Elektrownia wiatrowa - cz. I

0
Elektrownia wiatrowa
Dla wydajności turbiny wiatrowej ważna jest m.in. stałość występowania wiatru (liczba dni wietrznych).

Wiatr może być traktowany jako surowiec. Można w przybliżeniu szacować jego „zasoby” na danym terenie i na tej podstawie stwierdzać, czy w danym miejscu istnieją dobre warunki do korzystania z energetyki wiatrowej.

Co jest ważne dla potrzeb elektrowni wiatrowej? Wśród wielu czynników można wyróżnić dwa:
prędkość startową oraz stałość występowania wiatru (liczba dni wietrznych). Prędkość startowa to prędkość wiatru, przy której elektrownia wiatrowa zaczyna pracować, czyli produkować energię. Zbyt wolno wiejący wiatr może poruszać łopatkami turbiny bez produkcji energii. Prędkość startowa dla dużych zespołów wiatrowych to ok. 4-5 m/s. Dla małych turbin wartość ta może być nieco niższa – można uzyskać np. 2 m/s.

Turbiny wiatrowe muszą być też zaopatrzone w system zatrzymania przy zbyt dużych prędkościach – inaczej powstaje niebezpieczeństwo uszkodzeń mechanicznych – prędkości hamowania mieszczą się w przedziale 25-30 m/s zależnie od konstrukcji turbiny. Warto też zwrócić uwagę na zależność prędkości wiatru od wysokości – im wyżej, tym większa jest prędkość wiatru. Może się zdarzyć, że turbina osadzona wysoko będzie już pracować z dużą sprawnością, a nisko osadzona jeszcze nie zacznie pracować.

Dobre wyniki pracy elektrowni wiatrowej osiągniemy na terenach o dużej liczbie dni wietrznych. Jak wynika z mapy, będą to głównie tereny na północy Polski – tam też pracują pierwsze duże farmy wiatrowe – oraz niewielkie tereny w Polsce centralnej. Przed decyzją o inwestycji, w przydomową elektrownię wiatrową warto zapoznać się z „wietrznością” danego terenu oraz zlecić pomiary specjalistycznej firmie, gdyż lokalne warunki (układ terenu) mogą sprawić, że nawet na terenach o ogólnie niskiej wietrzności zastosowanie małej elektrowni wiatrowej może być opłacalne.

Dowiedz się też: Czym są i jak działają kolektory hybrydowe

Wykorzystanie zasobów wiatru

Decydując się na małą elektrownię wiatrową, musimy zadbać o jak najpełniejsze wykorzystanie tych zasobów wiatru, które mamy do dyspozycji. Przede wszystkim należy zastanowić się nad przeważającym kierunkiem wiatru na danym terenie. W Polsce przeważają wiatry zachodnie - ponad 60%. (kierunek wiatru to kierunek, z jakiego wieje wiatr).

Jak ustawić turbinę wiatrową?

Wysokość turbiny zależy od miejsca, w którym zaplanujemy jej ustawienie. Jeśli będzie ustawiona przed domem lub inną przeszkodą, jak np.drzewa lub inne budynki (czyli wiejący wiatr najpierw napotka turbinę, a dopiero potem przeszkodę), wystarczy, że zachowamy nakazaną przepisami budowlanymi odległość od domu (przeszkody). Za przeszkodą natomiast powstaną zawirowania, które spowodują zaburzenia strugi powietrza. Także kierunek wiatru może się zmienić w stosunku do wyjściowego, więc nastąpi strata części energii. W tym wypadku turbinę trzeba bardziej odsunąć od przeszkody i podwyższyć – im bliżej przeszkody ją ustawimy, tym wyższa musi ona  być.

Można przyjąć, że maszt o wysokości 12-15 m powinien być dobrym rozwiązaniem dla większości domów. Dobrym rozwiązaniem wydaje się montaż turbiny na dachu, przy dwóch bardzo ważnych zastrzeżeniach. Po pierwsze – konstrukcja dachu musi być przystosowana do obciążeń (przykładowo, jedna z najmniejszych turbin waży 6 kg). Po drugie – praca turbiny oznacza drgania, a te powodują hałas – dlatego na dachu turbina musi być montowana przy użyciu specjalnych kitów tłumiących drgania. W praktyce oznacza to, że elektrownię wiatrową trzeba zaplanować już na etapie projektu domu lub konsultować możliwość jej montażu z konstruktorem – projektantem konstrukcji dachowej.

Inne obiekty znajdujące się w okolicy turbiny nie muszą stanowić przeszkód dla wiatru. Ich wzajemny układ może wpłynąć na kierunek wiatru i kształt strugi powietrza kierowanej na łopatki naszego wirnika (przykładowo, prędkość wiatru w prześwitach między budynkami będzie większa).

Jest to jedna z wielu przyczyn, dla której powinno się wykonać projekt elektrowni przydomowej – doświadczony specjalista będzie umiał ocenić wpływ otoczenia na wyniki pracy naszego urządzenia.

Przed instalacją turbiny wiatrowej

Przydomowe elektrownie wiatrowe są nowym elementem polskiego krajobrazu, mogą więc powodować problemy prawne, a wśród nich jedną z największych „zmór” każdego inwestora – czy konieczne jest pozwolenie na budowę? Zależy to od wybranego przez nas rozwiązania:

  • Instalacja na dachu. Artykuł 29.2., podpunkt 15 prawa budowlanego mówi, że roboty polegające na instalowaniu urządzeń na obiektach budowlanych nie wymagają pozwolenia. Jeśli urządzenie jest niższe niż 3m, jego wykonanie nie jest objęte obowiązkiem zgłoszenia budowlanego (art. 30.3).
  • Instalacja na maszcie. Maszt wolnostojący, posadowiony na fundamencie, czyli trwale powiązany z gruntem, jest budowlą, zatem wymaga pozwolenia na budowę.
  • Instalacja na maszcie z odciągami. Taki maszt nie jest trwale powiązany z gruntem, pozostaje zatem dyskusja, jaki typ obiektu budowlanego stanowi. Ponieważ w prawie budowlanym nie ma go na liście obiektów zwolnionych z obowiązku zgłoszenia budowlanego lub pozwolenia na budowę, należy założyć, że w najlepszym wypadku konieczne będzie zgłoszenie budowlane.

Przeczytaj też: Elektrownia wiatrowa - cz. II

Oceń artykuł
3,73 / 11 głosów
Co sądzisz na ten temat
Zaloguj się i skomentuj pierwszy

Opracowanie: Ewa Kulesza

Polecamy Ci również

Zobacz także