Tekst we współpracy z

Jest firmą wyłącznie z kapitałem krajowym, produkującą i dystrybuującą przydomowe elektrownie wiatrowe AirGenerator oraz fotoogniwa QXPV.

W 2008 roku została sprofilowana wyłącznie na odnawialne źródła energii, trzy lata później rozpoczęła produkcję własnych elektrowni wiatrowych Y-type Power Generator, sterowników elektronicznych, kontrolerów do grzania wody i systemów sieciowych.

Oferuje turbiny wiatrowe i fotoogniwa dla klientów, którzy oczekują wysokiej wydajności stosowanych rozwiązań.

Więcej na www.generatory-wiatrowe.pl/

2014-12-17 11:44:44

Turbiny wiatrowe

Odnawialne źródła energii, w tym  energia otrzymywana z wiatru, są alternatywą dla powszechnie stosowanych w Polsce paliw kopalnych. Zgodnie z dyrektywą UE od 2020 roku w naszym kraju 15 procent wytworzonej energii będzie musiało pochodzić z OZE. Mając to na uwadze, planując budowę domu powinieneś zastanowić się czy obok niego nie zamontować wiatraka, który pozwoli ci np. dostarczyć energię do ogrzania wody w domu.

DOBÓR MIEJSCA POD ELEKTROWNIĘ WIATROWĄ

Wstępną ocenę efektywności miejsca instalacji wiatraka możesz wykonać samodzielnie. Istnienie obiektów wysokich (przeszkód dla wiatru) w okolicy bliższej niż 100 m od instalacji wyklucza sens montażu wiatraka do celów komercyjnych. Wraz z odległością rośnie dopuszczalna wysokość przeszkód.

W Polsce kierunkiem, z którego wieją dominujące wiatry jest zachód. W związku z tym istnienie wysokiej góry a nawet kilkumetrowej skarpy od tej strony wpływa negatywnie na efektywność turbiny. 

Strefy energetyczne wiatru, źródło www.baza-oze.pl

Podobnie wysoka ściana od strony wschodniej powoduje odbicia wiatru i zakłóca pracę generatora. Jeżeli ukształtowanie naturalnych przeszkód jest wzdłużne do linii wschód-zachód, to dwa najlepsze miejsca na montaż turbiny wiatrowej znajdują się w skrajnych miejscach takiego przesmyku. Z oczywistych względów te miejsca to szczyty po prawej i lewej stronie jako punkty najwyższe oraz środek wąwozu.

Najlepsze efekty uzyskuje się w wąwozach w kształcie „siodła” gdzie wiatrak jest montowany w środkowym punkcie. Tam spiętrzają się i kumulują wiatry z większej ilości kierunków. Dodatkowo efekt lejka zwiększa prędkość wiatru. W konsekwencji takie miejsce dla małego wiatraka może być nawet korzystniejsze niż montaż na szczycie skarpy. Wiatr ma to do siebie, że wieje średnio na całej planecie. W związku z tym jeżeli są miejsca o słabszej wietrzności to muszą być inne wybitnie wietrzne.

Dlatego nie mając absolutnej pewności prawidłowego wyboru miejsca instalacji ostateczną decyzję o montażu elektrowni wiatrowej powinieneś podjąć po konsultacji ze specjalistą. Trzeba się liczyć z tym, że ekspertyza dotycząca planowanego miejsca instalacji będzie usługą odpłatą. Zwykle jednak te koszty są wliczone w wartość instalacji. Poniesienie tych kosztów jeżeli nawet nie gwarantuje w 100 proc. najwyższej efektywności prądnicy, to przynajmniej w przypadku niekorzystnych warunków ogranicza wielokrotnie większe nakłady na montaż nieefektywnego rozwiązania.

 

WYBÓR URZĄDZEŃ

Skoro już ustaliłeś, że w danym miejscu montaż wiatraka jest uzasadniony, pozostaje ci jeszcze wybór konkretnego rozwiązania. Na rynku dostępnych jest wiele urządzeń a różnią się typem oraz ich mocą.

MOC ZNAMIONOWA

Różni je przede wszystkim moc znamionowa. Niestety sama moc urządzenia często okazuje się wartością nie dającą się porównać. W pewnych warunkach urządzenia o mocy np. 500W mogą produkować średnio w ciągu roku więcej energii niż urządzenia o mocy nawet 3 kW.

