Εγκατάσταση και διατήρηση ενός μικρού ηλεκτρικού συστήματος αιολικής ενέργειας

Ο κατασκευαστής του συστήματος αιολικής ενέργειας ή ο έμπορος όπου το αγοράσατε, θα πρέπει να είναι σε θέση να σας βοηθήσει να εγκαταστήσετε το μικρό σας ηλεκτρικό σύστημα αιολικής ενέργειας. Μπορείτε να εγκαταστήσετε τον εαυτό σας το σύστημα - αλλά πριν επιχειρήσετε το έργο, ρωτήστε τον εαυτό σας τις ακόλουθες ερωτήσεις:

• Μπορώ να ρίξω ένα σωστό ίδρυμα τσιμέντου;
• Έχω πρόσβαση σε ανελκυστήρα ή έναν τρόπο ανέγερσης του πύργου με ασφάλεια;
• Γνωρίζω τη διαφορά μεταξύ καλωδίωσης εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) και άμεσης ρεύματος (DC);
• Γνωρίζω αρκετά για τον ηλεκτρικό ρεύμα για να συρρικνώσω με ασφάλεια τον στρόβιλο;
• Ξέρω πώς να χειρίζεστε με ασφάλεια και να εγκαταστήσετε μπαταρίες;

Εάν απαντήσατε όχι σε καμία από τις παραπάνω ερωτήσεις, θα πρέπει πιθανώς να επιλέξετε να εγκαταστήσετε το σύστημά σας από έναν ολοκληρωτή συστήματος ή έναν εγκαταστάτη. Επικοινωνήστε με τον κατασκευαστή για βοήθεια ή επικοινωνήστε με το κρατικό γραφείο ενέργειας και την τοπική χρησιμότητα για έναν κατάλογο τοπικών εγκαταστάσεων συστήματος. Μπορείτε επίσης να ελέγξετε τις κίτρινες σελίδες για τους παρόχους υπηρεσιών συστήματος αιολικής ενέργειας.

Ένας αξιόπιστος εγκαταστάτης μπορεί να παρέχει πρόσθετες υπηρεσίες, όπως επιτρέπει. Μάθετε εάν ο εγκαταστάτης είναι ηλεκτρολόγος με άδεια και ζητήστε αναφορές και ελέγξτε τις. Μπορεί επίσης να θέλετε να ελέγξετε με το Γραφείο Καλύτερης Επιχειρήσεων.

Με τη σωστή εγκατάσταση και συντήρηση, ένα μικρό ηλεκτρικό σύστημα ανέμου θα πρέπει να διαρκεί έως και 20 χρόνια ή περισσότερο. Η ετήσια συντήρηση μπορεί να περιλαμβάνει:

• Έλεγχος και σύσφιξη μπουλόνια και ηλεκτρικές συνδέσεις όπως είναι απαραίτητο
• Έλεγχος μηχανών για τη διάβρωση και τα καλώδια άντρα για σωστή ένταση
• Έλεγχος και αντικατάσταση οποιασδήποτε φθαρμένης ταινίας αιχμής στις λεπίδες του στροβίλου, εάν είναι απαραίτητο
• Αντικατάσταση των λεπίδων στροβίλου και/ή των ρουλεμάν μετά από 10 χρόνια, αν χρειαστεί.

Εάν δεν διαθέτετε την τεχνογνωσία για να διατηρήσετε το σύστημα, ο εγκαταστάτης σας μπορεί να παράσχει ένα πρόγραμμα υπηρεσίας και συντήρησης.

Ο κατασκευαστής ή ο αντιπρόσωπος του συστήματός σας μπορεί επίσης να σας βοηθήσει να βρείτε την καλύτερη τοποθεσία για το σύστημα αιολικής ενέργειας. Ορισμένες γενικές εκτιμήσεις περιλαμβάνουν:

