Elektrownie wiatrowe klasyczne (Horizontal Axis Wind Turbine)

advertisement
Przydomowe elektrownie wiatrowe są najczęściej wykorzystywane do zasilania odbiorników elektrycznych
w domu, na działce letniskowej lub do ogrzewania wody bieżącej. Mogą zasilać odbiorniki RTV, lodówkę
lub komputer. Nadają się do zasilania oświetlenia, pomp wodnych instalacji solarnych i innych odbiorników
230V.
Podstawowe elektrownie wiatrowe występują w mocach od 500W do 3000W.
To czy dana elektrownia będzie wystarczająca do zasilania określonych odbiorników zależy od mocy tych
odbiorników, czasu ich pracy na dobę oraz siły występującego wiatru. Najczęściej w celu uzyskania
zasilania gwarantowanego stosuje się elektrownie wiatrowe z przetwornicą wyposażoną w przełącznik
Power Switch, zwany też bypass. W przypadku braku prądu z elektrowni wiatrowej takie urządzenie
automatycznie przechodzi w tryb zasilania z sieci energetycznej. W przypadku przywrócenia zasilania z
elektrowni wiatrowej następuje automatyczne przełączenie na zasilanie z przetwornicy.
Zwykle montując przydomowe elektrownie wiatrowe na konstrukcji nie związanej na stałe z gruntem nie
potrzeba pozwolenia na budowę. W razie konieczności wystąpienia do urzędu gminy z wnioskiem o
zgłoszenie budowlane warto posłużyć się następująca formułką: "Maszt telekomunikacyjny ogólnego
przeznaczenia zasilany autonomicznie energią wiatrową i/lub słoneczną".
Elektrownie wiatrowe klasyczne (Horizontal Axis Wind Turbine)
Elektrownia wiatrowa jest to zespół urządzeń służących do wytwarzania i magazynowania energii
elektrycznej.
Elektrownie wiatrowe mogą pracować samodzielnie. To znaczy jako jedyne, niezależne źródło energii
elektrycznej. Dzięki stosunkowo małemu obszarowi jaki zajmują turbiny wiatrowe są jednymi z
efektywniejszych źródeł pozyskiwania energii. W przypadku mniejszych instalacji tzw. małe elektrownie
wiatrowe często współpracują z fotoogniwami.
Ze względu na parametry techniczne przydomowe elektrownie wiatrowe dzielimy na małe, podstawowe i
zaawansowane.
Małe - o średnicy wirnika do 2m i mocy do 1000W, waga do 20kg.
Podstawowe - moce od 500W do 3kW sterowane mechanicznie do wiatru za pomocą ogona do 100kg wagi.
Zaawansowane - moc od 3kW, zaawansowane sterowanie elektronicznie, ponad 300kg.
W skład podstawowego zestawu elektrowni wiatrowej wchodzi trójfazowy generator elektryczny z
magnesami neodymowymi, wirnik z łopatkami, kontroler ładowania.
Opcjonalnie elektrownie wiatrowe można uzupełnić o:
1. akumulatory z przetwornicą jednofazową lub trójfazową,
2. sterownik grzałek z grzałkami do C.O. lub wody bieżącej,
3. przetwornicę on-grid do sprzedaży prądu do sieci energetycznej,
Najczęściej wiatraki przydomowe działają w systemach autonomicznych. Oznacza to, że nie są wpięte do
publicznej sieci energetycznej.
Na przydomowe elektrownie wiatrowe do mocy 20kW, które wytwarzają prąd na własne potrzeby, nie
potrzeba koncesji. Nie trzeba też zgłaszać ich użytkowania do zakładu energetycznego jeżeli nie są
podłączone do sieci publicznej.
Fotoogniwa
Jednym z podstawowych źródeł energii odnawialnej, możliwym do wykorzystania, jest Słońce. W
praktyce wszystkie źródła energii odnawialnej opierają się o energię słoneczną. Dzięki Słońcu występują na
naszej planecie takie zjawiska pogodowe jak deszcz (rzeki) i wiatr, ale tylko fotoogniwa zamieniają
bezpośrednio energię słoneczną w elektryczną.
Fotoogniwa wytwarzają prąd elektryczny dzięki promieniom słonecznym (fotonom) padającym na
powierzchnię absorpcyjną panela. Ze względu na brak elementów mechanicznych fotoogniwa są bardzo
niezawodne i proste w montażu. Fotoogniwa występują samodzielnie w postaci pojedynczych paneli lub w
zespołach nawet po kilkaset sztuk. Buduje się z nich farmy słoneczne po kilkanaście, kilkadziesiąt
kilowatów mocy.
Fotoogniwa mogą być mocowane na urządzeniach podążających za słońcem (tzw. trackery). Niestety w
naszych warunkach trackery nie bardzo się sprawdzają. Wzrost efektywności fotoogniw jest nieadekwatny
do kosztów trackera. Ze względu na oblodzenie jakie występuje zimą trackery ulegają uszkodzeniu. Ponadto
w czasie stosunkowo krótkich dni ilość prądu jaką pochłania obsługa trackera może nie pokryć energii
