Parchi eolici domestici: fonti di energia rinnovabile a casa tua

I parchi eolici domestici sono ancora una novità in Polonia. Tuttavia, sempre più persone sono interessate alle fonti energetiche rinnovabili e cercano il modo migliore per allocare i propri risparmi. Vale quindi la pena scoprire come funzionano le turbine eoliche, quale dovrebbe essere la loro potenza, quali sono i costi di acquisto e manutenzione dell'intera installazione, così come investire in un parco eolico domestico può essere redditizio per noi?

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Da quali elementi sono costituiti i parchi eolici domestici?

Le turbine eoliche domestiche sono strutture relativamente semplici. L'elettricità è generata in un generatore azionato dalle pale del rotore. In condizioni domestiche, vengono spesso utilizzate centrali elettriche con un asse di rotazione orizzontale del rotore. Gli elementi più importanti qui sono:

Rotore - può avere uno, due o tre lobi (i più comuni). Il rotore si trova direttamente sull'albero lento. La sua rotazione è trasmessa all'albero veloce attraverso il cambio. L'albero ad alta velocità si collega all'albero del generatore. A loro volta, il generatore, il trasformatore, gli ingranaggi e i driver si trovano nella navicella. Nelle nostre condizioni climatiche, i rotori adattati alla rotazione lenta funzionano meglio. La loro caratteristica è la maggiore apertura dei lobi.

Una turbina eolica - l'elemento più importante che determina l'efficienza e la potenza dell'intero parco eolico. Vale la pena ricordare che è la turbina eolica che è responsabile dell'ottenimento di elettricità dalle raffiche di vento.

Generatore - trasforma l'energia cinetica della rotazione del rotore in energia elettrica. Dovrebbe essere ben abbinato alle specifiche della turbina, poiché l'interazione ottimale di questi due elementi garantisce una maggiore efficienza della turbina eolica. Il generatore dovrebbe produrre la tensione nominale durante la velocità operativa ottimale della turbina eolica. Un generatore standard può assumere la forma di un generatore o di un alternatore.

Vale la pena ricordare che i piccoli aerogeneratori con asse di rotazione orizzontale del rotore non generano rumore o onde elettromagnetiche dannose. Possono essere posizionati in sicurezza proprio accanto a casa nostra e persino sul tetto.

Quale dovrebbe essere la potenza di una turbina eolica domestica?

Potremmo supporre che i parchi eolici domestici dovrebbero essere il più potenti possibile. Tuttavia, dobbiamo ricordare che maggiore è la potenza potenziale, maggiori saranno anche i prezzi dell'intero progetto. Investimento in un grande parco eolico professionale con una potenza di 20 Kw. potrebbe comportare spese di diverse centinaia di migliaia di zloty. Ecco perché la maggior parte degli investitori sceglie installazioni a basse prestazioni. Tra questi distinguiamo:

Piccoli parchi eolici con una capacità di 500 W - sono l'offerta di mercato più economica, sono piuttosto piccoli, silenziosi e mobili. Sfortunatamente, un tale impianto di alimentazione è adatto solo per alimentare pompe per laghetti, cancelli automatici o ricevitori radio.

Parchi eolici domestici con una potenza di 1000 W: una turbina di questa potenza può supportare il riscaldamento dell'acqua o alimentare l'illuminazione della nostra casa (utilizzando l'illuminazione a risparmio energetico). Possiamo anche usarlo per alimentare gli elettrodomestici di base.

Turbine eoliche da 2 Kw - sono già in grado di fornire gli elettrodomestici di base, l'illuminazione dell'appartamento e il riscaldamento dell'acqua. Sono più adatti per case estive e piccole case unifamiliari ben isolate.

Impianti eolici domestici con potenza di 3 Kw. - tutti i piccoli elettrodomestici, l'illuminazione e il riscaldamento dell'acqua possono essere collegati all'impianto. La turbina sarà una buona soluzione per case passive ed efficienti dal punto di vista energetico.

