Główną zaletą minielektrowni wiatrowych zlokalizowanych w sąsiedztwie domu jest możliwość częściowego lub nawet całkowitego uniezależnienia się od zewnętrznych dostawców prądu.
Przydomowa turbina wiatrowa, w zależności od rodzaju i mocy, może dostarczać energię na potrzeby pojedynczych odbiorników (oświetlenie domu, obwód ogrzewania podłogowego itp.) lub na potrzeby całej instalacji energetyczne domu. W takim przypadku dom może być odłączany od sieci energetycznej na czas zabezpieczenia potrzeb energetycznych przez turbinę. Możliwe jest nawet całkowite odłączenie od sieci zewnętrznej i korzystanie wyłącznie z wiatraków przydomowych z magazynowaniem nadmiarów energii w akumulatorach.
Rodzaje przydomowych elektrowni wiatrowych ze względu na moc
Mikroelektrownie wiatrowe o mocy poniżej 100W, które przeznaczone są przeważnie do ładowania baterii akumulatorów stanowiących zasilanie wydzielonych obwodów. Stosuje je się głównie w miejscach, gdzie sieć energetyczna nie występuje lub koszt budowy przyłączenia byłby zbyt wysoki oraz tam, gdzie zależy nam na wprowadzeniu częściowych oszczędności w zużyciu zewnętrznej energii dystrybucyjnej. Minielektrownie stosowane mogą być do zasilania oświetlenia w domu i ogrodzie lub konkretnych pojedynczych urządzeń.
Małe elektrownie wiatrowe o mocy od 100W do 50000W (50 kW) potrafią zapewnić energię elektryczna niezbędną dla normalnego funkcjonowania gospodarstwa domowego lub małej firmy. W typowych warunkach domowych w zupełności wystarczą turbiny o mocy 3-5kW. Moc takich elektrowni wspomagana jest dodatkowo energią magazynowaną w specjalnych akumulatorach.
Elektrownie o większych mocach stawiane są praktycznie tylko na tzw. farmach wiatrowych, z przeznaczeniem na sprzedaż uzyskanej energii i muszą one spełniać szereg wymagań w tym również wymagań danego odbiorcy energii (operatora sieci wraz z jego zgodą na przyłączenie turbin do sieci, którą zarządza).
Podział elektrowni ze względu na położenie osi obrotu wirnika
Wyróżniamy turbiny z poziomą (HAWT) i pionową (VAWT) osią obrotu wirnika. Oba rozwiązania mają swoje zalety w zależności o warunków terenowych i atmosferycznych w danym miejscu lokalizacji turbin wiatrowych. W Polsce ponad 95% wiatraków stanowią turbiny poziome.
Tradycyjne turbiny poziome posiadają „śmigła” o różnej liczbie łopat, którą projektanci lub dystrybutorzy dobierają dla konkretnych warunków, z uwzględnieniem średnich rocznych prędkości wiatru w danej lokalizacji.
Zalety i wady turbin poziomych i pionowych
Turbiny wiatrowe z poziomą osia obrotu, czyli tradycyjnymi „śmigłami” posiada wyższą sprawność niż turbiny pionowe. Jednakże cechuje je duży poziom hałasu podczas pracy oraz konieczność kontrolowania systemów zabezpieczających przed bardzo silnym wiatrem (mechanizm ograniczający obroty turbiny) oraz specjalny mechanizm naprowadzania na wiatr.
Z kolei turbiny pionowe cechuje jednakowa praca niezależnie od kierunku wiatru, dzięki czemu nie wymagają specjalnych mechanizmów ustawiających „śmigła na wiatr”. Tego typu konstrukcje mogą być montowane na istniejących budynkach, bez konieczności stosowania specjalnych masztów, co ma miejsce w większości turbin poziomych. Konstrukcja masztu trwale związanego z gruntem, czyli na fundamencie żelbetowym, wymaga uzyskania pozwolenia na budowę i wykonania projektu, co dodatkowo zwiększa koszt turbiny.
Turbiny pionowe charakteryzują się dużo cichszą pracą od turbin poziomych, nawet podczas silnych i porywistych wiatrów. Jednocześnie konstrukcja turbiny zapewnia jej bezpieczną pracę przy silniejszym wietrze, bez konieczności spowalniania i ograniczania prędkości obrotowej.
Turbina pionowa ma prostszą konstrukcję, gdyż nie potrzebuje np. wirnika oraz połączeń ślizgowych, co przekłada się także na łatwiejszy i szybszy montaż.
Niestety istotną wadą elektrowni pionowych jest ich znacznie mniejsza wydajność w porównaniu do turbin poziomych. Z tego względu nie można bezpośrednio porównywać kosztów postawienia turbiny pionowej i poziomej o tych samych gabarytach. Należy bowiem zawsze porównywać turbiny pod względem docelowej energii, jaką otrzymujemy przy określonym wietrze.
Przy wyborze rodzaju turbiny pamiętajmy również, aby dokładnie przeanalizować moc turbiny w różnym zakresie prędkości wiatru, gdyż często moce podawane przez producenta dotyczą silnych wiatrów, które w polskich warunkach nie występują zbyt często.
Zespół redakcyjny portalu zbudujmydom.pl
