Mažo galingumo vėjo generatoriai: kodėl reiktų apie tai pagalvoti?

 Yra be galo daug informacijos apie alternatyviosios energijos šaltinius, jų naudą ir svarbumą. Nenorėdami kartoti daugelio straipsnių, kuriuos nesunkiai rasite interneto platybėse, tiesiog pabandysime tai išdėstyti skaičiais bei praktinio panaudojimo argumentais. Kaip pagrindą laikysime dažnai užduodamą klausimą (DUK): ar labai trikšminga, kiek tai kainuos, kada tai atsipirks?

AR APSIMOKA?

 Atsakydami į šį klausimą už pagrindą laikysime 100 kv.m. gyvenamo ploto būstą nuosavame name. Kodėl nuosavame? Ogi todėl, kad norint turėti atskirą, nemokamą elektros tiekimo jėgainę daugiabutyje, tektų gauti viso namo gyventojų sutikimą, kas manome, nėra lengva sąlyga, tačiau daugiabutyje (sakysime ant stogo) įsirengus vėjo jėgainę, galima sutaupyti laiptinių, kiemo, bendro naudojimo ir pan. elektros energijos, o tuo pačiu ir lėšas. 

 Taigi, tarkime gyventojas, turintis 100kv.m. būstą, vidutiniškai sunaudoja apie 230 kW elektros energijos per mėnesį (yra įvesta prielaida, jog būste naudojamos elektrą taupančios lemputės). Kaip žinia, visuose būstuose būna pastovieji elektros naudojimo šaltiniai: šaldytuvas, šilumos siurblys (tai sudaro apie 94kW/mėn). Likusi -136kW energija naudojama dažniausiai tuo metu, kuomet kažkas yra namuose, dažniausiai prieš ir po darbo bei savaitgaliais.  Jei laikysime, kad toks aktyvumo laikas būtų nuo 6 iki 8val. ryto ir 18-22val. vakaro bei savaitgaliais, valandine išraiška tai būtų: (21d.d.x6)+(9x16)= 240val. Nesunkiai paskaičiuosime, kad valandinis nepastoviosios elektros naudojimo galimybės sudarytų apie bemaž 0,56Kw/val. Tai yra tas pat, jei būtų įjungtos 27vnt. 21w taupiosios lemputės vienu metu. Apšvietimo intensyvumas matuojant kaitrinėmis lempomis siektų 2,7kw.!!! Sunku įsivaizduoti, kad sakysime dienos metu kas nors laiko įjungtą apšvietimą... ar ne? 
 Šiuo pavyzdžiu remiantis, galime paskaičiuoti, kokio galingumo vėjo generatoriaus reiktų pilnai patenkinti būsto elektros poreikius.
 
VĖJO JĖGAINĖS GALIOS APSKAIČIAVIMAS

 Pirmiausia, bent preliminariai nustatome vidutinį vėjo greitį savo regione (galite pabandyti čia). Kaip taisyklė, daugelyje Lietuvos rajonų vyrauja apie 5m/s vidutinė vėjo greičio diagrama. Tai ir laikysime kaip atskaitos tašką- 5 m/s. Daugelis vėjo gamintojų, nominalų vėjo generatorių galingumą apskaičiuoja esant vėjo greičiui -9 m/s. Jei turėtume tokį vėjo greitį savo rajone, būsto poreikiams pakaktų 300 w galios vėjo generatoriaus. Nevertėtų net skaičiuoti, tačiau galios diagramos yra sinusoidės formos, todėl 300w galios generatorius esant vidutiniam 5m/s vėjo greičiui, pagamins tik 1/4 galios, t.y. apie  70w/val. (konkrečias galios diagramas rasite prie kiekvienos galios generatoriaus aprašymo). To aiškiai nepakanka mūsų skaičiuojamam būstui. Pabandom rasti mums reikalingą variantą atvirštiniu metodu: 1 kW vėjo generatorius esant vidutiniam 5/s vėjo greičiui, per metus gali pagaminti apie 2000-2400 kW elektros energijos. Imame vidurkį: 2200 Kw / 12 mėn = 183 Kw/mėn. Kaip matome, pilnam būsto poreikiui trūksta 47 kW. Galime padaryti greitą išvadą, kam reikalingas galingesnis nei 1 Kw. vėjo generatorius, tačiau neslėpsime, kad šioje vietoje, kiekvienas besidomintis vėjo energija, turėtų priimti sprendimą individualiai. Kodėl? Ogi todėl, kad priimant sprendimą įsigyti galingesnį vėjo generatorių vertėtų priminti, kad kol Lietuvos respublikoje nebus priimti mažų jėgainių elektros supirkimą reglamentuojantys įstatymai (nesinori būti pesimistu, tačiau, manoma, kad tai bus greičiausiai niekada:), kiekvieną vėjo jėgainę tenka komplektuoti su akumuliatoriais.

