Duszpasterstwo

Studio Makarioi

Studio Makarioi

Gościmy

Odwiedza nas 40 gości

Księga gości

Parafia św. Anny
Grabowo Kościerskie

Każdy właściciel domu, marzyłby o wystawieniu na zewnątrz elektrowni wiatrowej, która zaspokoiłaby jego zapotrzebowanie energetyczne, czy jest to możliwe?

Jak wygląda to w praktyce?

 

1. Gęstość atomowa

Słabość całego systemu elektrowni wiatrowej polega na tym, że powietrze ma bardzo małą gęstość 1,2 kG /m3.

Ze względu na zmienność gęstości powietrza jest największa zimą zaś najmniejsza latem, gdy temperatura jest najwyższa a ciśnienie najniższe. Podczas gdy woda w tej samej objętości ma 1 tonę, czyli tysiąc razy więcej.

W energetyce chodzi o to aby zamienić pewien rodzaj energii z jednej na inną w tym wypadku z energii kinetycznej wiatru (wody) na energię elektryczną. Energia, jaką niesie ze sobą wiatr jest w trzeciej potędze prędkości. Mniej więcej oznacza to, że z każdym m/s energia rośnie trzykrotnie. W praktyce dla np. 2m/s mamy energię równą 2 do trzeciej potęgi równą 8 jednostek mocy, a już przy wietrze o prędkości 3m/s mamy 3 do trzeciej potęgi równą 27 jednostek mocy. Dlatego niezwykle istotnym elementem wydajności turbiny jest siła wiatru potrzebna do optymalnej pracy turbiny.

2. Pory roku.

Powszechnie wiadomo, że podobnie jak z opadami, w ciągu roku, są okresy, kiedy wiatry wieją silniej i te, kiedy wieją słabiej. W naszym położeniu geograficznym jest to prąd zatokowy, który dociera do nas znad oceanu Atlantyckiego. Trzeba zauważyć, że w miesiącach letnich, a więc w czerwcu, lipcu i sierpniu,  – siła wiatru w porównaniu do tego w miesiącach zimowych jest mniejsza nawet o 50-70%. Ale w przypadku zasilania odbiorników w domku jednorodzinnym jest to korzystne, albowiem to w miesiącach zimowych dzień jest krótszy niż w lecie i zużywamy więcej energii na oświetlenie.

Nie bez znaczenia dla siły wiatru jest też pora dnia. Właśnie ten czynnik należy potraktować jako kolejny już – piąty warunek. Okazuje się, że najbardziej wietrznym w ciągu dnia (5-6 m/s) jest okres pomiędzy godziną 9:00 a 15:00.

3. Maszt

Im wyższy maszt tym gęstość powietrza maleje, związane jest to z spadkiem ciśnienia powietrza. Maszt wymaga uzyskania wszystkich niezbędnych pozwoleń (budowlane, z lotnictwa cywilnego i wojskowego)  zbyt niskie umiejscowienie turbiny powoduje zniekształcenia spowodowane zaburzeniami przepływu powietrza. Im teren jest bardziej urozmaicony lub w pobliżu elektrowni znajdują się inne przeszkody dla wiatru, tym gorsza będzie wydajność wiatraka. Skuteczność pracy elektrowni jest lepsza, gdy wiatr jest równy, bez silnych i krótkotrwałych porywów.  Odciągi rozpięte są pod kątem około 60° i usztywniają maszt w pionie. Wadą takiego rozwiązania jest hałas generowany przez wiatr świszczący między linami. Z uwagi na zmienne warunki atmosferyczne (zróżnicowane temperatury) oraz wyciąganie elementów elastycznych i najczęściej słabe zamocowanie w gruncie, liny trzeba regulować przynajmniej dwa razy do roku (zaleca się wykonywać regulacje wiosną i jesienią). W przypadku większych konstrukcji, poza oczywiście większą średnicą samego masztu, można zastosować rozwiązanie z wieloma odciągami.  Nie zaleca się takich rozwiązań dla generatorów ponad 3 kW z uwagi na wagę gondoli ze skrzydłami. Problematyczne jest takie napięcie wszystkich lin, aby maszt stał niemal idealnie w pionie i wszystkie liny były naciągnięte z taką samą siłą. Takie prace musi wykonywać specjalista wyposażony w specjalny dynamometr, mierzący siłę naciągu.

