Parques eólicos domésticos - fontes de energia renováveis ​​em sua casa

Os parques eólicos domésticos ainda são uma novidade na Polônia. No entanto, cada vez mais pessoas se interessam por fontes de energia renováveis ​​e procuram a melhor forma de alocar suas economias. Portanto, vale a pena saber como funcionam as turbinas eólicas, qual deve ser sua potência, quais são os custos de aquisição e manutenção de toda a instalação, além de que investir em um parque eólico doméstico pode ser lucrativo para nós?

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Em que elementos consistem os parques eólicos domésticos?

Turbinas eólicas domésticas são estruturas relativamente simples. A eletricidade é gerada em um gerador acionado pelas pás do rotor. Em condições domésticas, as usinas de energia com um eixo horizontal de rotação do rotor são as mais usadas. Os elementos mais importantes aqui são:

Rotor - pode ter um, dois ou três lóbulos (o mais comum). O rotor está localizado diretamente no eixo de baixa velocidade. Sua rotação é transmitida ao eixo de alta velocidade através da caixa de engrenagens. O eixo de alta velocidade se conecta ao eixo do gerador. Por sua vez, o gerador, o transformador, as engrenagens e os drivers estão localizados na nacele. Em nossas condições climáticas, os rotores adaptados à rotação lenta funcionam melhor. Seu traço característico é a maior extensão dos lóbulos.

Uma turbina eólica - o elemento mais importante que determina a eficiência e a potência de todo o parque eólico. Vale lembrar que é a turbina eólica a responsável pela obtenção da eletricidade das rajadas de vento.

Gerador - transforma a energia cinética da rotação do rotor em eletricidade. Deve ser bem compatível com a especificação da turbina, pois a interação ótima desses dois elementos garante maior eficiência da turbina eólica. O gerador deve produzir a tensão nominal durante a velocidade operacional ideal da turbina eólica. Um gerador padrão pode ter a forma de um gerador ou alternador.

Vale lembrar que pequenas turbinas eólicas com eixo horizontal de rotação do rotor não geram ruído ou ondas eletromagnéticas prejudiciais. Eles podem ser colocados com segurança ao lado de nossa casa e até mesmo no telhado.

Qual deve ser a potência de uma turbina eólica doméstica?

Poderíamos supor que os parques eólicos domésticos deveriam ser os mais poderosos possíveis. Porém, devemos lembrar que quanto maior a potência potencial, maiores também serão os preços de todo o projeto. Investimento em um grande parque eólico profissional com capacidade de 20 Kw. poderia envolver despesas de várias centenas de milhares de zlotys. É por isso que a maioria dos investidores escolhe instalações de baixo desempenho. Entre eles podemos distinguir:

Pequenos parques eólicos com uma capacidade de 500 W - são a oferta mais barata do mercado, são bastante pequenos, silenciosos e móveis. Infelizmente, tal instalação de energia só é adequada para alimentar bombas de lago, portões automáticos ou receptores de rádio.

Parques eólicos domésticos com uma potência de 1000 W - uma turbina com esta potência pode suportar o aquecimento de água ou alimentar a iluminação da nossa casa (usando iluminação economizadora). Também podemos usá-lo para alimentar eletrodomésticos básicos.

Turbinas eólicas de 2 Kw - já têm capacidade para fornecer eletrodomésticos básicos, iluminar o apartamento e aquecer água. Eles são mais adequados para casas de verão e pequenas casas unifamiliares bem isoladas.

Centrais eólicas domésticas com capacidade de 3 Kw. - todos os pequenos electrodomésticos, iluminação e aquecimento de água podem ser ligados à instalação. A turbina será uma boa solução para casas passivas e com baixo consumo de energia.

Centrais elétricas domésticas com capacidade de 5 Kw. - é suficiente para as necessidades de uma casa unifamiliar habitada por uma família de várias pessoas. A energia pode alimentar eletrodomésticos, aquecer água e apoiar instalações de aquecimento central. O excesso de eletricidade pode ser descarregado na rede pública.

Turbinas eólicas com capacidade de 10 Kw. - menos utilizado em residências devido ao alto preço da instalação. Ele atenderá com sucesso a todas as necessidades dos usuários de residências unifamiliares, e o excesso de energia pode ser fornecido à rede pública e vendido.

Podemos contar com subsídios para fazendas eólicas domésticas?

Infelizmente, a lei polonesa ainda não prevê subsídios preferenciais para turbinas eólicas domésticas. Já existe apoio financeiro, mas apenas as empresas podem utilizá-lo por enquanto. O indivíduo privado deve cobrir todos os custos de investimento com seu próprio bolso.

No entanto, é importante referir que pode ser obtido co-financiamento para outro tipo de fonte de energia renovável - os coletores solares. Você pode ler mais sobre a possibilidade de obter subsídios neste artigo.

Aspectos jurídicos da construção de um parque eólico

Não precisamos de nenhuma licença para construir um pequeno parque eólico doméstico. Observe, no entanto, que as turbinas são montadas diretamente na estrutura de suporte. A construção de algumas estruturas portantes diretamente ligadas ao solo requer a notificação da intenção de construção. A documentação é submetida ao escritório municipal ou municipal. Uma alternativa é localizar a instalação diretamente na casa ou em uma torre com amarrações. A casa tem todas as licenças e a turbina é tratada como um dispositivo normal. Por outro lado, torres com torres de cabo de aço não são fixadas permanentemente ao solo, e você não precisa cumprir nenhuma formalidade para erguê-las.

