Rodzaje instalacji turbin wiatrowych
Przydomowe elektrownie wiatrowe można podłączyć i zainstalować w różny sposób. Poniżej przedstawiamy najpopularniejsze rodzaje instalacji.
- Elektrownie wiatrowe w systemie off-grid
System odizolowany – nie połączony z zewnętrzną siecią elektryczną. Jest bardziej skomplikowany i droższy niż system przyłączony do sieci. Musi być samowystarczalny i zapewniać odpowiednią ilość energii elektrycznej w każdych warunkach. System off-grid składa się z elektrowni wiatrowej (lub opcjonalnie z elektrowni wiatrowej oraz ogniwa słonecznego), kontrolera ładowania baterii wraz z akumulatorem i inwertera zmieniającego prąd stały na zmienny. Istotne tutaj jest odpowiednie dopasowanie mocy elektrowni wiatrowej oraz dobór odpowiedniego akumulatora, który będzie w stanie oddać taką ilość energii, jaką zużywa dane gospodarstwo domowe.
- Elektrownie wiatrowe w systemie on-grid
System zasilania połączony z siecią elektryczną. Jego główne składniki to elektrownia wiatrowa (lub opcjonalnie elektrownia wiatrowa wraz z ogniwem słonecznym) oraz inwerter dostosowujący wyprodukowaną energię do parametrów wymaganych przez sieć. Jeśli system wytwarza więcej energii niż zużywa, to jest ona wysyłana do sieci. Dobór odpowiedniej mocy elektrowni wiatrowej jest tutaj bardzo ważny ponieważ w okresach wzmożonego zużycia energia ta będzie pobrana z sieci bez wiedzy użytkownika. Główne zalety systemy on-grid to:
- ciągłość zasilania, niezależna od zużycia energii ani czynników środowiskowych (siła wiatru czy nasłonecznienia)
- niskie koszty inwestycyjne dzięki wyeliminowaniu akumulatorów
- brak konieczności modyfikacji istniejących obwodów elektrycznych
- dodatkowe źródło dochodu
- Elektrownie wiatrowe do ogrzewania wody
System przydomowej elektrowni do ogrzewania wody jest jednym z najłatwiejszych sposobów wykorzystania energii wiatrowej. Generator wiatrowy jest poprzez sterownik połączony z grzałką, która znajduje się w bojlerze lub innym zbiorniku energii cieplnej. Nie magazynuje się tutaj energii tak jak w przypadku systemu off-grid, nie ma też podłączenia do sieci jak w systemie on-grid. Grzałki można włączyć w obieg centralnego ogrzewania i wspomagać w ten sposób ogrzewanie domu. Zaletą tego rozwiązania jest możliwość wykorzystania energii nawet przy dużej zmienności parametrów wiatru. Przy słabym wietrze i małym nasłonecznieniu sterownik załącza grzałkę rzadko, nie obciążając prądnicy, natomiast przy większym prądzie, wypełnienie grzałki rośnie, aż do momentu kiedy siła wiatru jest na tyle duża, że grzałki mogą być załączone na stałe.
źródło: czasopismo „Polski Instalator” egzemplarz 2/2012
Przyjmijmy, że czajnik 1000W ogrzewa wodę do 100 stopni w ciągu mniej więcej 6 minut. Dodatkowo przyjmijmy, że woda o temperaturze 40 stopni jest uznawana za ciepłą i nadaje się do kąpieli. Upraszczając – grzałka 1000W podgrzeje do 40 stopni 1l wody w ciągu około 2,5 minuty. Grzałka dwa razy mniejsza zrobi to więc w 5 minut. Przy zbiorniku 100l zajmie to 500 minut, czyli około 8 godzin. Więc zestaw z grzałką 500W będzie wystarczający dla gospodarstw domowych, które zużywają 100l gorącej wody. Nawet przy dość słabym wietrze oraz uwzględniając straty wynikające z izolacji zbiornika, nie powinno być problemu z ogrzaniem wody do żądanej temperatury.