Oznacza to, że podwojenie prędkości wiatru przekłada się na ośmiokrotny wzrost energii.

Jeżeli porównamy wiatrak 500 W uzyskujący swoją moc znamionową przy prędkości 8 m/s oraz wiatrak 3000 W uzyskujący moc znamionową przy prędkości wiatru 12 m/s okaże się, że przy średniej prędkości wiatru w Polsce dochodzącej do 5,5 m/s mniejszy wiatrak częściej będzie uzyskiwał większą moc niż większy wiatrak, który wymaga większej prędkości wiatru. Nie należy od razu z tego powodu pochopnie wyciągać wniosku, że zawsze mniejszy wiatrak lub wiatrak o  mniejszej prędkości znamionowej wiatru będzie lepszym rozwiązaniem. Zależy to od konkretnej aplikacji.

Przede wszystkim wiatrak musi być przystosowany konstrukcyjnie do naszych, polskich warunków lokalnych. Przyjmuje się, ze względu na uśrednione warunki wietrzności w Polsce, że prędkość wiatru na poziomie 10 ms jest w większości wypadków najlepszą wartością, która powinna być brana pod uwagę do celów porównawczych różnych modeli turbin wiatrowych. 

TYP ELEKTROWNI

Istotnym kryterium wyboru jest typ elektrowni wiatrowej. Ogólnie można określić, że turbiny wiatrowe dzielą się na te o poziomej osi obrotu (klasyczne) oraz te o pionowej osi obrotu (tzw. VAWT). W ramach każdego typu występują podgrupy. Dla uproszczenia przyjmujemy, że mówimy o klasycznych turbinach z trzema łopatkami oraz o najpopularniejszych elektrowniach pionowych Savoniusa.

pionowa elektrownia, źródło archiwum Air Generator pionowa elektrownia, źródło archiwum Air Generator

Najwydajniejsze są elektrownie poziome o klasycznej budowie.  Wynika to z prostego faktu, że w przypadku tych ostatnich zawsze jedna z łopat „pracuje pod wiatr”, tym samym tracąc część energii. Ogólnie możemy więc założyć, że elektrownie klasyczne powinny być montowane wszędzie gdzie tylko można, a elektrownie o pionowej osi obrotu montuje się tam, gdzie klasyczne turbiny jest trudno zastosować. Te szczególne przypadki to najczęściej montaż na dachu budynku.

Elektrownie pionowe zwykle charakteryzują niskie obroty i tym samym nie przenoszą drgań oraz są wyjątkowo ciche. W każdym innym wypadku elektrownie klasyczne Y-type są lepszym rozwiązaniem.

MOC URZĄDZENIA

Elektrownia wiatrowa o mocy 2kW zamontowana w dobrym miejscu jest wystarczająca do zaspokojenia wszystkich potrzeb małego gospodarstwa domowego, o ile grzanie wody zostanie wyłączone z instalacji elektrycznej.

Moc 3kW elektrowni jest wystarczająca przy zwykłym gospodarstwie, bez potrzeby wyjątkowego dbania o jak najskuteczniejsze wykorzystanie wyprodukowanej energii. 5kW wystarcza na całkiem swobodne gospodarowanie energią elektryczną i umożliwia grzanie bieżącej wody.

W przypadku elektrowni wiatrowej o mocy 10kW możesz sobie pozwolić na zasilanie dowolnych odbiorników energii elektrycznej poza ogrzewaniem budynku. Dysponując mocą wiatraka 20kW możesz zasilać wszystkie odbiorniki elektryczne w ramach sporego gospodarstwa razem z podstawowym ogrzewaniem budynku.

Idąc w drugą stronę, moc 1kW wystarcza często do zasilania oświetlenia, 500W jest wystarczające do zasilania odbiorników na działce letniskowej lub jako źródło energii dla pojedynczego urządzenia elektrycznego. Zwykle elektrownie 300W stosuje się do wspomagania zasilania lamp hybrydowych. Mini elektrownie wiatrowe o mocy około 100W służą do podtrzymania zasilania oświetlenia lub krytycznego podtrzymania zasilania urządzeń.

lampy hybrydowe, www.elektrownia.zafriko.pl lampy hybrydowe, źródło oferia.pl

ASPEKTY PRAWNE

Elektrownie wiatrowe jako urządzenia infrastruktury technicznej w większości wypadków wymagają uzyskania pozwolenia na budowę. W praktyce wszystkie urządzenia, które posiadają fundamenty podlegają pod prawo budowlane. Dlatego w większości wypadków przed montażem przydomowej elektrowni wiatrowej należy wystąpić o wydanie warunków zabudowy.