uzyskanej z fotoogniwa. Dlatego zalecamy raczej zwiększenie ilości fotoogniw bez stosowania
dodatkowych elementów mechanicznych niż stosowanie urządzeń podążających za słońcem.
Ogniwa fotoowoltaiczne (fotoelektryczne) składają sie z pojedyńczych cel elektrycznych. Grupy cel łączy
się w baterie słoneczne a grupy baterii słonecznych połączone są w panele słoneczne.
Elektronika
Żadne urządzenie elektryczne bez sterowania nie mogło by sprawnie pracować. Dlatego do naszych
zestawów elektrowni wiatrowych i słonecznych należy dobrać odpowiednie urządzenia kontrolujące ich
pracę.
Podstawowymi urządzeniami elektronicznymi do elektrowni są regulatory ładowania zwane też
kontrolerami. Regulatory najczęściej służą do ładowania akumulatorów. Bardziej zaawansowane sterują
pracą całej elektrowni oraz podłączonych do niej odbiorników. Są to tak zwane kontrolery dedykowane.
Niektóre regulatory ładowania są wyposażone w dodatkowe funkcje takie jak możliwość podbijania
napięcia wytwarzanego przez generator w celu ładowania akumulatorów nawet przy słabym wietrze.
Kolejnym urządzeniem elektronicznym jest przetwornica. Przetwornice mogą byc jednio fazowe lub
trójfazowe. Ich zadaniem jest zamiana prądu stałego DC na prąd zmienny AC zgodny z napięciem w sieci
energetycznej. W przypadku przetwornic o niewielkiej mocy spotyka się urządzenia zintegrowane z
kontrolerem. My nazywamy te urządzenia inwerterami a na rynku znane są też jako kombajny.
Przetwornice jako urządzenia wyspowe (niezależne od zewnętrznej sieci) działają autonomicznie.
Przetwornice takie mogą być wyposażone w przełącznik źródła zasilania: akumulatory-sieć energetyczna.
Taki przełącznik występuje pod nazwą Power Switch lub Bypass. Zupełnie inaczej przetwornice on-grid
wpina się bezpośrednio do sieci energetycznej w celu synchronizacji źródeł.
Osobną grupą są sterowniki grzałek. Często występują jako zespolone z kontrolerem ładowania ale te
zwykle nie spełniają wszystkich norm bezpieczeństwa. Dzieje się tak dlatego, że nie uwzględniają one
wszystkich sytuacji jakie mogą wystąpić: awaria grzałki, zagotowanie wody itp. Urządzenia takie
najczęściej występują w postaci kaskadowych grzałek.
Oświetlenie SMD NEW GENERATION
Oświetlenie SMD następca LED staje się coraz bardziej popularne. Poniżej wymieniono kilka cech, które
mogą pomóc w podjęciu decyzji dotyczącej wyboru oświetlenia.
Niskie rachunki – Dzięki niskiemu poborowi energii elektrycznej, lampy SMD pozwalają zmniejszyć
rachunki za prąd. Oszczędność zużycia energii wynosi 70-90% w stosunku do tradycyjnego oświetlenia.
Źródłem dodatkowych oszczędności są niskie koszty serwisu dzięki temu, że lampy mogą działać
bezobsługowo przez lata.
Ekologia – Niskie zużycie energii połączone z możliwością zasilania z baterii słonecznych przekłada się
na ochronę środowiska naturalnego. Co więcej, materiały wykorzystane w produkcji spełniają wymagania
dyrektywy RoHS, a lampa w całości może zostać poddana procesowi recyklingu. Unikalny układ diod
ogranicza rozproszenie światła przez co redukuje jego straty. Uproszczona budowa lampy SMD redukuje
jej ciężar.
Komfort i funkcjonalność – Zastosowanie SMD o wysokiej niezawodności i czasie życia liczonym
w dziesiątkach tysięcy godzin pozwala na długo zapomnieć o konieczności serwisowania. Inteligentny
system kontroli napięcia - zapobiega skokom zapewniając stałe napięcie. Pierwszy system optyczny, który
dzięki prostokątnemu zastosowaniu układu SMD pozwala uzyskać kontrolę nad snopem światła. Brak
wysokiego napięcia - nie przyciągają kurzu oraz nie emitując ciepła nie przyciągają owadów.
Prosta instalacja – Montaż oprawy SMD o klasycznej, sprawdzonej konstrukcji jest równie prosty jak
montaż zwykłej oprawy oświetlenia ulicznego. Dodatkowym atutem lampy jest możliwość doboru barwy
świecenia. Praca w niskiej temperaturze - nie zażółca. Brak migotania, lampy odporne na wstrząsy i
uderzenia. Brak promieniowania UV.
Bezpieczeństwo – Stosunkowo wysoki współczynnik oddawania barw (CRI), funkcja „fast-start” oraz duża
równomierność oświetlenia poprawiają widoczność. Brak efektu niekorzystnego oślepiania zwiększa
komfort i bezpieczeństwo ruchu drogowego zmniejszając liczbę wypadków. Lampy zaprojektowane do
