ŚWIĘTOKRZYSKI PORTAL EWE

REGIONALNA BAZA WIEDZY

Home » Wiatr » Małe elektrownie wiatrowe – zastosowania

 

 

Elektrownie wiatrowe małej mocy doskonale nadają się do zasilania we własną energię elektryczną: domków letniskowych, odległych domostw, obiektów gdzie doprowadzenie energii jest zbyt kosztowne. Montując takie elektrownie można całkowicie uniezależnić się od zakładów energetycznych. Turbiny małej mocy doskonale współpracują z fotoogniwami w układzie hybrydowym, gdyż ładowanie akumulatorów występuje z dwóch niezależnych źródeł: wiatru i słońca.Istnieje możliwość wykorzystania elektrowni wiatrowej wyłącznie do zasilania urządzeń grzewczych. Elektrownia wiatrowa może być wykorzystana do celów grzewczych jako źródło energii elektrycznej grzałki do ogrzewania wody użytkowej w układzie centralnym c.w.u. oraz elektrycznego kotła C.O. Zasilanie budynków mieszkalnych jest jedną z bardziej typowych funkcji, do których są wykorzystywane małe elektrownie wiatrowe. Do zasilenia budynku jednorodzinnego moc małej elektrowni wiatrowej zależy od zużycia energii oraz dostępnych lokalnie zasobów wiatru.

Poniżej zamieszczono najpopularniejsze sposoby wykorzystywania energii elektrycznej wyprodukowanej przez siłownię:

  • Ogrzewanie budynków (zimą) podgrzewanie wody użytkowej lub zasilanie klimatyzacji (latem).

Wykorzystując małą przydomową turbinę wiatrową do wspomagania systemu centralnego ogrzewania czy ciepłej wody użytkowej ogranicza się znacznie zużycie konwencjonalnych nośników energii: oleju opałowego, gazu, węgla, czy energii elektrycznej.

  • Zasilanie odbiorników prądu na napięcie sieciowe 230V/50hz

Przydomowa elektrownia wiatrowa może dostarczać prąd na potrzeby odbiornika autonomicznego (wydzielonego), czyli działającego niezależnie od sieci elektroenergetycznej. Może nim być albo:

  • wydzielony obwód w domu, zwykle niskonapięciowy (np. obwód oświetleniowy czy obwód ogrzewania podłogowego wspomagającego ogrzewanie domu), działający niezależnie od pozostałej instalacji elektrycznej w domu – zasilanej z konwencjonalnej sieci elektroenergetycznej, albo
  • cała instalacja domowa, odłączana od sieci energetycznej na czas korzystania z energii wytworzonej przez przydomowe elektrownie, albo w ogóle niepodłączona do sieci elektroenergetycznej.

Ze względu na duże wahania mocy dostarczanej przez źródła odnawialne (w tym wiatr) trzeba zastosować dodatkowe akumulatory. Umożliwiają one gromadzenie nadwyżek energii w okresach zmniejszonego poboru i oddawanie jej odbiorcy, kiedy zapotrzebowanie na nią wzrasta.

  • Zasilanie w systemie mieszanym

W systemie mieszanym priorytetem zazwyczaj jest utrzymanie odpowiedniego napięcia baterii akumulatorów. Nadwyżki energii kierowane są wówczas do układów C.O. i c.w.u. Aby podczas bezwietrznej pogody w elektrowni wiatrowej nie zabrakło prądu, często stosuje się tzw. układ hybrydowy, to znaczy połączenie elektrowni wiatrowej z panelami fotowoltaicznymi oraz nierzadko – z tradycyjnym generatorem spalinowym.Poniżej pokazano na prostych schematach rozwiązania wyprowadzenia mocy z małej elektrowni wiatrowej:Elektrownie wiatrowe pracujące na wydzielonych obwodach są całkowicie niezależnymi źródła energii, w których stosowane są prądnice prądu stałego lub małe prądnice trójfazowe w wykonaniu z magnesami trwałymi. Charakteryzują się one tym, że pracują przy zmiennej prędkości obrotowej wirnika. Typowy układ z zastosowaniem prądnicy prądu stałego pokazuje rysunek poniżej, w skład którego wchodzi bateria akumulatorów, w której energia jest gromadzona, regulatory napięcia oraz opcjonalnie falowniki do generowania napięcia zmiennego.

 

Rys. 1 Przykładowy schemat układu autonomicznego z prądnicą prądu 

Źródło: Opracowanie własne, Instytut OZE

Generatory prądu zmiennego również pozwalają uzyskanie energii prądu stałego. Niezbędne w tym celu jest uprzednie wyprostowanie napięcia oraz odpowiednia regulacja, schemat ideowy przedstawia rysunek poniżej. Z powodu tego, że wartość napięcia i częstotliwości zależne są od prędkości wiatru to do uzyskania stałych wartości częstotliwości i amplitudy napięcia niezbędne jest wykorzystanie układu jak na rysunku poniżej lecz z dodatkowo umieszczonym falownikiem (drugi rysunek poniżej). Zakres napięć nominalnych przy jakich pracują układy autonomiczne to (12-230) V prądu stałego bądź zmiennego.

 

Rys.2 Przykładowy schemat układu autonomicznego z prądnicą prądu zmiennego

Źródło: Opracowanie własne, Instytut OZE

 

Rys.3 Przykładowy schemat układu autonomicznego z prądnicą prądu zmiennego z zastosowaniem falownika

Źródło: Opracowanie własne, Instytut OZE

Przydomowa elektrownia wiatrowa może również współpracować z siecią elektroenergetyczną, lecz jest to rozwiązanie mało opłacalne ze względu na małą ilość wyprodukowanej energii elektrycznej przez elektrownie oraz wahania w ilości przekazywanej energii do sieci.

 

1W tym serwisie wykorzystywane są pliki cookies. Stosujemy je w celach zapamiętywania ustawień i zbierania anonimowych danych dla celów statystycznych. Użytkownik ma możliwość samodzielnej zmiany ustawień dotyczących cookies w swojej przeglądarce internetowej.