Nowoczesna turbina wiatrowa to świetne źródło odnawialnej energii, która gwarantuje pracę zarówno w dzień jak i w nocy niezależnie od pogody. W dobie rozwijającej się energetyki OZE jest coraz chętniej wykorzystywane zarówno przez duże koncerny jako przemysłowe generatory prądu jak i odbiorców indywidualnych produkujących prąd na własne potrzeby. W poniższym artykule postaramy się przybliżyć najważniejsze zagadnienia dotyczące instalacji turbin wiatrowych.
Turbina wiatrowa rodzaje i typy.
Generatory wiatrowe dzielimy na dwa typy przemysłowe wolnoobrotowe i do zastosowań domowych szybkoobrotowe. Skupimy się na tym drugim modelu przeznaczonym dla zwykłego użytkownika. Turbiny wiatrowe do zastosowań domowych są urządzeniami szybkoobrotowymi oznacza to, że nie wystarczy widzieć jak łopaty się kręcą aby wytwarzać prąd. Łopaty rotora powinny obracać się tak szybko aby były niewidoczne wtedy możemy mówić o rozpoczęciu ładowania. Kategoria turbin wiatrowych do zastosowania nieprzemysłowego dzieli się na dwie podkategorie. Turbiny pionowej osi obortu oraz tradycyjne turbiny z poziomą osią obrotu.
Pozioma oś obrotu.
To najbardziej rozpoznawalna przez wszystkich turbina wiatrowa. To klasyczna konstrukcja gdzie śmigła obracają się w poziomej osi obrotu a tylny statecznik wyznacza kierunek przepływu wiatru. Statecznik zapewnia zawsze optymalny kierunek ustawienie w kierunku nacierającego wiatru. Wymagają jednak odpowiedniej lokalizacji i umiejscowienia o czym więcej poniżej.
Pionowa oś obrotu.
To konstrukcja gdzie łopatki obracają się dookoła turbiny w pionowej osi obrotu. Tego typu wirnik charakteryzuje się niższą sprawnością niż w przypadku poziomej osi obrotu ale dzięki swojej konstrukcji nie jest tak wrażliwa na miejsce montażu i może być zamontowana np na dachu budynku. Znacząco ułatwia to wybór miejsca instalacji.
Miejsce instalacji turbiny wiatrowej.
W przypadku generatora wiatrowego z pionową osią obrotu wybór nie jest skomplikowany. Instalacja może być przeprowadzona zarówno na maszcie jak i na dachu budynku przy czym warto zadbać aby lokalizacja dysponowała odpowiednimi prądami powietrza.
Drugi przypadek przy poziomej osi obrotu jest nieco bardziej skomplikowany. Turbina wiatrowa powinna znajdować się na maszcie o wysokości 6-8 metrów. Bezpośrednio okalica przy generatorze wiatrowym powinna być wolna od zabudowań, lasów, pojedynczych drzew i innych obiektów zakłócających przepływ wiatru. Na mapie fizycznej warto również sprawdzić czy lokalizacja masztu nie znajduje się w dołku w depresji której na pierwszy rzut oka można nie zauważyć. Warto również przed instalacją przeprowadzić kilkumiesięczne testy wiatromierzem aby upewnić się, że w tym miejscu panuje odpowiedni przepływ wiatru a nasza turbina nie będzie stała bezczynnie. Dobrze wybrane miejsce instalacji turbiny wiatrowej oraz poprawny sposób montażu zagwarantuje bardzo wysokie uzyski energetyczne przez cały rok.
Turbina wiatrowa pomiar siły wiatru.
Bez znaczenia czy decydujemy się na zakup turbiny o pionowej czy poziomej osi obrotu przed każdą instalacją i zakupem warto dokonać jest pomiarów siły wiatru. Wiatromierz można nabyć za niewielkie pieniądze na popularnych systemach aukcyjnych. Pomiar wiatru powinien odbywać się w planowanym miejscu instalacji turbiny wiatrowej przez przynajmniej 2 – 3 miesiące w różnych okresach pory roku. Ta czynność zagwarantuje, że nasza turbina będzie pracowała przez cały rok a nie tylko przez kilka dni w roku. Niestety bardzo częstym błędem jest instalacja turbin bez wcześniejszych pomiarów co przeważnie okazuje się bardzo nie trafioną inwestycją.
Turbina wiatrowa montaż
Po pierwsze turbina wiatrowa powinna być zamontowana na stabilnym maszcie najlepiej z trzeba odciągami. Drgające urządzenie w czasie pracy wcześniej czy później doprowadzi do obluzowania elementów i wybicia łożysk co będzie prowadziło do trwałego uszkodzenia. W trakcie wykonywania masztu należy zadbać o solidne fundamenty, które powinny być wykonane z betonu oraz z zalanego w nim gruzu lub kamieni jako wypełniaczy. Wykonując instalację należy przez cały czas mieć na względzie, że turbina wiatrowa stale pracuje i powoduje drgania a w przypadku silnych wiatrów może nawet wykrzywić maszt o ile ten nie dysponuje odciągami.
Turbina wiatrowa i fotowoltaika
Bardzo dobrym połączeniem z turbiną wiatrową są panele słoneczne. Fotowoltaika zapewnia bardzo dynamiczne ładowanie w słoneczną letnią pogodę gdzie w tym czasie raczej nie występują prądy powietrzne. Połączona energia słoneczna i wiatrowa może stanowić nieprzerwane źródło zasilania przez cały rok niezależnie od pogody i panujących warunków atmosferycznych. Należy jednak pamiętać o odpowiednim doborze akumulatorów i ich wielkości tak aby podczas ładowania z dwóch źródeł jednocześnie prąd ładownia nie okazał się zbyt duży i nie doprowadził do uszkodzenia akumulatora. Połączenie obu technologii jest niezwykle proste. Większość turbin dysponuje własnym regulatorem ładowania na 12V lub 24V podobnie jak panele słoneczne. Obydwa regulatory wystarczy połączyć do wspólnego akumulatora i mamy gotową instalację fotowoltaiczną wiatrową.
Typowe błędy podczas instalacji turbiny wiatrowej
Niestety, wiele osób nie jest zadowolonych z pracy swojej turbiny wiatrowej. Spowodowane jest to instalacją w niewłaściwym miejscu, bez pomiarów lub lokalizacja turbiny jest wykonana na dachu budynku. Przypadek dotyczy turbiny z poziomą osią obrotu. Tak zainstalowana turbina poddawana jest naporowi wiatru razem ze ścianą budynku. Wiatr odbija się od ściany i podąża ku górze zakłócając górny przepływ powietrza przez co turbina non stop staje i się rozpędza. Takie działanie nie pozwoli na zoptymalizowanie pracy turbiny wiatrowej a już napewno na oczekiwane roczne uzyski.
Podsumowanie
Odnawialne źródła energii oparte o turbiny wiatrowe to niesamowite i bardzo wydajne źródło zasilania. W połączeniu z fotowoltaiką może być gwarantem nieprzerwanego zasilania całego domu lub gospodarstwa. Aby w pełni cieszyć się instalacją powinna być ona przeprowadzona zgodnie z zasadami w bezpieczny sposób i poprzedzona pomiarami. W przeciwnym wypadku generator energii oparty o turbinę wiatrową może okazać się utrapieniem a nie wspaniałym urządzeniem dostarczającym bezpłatną energię elektryczną.