oświetlenia ulic, chodników, placów. Nie oświetlają obszaru poza wyznaczonym.
Prestiż – Lampy SMD, stając się częścią krajobrazu, kształtują atmosferę miejsca, w którym się znajdują.
Dzięki swym unikalnym cechom zostają w pamięci tych, którzy choć raz je widzieli. Znajdują uznanie u
osób z wizją, która uwzględnia zarówno bezpieczeństwo użytkowników dróg jak i ochronę środowiska
naturalnego.
Oszczędności –przykładowe wyliczenie zwrotu kosztu inwestycji dla jednej lampy LED 15W i 30W jej
odpowiednika lampy sodowej wysokoprężnej o mocy 250W i 500W na maila 
Maszty i wieże
Zwykle do zamocowania urządzeń potrzebna jest jakaś konstrukcja.
W przypadku elektrowni wiatrowych taką konstrukcją jest maszt. Praktycznie wszystkie konstrukcje
masztowe odpowiednio zaprojektowane nadają się do zamontowania elektrowni wiatrowej.
W zależności od wielkości elektrowni i jej typu konstrukcja taka powinna spełniać określone parametry
wytrzymałości. Podstawowe rodzaje nośników pod elektrownię to słupy strunobetonowe, kratownice i
słupy stalowe. Każda z tych konstrukcji może występować jako samodzielnie wolno stojąca (wieża) lub
lekka, usztywniona poprzez liny odciągowe (maszt).
Pod kolektory słoneczne i fotoogniwa stosuje się stelaże. Ze względu na trwałość i estetyczny wygląd
proponujemy głównie stelaże aluminiowe. Wykonane są one z profili aluminiowych. Dzięki temu nie
rdzewieją i służą przez wiele lat.
Eksploatacja
Eksploatacja turbiny jest praktycznie darmowa, po jej zainstalowaniu, wedle szacunków producentów,
możemy z niej korzystać nawet 25 lat. Urządzenie nie potrzebuje dozoru pracownika, jednak, jak każdy
system mechaniczny, turbiny również narażone są na usterki. Właśnie dlatego, dla wygody i minimalizacji
ryzyka awarii, zaleca się przegląd techniczny, wykonywany co 1 – 2 lata. Wykwalifikowany pracownik
sprawdzi i usunie ewentualne usterki bądź nasmaruje części ruchome. Jeżeli chcesz maksymalnie wydajną i
bezawaryjną turbinę zaleca się kupowanie produktów od renomowanych firm, które nie tylko mają
doświadczenia, ale również oferują części najwyższej jakości. Ma to ogromne znaczenie, gdyż wiele małych
elementów turbiny poddawane jest ciągłemu ruchowi i przeciążeniu, a tylko specjalistyczne i rzetelne
wykonanie zapewnia wysoką jakość osprzętu.
Gdzie postawić?
Gdzie postawić? Pewną wskazówką w tej kwestii mogą być atlasy i mapy wietrzności, jednak nie oddają
one całej prawdy o uwarunkowaniach danego miejsca. Warto więc potraktować je jako wskazówkę i
skorzystać z doświadczeń lokalnej ludności, oraz własnych.
Gdy budujesz elektrownię wiatrową przy domu, to nie masz wielkiego wyboru, co nie oznacza jednak, że
możesz sobie postawić ją gdzie ci się podoba. Maksymalne wykorzystanie potencjału własnej działki jest
najważniejsza zasadą inwestycji. Przede wszystkim musisz odnaleźć miejsce, gdzie strumień wiatru ma
przepływ niezaburzony (laminarny). Unikaj miejsc, w których wieje silnie, ale przez 2-3 godziny w ciągu
dnia. Wykonaj pomiary, tak by znaleźć lokalizację w której wiatr będzie miał swobody i stały przepływ.
Dzięki
temu
turbina
maksymalizuje
wydajność
i
produkuje
najwięcej
energii.
Uważaj również na tzw. strefy zawirowań powietrza. Są to miejsca, gdzie powietrze zapętla się swobodnie
wirując. Rozmieszczenie wiatraku na takim obszarze znacznie osłabia jego wydajność, a więc im dalej
stawiasz wiatrak od tego miejsca, tym lepiej dla wirnika. Dlatego warto przeprowadzić pomiary wietrzności
na terenie całej działki, oraz przeanalizować potencjalne zyski i straty dla każdej lokalizacji. Wiele osób
stara się wykorzystać nie tylko uwarunkowania własnej działki, ale również okolic. Szukając specyficznych
miejsc potęgujących siłę wiatru. Stąd też często wiatraki lokowane są w okolicach prześwitów budynków,
przy niezalesionych pagórkach, bliżej szos, lub autostrad. Tam wiatr, przez brak naturalnych lub sztucznych
przeszkód płynie bardziej swobodnie (pagórki), lub przyspiesza (prześwity).
Download
Random flashcards
123

2 Cards oauth2_google_0a87d737-559d-4799-9194-d76e8d2e5390

ALICJA

4 Cards oauth2_google_3d22cb2e-d639-45de-a1f9-1584cfd7eea2

Pomiary elektr

2 Cards m.duchnowski

Create flashcards