na severe. Aby sa tak stalo, musíme vedieť, ako čo najlepšie využiť polohu našej parcely. Je tu niekoľko dôležitých pravidiel. Jedna z nich sa týka inštalácie nad strechou budovy, ktorá je zvyčajne najväčšou prekážkou prúdenia vetra. To isté povieme aj o vzdialenosti od domova. Turbína by mala byť dosť blízko (asi do 10 m), aby sa zabránilo odrazu vetra od povrchu budovy. Na druhej strane sa hodí aj oveľa väčšia vzdialenosť – nad 40 metrov. Niektorí ľudia inštalujú túto inštaláciu aj na strechu budovy. Veterná elektráreň nemôže byť za žiadnych okolností inštalovaná v blízkosti mrakodrapov, v hustých budovách v nízkej nadmorskej výške alebo v údoliach.
Zaujímavou informáciou v súvislosti s inštaláciou turbíny je, že 70 % vetrov v Poľsku fúka zo západu, takže z tohto smeru by nemali byť žiadne prekážky. Preto je lepšie umiestniť veterný mlyn na západnú stranu ako na východnú. Ak to vezmeme do úvahy, dajte nám vedieť, že vysoký les necelých 200 metrov západne od veternej farmy je veľmi nepriaznivý, prakticky vylučuje zmysel tejto investície. Nezabúdajme na právne otázky, najmä pokiaľ ide o podmienky rozvoja a plán územného rozvoja. Rovnako dôležité je stavebné povolenie, v súlade s ustanoveniami stavebného zákona.
Prevádzka domácej veternej farmy s akumuláciou energie
Domáca veterná elektráreň je dokonalým riešením, vďaka ktorému získame ešte viac, keď ju skombinujeme so zásobníkom energie. Zabezpečíme tak stabilné dodávky elektriny bez ohľadu na premenlivosť poveternostných podmienok. ako to funguje? Ako tieto dva systémy spolupracujú?
Samozrejme, všetko to začína výrobou energie prostredníctvom veternej turbíny. Premieňa kinetickú energiu vetra na elektrickú energiu. Striedavý prúd sa mení na jednosmerný prúd (pomocou meniča, ako vo fotovoltaike), takže ho možno skladovať v lítium-iónových batériách alebo iných typoch batérií. Keď sa zvýši dopyt po energii alebo je produkcia veternej energie nedostatočná, systém automaticky čerpá energiu zo zásobníka. Vďaka skladovaniu energie môžeme riadiť energiu sledovaním jej výroby a spotreby v reálnom čase. To umožňuje maximálnu optimalizáciu využívania zdrojov.
Veterná energia v domácnostiach je obrovský potenciál, ktorý sa oplatí využiť! Veterná elektráreň nám umožní užívať si energiu zadarmo po celý rok!