Vitajte na stránkach o malých veterných zdrojoch.

    Tieto stránky sú o praktických skúsenostiach z doterajších testov a prevádzky vertikálnych axiálnych veterných turbín, zhromaždených v rámci domáceho kutilského majstrovania, s opatrnými očakávaniami reálneho úžitku. Verím, že poskytnú dobré rady tým, ktorí majú podobné voľnočasové záľuby. 
     Pravdou je, že návratnosť investícií do domáceho veterného generátora je dnes neprimerane vzdialená. Možno v prípade, ak systém bude maximálne jednoduchý, prevažne vlastnoručne vyrobený, bez drahej elektroniky, s priamym zúžitkovaním vyrobenej energie bez jej uskladňovania. S takto minimalizovanými vstupnými nákladmi by bilancia návratnosti mohla byť priaznivejšia. Ale obmedzené možnosti takého systému môžu málokoho naozaj uspokojiť. Zdražovanie energií však môže dnešný stav postupne aj výrazne zmeniť. 
     Rovnako ako sa môže stať, že návratnosť sa vám skráti na týždeň, ak sa vám pomocou záložného zdroja s akumulátormi nabíjanými veternou turbínou podarí zachrániť obsah plnej mrazničky pri dvojdňovom výpadku siete po letnej víchrici.
 

     Teraz trochu mimo hlavnú tému, ale nedá mi nespomenúť, že sme 1. mája 2012 okrem iného oslávili ešte jednu udalosť. Po 137 dňoch - od 16.12.2011 mikro fotovoltaická "elektráreň" s výkonom 280 Wp vyrobila svojich prvých 100 kWh elektrickej energie.

     Navyše, vyrobila ich počas pomerne nepríjemnej a na miestne pomery nezvykle tuhej zimy s nedostatkom slnečných dní.

     1.5.2012   Skúšky turbíny s regulátorom TS MPPT 60 môžu po inštalácii firmware V.13, získaného od výrobcu, pokračovať. Teraz už regulátor dokáže pracovať v režime Wind a rešpektuje nastavenie a tabuľku hodnôt napätie-výkon, ktorá sa zadáva do jeho programu. Výstupné napätie alternátora, pri ktorom začína nabíjanie 24 V akumulátorov tak bolo možné posunúť podstatne vyššie. Vzhľadom k optimálnym otáčkam pre štart odberu, som vybral (podľa tabuľky priebehu napätie/otáčky) ako hraničné napätie 42 V.

     Jeden z posledných aprílových dní priniesol veternejšie počasie, ktoré pri rýchlosti vetra 6 m/s pekne rozkrútilo turbínu. To bolo aj maximum stabilného vetra, aj keď nárazy zo začiatku presahovali podľa údajov meteostanice miestami až 8 m/s. Vietor bol veľmi nestály a silne turbulentný. Dôvodom mohla byť aj skutočnosť, že fúkal zo smeru "ponad dom". Postupne slabol a turbína ešte pri 4 m/s dávala užitočný výkon.

     Nie je MPPT ako MPPT!

     4. 3. 2012   Konečne nám to začína lietať tak, ako by malo. Teda skoro. Ale dôležité je, že poznáme príčiny a rezervy a hlavne, že vieme čo s tým. :-)  
     Kto sa občas pozrie na IP kameru ako sa správa turbína v reále, vie že väčšinou stojí, alebo sa točí pomaly. Dôvodom okrem málo veterného počasia v poslednom období je, ako som už spomínal v predchádzajúcich článkoch, ťažký chod ložiska a malé (krátke) krídla. Tieto nedostatky prekoná až silný vietor, ale potom sa začnú diať veci.

      24.12.2011   Bavíme sa tu o niečom, čo by sa malo za priaznivých okolností stále hýbať, krútiť, vrtieť... až lietať. A pretože je nevyvrátiteľnou pravdou, že lepšie je raz vidieť, ako sto krát počuť, pokúsim sa spustiť niečo naozaj živé. On Line sledovanie veternej turbíny prostredníctvom IP kamery a pripojenia webservera TriStaru. Zatiaľ má všetko svoje muchy, ale čo už je dnes dokonalé od začiatku? A aká by to bola nuda nemať čo zlepšovať... :-)

     Z dôvodu nepreháňať to s množstvom uploadovaných dát, ktoré sú limitované pripojením, ale najmä možnosťami kamery (bez servera), a nemenej aj kvôli ochrane pred snoriacimi robotmi, sú linky k živým dátam prístupné len prihláseným užívateľom. Tí v ľavom stĺpci pod hlavným menu nájdu ďalšie s názvom "Dáta On Line" v ktorom budú okrem tohto článku aj odkazy na: 

    16.10.2011   Častým problémom pri domácom využívaní veternej energie je zvýšené výstupné napätie alternátora pri extrémnych veterných podmienkach, ktoré môže zapríčiniť poškodenie koncového zariadenia (regulátora nabíjania, GTI - Grid Tie Invertera). Keďže výkon vetra prudko rastie s treťou mocninou jeho rýchlosti, môže napríklad rozdiel medzi 8 a 12 m/s predstavovať nebezpečný nárast výstupného napätia, v závislosti na otáčkach turbíny. Stačí krátka intenzívna búrka so silnými veternými poryvmi a koncové zariadenie, ktoré nie je dostatočne chránené pred prepätím (väčšina lacných GTI určených pre fotovoltaiku), môže doslovne vyhorieť.

