Mapa wiatru w Polsce. Tutaj wiatrak w ogrodzie da ci najwięcej prądu

Wzrost świadomości ekologicznej oraz powszechne odchodzenie od paliw kopalnych powodują poszukiwanie alternatywnych źródeł energii. Coraz więcej właścicieli domów jednorodzinnych wykazuje zainteresowanie nie tylko fotowoltaiką, ale również przydomowymi wiatrakami. W odróżnieniu od paneli słonecznych, mikroelektrownie wiatrowe nie dorównają im pewnie popularnością, ale mogą być doskonałym uzupełnieniem instalacji fotowoltaicznych. Jest tylko jeden warunek: musi wiać.
- Jak działa przydomowa elektrownia wiatrowa?
- Energia wiatru – źródło czystej energii
- Warunki wietrzne w Polsce do instalacji przydomowych turbin wiatrowych
- Wpływ pór roku na wietrzność na obszarze Polski
Jak działa przydomowa elektrownia wiatrowa?
Wiatr to ruch powietrza wywołany różną gęstością powietrza w poszczególnych częściach kuli ziemskiej, co ma związek z różnicami temperatur lądów i oceanów. Energia wiatru, proporcjonalna do sześcianu jego prędkości, napędza łopatki wirnika, wprawia w ruch prądnicę i w rezultacie generuje prąd elektryczny.
Aby mała turbina wiatrowa była opłacalna, potrzebna jest prędkość wiatru co najmniej 4 m/s, a w przypadku dużych elektrowni – 5,5 m/s. W Polsce warunki wiatrowe odznaczają się dużą zmiennością i daleko nam pod tym względem do na przykład Danii, Holandii albo Wielkiej Brytanii. Nie oznacza to jednak, że małe instalacje wiatrowe nie mogą zasilać domu w energię potrzebną do oświetlenia, ogrzewania czy wentylacji. Oprócz określenia własnych potrzeb, należy również zapoznać się z warunkami wiatrowymi w bliskiej okolicy.
Energia wiatru – źródło czystej energii
Ruch mas powietrza jest całkowicie odnawialnym źródłem energii i wynika z różnicy gęstości ciepłego i zimnego powietrza. Zmiana temperatury wynika z ogrzewania powietrza poprzez promieniowanie, przewodzenie i konwekcję. Na ruch powietrza ma też wpływ siła Coriolisa (siła bezwładności działająca w obracającym się układzie odniesienia, jakim jest tutaj Ziemia) oraz prądy morskie.
Strumień energii słonecznej docierającej do Ziemi przekracza ponad 5000 razy całkowite zapotrzebowanie ludzkości na energię. Chociaż za wiatr odpowiada tylko 1-2% tego strumienia, to i tak potencjalne i praktyczne możliwości są ogromne.
Wykorzystanie energii wiatru do celów praktycznych ma długą historię:
- 1750 r. p.n.e. – wzmianka w Kodeksie Hammurabiego,
- 400 r. p.n.e. – opis wiatraka do pompowania wody w księdze hinduskiej,
- I wiek n.e. – rysunki wiatraków Herona z Aleksandrii,
- X wiek n.e. – perskie dokumenty o wiatrakach,
- 1105 r. – pierwszy znany wiatrak we Francji.
- 1377 r. – budowa młynów wiatrowych w okolicach Chojnic,
- XVIII wiek – ok. 20 000 wiatraków na terenie ówczesnej Polski,
- 1887-1888 r. - Charles F. Brush zbudował pierwszą samoczynnie działającą siłownię wiatrową produkującą energię elektryczną w Stanach Zjednoczonych.
Za wadę wiatrowego źródła energii odnawialnej można uznać:
- znaczne wahania energii w poszczególnych miesiącach – do 40%,
- wahania energii w skali lat – do 15%,
- stosunkowo wysokie koszty instalacji wiatrowych.
Warunki wietrzne w Polsce do instalacji przydomowych turbin wiatrowych
Elektrownia wiatrowa potrzebuje zasilania wiatrem o prędkości co najmniej 2,5-3 m/s, ale optymalne są wartości rzędu 6-8 m/s. Z kolei zbyt duża prędkość wiatru powyżej 25 m/s, wbrew pozorom, nie jest wcale korzystna, ponieważ wiatrak musi się wtedy wyłączać i ustawiać łopaty w pozycji minimalnego oporu względem powietrza.
Warunki wietrzne w Polsce (według Mapy Wietrzności Polski) można określić jako średnie, jednak potencjalnie wystarczające jako odnawialne źródło energii. W całym kraju średnie w skali roku prędkości wiatru wynoszą od 2,6 m/s do 3,8 m/s. Najbardziej korzystne warunki do lokalizacji turbin wiatrowych istnieją w następujących regionach kraju:
- wybrzeże Morza Bałtyckiego,
- region wyspy Uznam i Wolin,
- Suwalszczyzna,
- Beskid Śląski, Beskid Żywiecki, Bieszczady,
- Mazowsze,
- centralna część Pojezierza wielkopolskiego,
- dolina Sanu,
- Wyżyna Kielecko-Sandomierska,
- Wyżyna Krakowsko-Częstochowska,
- Wyżyna Śląska,
- Wyżyna Lubelska.
Okres, w którym prędkość wiatru nie przekracza 3 m/s określa się jako ciszę energetyczną. Im krótsze są w skali roku okresy takich cisz, tym większa jest sprawność elektrowni. Obszary Polski, na których najczęściej trwa cisza energetyczna, to:
- Pojezierze Drawskie,
- Nizina Podlaska,
- Roztocze,
- wyżyny i kotliny śródgórskie.

Wpływ pór roku na wietrzność na obszarze Polski
- Jesień
Prędkość wiatru od 1,08 m/s (Zakopane) do 13,18 m/s (Śnieżka) – średnio ok. 3,26 m/s. Najniższe wartości w rejonie Podgórza Karpackiego i Sudeckiego.
- Zima
Prędkość wiatru od 1,27 m/s (Zakopane) do 15,02 m/s (Śnieżka) – średnio ok. 3,76 m/s. Zimą występuje największa różnica między minimalną i maksymalną prędkością wiatru oraz jest notowana największa siła wiatru na większości badanych miejsc.
- Wiosna
Prędkość wiatru od 1,40 m/s (Nowy Sącz) do 11,69 (Śnieżka) – średnio ok. 3,32 m/s.
- Lato
Prędkość wiatru od 0,89 m/s (Zakopane) do 8,47 m/s (Śnieżka) – średnio ok. 2,62 m/s.
