Możesz rozważać przejście na energię odnawialną w swoim domu, a jednym z pierwszych pytań, jakie warto zadać sobie, jest: panele słoneczne? Istnieje jednak inny typ wiatraków o pionowej osi obrotu (VAWT), który staje się coraz bardziej popularny. Wiatraki VAWT nie są jednak „uniwersalnym rozwiązaniem” dla wszystkich problemów sieci energetycznej, ale posiadają istotne cechy przydatne w zastosowaniach domowych, które uzasadniają ich rozważanie jako element integracji domu z siecią energetyczną.
Co czyni turbiny wiatrowe o pionowej osi obrotu wyjątkowymi
Turbiny VAWT różnią się od podobnych do śmigieł turbin o poziomej osi obrotu (HAWT), które zwykle spotyka się na farmach wiatrowych. Wirują one wokół pionowej osi, co sprawia, że ich konstrukcja jest bardzo zwarta – w przeciwieństwie do wysokich turbin wiatrowych.
Główną zaletą tego typu konstrukcji jest to, że turbiny VAWT mogą działać bez konieczności ustawiania się w kierunku wiatru ani jego skręcania (yaw), aby generować energię z wiatru. Posiadają one czterokierunkową zdolność obrotu, dzięki czemu są szczególnie skuteczne w wietrznych obszarach miejskich i podmiejskich, gdzie kierunek wiatru zmienia się często.
Główne korzyści dla właścicieli domów
Zastosowanie turbiny VAWT do generowania energii wiatrowej w warunkach domowych wiąże się z wieloma zaletami, zwłaszcza w środowisku wiejskim i miejskim, gdzie tradycyjne turbiny wiatrowe napotykają ograniczenia.
Odpowiednie dla przestrzeni miejskich i podmiejskich: Wiatraki o pionowej osi obrotu (VAWT) są kompaktowe i mogą być montowane na dachach lub w ogródkach przy ograniczonej powierzchni. Stanowią wygodną alternatywę dla dużych, zajmujących dużo miejsca wiatraków poziomych (HAWT), które wymagają otwartej przestrzeni oraz wysokiej wieży.
W przypadku generowania energii elektrycznej w budynkach mieszkalnych czynniki akustyczne mają kluczowe znaczenie, ponieważ sąsiedzi nie chcą, aby źródło zasilania stawało się uciążliwym źródłem hałasu. Jest to inne niż w przypadku wielu istniejących dużych farm wiatrowych, których działanie tnące wiatru generuje dość znaczne ilości hałasu i drgań. Projekt wiatraków VAWT jest natomiast zupełnie inny i działa znacznie ciszej, a także wytwarza znacznie mniejsze drgania. Badania sugerują nawet, że niektóre prototypowe konstrukcje VAWT wytwarzają mniej hałasu niż naturalny wiatr, co czyni je idealnym, cichym rozwiązaniem dla domów, firm oraz całej okolicy.
Zbieranie wiatru we wszystkich kierunkach: Istnieją również turbiny typu VAWT, które pozwalają na wykorzystanie wiatru napływającego z dowolnego kierunku, jak opisano powyżej. W pobliżu budynków i drzew jest to ogromna zaleta w warunkach chaotycznych, wirujących wiatrów. Mogą one nieustannie wytwarzać energię niezależnie od kierunku wiatru i nie pomijają energii, której turbina typu HAWT mogłaby nie wykorzystać.
Czy są one najlepszym wyborem?
Choć wszystkie te zalety są dość istotne, istnieją sytuacje, w których turbiny typu VAWT nie są idealnym rozwiązaniem dla każdego domu. Jest to w rzeczywistości kwestia zależna od konkretnego przypadku. Nie są tak wydajne jak turbiny typu HAWT przy wysokich prędkościach wiatru. Turbina typu HAWT generuje więcej energii na otwartych obszarach wiejskich, gdzie panują silne i stabilne wiatry. Badania pokazują, że sprawność aerodynamiczna turbin typu VAWT jest niższa niż turbin typu HAWT; współczynniki wykorzystania mocy turbin VAWT (20–35%) są niższe niż u turbin HAWT (40–50%), ale jednocześnie zapewniają pewne istotne korzyści na poziomie mieszkalnym.
Połączenie paneli słonecznych i turbin wiatrowych o pionowej osi obrotu byłoby najkorzystniejsze dla większości budynków mieszkalnych. Zaleca się, aby małe turbiny wiatrowe generowały rocznie o 20% więcej energii niż panele słoneczne na Hawajach oraz że w takich miejscach energię słoneczną i wiatrową najlepiej wykorzystuje się zarówno w ciągu dnia, jak i w nocy. Autorzy przeprowadzili również inne badanie, z którego wynika, że turbiny wiatrowe o pionowej osi obrotu przeznaczone do dachów domów mieszkalnych miałyby okres zwrotu inwestycji wynoszący 6 lat oraz pozwoliłyby zaoszczędzić lub zapobiec zużyciu 36% rocznego zapotrzebowania budynku na energię.
Podsumowanie
Ciekawym i coraz bardziej praktycznym rozwiązaniem dla właścicieli domów, którzy chcą zmniejszyć zależność od sieci energetycznej i przejść na energię odnawialną, są turbiny wiatrowe o pionowej osi obrotu. Ich mały rozmiar czyni je idealnym wyborem, a niezależność od kierunku wiatru umożliwia ich doskonałe zastosowanie w środowisku mieszkaniowym i miejskim.
Od 2009 roku Jiangsu DHC Environmental Si-Tech Co., Ltd. specjalizuje się w dostarczaniu nowych pionowych turbin wiatrowych, paneli słonecznych oraz akumulatorów LiFePO₄ na rynki komercyjne, z naciskiem na hybrydowe systemy wiatrowo-fotowoltaiczne. DHC zobowiązuje się do zapewnienia wysokiej jakości, efektywnej produkcji energii oraz usługi zakupu „pod jednym dachem”, aby uczynić energię wiatrową dla domów rzeczywistością.