      Toto je posledný z piatich článkov, venovaných projektom z letnej dovolenky 2011. Pomaly sa z nej zotavujem... :-)

     Fotovoltaika.
     Už asi dva roky mám doma odložených pár kusov fotovoltaických panelov. Doviezol som si ich z Ruska ešte v čase keď boli oveľa drahšie a dodnes ma mrzí, že som nepočkal. Aj tak nebolo kedy ich využiť. Vonku pečie slnko a nefúka. Ideálny čas konečne ich oprášiť.
     Lenže až také jednoduché to nebude.

     Vďaka ústretovosti a trpezlivosti môjho výrobcu cievok, nakoniec po niekoľkých zapracovaných zmenách rozmerov, priemerov...  uzreli svetlo sveta aj obrovské cievky pre alternátor B1. Jedna cievka mi takmer zakryje dlaň a váži okolo 850 g. Dohromady je v statore v dvanástich cievkach viac ako 10 kg medeného drôtu.
     Tieto cievky boli posledným chýbajúcim článkom pre montáž prvého naozaj veľkého alternátora B1.

    Po postavení stožiaru sme si nedopriali ani deň odpočinku a hneď nasledujúce ráno sa začali prípravy na inštaláciu bieleho alternátora A1 s krídlami na jeho vrchol. Pre tento účel som navrhol a nechal si vyrobit malý "žeriav" - otočné rameno s kladkami, ktorým by sa malo všetko železo bez väčších problémov dostať hore. Prvým krokom bolo pripevnenie žeriavu na stožiar.

     Modifikácia statora alternátora A1 vznikla na základe potreby zníženia výstupného napätia. Červený stator totiž dáva pri typických otáčkach VAWT (120-300 ot./min. max) privysoké, resp. hranične nebezpečné napätie pre ďalšie spracovanie. Napríklad regulátor TriStar znesie max. 150 V. Malé GTI s vyššími vstupnými napätiami síce existujú, ale sú menej bežné. Aj pre použitie s inými, ako veternými pohonmi, ktoré majú vyššie otáčky (napríklad malá vodná elektráreň) by sa mohol lepšie hodiť nový stator.

     Letná dovolenka 2011 pri svojej dĺžke 35 dní vyzerala zo začiatku skoro ako nekonečná...  Ako však dni utekali, začínalo sa zdať, že všetky zamýšľané projekty asi nebude možné zrealizovať. Nakoniec ale všetko dobre dopadlo, aj vďaka výraznej pomoci dvoch ďalších generácií - môjho syna a otca... :-)

Aký užitočný výkon môže poskytnúť veterná elektráreň?

     Často sa stretávam s otázkami z ktorých vyplýva, že mnohí z čitateľov majú len nejasnú predstavu o možnom výkone malej veternej turbíny. Drvivá väčšina z nich optimisticky očakáva podstatne viac, ako umožňuje fyzika. Pretože chcieť 2 kW od VAWT s priemerom 1 m a takou istou výškou, navyše v slabom vetre, je jemne povediac nereálne. To, že sa o tom píše hneď na niekoľkých miestach týchto stránok, je už iná vec. 
     Rôzne iné hranice tak bohužiaľ vytvoria aj hranicu nášmu optimizmu.

     Keďže to s firmou ktorá mala vyrábať alternátor A1 doteraz až tak celkom nevyšlo (črtá sa však niečo nové) musel som sa postarať o stavbu pár nových kusov A1, aby že sme v hanbe nezostali... Takže dovolenka opäť raz minutá na ušľachtilé ciele! :-) Tešil som sa na to, lebo takéto stavanie ma naozaj baví, aj keď som sa viac ako týždeň skoro nezastavil. A keď sa mi podarilo neuvážene pustiť dosť neskoro večer do laminovania jedného zo statorov, skončil som o 4.00 ráno. Nič sa nedalo robiť, to je vec, ktorá sa jednoducho musí dokončiť, nedá sa prerušiť a pokračovať na druhý deň.
     Ale možno uznáte sami, že výsledok stojí za to. Nastúpilo červené obdobie.

     V tomto článku sa pokúsim vysvetliť, prečo je dôležité zosúladiť výkon alternátora a jeho pohonnej jednotky. A navyše, spolu s predchádzajúcim, vybrať aj vhodné parametre koncového zariadenia, ktoré má vyrobenú energiu spracovať. A celé bez veľkých teórií, na základe pozorovaní a praktických testov.
     Takže pekne po poriadku. Malú turbínku typu modifikovaný Lenz som pôvodne urobil s alternátorom s pomerne malými magnetmi (článok Lenz turbína - trochu iné krídla). Neskôr, aby som sa nenudil, som alternátor prerobil tak, že dostal podstatne väčšie magnety (článok Vylepšenie alternátora malej Lenz turbíny) a tým aj zodpovedajúci väčší potenciál výkonu. 

     Ak bol niekto z vás rovnako ako ja v napätom očakávaní ako to dopadne s výrobou nového alternátora, vedzte, že to dopadlo dobre. Dokonca nad očakávanie dobre. A1 je pripravený na "sériovú" (zatiaľ skôr kusovú) výrobu, je modifikovateľný podľa špecifických požiadaviek záujemcov. (Na obrázku bez krytu)

     Parametre alternátora približuje nasledujúci graf: