Na tej stronie będę starał się publikować efekty i postęp mojaj pracy magisterskiej, której tematem jest:

Mała elektrownia wiatrowa – projekt oraz realizacja domowej elektrowni wiatrowej z wykorzystaniem układów mechatronicznych.

Mój promotor (dr inż. Krzysztof Mendrok), pytając się mnie, czy robię to z kimś (oczywiście sam) stwierdził, że jestem odważny. Zdaję sobie sprawę ze złożoności projektu oraz masy obliczeń, ale myślę, że powinienem dać sobie radę.

Dlaczego taki temat? z kilku powodów:

1. zauroczenie duńskimi wiatrakami
2. chęć obniżenia zużycia energii
3. sprawdzenie się jako inżynier (konstruktor)
4. i przede wszystkim postawienie takiego wiatraka koło swojego rodzinnego domu, aby m.in. zrobić coś swojego i przy okazji zmniejszyć wydatki na ogrzewanie wody (CO i CW)
5. efektem ubocznym tego będzie założenie firmy, która będzie takie wiatraki produkować, do zastosowania głównie domowego.

Na dzień dzisiejszy proces pisania pracy jest na poziomie 10%, czyli koncepcja, przybliżony projekt 3D oraz symulacja. Sesja się zbliżą, więc czas rozpocząć dalsze prace.

W najbliższym czasie będę publikował wyniki obliczeń i badań.

---

Aktualizacja z dnia. 24.01.2010r.

KONCEPCJA PROJEKTU

Celem niniejszego projektu jest zwiększenie wytwarzanej energii ze źródeł odnawialnych, jakim są elektrownie wiatrowe. Obecnie w Polsce to źródło zaopatruje około 1% zapotrzebowania energii. Do roku 2020 produkcja energii za pośrednictwem elektrowni wiatrowej w Polsce ma wynosić około 18,6%¹, jednak obecne znikome elektrownie wiatrowe wykorzystują polskie tereny oraz polskie wiatry, by sprzedawać energię za granice Polski ze względu na wysokie koszty przesyłowe sieci energetycznej oraz bardzo niska cena zakupu za 1kW wyprodukowanej energii przez Polskie Zakłady Energetyczne.

Przydomowe elektrownie wiatrowe mają na celu nie tylko „dawać” czystą energię dla domostw, przy których zainstalowane będą wiatraki, ale jego nadprodukcja (szczególnie przy bardzo dużych turbinach wiatrowych) zasilać będzie polską sieć energetyczną. Dodatkowym atutem tej inwestycji będzie nieszkodliwość w produkcji energii dla środowiska.

Rys. 1 Widok ulokowania małej elektrowni wiatrowej

Nieodzownym elementem każdej małej elektrowni będzie stacja badawcza, która zbierać będzie informacje o warunkach atmosferycznych, co niewątpliwie przyczyni się do wczesnego rozpoznawania i prognozowania zmiany warunków pogodowych. Wszystkie informacje mogą być publikowane i udostępniane do wiadomości publicznej za pośrednictwem centralnej bazy danych, ulokowanej na stronie internetowej projektu (w przypadku założenia firmy) lub pracy magisterskiej (na prywatnej stronie autora projektu – http://www.sniezek.eu).

Ogólny schemat koncepcji przedstawia poniższy rysunek.

Rys. 2 Koncepcja działania systemu w małej elektrowni domowej

Powyższa koncepcja przedstawia zasadę i działanie małej elektrowni domowej. Energia pozyskana z turbiny wiatrowej (własnej produkcji) jest przetwarzana przez regulator ładowania, dając stałe napięcie 12-14V, które przekazywane jest do magazynu energii (zespołu akumulatorów 12V). Nad przebiegiem ładowania czuwać będzie centrala (sterownik) w celu uniknięcia przeładowania i nadprodukcji. Sterownik ten dodatkowo będzie swoistego rodzaju mózgiem całego przedsięwzięcia. Centrala ta została dobrana w taki sposób, aby była optymalnym rozwiązaniem, obsługując określoną liczbą wejść i wyjść niezbędnych do zrealizowania projektu.

Sterownik monitorował będzie podstawowe czynności takie jak: temperatura pomieszczenia, wody w CO i CW. Dzięki temu centrala będzie mogła sama podejmować decyzje o załączeniu lub wyłączeniu dodatkowego źródła zasilania czy – w momencie nadprodukcji – uruchomić dodatkowy element konsumpcyjny energię w celu uniknięcia zniszczenia układów przez przeładowanie. Za załączenie lub wyłączenie danego elementu odpowiedzialny będzie tak zwany zatrzask, który sterowany przez sygnał sterujący z centrali będzie miał możliwość przejścia w tryb zasilania z magazynu energii, sieci energetycznej ( przy niedoborze energii z magazynu energii) lub przejść w stan spoczynku.

Centrala stanowić będzie zintegrowaną część całego systemu stanowiącego system czasu rzeczywistego. Centralą sterować będzie panel LCD, specjalistyczne oprogramowanie dołączone przez producenta lub przez aplikację internetową.