O mesmo princípio se aplica à produção de eletricidade. Ao gerar energia para nosso próprio uso, não temos que cumprir nenhum requisito formal ou legal. A potência máxima de nossa turbina pode ser de 20kW.

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Localização ideal de parques eólicos

Ao contrário do que parece, a potência de uma usina não depende apenas dos parâmetros da turbina. A localização geográfica também será muito importante. A localização mais vantajosa dos parques eólicos é a faixa costeira de Świnoujście à baía de Gdańsk e à região de Suwałki. Nestes locais ocorrem rajadas de vento regulares e mais intensas, que garantem uma elevada eficiência dos parques eólicos. As condições menos favoráveis ​​estão nas regiões da voivodia da Pequena Polónia, onde há muitos dias sem vento.

Devemos lembrar que a eficiência das turbinas também depende da forma do terreno próximo. Quanto menos obstáculos nossa usina terá melhores condições de trabalho. Quaisquer "obstáculos" podem criar redemoinhos de vento, o que não é um fenômeno favorável. É por isso que é tão importante que nossos parques eólicos residenciais estejam devidamente localizados na propriedade.

Todas as turbinas eólicas domésticas devem estar acima da superfície do telhado. Normalmente, nós os montamos diretamente no telhado ou em um mastro de pelo menos 12 metros. A única exceção são os pequenos parques eólicos localizados em uma colina a alguma distância da casa. O espaço não deve ser protegido por árvores ou outros edifícios. Lembre-se de que a maioria dos ventos na Polônia vem do oeste, então preste atenção especial nesta direção. Certamente, pequenos parques eólicos localizados no lado oeste do edifício serão muito mais eficientes do que turbinas localizadas no lado leste. Ao determinar a localização ideal de nossa usina doméstica, consideremos também as construções e os obstáculos naturais fora de nossa propriedade. Se houver uma floresta alta ou bloco de apartamentos a 200 metros do lado oeste da propriedade, o investimento em fazendas eólicas domésticas não terá qualquer justificativa econômica.

Custos de construção de um parque eólico doméstico

Já aprendemos os aspectos legais e técnicos da construção de turbinas eólicas, então agora vamos determinar os preços de todo o projeto. Em nossa simulação econômica, levaremos em consideração os custos de fazer uma instalação de 5 Kw. Nossa usina operará no modo Off grid, ou seja, no chamado sistema fechado. A eletricidade excedente será transferida para as baterias (compraremos cinco modelos de alta qualidade na faixa de preço intermediário). Os preços dos elementos individuais são os seguintes:

• Baterias com potência de 24 V - 6 500 PLN
• Gerador - PLN 32.000
• Mastro tubular (a ser montado no telhado) - PLN 1.000
• Conversores (3 unidades) - PLN 2.000
• Materiais de montagem - PLN 500

Os preços acima são o valor bruto. De acordo com nossos cálculos, o custo médio de toda a instalação foi de PLN 42.000.

Isso compensa?

Para responder a essa pergunta, precisamos calcular a produção anual de eletricidade. Estima-se que os parques eólicos domésticos sejam capazes de produzir de 10 a 20% da potência nominal da turbina por ano vezes o número de horas por ano. O cálculo de acordo com essa fórmula terá a seguinte aparência:

• Suposição mínima - 5 Kw. x 24h x 365 dias x 10% = 4.380 kW
• Suposição máxima - 5 Kw. x 24h x 365 dias x 20% = 8.760 kW

Assim, parques eólicos domésticos com capacidade de 5 Kw. são capazes de produzir 4.380 a 8.760 Kw por ano. Preço médio de um trimestre é uma despesa de 0,65 groszy. Portanto, durante o ano poderemos economizar em média PLN 4.270.

Podemos supor que o investimento terá retorno após cerca de 10 anos. No entanto, os cálculos acima são apenas considerações teóricas. Na prática, verifica-se que a rentabilidade do investimento pode ser bastante questionável. Tudo depende da região em que vivemos, dos preços do fornecedor de energia, da potência da turbina e da localização da nossa usina doméstica. A falta de subsídios para aerogeradores faz com que o investimento seja planejado com cuidado e os custos bem calculados.

É certo que os entusiastas enfatizam que os parques eólicos domésticos são muito lucrativos e sua vida útil pode chegar a várias dezenas de anos. No entanto, na prática, também temos que levar em consideração alguns riscos (por exemplo, a ocorrência de períodos mais longos sem vento). Toda a instalação não deve ser considerada como a única fonte de eletricidade, mas sim como um sistema de reforço. Será melhor investir em turbinas de energia menores (por exemplo, 3 kW), que irão absorver custos de investimento muito mais baixos e reduzir nossa dependência do fornecedor de eletricidade local.

O preço aproximado de construção de um mini parque eólico com capacidade de 3 kW é de PLN 22.000 (o que é quase 2 vezes inferior ao das turbinas com capacidade de 5 kW). Alguns entusiastas de fontes de energia renováveis ​​desejam investir em usinas de energia muito maiores no sistema on grid. Eles indicam que os excedentes de eletricidade podem ser vendidos e, portanto, economias adicionais podem ser feitas. Porém, devemos lembrar que o sistema aberto será uma despesa muito maior e precisaremos de uma licença especial para vender energia. Atualmente, tal solução será lucrativa apenas para empresas maiores que possam contar com subsídios favoráveis ​​do Estado.