Przydomowa elektrownia wiatrowa - jaką turbinę wiatrową wybrać? Jaka turbina najlepsza do domu?

Po sukcesach fotowoltaiki czas na rozwój małych przydomowych elektrowni wiatrowych. Zaletą instalacji są małe gabaryty i spore możliwości produkcji prądu. Wybór urządzeń jest spory i można wystąpić także o dofinansowanie. Jakie urządzenia wybrać?

Spis treści

1. Jaka moc turbiny?
2. Moc turbiny, a prędkość wiatru
3. Jaki typ turbiny najlepszy?
4. Najważniejsze problemy przy wyborze turbiny

Jaka moc turbiny?

Profesjonaliści uważają, że na użytek małego domu jednorodzinnego potrzeba minimalnie turbiny o mocy 2,5 kW. Jeśli jednak myśli się o zaspokojeniu w 100% potrzeb na energię trzeba pomyśleć o mocniejszej 5 kW, czy nawet 10 kW. Zawsze w razie potrzeby nadwyżkę wyprodukowanego prądu można „zachomikować” w magazynach energii, np. dużych zasobnikach na wodę lub w akumulatorach.

• Magazyny energii, czyli efektywne wykorzystanie energii odnawialnej

Im większa moc i większy magazyn energii tym oczywiście wyższe koszty. Do wyliczenia potrzeb wskazany jest audyt i obliczenie zapotrzebowania. Trzeba policzyć dokładnie wszystkie ewentualne źródła poboru prądu z uwzględnieniem możliwych zwyżek zapotrzebowania w momencie jednoczesnej pracy wielu urządzeń jednocześnie. Można pokusić się o samodzielne obliczenie. Trzeba zrobić listę wszystkich urządzeń w domu i zsumować ich moc. Wyjdzie dość pokaźna liczba, ale mało prawdopodobne, że wszystkie urządzenia będą pracowały jednocześnie. Stąd wyliczony wynik można zmniejszyć mnożąc go przez 0,5. Z takimi szacunkami warto udać się do specjalisty, który doradzi jaka moc będzie w danym wypadku najbardziej efektywna.

Moc turbiny, a prędkość wiatru

Podawana przez producentów moc turbiny, czyli 2,5 kW, 5 kW jest tzw. mocą nominalną. Tyle wygeneruje ona mocy przy sprzyjających warunkach wiatrowych. Dla większości urządzeń moc nominalną osiągają turbiny przy prędkości 11 – 15 m/s, czyli 40 – 54 km/h. To spory wiatr, ale od razu trzeba powiedzieć, że dla opłacalności montażu turbiny przyjmuje się wartość średniej prędkości wiatru.

Jeśli w danym rejonie jej wartość wynosi ok. 5 m/s przyjmuje się, że są to korzystne warunki wiatrowe dla montażu. Im większa prędkość średnia, tym oczywiście lepiej. Takie warunki występuj na ok. 1/3 powierzchni naszego kraju; najlepsze w pasie nadmorskim i pobrzeża oraz północno-wschodnich pojezierzy.

Ważny jest również moment rozruchowy turbiny, który dla większości współczesnych modeli wynosi 2 m/s. To oznacza, że już przy takiej prędkości turbina rozpoczyna produkować prąd. Przy zbyt wysokiej prędkości wiatru powyżej wartości, mocy nominalnej turbina zaczyna pracować mniej efektywnie. Każdy model ma określoną maksymalną prędkość, przy której turbina jest automatycznie wyłączana ze względu na spadek wytwarzanej mocy i ryzyko zniszczenia urządzenia.

• Przydomowa elektrownia wiatrowa 3 kW, 5 kW czy 10 kW? Czy to się opłaca? Jaka elektrownia wiatrowa bez pozwolenia?

Jaki typ turbiny najlepszy?

Dom na uboczu czy dom na osiedlu jednorodzinnym lub gęsto zabudowanym przedmieściu to inne wymagania. Przydomowa elektrownia wiatrowa nie zajmuje wiele miejsca, ale może wywoływać u sąsiadów nieco obaw. Część uzasadnionych. Trzeba więc dobrać nie tylko odpowiednią moc, ale zastanowić się jaki jaki typ turbiny wybrać.

W energetyce wiatrowej spotyka się dwa typy turbin – z poziomą osią obrotu (HAWT) i pionową osią obrotu (VAWT). Oba rodzaje różnią się bardzo znacznie konstrukcyjnie od siebie. Mają także nieco odmienne cechy.

Turbiny HAWT

• wysoka sprawność wynosząca nawet 80%;
• osiąganie wyższej mocy przy mniejszej prędkości wiatru;
• estetyczny wygląd;
• lekka konstrukcja;
• średnica płatów wynosi przeciętnie 1 - 3 m;
• bardziej skomplikowana budowa;
• generowanie hałasu na poziomie 40 dB i więcej.

Turbiny VAWT

• pracują niezależnie od kierunku wiatru, nie musi być wyposażana w urządzenie naprowadzające na kierunek wiatru;
• duża wytrzymałość nawet przy wietrze powyżej 30 m/s;
• niemal bezgłośna praca nawet przy silnym wietrze;
• konstrukcja zabezpiecza przed drganiami
• bezpieczniejsza dla ptaków
• zwarta konstrukcja pozwalająca na umiejscowienie w trudniejszych warunkach zabudowy
• możliwość montażu w trenach o gęstej zabudowie
• niższa sprawność wynosząca 40%.

Przeczytaj też:

• Moja elektrownia wiatrowa 2024 - nawet 30 tys. zł dopłaty do przydomowej elektrowni wiatrowej. Dla kogo?

Najważniejsze problemy przy wyborze turbiny

Generowany hałas przez urządzenie może być uciążliwy dla sąsiadów, tym bardziej, że turbina musi być mocowana wysoko, najczęściej ponad dachem, więc odgłos jej pracy roznosi się w najbliższym sąsiedztwie. Z problemem hałasu i protestami sąsiadów zetknęli się choćby nieświadomi tego zjawiska właściciele pomp ciepła. Trzeba pamiętać, że już 40 dB generowane przez turbinę może powodować zmęczenie układu nerwowego, utrudniać zasypianie i wypoczynek. Obracające się niemal nieustannie łopaty wirnika także mogą budzić niepokój i rozdrażnienie.

Niewątpliwie właściciele większych działek lub tych, które znajdują się nieco na uboczu mają większe możliwości wyboru, chociaż im samym także może przeszkadzać hałas czy wirujące łopatki.

Turbiny z poziomą osią obrotu są wciąż częściej wybierane przez zainteresowanych montażem przydomowych siłowni wiatrowych. Wpływ na to ma wysoka sprawność urządzeń przy mniejszej prędkości wiatru i ich estetyczny wygląd. Jednym z najważniejszych czynników przy wyborze tego rodzaju turbiny pośród gęstej zabudowy jest dokładne zwrócenie uwagi na generowany hałas. Producenci często podają dane pomiaru hałasu w różnych odległościach od wirujących łopatek. Jeśli w odległości 30 m słyszalny odgłos pracy będzie mniejszy niż 35 dB, to można zakładać, że jeśli umocujemy urządzenie pośród domów, to nie powinno ono przeszkadzać sąsiadom. Dodatkowo warto je umieścić w takim miejscu, aby odległość od najbliższego domu była jeszcze większa.

Jeśli dom usytuowany jest na dość dużej działce, ale także pośród zabudowy to turbina o poziomej osi może być nieco głośniejsza, ale trzeba zadbać o takiej jej usytuowanie, aby odległości od ogrodzenia sąsiednich domów były możliwie jak największe.

W przypadku, gdy mieszkamy w strefach o najbardziej korzystnych warunkach wiatrowych i często możemy spodziewać się dni z dużymi prędkościami wiatru, to możemy wybrać turbinę o pionowej osi obrotu. Jej niższą sprawność zrekompensuje praca przy wietrznej pogodzie, a dodatkowo przy dużych prędkościach wiatru wciąż będzie można pozyskiwać prąd. Kompaktowe wymiary turbin z pionową osią obrotu i cicha praca zapewnią komfort użytkowania zarówno właścicielowi jaki sąsiadom.

• Mała elektrownia wiatrowa - czy się opłaca? Fakty i mity na temat wiatraków

Warszawa pięknieje na naszych oczach. Co warto zobaczyć w stolicy?

Zobacz galerię 28 zdjęć

Autor: Szymon Starnawski/Murator

To nie tylko symbol Warszawy, ale też budynek mieszczący w sobie liczne muzea, teatry i kawiarnie. Zdecydowanie warto wybrać się na taras widokowy Pałacu – bilety są tanie, a z wysokości 30. piętra roztacza się niesamowity widok na centrum stolicy.

Dariusz Jędrzejewski