Jeżeli konstrukcja nie jest na stałe związana z gruntem, to może być uznana za tzw. instalację tymczasową. Wystarczy wówczas jedynie zgłoszenie wykonania prac instalacyjnych. Wielokrotnie udało się uniknąć skomplikowanej procedury występując z wnioskiem o wzniesienie masztu np. do celów telekomunikacyjnych. Po jego wzniesieniu już nie ma żadnych formalnych przeszkód w celu zamontowania na istniejącym maszcie lampy, flagi czy właśnie małej elektrowni wiatrowej. Można wiatrak także przymocować do budynku jeżeli zmieści się w przestrzeni trzech metrów obrysu budynku.

Sama elektrownia wiatrowa jest tyko zwykłym urządzeniem. Nie ma prawa zabraniającego używania agregatu spalinowego, który hałasuje i wytwarza spaliny. Prądnica elektrowni nie robi nic innego niż prądnica w agregacie spalinowym. Obracając się wytwarza prąd elektryczny.

Budując nowy dom jesteś w tej komfortowej sytuacji, że po pierwsze i tak musisz wystąpić o pozwolenie na budowę, więc w ramach jednej procedury możesz też wpisać wiatrak jako urządzenie infrastruktury technicznej do planów budowy. Po drugie zgodnie z nowym prawem budowlanym, każdy nowy budynek powinien być wyposażony w jakieś odnawialne źródło energii. Tym samym wybór przydomowego wiatraka jako naturalnej konsekwencji sprostania wymogom prawa nie powinien wiązać się z jakimiś obostrzeniami ze strony urzędników.

Zaznaczamy, że mówimy wciąż o wiatrakach przydomowych a nie przemysłowych. Ponieważ instalacja wiatraka przydomowego nie przekracza wysokości 30 m, nie jest wymagane uzyskanie zgody lotnictwa i nie potrzeba robić badań oddziaływania na środowisko. Spotykając się z różnymi sytuacjami zalecamy ubezpieczyć instalację. Już obecnie kilka firm w Polsce oferuje ubezpieczenie takich urządzeń w ramach ochrony budynku.

Pozostaw swój komentarz.

waldek.rj @ 2013-11-20 16:52:50.280726

Czy ma ktoś turbinę wiatrową do ogrzewania budynku, jakie zasobniki macie i czy ktoś ma z tym doświadczenie (interesuje mnie jak było w zimie, czy wiatrak wydolił i jakiej mocy prądnica, pojemność zasobnika, powierzchnia do grzania...) 

wojciech.olszewski@biuroaltima.pl @ 2014-01-24 17:27:15.258366

dobre pytanie. Też oczymś takim myślę. :)

    Ważne informacje
  • - najczęściej popełniane błędy
  • - na co zwrócić szczególną uwagę
  • - ile to kosztuje?

Już się zdecydowałeś i wiesz, że źródłem energii odnawialnej w twoim energooszczędnym domu będzie wiatr. A jak wiatr to koniecznie musisz zamontować przy swoim domu wiatrak. Tylko jaki powinien on być, żeby inwestycja stała się opłacalna? Najogólniej mówiąc taki w sam raz tj. „skrojony” na miarę twoich potrzeb.

Żeby tak się stało i żebyś ustrzegł się błędów powinieneś zwrócić uwagę na kilka spraw:

  1. Jeżeli dom będzie w pobliżu wysokich budynków czy np. lasu, to już na etapie planowania musisz zrezygnować ze stawiania wiatraka. Dlaczego? Bo elektrownia wiatrowa nie może działać bez wiatru.
  2. Kiedy kupiłeś już wiatrak koniecznie przed postawieniem zapoznaj się z instrukcją jego montażu, obsługi czy warunkami gwarancji.
  3. Przyjęcie mocy znamionowej urządzenia jako tej dostępnej w każdej chwili jest założeniem błędnym. Wydaje się, że kiedy wiatr nie wieje lub wieje słabo, ilość wytworzonej energii będzie mniejsza niż kiedy wieje wiatr z mocą znamionową. Jednak tak nie jest.
  4. Nie możesz przyjmować średniej prędkości wiatru jako wyznacznika ilości wytworzonej energii. Jeżeli w dwóch okresach średnia prędkość wiatru jest identyczna to wcale nie oznacza równej ilości wytworzonej energii. Przykład: w połowie okresu wiatr nie wieje, a w drugiej połowie wieje z mocą znamionową. Średnia wynosi ½, a ilość wyprodukowanej energii wynosi ½ mocy znamionowej. Drugi przypadek kiedy wiatr w całym okresie wieje z ½ mocy znamionowej. Średnia także wynosi ½, ale w tym wypadku suma ilości wyprodukowanej energii jest mniejsza ponieważ przy połowie mocy siły wiatru wiatrak nie produkuje połowy mocy tylko około ¼.
  5. Nie stawiaj wiatraka na istniejących już konstrukcjach. Może ci się wydawać, że jakaś wygląda na solidną i trwałą. Niestety tak nie jest. Po pierwsze stare konstrukcje stalowe mogą być już przerdzewiałe, szczególnie w miejscach spawów. Z kolei konstrukcje betonowe mogą pękać pod wpływem drgań wywołanych ruchem obrotowym wirnika turbiny. Dlatego powinieneś skorzystać z konstrukcji przygotowanych pod konkretny generator niż montować urządzenia na niepewnym gruncie.
  6. Nie oszczędzaj na przewodach elektrycznych. Prąd płynąc w przewodniku stawia opór. Im cieńsze przekroje przewodów tym opór większy. Dlatego przy krótkich przewodach, do 35m, zastosuj kable o przekroju 3x2,5mm2 a przy dłuższych odległościach - 4 mm2, a nawet 6 mm2 (przy przewodach do ponad 200 m).
  7. Pamiętaj o odpowiednim doborze źródła energii do mocy pobieranej przez odbiorniki. Teoretycznie już elektrownia wiatrowa o mocy 3kW wyprodukuje w kilowatogodzinach tyle energii ile zużywa przeciętne gospodarstwo domowe. Niestety jeżeli uwzględnisz straty związane z magazynowaniem, przesyłaniem i przetwarzaniem energii oraz weźmiesz pod uwagę brak możliwości magazynowania zapasów prądu w dłuższym czasie, musisz wiedzieć, że w pewnych okresach w roku ilość energii produkowanej przez wiatrak będzie ograniczona a w innych będziesz miał nadwyżkę, którą nie będziesz  mógł zagospodarować. To może się zmienić wraz z ustawą o OZE (możliwość przesyłania jej do sieci energetycznej).
  8. Jeżeli zainstalujesz u siebie wiatrak o mocy 2kW to musisz pamiętać, że wystarczy ci to do podgrzania wody użytkowej ale już nie będzie wystarczające do ogrzania budynku.  Może on wspomóc ogrzewanie, ale nie ma mowy by stanowił urządzenie, dzięki któremu utrzymamy stałą temperaturę w budynku.

Kiedy wiesz już czego się wystrzegać przy stawianiu przydomowej elektrowni wiatrowej, powinieneś zastanowić się na co zwrócić uwagę, o czym warto pamiętać już na etapie budowy:

  1. Zapamiętaj, że im  mniejsza elektrownia tym większa rozbieżność między mocą znamionową a ilością wyprodukowanej realnie energii. 
  2. Projektując zasilenie wyspowe z odnawialnych źródeł energii rozważ połączenie kilku metod. Stabilniejsze zasilanie będzie przy połączeniu np. wiatraka o mocy 2kW współpracującego z fotoogniwami 600 W niż wykorzystanie samego wiatraka 3kW. 
  3. Mając do wyboru kilka różnych modeli elektrowni wiatrowych o tych samych mocach znamionowych kieruj się parametrami przy mniejszych prędkościach wiatru. 
  4. Turbina wiatrowa z cienkimi łopatkami będzie głośniejsza od tej z szerszymi płatami, ponieważ będzie musiała się szybciej kręcić żeby uzyskać taką samą wydajność.
  5. Nie jest to regułą, ale urządzenia najtańsze zwykle są najgorszej jakości. Pewne jest natomiast to, że najdroższe urządzenia na pewno nie są bezawaryjne. 
  6. Nie kupuj urządzenia wykonanego z plastyku (nie osłonki tylko elementy konstrukcyjne). Będzie nietrwałe. 
  7. Instalacja elektryczna w budynku powinna umożliwiać wydzielenie osobnych obwodów. Chodzi nie tylko o odcięcie zasilania poprzez rozłączenie bezpiecznikiem przewodu fazowego ale także przewód zerowy nie może być wspólny dla całej sieci w budynku. Elektrownia wiatrowa produkuje prąd zmienny. Pomijając szczegóły techniczne w instalacji wyspowej osiągamy 230V nie poprzez różnicę potencjałów między 0V a 230V, ale tak jak na statku morskim poprzez różnicę pomiędzy -115V a 115V.
  8. W budynku powinieneś przewidzieć miejsce na infrastrukturę techniczną z łatwym dostępem.  Najlepiej byłoby gdyby znalazła się ona przy przedsionku obok licznika energii. 
  9. Komponenty elektrowni takie jak łopatki turbiny, generator i kontroler muszą pochodzić od jednego modelu. Nie jest dopuszczalne np. montowanie łopatek od innego modelu elektrowni. Wpływa to bezwzględnie na bezpieczeństwo i trwałość urządzenia. 
  10. W przypadku możliwości wyboru miejsca montażu na działce kieruj się wysokością miejsca instalacji oraz zwrócić uwagę na fakt, że 70 proc. wiatrów w Polsce wieje z kierunku zachodniego.

