Elektrownie Wiatrowe Podstawy
Małe turbiny wiatrowe przetwarzają energię kinetyczną wiatru w prąd elektryczny za pomocą układu wirnik-generator. Popularnie zwane wiatrakami są produkowane w różnych wariantach, Najbardziej rozpowszechnione są turbiny wiatrowe o:
- poziomej osi obrotu
- pionowej osi obrotu
W lekkich przydomowych konstrukcjach za nastawianie maszyny w kierunku wiatru odpowiada na ogół ogon turbiny lub jak w dużych turbinach wiatrowych są nastawiane do wiatru za pomocą wbudowanych systemów hydraulicznych lub elektrycznych.
Turbina produkuje prąd zmienny, który jest zamieniany na prąd stały przez prostownik który jest odpowiedni do zasilania baterii magazynujących energię elektryczną w przypadku jej nadmiaru w systemie. Jeśli turbina jest podłączona bezpośrednio do sieci publicznej wtedy prąd z turbiny jest przemieniany na prąd zmienny ale o odpowiednim napięciu i częstotliwości. Moc przydomowych elektrowni wiatrowych wynosi zazwyczaj od 300W do 20KW, przy czym ocenia się że turbina o mocy 3KW może pokryć całkowite roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną średniej wielkości domu. Moc turbiny wiatrowej jest proporcjonalna do trzeciej potęgi prędkości z jaka wieje wiatr, jest to niezwykle ważna informacja. Oznacza, że jeśli moc wiatru wzrośnie 2-krotnie, moc oddawana przez turbinę wzrośnie 8-krotnie!
Dlatego też turbiny powinny pracować możliwie wysoko ponad zabudowaniami i lokalnymi przeszkodami. Ocenia się, że turbinę należy montować minimum 6m ponad dachami zabudowań. Zmniejsza to w znaczny sposób wpływ zawirowań powietrza wywołanych nierównościami terenu. Przeważnie dla zastosowań domowych turbina znajduję się na słupie o wysokości 10 – 20m.
Turbiny domowe mogą pracować w sieci odizolowanej w zestawie z bateriami lub być podłączone do sieci energetycznej, co po pierwsze zmniejsza koszty inwestycyjne, po drugie ułatwia eksploatację.