AKUMULIATORIAI

  Šiam tikslui naudojami ne paprastieji (sakysime automobiliniai) o tam tikslui skirti absorbciniai (nebijantys gilių iškrovimų) akumuliatoriai, kurių kiekis priklauso nuo vėjo jėgainės galios. Akumuliatorių kiekį lemia jėgainės galingumas. Kaip pavyzdys: 1 Kw galios jėgainės generuojama srovė yra 48 V. Tai yra, reikalingi 4 vnt 12 V akumuliatoriai. Kuo akumuliatorių talpa (aH) yra didesnė, tuo didesnį energijos rezervą galėsite sukaupti. Sakysime, turite 4 vnt. 12 V  200 Ah akumuliatorius. Šiuo atveju galios rezervas bus: 12x200x4=9.6 Kw.  Optimalus variantas 1 Kw jėgainei, tačiau šio tipo akumuliatoriai nėra pigūs. Vieneto kaina gali būti nuo 800 Lt.  Norint paskaičiuoti 2 kW jėgainės savikainą bei atsipirkimo periodą, reikia turėti omenyje, kad 2 Kw jėgainės generuojama srovė yra 96 V. Tai yra prireiks jau 8 vnt. akumuliatorių. Tai ženkliai padidina jėgainės kainą, o tuo pačiu nutolina atsipirkimo terminą.
 Nekorektiška būtų nepaminėti vieno svarbaus fakto apie akumuliatorių tarnavimo laiką. Absorbcinio tipo akumuliatoriu tarnavimo laikas nėra beribis. Kaip teigia gamintojai, vidutinis tokio tipo akumuliatoriu tarnavimo laikas yra apie 7-9metus. Tai reiškia, kad praėjus šiam terminui gali prireikti pirkti papildomų akumuliatorių komplektą. Pabrėžiame žodį gali, kadangi reikia turėti vilties, jog galų gale Lietuvos respublikoje bus priimti derami įstatymai dėl elektros energijos supirkimo kaip tai daroma berods visose europos bei daugumoje pasaulio valstybių. Kaip paprasciausias variantas yra naudojami dvipusės eigos elektros skaitliukai, kuomet vartotojas moka tik už sunaudotą skirtumą. Viskas itin paprasta ir aišku.. Deja, mūsų valstybėje tai be galo sudėtinga procedūra kuri teoriškai turi veikti, tačiau praktiškai nedirba dėl pernelyg didelių reikalavimų iš skirstomųjų tinklų pusės.
      
ATSIPIRKIMO TERMINAS

  Pabandome apskaičiuoti abu įmanomus variantus. Kaip pagrindą taikysime 0,33Lt vidutinę elektros kainą (gyventojų tarifas naudojant dienos-nakties tarifus). Kiek brangs elektros energija po AE uždarymo- prognozuoti sunku, tačiau neocialiais duomenimis, kaina gali kilti net iki 0,72 Lt/kW, tai yra 2,2 kartus.
  Mūsų paskaičiuotas 1 Kw jėgainės našumas -183 Kw/mėn x 0,33Lt= 60,39Lt/mėn. arba 724,68Lt per metus. Primename, kad tinkamai prižiūrimos jėgainės tarnavimo laikas yra apie 20-25metus. Jei kaina po AE uždarymo bus (tarkime) 0,72Lt/KW, tuomet pinigine išraiška, mūsų 1kW jėgainė leis sutaupyti 131,76Lt/mėn. arba 1581,12Lt per metus. 
 1Kw vėjo jėgainės pilnas komplektas (be akumuliatorių) gali kainuoti apie 3500Lt. Papildomai reiks įsigyti 4 vnt. AGM tipo akumuliatorius. Tai sudarys tarkime dar 3200Lt. Viso generatoriaus kaina sudarytų 6700Lt. Įrengiant jėgainę teks paruošti pagrindus, išsikasti tranšėjas iki namo laidams, nusipirkti kabelį, pajungti i bendrą namo elektros sistemą. Manome, kad galutinė kaina sudarytų apie 7000Lt. Liko nesudėtingas artimetinis skaičiavimas- atsipirkimo terminas. Iki AE uždarymo -9,65 metų, po AE uždarymo- 4,43 metų.
 Jei per 20 metų prireiktų  du kartus pakeisti akumuliatorių kompletus, pridėkime dar 6400Lt.
 Viso, vėjo generatorius su eksploatacinėmis išlaidomis kainuos apie 13100Lt. Tai yra 54,59Lt mėnesiui. Paskaičiavus gaunasi, kad jei elektros kaina bus 0,72Lt/kW, per 20metų turėsime 18520Lt. grynos naudos. 
 
