Parametry techniczne turbiny wiatrowej będą wraz z warunkami lokalnymi i potrzebami gospodarstwa najważniejszymi czynnikami, determinującymi wybór konkretnego rozwiązania. Które z nich uwzględnia się na etapie projektowania przydomowych elektrowni? Odpowiedzi udzielają nasi eksperci.
Odnawialne źródła energii są najszybciej rozwijającą się gałęzią energetyki, pochłaniającą coraz większą część wydatków inwestycyjnych przedsiębiorstw i odbiorców indywidualnych. Oczywiste przyczyny takiego stanu rzeczy leżą w rokrocznie zaostrzanych limitach zużycia paliw nieodnawialnych, rosnących cenach energii oraz polepszającej się świadomości ekologicznej społeczeństwa.
Przez lata dominujące rozwiązanie w zakresie OZE stanowiły panele fotowoltaiczne. Z biegiem lat nastąpił prawdziwy boom na pompy ciepła, które są w stanie znacznie zredukować koszty ogrzewania, szczególnie w domkach jednorodzinnych. Turbiny wiatrowe mają stanowić uzupełnienie dla pierwszego spośród wymienionych, produkując prąd elektryczny z energii wiatru.
O ile przydomowe elektrownie wiatrowe mogą wyprodukować ilość energii, zdolną do zasilenia wszystkich odbiorników w typowym gospodarstwie, tak warunek niezbędny będzie stanowił szczegółowy dobór turbiny pod kątem potrzeb domostwa, izolacji, warunków lokalnych i okolicznej zabudowy. Wybór konkretnego rozwiązania i montaż powinny być przeprowadzane przez doświadczonych specjalistów na drodze szczegółowego audytu – tylko w ten sposób jesteśmy w stanie zagwarantować realne oszczędności płynące z inwestycji. Ekspert powinien odnieść wszystkie najważniejsze czynniki do parametrów technicznych turbiny, które będą determinowały jej wydajność. Najważniejsze spośród nich przedstawiamy poniżej.
Mocą nominalną nazywamy moc maksymalną, którą jest w stanie wytworzyć turbina wiatrowa przy optymalnych warunkach pracy, wyrażana w kilowatach [kW]. To najważniejszy parametr, determinowany m.in. przez średnicę wirnika, sprawność układu elektrycznego i prędkość wiatru. Energia wiatru jest proporcjonalna do powierzchni przepływu strumienia i trzeciej potęgi prędkości wiatru. Ze względu na zmienne warunki moc nominalna nie będzie więc generowana przez całą dobę. Szczegółowo kwestie te tłumaczymy w naszym poradniku o tym, jak dobrać moc turbiny wiatrowej.
Zgodnie z powyższym ilość energii wiatru zamienianej na prąd elektryczny w elektrowni zależy od prędkości wiatru. Ten, jak doskonale wiemy, nigdy nie wieje ze stałą prędkością. Zależnie od warunków atmosferycznych może przyjmować zarówno wartości wyższe, jak i niższe od prędkości minimalnej, potrzebnej do wytworzenia energii. Dlatego przyjmuje się, że w korzystnych warunkach turbina może wyprodukować ilość energii, odpowiadającą 25% iloczynu mocy nominalnej i godzin pracy.
Na potrzeby doboru turbiny odróżnia się średnią prędkość wiatru, występującą na danym terenie i określaną na podstawie danych historycznych, od optymalnej prędkości wiatru. Druga z wymienionych opisuje prędkość, przy której elektrownia jest w stanie wygenerować ilość energii bliską lub równą mocy nominalnej. Dla większości modeli dostępnych na rynku wynosi 12-15 m/ s.
Czyli parametr, o którym wspominaliśmy wyżej, nazywany też prędkością startową. Opisuje on graniczną prędkość wiatru turbiny wiatrowej, przy której konkretny model jest w stanie rozpocząć zamianę energii wiatru na energię elektryczną. Jest zależna od wielu czynników, takich jak średnica wirnika, czy rozmiar łopat (dla elektrowni poziomych HWAT). W większości modeli do zastosowań domowych wynosi ok. 3-5 m/ s, jednak coraz częściej spotyka się rozwiązania, będące w stanie pracować przy prędkościach zaledwie 1-2 m/ s.
