V poslední době každý slyšel o „zelené energii“. V západních zemích se usilovně snaží přejít na výrobu elektřiny, která je zcela založena na obnovitelných (z lidského hlediska nevyčerpatelných) zdrojích. Jestli to půjde nebo ne a v jakém časovém horizontu je jiná otázka. Ale jejich maniakální vytrvalost v tomto úsilí často poráží rozum a elementární logiku. Dobře, je to jejich volba a jejich způsob.
Běžný průměrný člověk u nás, když se řekne „zelená energie“ pro soukromý dům, si hned představí solární panely, které pokrývají celou plochu střechy bytové výstavby. Ano, toto je nejběžnější a nejrealističtější varianta, jak zajistit dům (zcela nebo zčásti) elektřinou z „bezplatného“ a nevyčerpatelného zdroje. Jen proto, abyste přeměnili energii Slunce na elektřinu, budete muset zakoupit a nainstalovat poměrně drahé zařízení. Ale o stabilitě získávání potřebného objemu takové elektřiny se nedá snít. Výroba elektřiny bude záviset na geografii (oblasti, ve které se dům nachází), počasí, ročním období, denní době atd.
Ale nejen sluneční světlo lze využít jako zdroj obnovitelné energie, kterou lze využít pro soukromý dům!
Větrná energie
Každý viděl fotografie (a možná nejen fotografie) obrovských polí s nainstalovanými obřími větrnými turbínami, jejichž délka lopatek přesahuje 50 metrů. Vítr pohání lopatky větrného generátoru, které roztáčí turbínu. Vyrábí se elektřina. Množství vyrobené elektřiny závisí na rychlosti (síle) větru působícího na lopatky. Ale to je takříkajíc průmyslové měřítko. A jak je to s výrobou elektřiny větrnou turbínou (větrný generátor, větrná turbína, větrná farma) pro soukromý dům? Existují také mini větrné turbíny, které lze úspěšně použít k výrobě elektřiny pro domácí potřeby v soukromém domě. Mini větrné turbíny budou perfektně fungovat ve stepních a horských oblastech a v pobřežních oblastech. S výškou stožáru 5 metrů, délkou lopatek 1 metr (pro 4listé instalace) a větrem 12-15 metrů za sekundu je větrná turbína schopna dodat výkon až přibližně 1 kW. Větrné mlýny začnou vyrábět elektřinu až při minimální rychlosti větru 3-4 metry za sekundu. Při takové „počáteční“ rychlosti větru větrná turbína samozřejmě nebude schopna dodat jmenovitý výkon deklarovaný výrobcem. Proto se roční výroba elektřiny větrnou turbínou vypočítává v závislosti na průměrné roční rychlosti větru v místě instalace větrné turbíny. Instalace čtyř takových větrných mlýnů může teoreticky plně pokrýt potřeby elektřiny průměrného soukromého domu. Ale je jasné, že přítomnost větru a jeho rychlost jsou nepředvídatelné věci. V souladu s tím, i když vezmeme v úvahu akumulaci přebytečné elektřiny v době, kdy větrné mlýny fungují na 100 %, je poměrně problematické zajistit spolehlivou a nepřetržitou dodávku elektřiny do soukromého domu výhradně vyráběnou větrnými mlýny.
Sada zařízení pro mini větrnou elektrárnu a její instalace bude samozřejmě velmi nákladná. Při výběru dobrého místa pro instalaci stožáru s větrným mlýnem a využití takové větrné elektrárny jako alternativního zdroje elektřiny se vám všechny náklady mohou vrátit zhruba za 5-20 let (opět dle výrobců). Ano, doba není krátká, ale po uplynutí této doby bude elektřina vyrobená větrným mlýnem prakticky zdarma.
Cena větrné energie závisí na mnoha parametrech, je však přibližně 2-3x dražší než elektřina vyráběná vodními elektrárnami a je srovnatelná s náklady na elektřinu vyrobenou v tepelných elektrárnách.