 2kW jėgainės kaina (pilnas komplektas be akumuliatorių) - 5200Lt. Prireiks 8vnt. akumuliatorių komplekto už 6400Lt. Papildomos išlaidos -300Lt. Viso - 11900Lt. Be abejonės, 2kW jėgainė aprūpins dvigubai daugiau energijos lyginant su 1kW. Tai yra apie 366kW per mėnesį, tačiau mūsų aukščiau atlikti skaičiavimai rodo elektros poreikio trūkumą tik 47kW mėn. Tai sudarytų 15,51Lt mėnesiui. Šį skirtumą, kurį galima nusipirkti iš skirstomųjų tinklų. Taigi, imant atsipirkimo terminą iki AE uždarymo, gautųsi, kad per 9,65 metus išleisime 1796Lt (arba 3470Lt po AE uždarymo). Neapmirškime pridėti papildomų akumuliatorių vertę kas kiekvienus 7-nerius metus). Matome, kad tai sudaro ženkliai mažiau nei įsigyjant galingesnę vėjo jėgainę. Žinoma, skaičiavimo metodika taptų visiškai niekine, jei būtų (ar bus) realiai superkama alternatyvioji elektros energija. Šiuo atveju belieka tikėtis bei laukti. 
 
PANAUDOJIMO GALIMYBĖS

Nedidelio galingumo vėjo jėgainės panaudojimo galimybės tikrai neribojamos. 
Pavyzdžiai pagal galingumą:
300w - giluminiams siurbliams, radijo stotims, jahtoms, nešiojamiems kompiuteriams, televizoriams.
500w - gatvių apšvietimams, baseinų siurbliams, baseinų vandens pašildymui, karšto vandens ruošimui
 1kW - Nedideliems namams (iki 100kv.m.)
 2kW - Vidutiniams namams (100-200kv.m.)
 3kW - Nedidelių namų šildymui (pilnai pakanka 100kv.m. namui naudojant IR šildymo sistemas)
 5kW - Visiškai aprūpinami vidutinio namo poreikiai, nedidelėms dirbtuvėms

TRIUKŠMAS

 Vėjo generatorius triukšmas matuojamas 6 metrų atstumu nuo generatoriaus esant vėjo greičiui 9 metrai per sekundę. Lietuvos respublikoje, gyvenamųjų namų aplinkoje nakties metu leidžiama maksimali norma yra: 55 dBA (decibelai) nakties (22-06val.) metu. Plačiau apie tai rasite čia 
 1kw vėjo jėgainės skleidžiamas garsas yra 45bBA. Primename, kad 9m/s vėjo greitis yra 32,4km/val. greitis. Esant šiam vėjo greičiui, foninis aplinkos triukšmas sudaro apie 40-45dBA. Kaip pavyzdį, 45dBA triukšmą skleidžia vidutinės galios dulkių siurblys. 

Pastaba

Visi straipsnyje panaudoti skaičiai yra preliminarūs. Tai tik paskaičiavimams parinkti duomenys, kuriuos kiekvienas gali keisti pagal savo nuožiūrą.

PABAIGAI

  Žinoma, kiekvienas gali  rasti svarių argumentų paprieštarauti vienam ar kitam variantui, kaip ir visumoje, kas liečia alternanatyviuosius energijos šaltinius. Tačiau kiekvienas sutiks su tuo, kad pati idėja turėti nepriklausomą, neišsiamiamą, galų gale NUOSAVĄ energijos šaltinį tai visiškai ne tas pats, kuomet lėšos investuojamos į laikui bėgant prarandančius vertę daiktus....

Dėkojame, kad pasidomėjote straipsniu. Jei kilo kažkokių klausimų- nesivaržydami parašykite mums skyriuje "Kontaktai". Su malonumu Jums atsakysime.