Domácí větrná elektrárna – kdy se vyplatí, možnosti zapojení, výhody a nevýhody

Domácí větrné elektrárny jsou skvělou volbou pro majitele domů, kteří chtějí snížit své náklady na energii a zároveň snížit svou uhlíkovou stopu. Při správné instalaci a údržbě mohou tyto turbíny vyrábět čistou, obnovitelnou energii po celá desetiletí. Kdy se domácí větrná elektrárna vyplatí a které druhy domácích elektráren lze zakoupit? 

Větrné elektrárny jsou v dnešní době již nedílnou součástí také mnohých míst po celém území České republiky. Přínosné zdroje energie, jejichž princip fungování je zřejmý ze samotného názvu. S pomocí větru totiž dochází k otáčení obřích vrtulí, produkujících elektrickou energii, která je přes řadu dalších zařízení přesouvána do běžné soustavy, případně uchovávána externě.

Domácí větrná elektrárna je vysoce účinný a nákladově efektivní způsob výroby elektřiny ze síly větru. Její instalace je snadná a údržba relativně levná, což z ní činí atraktivní možnost pro majitele domů, kteří chtějí snížit své náklady na energii. 

Větrné turbíny zachycují kinetickou energii větru a přeměňují ji na elektrickou energii. Nejběžnějším typem domácí větrné turbíny je větrná turbína s horizontální osou, která se skládá ze dvou nebo tří rotorových lopatek, které se otáčejí ve větru a vyrábějí elektřinu. Domácí větrné turbíny mají obvykle výkon v rozmezí 400-10 000 wattů – což je více než dost na to, aby významně ovlivnily energetické potřeby domu.

V jakém případě je větrná elektrárna efektivní?

Otázka, na kterou mohou do značné míry odpovědět mapy s větrnými poryvy v rámci daného území. Jedná se však o spíše orientační variantu, kterou je třeba podrobit delšímu testování. Aby se domácí větrná elektrárna vyplatila, je nutné dosáhnout vysokého potenciálu větru, který je hlavním zdrojem požadované energie.

K tomu může sloužit kupříkladu anemometr nebo obdobné zařízení, které by mělo být umístěno v místě budoucí větrné elektrárny. Analýza větrného potenciálu musí být dlouhodobějšího charakteru, tedy alespoň dvouměsíční, aby byl člověk schopný nasbírat dostatek informací a mohl tak vyhodnotit celkovou situaci a vhodnost pořízení větrného zařízení.

Vítr má zároveň, na rozdíl od Slunce, značnou intenzitu také v noci. Jedná se tedy o zajímavou alternativu k domácí sluneční elektrárně.

Před výběrem samotné větrné elektrárny je však důležité myslet i na případná povolení stavebních úřadů, či posouzení vlivu na životní prostředí, v závislosti na typu zvoleného výrobku. Z hlediska licence neplatí žádné omezení při výšce větrné turbíny do 10 m.

Optimální síla větru

S přihlédnutím k typu větrné turbíny jsou samozřejmě vyžadovány odlišné povětrnostní podmínky, obecně lze však tvrdit, že u běžně dostupných a domácích produktů je zapotřebí rychlost větru alespoň 3 m/s pro rozběhnutí celého systému. Následný provoz vyžaduje minimálně 6 m/s a více. Čím větší je síla větru, tím každopádně lépe.

Možnosti zapojení větrné elektrárny

Jedním z nejatraktivnějších aspektů domácí větrné elektrárny je, že ji lze využívat jak v síti, tak mimo ni, což znamená, že k jejímu využití není třeba být připojen k zavedené elektrické síti. Domácí větrné elektrárny mají také mnohem menší uhlíkovou stopu než konvenční zdroje energie, což znamená, že jsou mnohem šetrnější k životnímu prostředí. Navíc je lze použít jako doplněk ke stávajícím zdrojům energie nebo jako samostatný zdroj energie. 

Z hlediska následného výběru vhodného větrného systému se člověk může setkat s dvěma variantami provedení.

• napojení na elektrickou síť
• samostatný ostrovní systém

Model, v rámci něhož je větrná elektrárna napojena za pomoci speciálních zařízení přímo na domácí elektrickou síť, díky čemuž se odpovídajícím způsobem snižují náklady na energie.

Samostatný ostrovní systém je jedním z řešení, při němž není větrná elektrárna napojena na elektrickou síť. Vzniklá energie putuje přes speciální baterie, z nichž lze zásobovat svoji domácnost nebo energii prodávat dodavateli elektřiny.

Optimální větrná elektrárna pro domácnost

Z pohledu velikostního a výkonnostního, se pro běžné domácnosti hodí především větrné elektrárny z kategorie těch malých, do 60kW. V závislosti na hlavním účelu tohoto zařízení, existuje určitá výkonnostní hranice.

• Větrné elektrárny do 3 kW – napájí energeticky méně náročné domácí spotřebiče
• Větrné elektrárny od 3 kW do 12 kW – vhodné pro ohřev vody a vytápění

S dalšími kategoriemi (střední a velká) narůstá úměrně výkon zařízení, potažmo průměr samotné vrtule.

Pro instalaci domácí větrné elektrárny je nejdůležitějším faktorem vhodné místo – nejlépe takové, kde je stálý vítr a minimální překážky. Turbína by měla být namontována na konstrukci, která je dimenzována na vysoké trvalé rychlosti větru. 

Kromě toho by měl být k dispozici silný základ, který turbínu podepře a zabrání jakémukoli kývání nebo posunu, k němuž by mohlo dojít v důsledku silného větru. Turbína by měla být připojena k vhodnému měniči a podepřena vhodným uzemňovacím systémem. 

Vyplatí se domácí větrná elektrárna?

V neposlední řadě není dobré zapomínat ani na správné porovnání vstupních nákladů a následné úspory. Pakliže bude člověk pořizovat mikroelektrárnu do 3 kW, měl by počítat s investicí do 100.000 Kč. Pokud je v řešení výkonnější varianta kolem 10 kW, může být investice až 300.000 Kč.

Důležité je tedy vzít cenu za 1 kW elektřiny a přihlédnout k vyprodukované úspoře z tohoto zařízení. Jednoduše si tak lze spočítat roční úsporu a ušetřené finanční náklady. 

Pro efektivnější návratnost vložených financí jsou domácí větrné elektrárny kombinovány také se solárními panely.

Výhody domácí větrné elektrárny

Jednou z hlavních výhod domácí větrné elektrárny je možnost vyrábět elektřinu zdarma. Energie vyrobená z větru je po zakoupení a instalaci větrné turbíny zdarma, což znamená, že v závislosti na velikosti turbíny může množství vyrobené energie stačit k napájení celého domu. 

Tato bezplatná energie může snížit nebo dokonce eliminovat potřebu nákupu elektřiny od energetických společností, čímž majitelé domů ušetří každý měsíc značné množství peněz na účtech za energii.

Navíc vzhledem k tomu, že cena elektřiny neustále roste, může větrná turbína pomoci ochránit majitele domů před výkyvy na trhu a rostoucími cenami spojenými s těmito službami. Kromě toho mají větrné turbíny nízké nároky na údržbu a dlouhou životnost, takže se majitelé domů mohou těšit na stálou výrobu energie po mnoho let.

Kromě snížení účtů za energii jsou domácí větrné elektrárny přínosem i pro životní prostředí. Za každou vyrobenou megawatthodinu elektřiny se do atmosféry neuvolní ekvivalent jedné tuny oxidu uhličitého. Jednotlivci, kteří si nainstalují domácí větrné elektrárny, proto pomáhají snižovat globální emise, omezují znečištění ovzduší a snižují závislost na fosilních palivech.

Kromě schopnosti vyrábět elektřinu zvyšuje domácí větrná turbína hodnotu nemovitosti a lze ji považovat za investici do budoucnosti. Majitelé domů mohou s uspokojením podpořit čistou obnovitelnou energii a případně inspirovat své přátele a rodinu, aby učinili totéž.

Nevýhody domácí větrné elektrárny

Hlavní nevýhodou domácích větrných elektráren jsou počáteční náklady. Mnoho typů větrných elektráren pro domácnosti je drahých a jejich cena se pohybuje od řádu stotisíců. To znamená, že pro mnoho lidí mohou být počáteční náklady příliš vysoké, což jim může zabránit v tom, aby získali možnost využívat tento obnovitelný zdroj energie. 

Kromě toho může být proces instalace a nastavení složitý a může vyžadovat specifické odborné znalosti, což dále zvyšuje vstupní náklady. 

Dalším problémem je, že většina větrných turbín pro domácnosti vyžaduje k výrobě energie určité množství stálého větru. Pokud na pozemku není stálý zdroj silného větru, nemusí být turbíny schopny vyrábět dostatek elektřiny, což vede k neefektivnímu využití dostupných zdrojů. 

Kvůli konstrukčním a plánovacím omezením může být také omezena velikost a umístění turbín, což vede k dalšímu snížení účinnosti nebo výkonu. Turbíny je také třeba pravidelně udržovat a monitorovat, což může být problém pro ty, kteří nemají technické znalosti nebo čas věnovat se údržbě. 

I když se počáteční nákup a nastavení turbín vydaří, dlouhodobá návratnost investice nemusí být významná, zejména ve srovnání s neobnovitelnými zdroji energie, jako je uhlí a zemní plyn.