Kuća-vetrenjača – Da li je integracija vetrogeneratora u objekte moguća i isplativa?

Svetski trgovinski centar, sa tri turbine od po 225kW na mostovima između dve kule, prvi je objekat sa instaliranim turbinama za komercijalnu upotrebu.

Sajt EBN (Environmental Building News) istraživao je da li je sa današnjim tehnologijama u proizvodnji i dizajnu turbina na vetar, koje možemo naći na svetskom tržištu, moguće efikasno proizvoditi energiju u sklopu stambenog ili poslovnog objekta.

Pored brojnih argumenata i osnovnih informacija, autor predstavlja kratak spisak najzastupljenijih rešenja različitih proizvođača vetrogeneratora (iz EU i SAD) manjih dimenzija za aplikacije u zgradarstvu.

O autoru

Alex Wilson, autor ovog teksta, izvršni je direktor sajta EBN, i već preko 25 godina piše o enegetskoj efikasnosti i obnovljivim izvorima energije. Godine 1985. osnovao je kompaniju BuildingGreen (na čijem sajtu možete pročitati više o njemu ovde), i preko pet godina bio je u bordu direktora Saveta za zelenu gradnju SAD (USGBC – organizacije koja je razvila i unapređuje LEED sertifikaciju objekata).

Besmislica integrisanja energije vetra u arhitektonske objekte

Oglas

Pozivanje na integraciju vetrogeneratora u arhitektonske objekte sve je češće. Krovovi su postavljeni iznad nivoa zemlje, u zoni jačih strujanja vazduha, električna energija se dobija na licu mesta, a vetrenjača na krovu predtavlja jasno izražavanje stava vlasnika objekta.

Desetine novonastalih firmi nudi svoje vetro-turbine na tržištu od kada se javno mnjenje okrenulo od fosilnih goriva ka obnovljivim izvorima energije. Snažnu finansijsku podršku pružaju im i SAD sa poreskim olakšicama koje dostižu i 30%. Pre godinu dana, Michael Bloomberg, gradonačelnik Njujorka, predložio je integraciju vetrogeneratora za većinu oblakodera u tom gradu kao deo zelene strategije koju počinju da sprovode. U čemu onda može biti problem?

Ispostavilo se da, uprkos nekim dobitima, integrisane turbine nemaju smisla koliko i ozbiljne strategije za korišćenje obnovljivih izvora energije. U ovom tekstu pozabavićemo se dobrim i lošim stranama ove tehnologije, pogledati primere i njihove rezultate u praksi, a zatim objasniti zašto je to uglavnom - loša ideja.

Pregled konteksta za integrisanje vetrogeneratora u zgradama

Industrija iskorišćavanja vetra za dobijanje energije napreduje konstantno od 70-ih godina XX veka, kada se ponovo pojavilo interesovanje za korišćenje ove vrste energije. Tada su turbine bile obično manje, od samo nekoliko kilovata koje su isporučivale, i većina je bila namenjena za upotrebu na parcelama sa individualnim stambenim objektima.

Zahvaljujući veoma značajnoj pomoći Ministarstva za energetiku SAD (U.S. Department of Energy – DOE) ova industrija je postala daleko ekonomičnija sa velikim turbinama koje su postale prave mašine koje su prvo proizvode desetine kW, zatim stotine, a danas i MW energije.

Još jedna značajna promena dogodila se i kada smo, do tada obično usamljene, turbine počeli da postavljamo na farme vetrenjača. Veći broj vetrogeneratora jedan uz drugi, u oblastima sa jačim vetrovima (kao što su npr. Altamont Pass i Tehachapi Pass u Kaliforniji), održavanje je postalo daleko efikasnije, a energija je mogla lako i efikasno da se distribuira.

Neki ukazuju na to se upravo dešava treća faza razvoja – postavljanje vetrogeneratora na vrh objekata ili njihova integracija u objekte na neki drugi način...

Prednosti integrisanja vetrogeneratora u zgradarstvu

Karakteristika brzine vetra jeste da se povećava sa visinom u odnosu na tlo, delimično i zbog manjeg uticaja drveća i drugih prepreka. Postavljanje vetrenjača na krov, naročito visokih zgrada, zvuči logično s obzirom da nije potrebno posebno postavljati visoki stub kao nosač turbine.

Pearl River Tower imaće četiri turbine sa vertikalnim osama (elise su u horizontalnom položaju) postavljene u otvorima raspoređenim po tehničkim spratovima zgrade.

U nekim slučajevima oblik i anvelopa objekta mogu uticati na performanse integrisanih vetrenjača. Nekoliko proizvođača vetrogeneratora za integraciju u objekte koristi prednosti pojačanih strujanja u zoni atike (niskog obodnog zida, uglavnom kod ravnih krovova) gde se vetar penje uz fasadu većih zgrada i zatim oko zida atike na vrhu pravi jači kovitlac.

Neki arhitekti svoje objekte dizajniraju tako da usmeravaju i pojačavaju strujanje vetra ka mestima gde će biti instalirane turbine (kakav je primer iz Bahreina ili ovaj na ilustraciji desno).

Najveći pojedinačni potrošač ukupne proizvedene električne energije u najvećem broju zemalja su upravo zgrade, pa proizvodnja na licu mesta (tj. na samoj parceli) smanjuje potrebu za skupim sistemima prenosa - infrastrukturom. Ovo takođe umanjuje gubitke kod prenosa, kao i količine potrebnog materijala (kablova, stubova i sl).

Kao još jednu prednost ovakvog pristupa u kreiranju koncepta arhitekture nekog objekta moramo pomenuti i jasno vizuelno izražavanje stava da je vlasnik objekta posvećen očuvanju resursa i planete. Ovaj slučaj nemamo kod fotovoltažnih (PV - photovoltaic) solarnih panela jer oni samo stoje negde na krovu, i često se ne vide sa ulice dok proizvode električnu energiju.

Na kraju, mnogi smatraju dizajn turbina lepim. Graciozne AeroVironment turbine na vrhu aerodromske zgrade na Međunarodnom aerodromu Logan imaju važnu estetsku ulogu. Arhitekti i investitori troše pozamašne svote novca na nefunkcionalne dekorativne elemente na objektima, pa zašto onda ne bi koristili dekorativne elemente koji zapravo nečemu i služe?

Suočavanje sa realnošću

Nažalost, integrisane vetro turbine često ne donose ono što obećavaju. One moraju prevazići nekoliko problema kako bi bile efikasne u meri koja se od njih i očekuje i kako bi na kraju bile isplative.

Turbulencija vazdušnih struja

Najbolji efekat turbine postižu pred postojanim linearnim vetrom, u kom sva strujanja idu u jednom smeru. Međutim, na vrhu svake visoke zgrade strujanja vazduha daleko su od ovakve šeme. Bob Thresher, direktor Centra za nacionalnu tehnologija za vetar (National Wind Technology Center) u Nacionalnoj laboratoriji za obnovljivu energiju (National Renewable Energy Laboratory – NREL) u Golden-u, Kolorado, objašnjava:

- Kad se strujanja vetra prelamaju preko krova ili na uglu objekata, dele se u nekoliko različitih pravaca. Ovo odvajanja tokova stvara mnogo turbulencije.

Prema Ron Stimmel-u, ekspertu za tehnologiju vetra u Američkom udruženju za energiju vetra (Wind Energy Association – AWEA) ova turbulencija zbunjuje turbinu i znatno utiče na njenu efikasnost:

- Čak i ako se čini da je zaista vetrovito (na vrhu objekta), turbulencija je daleko veća nego kod postojanog vetra. Zato je osnovna polaznica za postavljanje turbine – odvojiti je bar devet metara u visinu u odnosu na bilo kakvu prepreku u krugu od oko 150m, uključujući i sam krov objekta.

Šta je sa proizvodima koji koriste vetar na atici objekata kao oni koje preporučuju proizvođači poput Aero Viroment-a? Iako ove turbine relativno uspešno prikupljaju pojačana strujanja u ovoj zoni objekta, oni pokrivaju samo jedan niži pojas. Zato su ove turbine male u prečniku, pa su daleko manje atraktivne u pogledu efikasnosti u odnosu na turbine većih razmera.

Detalj otvora na Pearl River Tower-u koji će usmeravati vetar na turbine u tehničkim etažama (3D model).

Buka i vibracija koje izazivaju turbine na vetar

Buka i vibracije turbina spadaju među najveće prepreke za njihovu integraciju u objekte. Na osnovu sve češćih projektnih rešenja koja podrazumevaju i vetrenjače može se reći da su ovi problemi uspešno prevaziđeni. Istina je zapravo da su neke turbine daleko tiše u radu od drugih, kao npr. one kod kojih je osa u vertikalnom položaju, ali rešavanje problema buke i vibracija ostaje ogroman izazov.

Roger Frechette, direktor u kompaniji Skidmore, Owings & Merrill (SOM) iz Čikaga, koji je predvodio inženjerski tim na projektu Pearl River Tower, izabrao je upravo turbine sa vertikalnom osom (elise su u horizontalnom položaju) kako bi minimizirao buku i vibracije, ali ih je ipak postavio u nezauzetim tehničkim etažama kako bi bile izolovane od stanara zgrade.

Inženjer Paul Torcellini, iz NREL-a (National Renewable Energy Laboratory) ukazuje na to da vibracije turbina variraju:

- Projekat HVAC sistema (HVAC - heating, ventilating, and air conditioning / grejanje, ventilacije i klimatizacija) oslanja se na poznate i konstantne vibracije, pa treba strogo kontrolisati frekvenciju turbina. Zato je potrebno predvideti pažljivo kompletnu noseću konstrukciju i primenu izolacija, ali i kad sve to učinite to i dalje ostaje ogroman problem.

U jedinom ekstenzivnom istraživanju stvarne efikasnosti integrisanih vetrogeneratora na objektima - Warwick Wind Trials Project, jedine turbine koje su uspele da proizvedu približnu količinu električne energije onoj koja je navedena u specifikaciji bile su one postavljene na najvišim spratovima objekta. Ali i one su tokom većeg dela eksperimenta bile ugašene zbog žalbi stanara objekta na kom je vršino ispitivanje – pravile su previše buke.

- Ukoliko pokušate da postavite turbinu na stub koji stoji stoji na vrhu zgrade, kako biste pobegli od turbulentne zone ka najproduktivnijim strujama – vibracije u objektu će se znatno uvećati - kaže Randy Swisher, bivši izvršni direktor AWEA-e. On podseća da su vetrenjače izložene veoma jakim silama, i kada se instaliraju na objekat ove sile se prenose na konstrukciju zgrade što dovodi do problema.

Jedan ekspert EBN-a u intervjuu je objašnjavao da turbulencija proizvodi jake sile i u samom generatoru turbine, stvarajući tako neugodne pa i opasne vibracije. Ove vibracije mogu izazvati pojavu harmoničnih rezonanci u objektu. Tanki metalni limovi kao pokrivači na krovovima, koji su česti kod poslovnih objekata, mogu se ponašati pritom kao membrana bubnja i tako uveličati ove rezonance.

AeroVironment, kompanija koja proizvodi vetrogeneratore za postavljanje na objektima učinila je više napora od konkurencije da razume aerodinamiku vetra oko objekata. Oni u svojim reklamnim pamfletima napominju da je instalacija njihovih turbina bezbedna samo na objektima od betonske konstrukcije.

foto: Svetski trgovinski centar u Bahreinu, detalj turbine

Bezbednost

Jedan od osnovnih strahova kod instalacije turbina na objekte jeste da elisa otpadne i ugrozi imovinu i ljudske živote. Ovo nije baš toliko neobična situacija kod vetrogeneratora koji stoje na farmama. Tamo je malo verovatno da će proizvesti bilo kakvu ozbiljniju štetu ili povrediti nekoga, ali kada bi se to dogodilo u urbanoj sredini, to bi predstavljalo ozbiljnu situaciju. Čak i da vlasnik objekta pristane na rizik, teško da će osiguravajuće kompanije biti.

Pošto EBN nije pronašao bilo kakve dokaze da bi tako nešto moglo da se dogodi na Svetskom trgovinskom centru u Bahreinu, sa svojim propelerima prečnika 29m, moguće je da će i poverenje u SAD donekle porasti.

Na sajtu You Tube može se pronaći nekoliko snimaka gde se vidi kako izgleda kvar turbine i opasnost koju on izaziva. Jedan od tih snimaka možete pogledati ovde.

Loše performanse stvarna efikasnost turbina na vetar kod proizvodnje električne energije

Uprkos rastućem broju integrisanih vetrogeneratora u SAD i drugim delovima sveta, objavljivanje stvarnih podataka boli kao vađenje zuba. Najveći broj proizvođača tvrdi: ili da ne poseduje te podatke, ili da ne žele da ih objavljuju. Rezultat ovoga može biti taj što je stvarna efikasnost daleko ispod očekivane.

Proizvođači objavljuju krive snage za svoje turbine kako bi pokazali dobitke električne energije na različitim brzinama vetra. Postoje i različite brojke dobijene električne energije za vetar konstantne brzine, ali se ta brzina razlikuje kod različitih proizvođača (mada se uglavnom govori o 14m/s).

- Kada govorimo o malim turbinama na vrhu krova, veoma, veoma je teško postići na objektu, u realnim uslovima, snagu navedenu u specifikaciji - kaže Ron Stimmel iz AWEA-e. On je za EBN rekao da nije još uvek uspeo da pronađe makar jednu koja je u ovome uspela.

Kompanija Madison Gas and Electric, iz Viskonsina, 2008. godine sama je rešila da ispita da li integrisane turbine imaju smisla. Oni su na stub od 13m visine instalirali turbinu sa vertikalnom osom proizvođača Finnish company Windside, čije su turbine postavljene na krovovima širom Evrope. Njen rade prate već šest meseci, tj. od novembra 2008. godine (fotografija ispod).

Prema višem inženjeru David Toso, generator WS-4C turbine, visok 3,7m i prečnika 0,9m, po specifikaciji proizvodi 10kW električne energije na izlazu, ali nikad nisu merili više od 600W pto je praktično 6% od navedenog. Turbina košta 40.000 dolara i kupljena je od Bright Idea Energy Solutions iz Evansville-a, Indiana (koja više ne distribuira Windside-ove proizvode, ali prodaje slične, samo proizvedene u SAD) .

- Kada smo ispitali istinsku sakupljenu električnu energiju početkom aprila 2009. godine, otkrili smo da je proizvela svega 33kWh za cela četiri meseca. Dakle oko četvrt kWh dnevno. Ili je neko bio previše ambiciozan sa svojim projekcijama ili su zaboravili da stave decimalni zarez - rekao je Toso za EBN.

Ovu Windside turbinu je testirala kompanija Madison Gas and Electric koja je specifikovana kao 10kW AC snage, ali u realnim uslovima nikada nije proizvela više od 600W (instalirana je na visini koja odgovara uobičajenoj aplikaciji na krovu objekta).

Sistemi za proizvodnju energije obično se klasifikuju po faktoru kapaciteta - odnosu stvarne proizvedene električne energije u poređenju sa predviđenim protokom na izlazu, ukoliko sistem tokom tog vremena radi u uslovima prema kojima je određen kapacitet (mada kod turbina ne postoji standard za brzinu vetra na osnovu koje se on zasniva).

Slobodnostojeće turbine na vetrovitim lokacijama obično imaju faktor kapaciteta od 10 do 30% - što je bolja lokacija faktor je veći. Međutim, turbina koju su ispitali u Madison Gas and Electric, imala je faktor kapaciteta od samo 0,11%. Fiksirani fotovoltažni solarni sistemi na krovovima (PV), na primer, daju faktore od 11 do 18%, zavisno od lokacije širom SAD, prema podacima Steven Strong-a iz Solar Design Associates.

Prethodno pomenut Warwick Wind Trials Project u Velikoj Britaniji merio je performanse 26 turbina montiranih na zgradama od oktobra 2007. do oktobra 2008. godine i izmerio prosečan faktor kapaciteta od 0,85%. Sve su bile veoma male (mikrowind – mikrovetar, snage manje od 2kW), uključujući Ampair 600 (600W), Zephyr Air Dolphin (1,000 W), Eclectic D400 StealthGen (400 W), i Windsave WS1000 (1,000 W).

Za svaku instalaciju izmerena proizvodnja upoređivana je sa procenama proizvođača, prema krivama i uzimajući u obzir brzine vetra. Studija je pokazala da su procene prevazilazile stvarni faktor kapaciteta za 15 do 17%. Najgori sistemi su čak za potrebe snabdevanja sopstvene elektronike trošili više struje nego što su uspevali da proizvedu.

Cadmus Group je uz podršku Massachusetts Technology Collaborative, 2008. godine napravio izveštaj na osnovu ispitivanja 19 malih turbina i takođe su došli do daleko lošijih podataka od očekivanih. Ovo su pretežno bile slobodnostojeće turbine i faktoj je bio 4%, dok je projektovana glasila 10%. Drugim rečima, stvarne performanse bile su 60% gore od očekivanih.

Data su različita objašnjenja zašto dolazi do tako velikih razlika, uključujući pogrešne procene brzina vetra, netačne krive snage, neefikasnost inventora, i više gubitaka na licu mesta, zbog turbulencija i sl.

Čak ni AeroVironment-ove turbine nisu radile baš na onom nivou koji je predvidela kompanija. Od 2006. godine kada je njihova turbina za atike zgrada predstavljena javnosti (pogledati na EBN, avgust 2006.), kompanija je snizila svoja očekivanja, prema direktoru Paul Glenney-u, ali instalacija u istraživanju je bila urađena tako da se dobiju iste krive snage, ali se to nije dogodilo.

Turbina AVX400 (400kW), firme AeroVironment, predstavljena je 2006 godine, ali je od tada zamenjena modelom AVX1000 (1.000kW).

Isplativost ugradnje vetrogeneratora na arhitektonske objekte

Možda je cena integrisanih turbina najveća prepreka za njihovu isplativost. Dok velike turbine danas proizvode najjeftiniju električnu energiju, male turbine su daleko neekonomičnije, a kada se postavljaju na objekte cena im raste a efikasnost opada.

Kako se integrisana turbina drži naspram fotovoltažnog solarnog sistema? Instalacija Aero Viromenment-a košta od 6.500 do 9.000 dolara po kW, što je otprilike koliko i fotovoltažne instalacije koje su još 2007. godine koštale prosečne 7.600 dolara po kW, sudeći prema izveštaju Lawrence Berkeley National Laboratory iz februara 2009. godine.

AeroVironment sistem će prema Glenney-u davati od 750 do 1.560kWh godišnje po kW merenog kapaciteta proizvođača, dok će fiksirani fotovoltažni solarni sistem u maloprodaji davati 1.100 do 1.200 kWh/kW merenog kapaciteta u Bostonu, ili 1.400 do 1.560kWh/kW u Tuksonu, prema podacima Strong-a.

Kada uzmete u obzir da će solarni fotocoltažni sistem napraviti onoliko struje koliko i kaže da će, a uz to košta manje od integrisanih turbina, i traži manje održavanja, onda se on jednostavno nameće kao bolje rešenje. Prema Paul Gipe-u, zagovornik energije vetra već 30 godina i autor brojnih knjiga na ovu temu, kaže:

- Ukoliko tražite način da obnovljivu energiju integrišete u svoj objekat nema ništa bolje od solarnih fotovoltažnih panela.

Vetrenjače kao reklama

Postavljanje turbina na objekat primamljivo je rešenje ako želite reklamirati kompaniju ili organizaciju kao zelenu, samo je važno da se vrte. U Goldenu u Koloradu, na zubnu ordinaciju je instalirana turbina Southwest Windpower Skystream kako bi pokazala privrženost vlasnika obnovljivim energijama. Problem je u tome što se, prema svedočenjima, veoma retko vrti, naročito u jutarnjim satima kada je saobraćajni špic i najviše ljudi prođe pored nje. Mnogi osd njih mogu da pomisle kako energija vetra nema baš nikakvu snagu.

Pregled turbina dostupnih na tržištu - najzastupljeniji vetrogeneratori iz EU i SAD

Nije veliki broj proizvođača koji nudi turbine za instalaciju na objektima. Ovo je mali pregled onih koji su danas dostupni.

Adventure Aquarium u Kamdenu, Nju Džerzi, ima osam AeroVironment turbina od po 400W i četiri od po 1000W.

AeroVironment AVX1000

Moguće da je ova kompanija lider u tehnologiji integrisanih turbina sa svojom Architectural Wind division, u Monroviji, Kalifornija. Godine 2006, kompanija je predstavila turbinu od 400W dizajniranu da iskorišćava vetar na atikama objekata. Taj model je nasledio AVX1000, elegantna i lagana turbina od 1kW. Turbine su dizajnirane da se postavljaju u nizu, kao npr. 20 komada na zgradi administracije Massachusetts Port Authority (MassPort) na aerodromu Logan u Bostonu.

AeroVironment se pre odlučuje za turbine sa horizontalnom osom nego one sa vertikalnom. Glenney kaže:

- Mi imamo patente za turbine sa vertikalnom osom ali ne nastupamo sa njima na tržište iz prostog razloga jer su manje efikasne, pa rast u veličini utiče i na rast cene.