Při použití větrného mlýna jako zdroje elektřiny pro domácnost je vzhledem k hlavní nevýhodě větrných mlýnů (žádný vítr – žádná elektřina) nepravděpodobné, že bude možné úplně opustit síťovou elektřinu. Budeme muset kombinovat zdroje elektřiny – větrný mlýn plus centralizovaná elektrická síť.
vodní energie
Mini vodní elektrárna se může stát alternativním zdrojem elektřiny pro soukromý dům. Jsou poměrně kompaktní a nevyžadují stavbu hráze nebo jiných pomocných staveb. Je pravda, že nezbytnou podmínkou pro získávání elektřiny tímto způsobem je přítomnost řeky, kanálu nebo potrubí v krátké vzdálenosti od bytové výstavby. A průtok vody by měl být alespoň 0,7 metru za sekundu. Generátor takové mini vodní elektrárny je ponořen do volného toku řeky (kanálu, potrubí) a přeměňuje rotaci turbíny na elektrickou energii. Typicky je výkon mini vodních elektráren pro domácnost od 0,3 do 5 kW. S pomocí mini vodní elektrárny můžete plně zásobit soukromý dům elektřinou. Akumulační mini VE umožňují „ukládat“ přebytečnou vyrobenou elektřinu do baterií a při zvýšení spotřeby elektřiny v domě vyšší, než v současnosti mini VE vyrábí, dorovnávat nedostatek elektřiny z baterií.
Mini HPP je jednou z nejslibnějších oblastí alternativní energie. Provoz mini vodní elektrárny není závislý na povětrnostních podmínkách. A ačkoli je vybavení mini vodní elektrárny drahé, výrobci tvrdí, že doba návratnosti takových instalací je pouze 2-4 roky, zatímco životnost mini vodní elektrárny je asi 20 let.
Geotermální energie
Geotermální energie (teplo útrob Země) se obvykle využívá v místech, kde se uvolňují horké seismické zdroje na Dálném východě, na Kamčatce atd. Ano, a tento druh energie se v průmyslovém měřítku používá téměř všude. Ale díky pokroku v technologii je dnes možné využívat geotermální energii „soukromě“ k vytápění domu a v budoucnu i k výrobě elektřiny.
Princip vytápění domu pomocí zdrojů geotermální energie je velmi podobný principu fungování klasické klimatizace pracující v topném režimu. Tepelné čerpadlo (hlavní prvek takového topného systému) má dva okruhy. První okruh je obvyklý domácí topný systém (potrubí, radiátory). Druhý okruh je umístěn pod zemí nebo pod vodou. Chladivem sekundárního okruhu je voda. Odebírá teplotu média, kterým prochází, vstupuje do tepelného čerpadla a ohřívá primární chladivo, které cirkuluje topným systémem domu.
Moderní zařízení a technologie umožňují pomocí této metody vytápět soukromé domy nacházející se v jakémkoli regionu (ne nutně v oblastech s horkými seismickými zdroji). Malý teplotní rozdíl (pouze několik stupňů mezi teplotou na povrchu země a v malé hloubce) vám umožňuje získat tepelnou energii, která je dostačující k vytápění domu.
Trochu složitější je situace s výrobou elektřiny pro soukromé domy pomocí geotermálních zdrojů. Princip výroby takové elektřiny je již dlouho znám a využívá se při provozu velkých geotermálních elektráren. Ale na „mini“ úrovni se takové elektrárny stále prakticky nevyrábějí.
Rozvoj geotermální energie má velkou perspektivu, protože teplota geotermálních zdrojů je stabilní a nezávisí na povětrnostních podmínkách ani na ročním období.
Shrneme-li to, můžeme říci, že využívání alternativních zdrojů energie v soukromém domě není fantazií, ale realitou moderního života. I přesto, že vyráběná zařízení na výrobu elektřiny z jakéhokoli alternativního (obnovitelného) zdroje jsou v dnešní době poměrně drahá a mají poměrně dlouhou dobu návratnosti, najdeme takovéto „alternativní minielektrárny“ stále častěji v našich volných prostranstvích.
S rozvojem technologií se nepochybně sníží náklady na takové alternativní mikro a minielektrárny, doba jejich návratnosti a náklady na vyrobenou elektřinu!