Centrali elettriche domestiche con una potenza di 5 Kw. - è pienamente sufficiente per le esigenze di una casa unifamiliare abitata da una famiglia di più persone. L'energia può alimentare gli elettrodomestici, riscaldare l'acqua e supportare gli impianti di riscaldamento centralizzato. L'energia elettrica in eccesso può essere scaricata nella rete pubblica.

Turbine eoliche con una potenza di 10 Kw. - meno utilizzato in ambito domestico a causa del prezzo elevato dell'impianto. Soddisferà con successo tutte le esigenze degli utenti delle case unifamiliari e l'energia in eccesso potrà essere fornita alla rete pubblica e venduta.

Possiamo contare sui sussidi per i parchi eolici domestici?

Sfortunatamente, la legge polacca non prevede ancora alcun sussidio preferenziale per le turbine eoliche domestiche. Esiste già un supporto finanziario, ma per ora solo le aziende possono utilizzarlo. Il privato deve coprire di tasca propria tutti i costi di investimento.

Tuttavia, vale la pena ricordare che è possibile ottenere un cofinanziamento per un altro tipo di fonte di energia rinnovabile: i collettori solari. Puoi leggere di più sulla possibilità di ottenere sussidi in questo articolo.

Aspetti legali della costruzione di un parco eolico

Non abbiamo bisogno di alcun permesso per costruire un piccolo parco eolico domestico. Si noti, tuttavia, che le turbine sono montate direttamente sulla struttura di supporto. La realizzazione di alcune strutture portanti direttamente connesse con il terreno richiede la notifica dell'intenzione edilizia. La documentazione va presentata all'ufficio comunale o comunale. Un'alternativa è quella di posizionare l'installazione direttamente sulla casa o su una torre con ancoraggi. La casa ha tutti i permessi e la turbina è trattata come un normale apparecchio. D'altra parte, le torri con torri in fune metallica non sono fissate in modo permanente al suolo e non è necessario completare alcuna formalità per erigerle.

Lo stesso principio si applica alla produzione di energia elettrica. Quando produciamo energia per il nostro uso personale, non dobbiamo soddisfare alcun requisito formale o legale. La potenza massima della nostra turbina può essere di 20kW.

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Posizione ottimale dei parchi eolici

Contrariamente alle apparenze, la potenza di una centrale non dipende esclusivamente dai parametri della turbina. Anche la posizione geografica sarà molto importante. La posizione più vantaggiosa dei parchi eolici è la fascia costiera da Świnoujście alla baia di Danzica e alla regione di Suwałki. In questi luoghi si verificano raffiche di vento regolari e più intense, che garantiscono un'elevata efficienza dei parchi eolici. Le condizioni meno favorevoli si trovano nelle regioni del Voivodato della Piccola Polonia, dove ci sono molte giornate senza vento.

Ricordiamo che l'efficienza delle turbine dipende anche dalla conformazione del terreno circostante. Meno ostacoli la nostra centrale avrà migliori condizioni di lavoro. Eventuali "ostacoli" possono creare vortici di vento, il che non è un fenomeno favorevole. Ecco perché è così importante che i nostri parchi eolici domestici siano posizionati correttamente sulla proprietà.

Tutte le turbine eoliche domestiche dovrebbero essere al di sopra della superficie del tetto. Solitamente li montiamo direttamente sul tetto o su un palo di almeno 12 metri. L'unica eccezione sono i piccoli parchi eolici situati su una collina a una certa distanza dalla casa. Lo spazio non deve essere protetto da alberi o altri edifici. Ricorda che la maggior parte dei venti in Polonia proviene da ovest, quindi presta particolare attenzione a questa direzione. Certamente, i piccoli parchi eolici situati sul lato ovest dell'edificio saranno molto più efficienti delle turbine situate sul lato est. Quando determiniamo la posizione ottimale della nostra centrale elettrica domestica, teniamo conto anche degli edifici e degli ostacoli naturali all'esterno della nostra proprietà. Se c'è una foresta alta o un condominio a 200 metri dal lato ovest della proprietà, allora l'investimento in parchi eolici domestici non avrà alcuna giustificazione economica.

Costi di costruzione di un parco eolico domestico

Abbiamo già appreso gli aspetti legali e tecnici della costruzione di turbine eoliche, quindi ora determineremo i prezzi dell'intero progetto. Nella nostra simulazione economica terremo conto dei costi di realizzazione di un impianto da 5 Kw. La nostra centrale funzionerà in modalità Off grid, cioè nel cosiddetto sistema chiuso. L'elettricità in eccesso verrà trasferita alle batterie (acquisteremo cinque modelli di alta qualità della fascia di prezzo media). I prezzi dei singoli elementi sono i seguenti:

• Batterie con una potenza di 24V - 6 500 PLN
• Generatore - 32.000 PLN
• Palo tubolare (da montare sul tetto) - PLN 1.000
• Convertitori (3 pezzi) - PLN 2.000
• Materiali di montaggio - 500 PLN

I prezzi sopra indicati sono al lordo. Secondo i nostri calcoli, il costo medio dell'intera installazione era di 42.000 PLN.

Paga?

Per rispondere a questa domanda, dobbiamo calcolare la produzione annuale di elettricità. Si stima che i parchi eolici domestici siano in grado di produrre dal 10 al 20% della potenza nominale della turbina all'anno moltiplicato per il numero di ore all'anno. Il calcolo secondo tale formula sarà simile a questo:

• Assunzione minima - 5 Kw. x 24h x 365 giorni x 10% = 4.380 kW
• Assunzione massima - 5 Kw. x 24h x 365 giorni x 20% = 8.760 kW

Pertanto, i parchi eolici domestici con una capacità di 5 Kw. sono in grado di produrre da 4.380 a 8.760 Kw all'anno. Prezzo medio di un trimestre è una spesa di 0,65 groszy. Pertanto, durante l'anno saremo in grado di risparmiare in media 4.270 PLN.

Possiamo presumere che l'investimento si ripagherà dopo circa 10 anni. Tuttavia, i calcoli di cui sopra sono solo considerazioni teoriche. In pratica, risulta che la redditività dell'investimento può essere piuttosto discutibile. Tutto dipende dalla regione in cui viviamo, dai prezzi del fornitore di energia, dalla potenza della turbina e dall'ubicazione della nostra centrale elettrica domestica. La mancanza di sussidi per le turbine eoliche significa che l'investimento dovrebbe essere pianificato con attenzione e i costi ben calcolati.

Certo, gli appassionati sottolineano che i parchi eolici domestici sono molto redditizi e la loro durata può essere anche di diverse decine di anni. Tuttavia, in pratica, dobbiamo anche prendere in considerazione alcuni rischi (ad esempio, il verificarsi di periodi più lunghi senza vento). L'intero impianto non deve essere considerato come l'unica fonte di energia elettrica, ma piuttosto come un sistema di aumento della pressione. Sarà meglio investire in turbine di potenza più piccola (es. 3kW), che assorbiranno costi di investimento molto inferiori e ridurranno la nostra dipendenza dal fornitore di energia elettrica locale.

Il prezzo approssimativo per la costruzione di un mini parco eolico con una capacità di 3 kW è di 22.000 PLN (che è quasi 2 volte inferiore a quello delle turbine con una capacità di 5 kW). Alcuni appassionati di fonti energetiche rinnovabili esortano a investire in centrali elettriche molto più grandi nel sistema on grid. Indicano che le eccedenze di elettricità possono essere vendute e quindi possono essere realizzati ulteriori risparmi. Tuttavia, dovremmo ricordare che il sistema aperto sarà una spesa molto più grande e avremo bisogno di una licenza speciale per vendere energia. Al momento una soluzione del genere sarà redditizia solo per le aziende più grandi che possono contare su agevolazioni agevolate dallo Stato.