Spiralna Aerotecture turbina na zgradi u Čikagu radi tek povremeno.

Aerotecture International - turbine na vetar sa spiralnim rotorom

Osnivač Aerotecture Bill Becker, profesor na Univerzitetu Ilinois, izumeo je ovu jedinstvenu turbinu. Lagana, tri metra visoka i 1,5m u prečniku, 510V je dizajnirana za vertikalno instaliranje, sa predviđenim izlazom od 1kW na vetru od 14m/s. Na vetru od 9m/s kriva pokazuje manje od 200W na izlazu. Polazna brzina vetra na kojoj turbina počinje da proizvodi energiju je 2,8m/s. Modifikovan model 520H je sličan prethodnom ali se instalira horizontalno. Predviđena snaga je 1,8kW na 14m/s.

Osam turbina 520Hht Aerotecture instalirano je na stambenom objektu Mercy Housing Lakefront u Čikagu (iznajmljivanje stambenih jedinica), u maju 2007. godine. Svaka od njih je postavljena sa navedenom snagom od 1,5kW (sada je navedeno i više), tako da je ukupno instalirano 12kW.

Nažalost, nema dostupnih podataka o stvarnoj efikasnosti ovih turbina. Iz firme Aeroture nisu uzvraćali pozive EBN-u, i upućivali su na PR agenciju koji su objasnili da kompanija ove podatke koristi za sopstevi razvoj a ne medijski nastup.

Larry McCarthy, potpredsednik Mercy Housing Lakefront-a, rekao je za EBN da trenutno ne rade baš sve turbine jer je nekoliko alternatora bilo zamrznuto. Jedan od stanara zgrada rekao je da je redak prizor videti više od jedne turbine da se vrte, a najčešće se ne pomera nijedna.

Vetrogeneratori sa vertikalnom osom - Windside i GUS

Proizvedene u Finskoj, u kompaniji Oy Windside Production, Windside turbine su u Savonius stilu, sa vertikalnom osom koje čine dve spiralne trake. Ovaj dizajn je 1979. godine razvio Risto Joutsiniemi, a nalaze se na tržištu od 1982. godine. Koriste se za punjenje akumulatora u oštrim i hladnim klimama (proizvode se na samo 400km od Arktičkog prstena), neke od njih su dizajnirane da se bore i sa vetrovima od 60m/s.

Ova turbina je testirana Madison Gas & Electric u Viskonsinu, i upravo one su planirane za ugradnju u Pearl River Tower. Za njih se tvrdi da su doslovno nečujne: manje od 2dB na 2m/s prema kanadskom distributeru Raigatta Energy.

Instaler turbina u Viskonsinu Bright Idea Energy Solutions iz Evansville-a, Ilinois, ove proizvode u svojoj ponudi zamenio je sa neverovatno sličnim turbinama koje se proizvode u Flagtown-u, Nju Džerzi, u firmi Tangarie Alternative Power. Creede Hargraves iz Bright Idea Energy Solutions kaže da Tangarie turbine (referred to as Greenpower Utility System or GUS turbines) koštaju duplo manje od Windside proizvoda, iako su još uvek daleko skuplje od tri komada turbina iste firme, ali onih sa horizontalnom osom.

Takođe, nešto su veće pri istoj izlaznoj snazi, što bi trebalo da pomogne da budu izbegnuti problemi koje je imao Madison Gas and Electric. Hargraves kaže da će tu Windside turbinu zameniti GUS modelom na leto 2009. godine.

Ove graciozne Quiet Revolution turbine iz Velike Britanije proizvode 3kW električne energije pri brzini vetra od 11m/s.

Quiet Revolution QR5
turbina sa vertikalnom osom

Turbina Quiet Revolution QR5 trenutno je dostupna samo na tržištu Velike Britanije. Dizajnersko rešenje zasniva se na elegantnoj spiralnoj jajolikoj formi (Darrieus) a kao materijal za izradu turbine korišćena su vlakna od karbona i fiberglasa.

Visoka 5m (bez nosećeg stuba), i sa 3,1m u prečniku ova turbina je dizajnirana tako da može stajati na nezavisnom stubu, ili na krovu zgrade.