 

ZAPAMIĘTAJ!

Przede wszystkim należy zwrócić uwagę na wydajność z jaką elektrownia wiatrowa będzie pracowała. Najczęściej będzie to siła wiatru około 4,5-5,5 m/s,  bo takie przeciętnie prędkości wiatru występują w Polsce.

Oczywiście jeżeli masz miejsce ze średnią prędkością wiatrów większą, to tylko lepiej. Okazuje się często, że dana elektrownia wiatrowa zaczyna bardzo szybko pracować, przy niewielkiej prędkości wiatru, ale później, przez długi czas osiąga bardzo małe moce, aż do momentu zbliżenia się do prędkości wiatru około 10 m/s. Wówczas wykazuje pełną moc. 

I jeszcze koszty. Ceny podstawowych komponentów elektrowni (turbina, generator, kontroler) dla małych elektrowni przydomowych o mocy 2kW  to 8600 zł,  a 3kW – 13200 zł. Z kolei kompletna instalacja wykonana przez ekipę instalatorów dla urządzenia 2kW  to 32000 zł, a 3kW – 40000 zł. Szacunkowy koszt urządzeń i wszystkich elementów przy instalacji sposobem gospodarczym wynosi: 2kW – 20000 zł, a 3kW – 24000 zł. Wszystkie podane tutaj ceny to kwoty brutto.



Ustawa o OZE dyskryminuje energetykę wiatrowąW projekcie ustawy o OZE pojawił się zapis zakładający, że 100% produkcji energii elektrycznej zadeklarowanej w aukcji podlega rozliczeniu co 3 lata pod sankcją kary. Proponowane rozwiązanie budzi liczne kontrowersje wśród ekspertów oraz inwestorów, którzy podkreślają, że różnice w prognozowanej produkcji energii z wiatru, a tym ile jej się wytwarza w cyklach kilkuletnich, sięgają 15%.Przeczytaj >>
Szansa na ożywienie w wiatrakachEnergetyka wiatrowa w 2013 roku znalazła się w dołku. W obecnym jest szansa na przynajmniej kilka nowych, ciekawych projektów.Przeczytaj >>
Z wiatrem do EuropyMoże być zefirkiem przynoszącym ulgę w upalne dni. Może być także wichurą zrywającą dachy z domów. Jako pomocnik jest nieoceniony, gdy jego energię możemy wykorzystać do naszych celów. Wystarczy, że na jego drodze postawimy wiatrak. Wtedy wiatr, bo o nim tutaj mowa, pokazuje, na co go stać.Przeczytaj >>
Morze jak elektrowniaW grudniu 2012 roku zakończył się pierwszy etap budowy London Array - największej morskiej farmy wiatrowej na świecie. Powstaje w Anglii  w odległości ponad 20 km od ujścia Tamizy.Przeczytaj >>
Wiatrowe zagrożenie z NiemiecNadprodukcja energii wiatrowej na północy Niemiec jest odczuwalna w Polsce. W okresach wzmożonej pracy niemieckich wiatraków prowadzi to do wyłączania mocy produkcyjnych w zachodniej części kraju.Przeczytaj >>

Nasi partnerzy