Turbinele eoliene transforma energia cinetica a vantului in energie electrica .Pentru consumatorii casnici, turbina poate avea puteri cuprinse intre 0,5 si 3Kw.Peste aceasta putere, costurile de fabricatie, montaj si intretinere devin neeconomice.
In cadrul unui sistem de productie de energie alternativa cu panouri fotovoltaice, turbina eoliana isi dovedeste utilitatea mai ales in perioada de iarna, cand insolatia este mai redusa, aducand astfel un aport important in productia de energie verde.Un sistem eolian de producere a energiei electrice este format din:
-Turbina eoliana.
-Controler(charger) de incarcare, care poate fi PWM sau MPPT.
-Rezistente de dump load.
-Baterii de acumulatori.
Turbinele eoliene pot fi de doua tipuri:cu ax orizontal si cu ax vertical.
Cele cu ax orizontal(HAWT in limba engleza, adica Horizontal Axis Wind Turbine) sunt si cele mai des folosite datorita randamentului ridicat, a sistemului de transmisie mai simplu precum si datorita faptului ca, in cazul uni vant extrem de puternic pot fi controlate/franate pin scoaterea din vant.
Turbinele eoliene cu ax vertical(VAWT in limba engleza, adica Vertical Axis Wind Turbine) se preteaza in locurile in care vantul prezinta turbulente(obstacole inalte imprejur, locatii aflate la intersectia a mai multor “culoare” de vant, etc).
Fata de turbinele eoliene cu ax orizontal, cele cu ax vertical au dezavantajul unei turatii mai mici, deci necesita un multiplicator de turatie-ceea ce se traduce prin pierderi-precum si faptul ca nu pot fi franate in caz de furtuna, din cauza cuplului mare pe care il au palele.
Controlerul de incarcare monitorizeaza in permanenta atat energia produsa de generatorul eolian cat si tensiunea din baterii sau consumul de energie.Daca la panourile fotovoltaice, sistemul de gestionare al incarcarii este mai simplu-in momentul in care bateriile sunt incarcate la maxim sau nu exista consum panourile sunt decuplate, adica debiteaza in gol-la un generator eolian acest lucru nu este posibil:O turbina eoliana lasata in gol se supratureaza si se distruge.
Fenomenul este similar cu comportarea unui autoturism care coboara o panta abrupta fie cu frana de motor, fie scos din viteza.
Controler( charger) PWM sau MPPT?
Controlerul PWM(Pulse Wave Modulation) are rolul de a dirija surplusul de putere produs de turbina eoliana catre rezistentele de dump load, asigurand astfel generatorului eolian o sarcina permanenta.
Controlelul MPPT(Maximum Power Point Tracking) asigura, pe langa controlul excedentului de putere, si optimizarea turatiei turbinei, extragand maximul de putere din generatorul eolian.Unele controlere MPPT au si functia de “boost” adica asigura incarcarea bateriilor chiar si atunci cand turbina functioneaza la turatii mici.Acest lucru se realizeaza prin preluarea efectului de autoinductie al generatorului eolian.
Mai jos se poate vedea un grafic al enrgiei produse de aceeasi turbina(cu puterea de 1,5kW) in decursul a doi ani diferiti (2012 si 2013), in aceleasi conditii, dar cu controler PWM comparativ cu controler MPPT.