Terminem tym określamy prędkość, powyżej której turbina nie jest w stanie generować energii elektrycznej. Zależy ona od zastosowanego generatora oraz innych aspektów konstrukcyjnych i wynosi zwykle 25-30 m/ s. Po jej przekroczeniu wirnik jest automatycznie wyłączany ze względów bezpieczeństwa urządzenia i instalacji elektrycznej. Z tego względu w kartach produktowych możemy spotkać ją także pod nazwą prędkości wyłączenia.
Jest to wykres przypominający literę “S”, który przedstawia zależność między prędkością wiatru a mocą elektryczną, którą generuje konkretny model turbiny wiatrowej. Wraz ze wzrostem prędkości wiatru rośnie wyprodukowana moc elektryczna, aż do osiągnięcia maksimum przy prędkości nominalnej. Powyżej niej ilość energii zaczyna spadać z uwagi na zbyt szybko obracający się wirnik, niebędący w stanie skutecznie jej przetwarzać, aż do wyłączenia przy prędkości maksymalnej.
Średnicą wirnika turbiny wiatrowej nazywamy średnicę koła, tworzonego przez łopaty. Większa średnica pozwala zwiększyć powierzchnię łopat, co przekłada się na możliwość wyprodukowania większej ilości prądu. W przydomowych elektrowniach osiąga ona zwykle 1-3 metry. Dla porównania, w dużych elektrowniach stosuje się turbiny z wirnikami o średnicy nawet 10 metrów.
Płaty w elektrowniach pionowych HWAT przetwarzają energię kinetyczną wiatru na mechaniczną, która następnie zamieniana jest przez wirnik i generator na prąd. Ich liczba wpływa na efektywność instalacji. W elektrowniach przydomowych najpopularniejsze pozostają wiatraki 1-3 płatowe.
Wysokość wieży to odległość od elementu mocującego do dachu, ściany lub podłoża a końcem, na którym zamontowany jest wirnik. Jej zwiększenie wiąże się ze wzrostem wydajności. Niestety będzie to również wiązało się z wyższymi kosztami budowy i ryzykiem uszkodzenia, np. w trudnych warunkach atmosferycznych.
W tym miejscu przypominamy, że w przypadku, gdy wysokość konstrukcji będzie wyższa niż 3 metry ponad poziomem dachu, do zainstalowania turbiny niezbędne będzie uzyskanie pozwolenia. Poza modelami montowanymi na dachach lub elewacji, jeśli nasze gospodarstwo posiada duże potrzeby energetyczne, możemy rozważyć montaż turbiny wiatrowej stojącej z odciągami, mierzącej zwykle 6-12 metrów. Z uwagi na brak fundamentu nie wymaga ona zezwolenia na budowę.
Energia elektryczna, wygenerowana przez turbinę, może zostać oddana do sieci energetycznej, wykorzystana na bieżące potrzeby bądź zmagazynowana w akumulatorach. W przypadku tego ostatniego rozwiązania najważniejsze będą takie parametry jak:
Jak wykazaliśmy na początku, sens ekonomiczny instalacji przydomowej elektrowni zależny będzie od szczegółowego doboru właściwego rozwiązania. Dlatego w AmperGo oferujemy usługę sprzedaży, doboru i montaż turbin wiatrowych na terenie całej Polski. Skontaktuj się z nami i umów się na profesjonalny audyt z naszym ekspertem.
Specjalizujemy się w ładowarkach do samochodów elektrycznych i stacjach ładowania. Doradzamy w zakresie zakupu i montażu stacji o przeznaczeniu prywatnym i komercyjnym. Zależy Ci na superszybkim ładowaniu, wysokiej wydajności, a może chciałbyś zainwestować w rozwiązania modułowe, które będziesz mógł stopniowo rozwijać? Jeżeli chciałbyś dowiedzieć sie więcej na temat dostępnych technologii ładowania samochodów elektrycznych, zasad działania i bezpieczeństwie ładowarek i wallboxów, a także ich optymalnych parametrów technicznych, skorzystaj z naszej pomocy. Mamy nadzieję, że wiedza, którą dzielimy się na naszym blogu, pomoże w podjęciu najlepszych decyzji dot. zakupu stacji ładowania.
Możliwość kupna na
raty 0%