Najviša DC snaga na izlazu pri vetru od 14m/s je 6,2kW, sa potvrdom od strane Asovijacije za energiju vetra Velike Britanije (British Wind Energy Association - BWEA) od 3kW DC pri brzini vetra od 11m/s Proizvodnja počinje pri vetru od 4,5m/s , a turbina koči na 16m/s.

Podaci kompanije o buci koju turbina proizvodi kažu da pri brzini od 6m/s pravi 50dB, a pri brzini od 10m/s proizvodi buku od 58dB.

Na sajtu kompanije cena turbine i kontrolne elektronike je 29.600 funti (43.000 dolara), ali u tu cenu nisu uračunati noseći stub i instalacija.

Do dana pisanja teksta, preko 65 Quiet Revolution turbina instalirano je u Velikoj Britaniji a ekspanzija u drugim zemljama planirana je za 2010. ili 2011. godinu.

Swift wind turbina se pravi od polimera armiranim nano-vlaknima. Proizvodnja energije počinje pri brzini vetra od 2,3m/s, snage je 1,5kW, a za nju se tvrdi da je najtiša turbina sa horizontalnom osom na svetu, sa bukom od samo 35dB.

Vetrogenerator Swift Wind

Ovu turbinu dizajnirala je i razvila Renewable Devices, kompanija iz Škotske, ali se njen rotor od karbon-fiberglasa sada proizvodi u firmi Cascade Engineering u Grand Rapids-u, Mičigen, SAD.

Cascade Engineering će proizvoditi sve Swift rotore širom sveta i obezbeđivati sve komponente Swift turbina za tržište SAD. Prečnik turbine je 2,1m, ima pet krakova i spoljni ram/distancer, i dva moguća položaja ugla.

Dizajnirana je da stoji na krovovima kuća, na aluminijumskom stubu, sa udaljenjem od krova od samo 0,6m. Proizvođač tvrdi da je skoro nečujna (manje od 35dB buke pri svakom vetru).

Izlazna snaga je 1,5kW pri 14m/s, a godišnja proizvodnja je procenjena do 2.000kWh. U kompaniji kažu da je prosečna cena od 10-12.000 dolara.

Zaključak

Želim da volim ideju o integrisanim vetrogeneratorima u objektima. Postoji divna ideja o sinergiji forme i funkcije gde se tubine izdižu ka nebu i obezbeđuju energiju neophodnu objektima. Ali u najvećem broju slučajeva, bar sa sadašnjom tehnologijom, to prosto nema smisla.

Postoji ogromno tržište vetrogeneratora i energije koju ubiramo od vetra. Ovo je podstaklo evoluciju od turbina od samo par kilovata do savremenih od nekoliko MW. Male turbine, čak i kada stoje same na visokim stubovima nisu preterano ekonomične. Kada ih postavimo na vrh objekata cena skače a njihova efikasnost opada.

Krovne instalacije, čak i najbolje među njima, previše su male da bi bile ekonomične, ili je turbulencija isuviše da bi struje mogle biti lepo korišćene, i to bez obzira da li je osa horizontalna ili vertikalna. Zaista integrisane instalacije koje su dovoljno velike da proizvode značajne količine električne energije veoma teško će uzeti maha u arhitekturi, čak i kada bi bili otklonjeni osnovne tehničko-bezbednosne prepreke kao što su vibracije, pa i buka.

Paul Gipe od integrisanih pogona na vetar:
Vetar jednostavno tu ne pripada. Zaista efikasne turbine su jednostavno prevelike za konstrukcije objekata.

Energija vetra ima veliku ulogu u našoj energetskoj budućnosti, ali govorimo o velikim, slobodnostojećim turbinama koje stoje na vetrometinama, na obalama mora ili na pučini, na obradivim poljima ili na planinama. Veliki vetrogeneratori proizvode najjeftiniju energiju današnjice, dok mali generatori instalisani kao delovi objekata obezbeđuju manje energije od PV solarnih kolektora, ili su skuplji od njih, a u svakom slučaju teže ih je održavati, i zahtevaju više energije u svom radu.

Dakle, snabdevajte energijom dobijenom od vetra svoje objekte, domove, kancelarije, proizvodne hale... Ali činite to na najvišem nivou, na daljinu, gde turbine mogu da rade pod vetrovima postojanog i ravnog pravca i gde njihove vibracije neće uticati na bezbednost konstrukcije i ljudi.

Za više informacija posetite ove linkove: