Odnawialne źródła energii (OZE), w tym energia otrzymywana z wiatru, są alternatywą dla powszechnie stosowanych w Polsce paliw kopalnych. Gdy jeszcze kilkanaście lat temu OZE stanowiły margines w polskim koszyku energetycznym, tak obecnie są w nim coraz bardziej widoczne.

I będą jeszcze bardziej a to za sprawą dyrektywy Unii Europejskiej, zgodnie z którą od 2020 roku w Polsce 15 proc. wytworzonej energii będzie musiało pochodzić z odnawialnych źródeł energii.

Mając to na uwadze ci, którzy teraz planują lub już budują swoje domy, coraz częściej wybierają projekty, gdzie energia do nich dostarczana będzie w części lub w całości pochodziła z OZE.

Perspektywiczne myślenie

Stare kraje Unii Europejskiej w dziedzinie urządzeń przetwarzających energię uzyskiwaną z natury mają już spore doświadczenie. Zainteresowani ich zakupem i montażem mają w czym wybierać. Gdy dla jednych ciekawą propozycją będą kolektory słoneczne, tak dla innych kotły na biomasę czy przydomowe wiatraki.

W Polsce jak na razie wybór nie jest tak wielki, ale nie oznacza to, że na rynku nie ma w czym wybierać. Najwięcej jest ofert związanych z energią uzyskiwaną ze słońca. Jednak, jak się okazuje, także i energia wytwarzana z wiatru jest atrakcyjna dla zainteresowanych jej wykorzystaniem w swoich domach.

Turbiny wiatrowe, czyli popularne wiatraki, nie są już tylko ciekawostką pokazywaną turystom zwiedzającym np. nadmorskie okolice. Coraz częściej można je zobaczyć w innych częściach Polski. I będzie ich coraz więcej, jak przewidują specjaliści, po uchwaleniu ustawy o OZE.

Wypełnianie niszy

Ustawy jednak nadal nie ma, ale wiatraków przybywa. Najczęściej są to urządzenia wytwarzane poza Polską. Niemniej coraz więcej krajowych firm robi już elementy do turbin wiatrowych. Są też i takie, które, po okresie poszukiwań jak najlepszych rozwiązań technologicznych i konstrukcyjnych, wchodzą na rynek tak polski, jak i zagraniczny, z własnymi urządzeniami.

Jedną z nich jest firma SYLWAN z Chociwia (woj. łódzkie), która produkuje dyfuzorowe turbiny wiatrowe Smart Wind Turbine –SWT. Jest to polska myśl techniczna zgłoszona jako patent na wynalazek.

- Zanim rozpoczęliśmy produkcję, przez cztery lata nasz zespół badawczy pracował nad nowoczesnym urządzeniem, które zarówno przy niedużych prędkościach wiatru jak i tych bardzo dużych, wykazywałoby się wysoką wydajnością – mówi Ewelina Chlebowska, właścicielka firmy SYLWAN.

- I udało się m.in. stworzyć dyfuzorową turbinę wiatrową SWT-3-mini o mocy znamionowej 3 kW osiąganej przy wietrze 12 m/s, która może dostarczać energii do ogrzewania wody w domu. Jej dodatkową zaletą jest jeszcze to, że przy spełnieniu odpowiednich warunków można ją zainstalować i użytkować bez żadnych zezwoleń budowlanych – dodaje właścicielka firmy.

Trzy metry obrysu

Jak to jest możliwe, by taki przydomowy wiatrak mógł pracować bez pozwolenia, bez zgłoszenia gdziekolwiek? – Trzeba spełnić odpowiednie warunki – mówi Ewelina Chlebowska. – SWT-3-mini jest tak zaprojektowany, że zmieści się w przestrzeni trzech metrów obrysu budynku – dodaje Ewelina Chlebowska.

Od strony technicznej wygląda to tak, że stalowy słup mocowany jest do budynku za pomocą kotew i wsporników. Wysokość słupa jest dobrana do wysokości danego obiektu tak, aby nie wystawać z turbiną ponad wspomniane wyżej trzy metry obrysu budynku.

Decydując się na zamontowanie takiego mini-wiatraka nie musimy się martwić o jego montaż. Zrobi to firma, która wykonuje takie zlecenie „pod klucz”. Na życzenie klienta może być on rozbudowany o inwerter, który umożliwi wpięcie go do sieci energetycznej.

Jak to działa?

Dyfuzorowa turbina wiatrowa SWT-3-mini jest wyposażona w sterownik i standardowe grzałki do wpięcia w bufor centralnego ogrzewania domu. Posiada ona 3-fazową prądnicę synchroniczną na magnesach trwałych oraz bezprzekładniowy napęd. Łopaty wirnika mają regulacje kąta. Dyfuzor powoduje, że turbina odzyskuje trzykrotnie więcej energii z wiatru niż tradycyjne wiatraki i pracuje bardzo cicho.

Wszystkie turbiny wiatrowe – bo obok tej najmniejszej SWT-3-mini, firma oferuje także siedem większych modeli od 7 do 40 kW, przeznaczonych do odsprzedaży energii do sieci energetycznej – zostały tak zaprojektowane, że produkują energię w każdych warunkach wietrznych, zarówno przy bardzo niskich, jak i bardzo wysokich prędkościach wiatru.

Charakteryzują się także wysoką wydajnością. Regulowane łopaty wirnika pracujące w obudowie dyfuzora zapewniają bardzo duży moment przy niewielkich prędkościach wiatru, co przekłada się na rozruch turbiny już przy prędkości wiatru 2 m/s. Sprawność SWT w korzystnych warunkach wynosi 70-75 proc.

Innowacyjne rozwiązania

Prace prowadzone nad stworzeniem Smart Wind Turbine doprowadziły do stworzenia niezwykle nowoczesnej i innowacyjnej konstrukcji. Dyfuzor wraz z generatorem osadzono mimośrodowo na osi obrotowej po to, by turbina samoczynnie orientowała się na wiatr.

Takie nowatorskie rozwiązanie wyeliminowało skomplikowane i drogie systemy elektrycznego nastawu do kierunku wiatru. Niewątpliwą zaletą tego rozwiązania jest to, że układ reaguje na minimalne zmiany kierunku wiatru w czasie rzeczywistym.

Każda turbina posiada swój indywidualny program sterowania. Celem jest zapewnienie optymalnej jej wydajności, co z kolei pozwala monitorować i optymalizować poziom produkcji energii w oparciu o lokalne warunki wietrzne. Można również podglądać parametry pracy turbiny dzięki aplikacji SWT online.

Wśród pionierów

Inwestycja w dyfuzorową turbinę wiatrową zwraca się, przy dobrych warunkach wietrznych, po 6-9 latach (bez dofinansowania). Wpięcie go w przyszłości do sieci energetycznej może ten okres skrócić.

Czy będzie to bliska czy daleka przyszłość zależy od tego, kiedy ustawa o OZE ujrzy światło dzienne. Są już pierwsi producenci i pierwsi klienci. Przy uchwalonej ustawie z całą pewnością pojawią się następni.

Wincenty Bryński