4.Ogromna maszyna elektromechaniczna.

W praktyce wygląda to tak:

Wiatrak o mocy    wirnik średnica      ciężar        model

0,4 kW                       1,1 m               6kG        {AIR X}

0,6 kW                        2,4                   34 kG    {Sky wind}

1 kW                           2,3 m               50 kG    {SlS-EL}

2 kW                           3,2 m               ?      

3 kW                           4,8 m  turbina 138   {AEOLOS}

10 kW                         8 m    głowica 420 kG {AEOLOS}

20 kW                         10 m                 ? 

100 kW       30 m    łopata 5,2 t; piasta 14 t; głowica 42 t {GE WIND}.

2MW           80 m    głowica 165 ton 

 

5. Cztery stany pracy

  1. stan spoczynku (bez wiatru)
  2. stan w którym wiatrak się obraca jednak nie uzyskał mocy nominalnej
  3. stan pracy nominalnej (9-16 m/s praktyczne dla każdego rodzaju elektrowni)
  4. stan hamowania po przekroczeniu prędkości maksymalnej (22m/s).

Tylko jeden ze stanów pracy jest pełną mocą maszyny.

 

6.Kapryśne źródło energii  

Jak je gromadzić

  1. akumulatory – mają wadę polegającą na tym, że jakość akumulatora określana jest najsłabszym jej ogniwem, kluczowym elementem będzie ich opór wewnętrzny i wytrzymałość (też pojemnościowa) na duże prądy.
  2. Nie mogą być to zwykłe akumulatory samochodowe, muszą być to akumulatory tzw. głębokiego rozładowania.
  3. Elektrownie szczytowo pompowe – jak zgromadzić energię na długi okres czasu np. na kilka miesięcy, gdy nie będzie wiatru, lub jak określić zapas mocy, aby taką elektrownię wybudować (skoro nie wiadomo jak będzie wiało).
  4. Grzałki na ciepłą wodę - szkoda energia elektryczna jest najbardziej przetworzoną energią, ciepło można w prosty sposób uzyskać ze spalania.

7. Przetwornica

Elektroniczne przetwornice tyrystorowe potrafią się zachowywać dziwnie – im mniejsze obciążenie tym wyższa częstotliwość oznacza to w praktyce, że małe urządzenie elektroniczne na wyjściu 230 V zgłupieje. Niektóre przetwornice nie dają sinusoidy tylko punkty +230V; 0V; i -230V;

8.Efektywność (wikipedia podaje 59,3 teoretycznie) praktycznie jest to tylko 20-30 %

Oznacza to w praktyce, że elektrownia o wirniku 3 m ciężarze z masztem ponad 100 KG da średnio 400 w (garnek elektryczny 2000 w,  mikrofala itp). Ale radość z tego, że masz własny prąd rekompensuje wszelkie rozterki związane z konstrukcją Małej Elektrowni Wiatrowej.

 

Wszyscy właściciele elektrowni przydomowej posługuje się maksymą:

„Nie chodzi o to aby mieć dużo, lecz o to, aby coś mieć”.

Opłacalnośc w Polsce - obliczenia...

 

Więcej na forum..........

Parafia św. Anny w Grabowie Kościerskim

UWAGA! Ten serwis używa cookies i podobnych technologii.

Brak zmiany ustawienia przeglądarki oznacza zgodę na to.

Zrozumiałem

Grabowo Kościerskie 2013