• Σκέψεις αιολικών πόρων- Εάν ζείτε σε πολύπλοκο έδαφος, προσέξτε την επιλογή του ιστότοπου εγκατάστασης. Εάν τοποθετείτε την ανεμογεννήτρια σας στην κορυφή ή στην θυελλώδη πλευρά ενός λόφου, για παράδειγμα, θα έχετε περισσότερη πρόσβαση σε επικρατούσες ανέμους από ό, τι σε ένα gully ή στην πλευρά του λιμανιού (προστατευμένη) ενός λόφου στην ίδια ιδιοκτησία. Μπορείτε να έχετε ποικίλους αιολικούς πόρους μέσα στην ίδια ιδιοκτησία. Εκτός από τη μέτρηση ή την ανακάλυψη σχετικά με τις ετήσιες ταχύτητες ανέμου, πρέπει να γνωρίζετε για τις επικρατούσες κατευθύνσεις του ανέμου στον ιστότοπό σας. Εκτός από τους γεωλογικούς σχηματισμούς, πρέπει να εξετάσετε τα υπάρχοντα εμπόδια, όπως τα δέντρα, τα σπίτια και τα υπόστεγα. Πρέπει επίσης να σχεδιάσετε για μελλοντικά εμπόδια, όπως νέα κτίρια ή δέντρα που δεν έχουν φτάσει στο πλήρες ύψος τους. Ο στρόβιλος σας πρέπει να τοποθετηθεί σε σχέση με οποιαδήποτε κτίρια και δέντρα και πρέπει να είναι 30 πόδια πάνω από οτιδήποτε μέσα σε 300 πόδια.
• Εκτιμήσεις συστήματος- Να είστε βέβαιος να αφήσετε αρκετό χώρο για να αυξήσετε και να μειώσετε τον πύργο για συντήρηση. Εάν ο πύργος σας είναι guyed, πρέπει να επιτρέψετε χώρο για τα καλώδια τύπου. Είτε το σύστημα είναι αυτόνομο ή συνδεδεμένο με πλέγμα, θα πρέπει επίσης να πάρετε το μήκος του καλωδίου μεταξύ του στροβίλου και του φορτίου (σπίτι, μπαταρίες, αντλίες νερού κ.λπ.). Μια σημαντική ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να χαθεί ως αποτέλεσμα της αντίστασης των καλωδίων - όσο περισσότερο το σύρμα τρέχει, τόσο περισσότερο χάνεται η ηλεκτρική ενέργεια. Η χρήση περισσότερων ή μεγαλύτερων καλωδίων θα αυξήσει επίσης το κόστος εγκατάστασής σας. Οι απώλειες που εκτελούν σύρμα είναι μεγαλύτερες όταν έχετε άμεσο ρεύμα (DC) αντί για εναλλασσόμενο ρεύμα (AC). Εάν έχετε ένα μακρύ σύρμα, είναι σκόπιμο να ανατρέψετε το DC σε AC.

Μικρές ανεμογεννήτριες που χρησιμοποιούνται σε οικιστικές εφαρμογές συνήθως κυμαίνονται σε μέγεθος από 400 watt έως 20 κιλοβάτ, ανάλογα με την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που θέλετε να δημιουργήσετε.

Ένα τυπικό σπίτι χρησιμοποιεί περίπου 10.932 κιλοβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως (περίπου 911 κιλοβατώρες ανά μήνα). Ανάλογα με τη μέση ταχύτητα ανέμου στην περιοχή, θα απαιτείται μια ανεμογεννήτρια που έχει βαθμολογηθεί από 5-15 κιλοβάτ για να συμβάλει σημαντικά σε αυτό το αίτημα. Μια ανεμογεννήτρια 1,5 χιλιομέτρων θα καλύψει τις ανάγκες ενός σπιτιού που απαιτεί 300 κιλοβατρες ώρες το μήνα σε μια θέση με ετήσια μέση ταχύτητα ανέμου 14 μιλίων ανά ώρα (6,26 μέτρα ανά δευτερόλεπτο).

Για να σας βοηθήσουμε να προσδιορίσετε ποιο μέγεθος του στροβίλου θα χρειαστείτε, δημιουργήστε πρώτα έναν προϋπολογισμό ενέργειας. Επειδή η ενεργειακή απόδοση είναι συνήθως λιγότερο δαπανηρή από την παραγωγή ενέργειας, η μείωση της χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας του σπιτιού σας θα είναι πιθανώς πιο οικονομικά αποδοτική και θα μειώσει το μέγεθος της ανεμογεννήτριας που χρειάζεστε.

Το ύψος του πύργου της ανεμογεννήτριας επηρεάζει επίσης το πόσο ηλεκτρική ενέργεια θα δημιουργήσει ο στρόβιλος. Ένας κατασκευαστής θα σας βοηθήσει να προσδιορίσετε το ύψος του πύργου που θα χρειαστείτε.

Μια εκτίμηση της ετήσιας ενέργειας από μια ανεμογεννήτρια (σε κιλοβατς ώρες ετησίως) είναι ο καλύτερος τρόπος για να προσδιοριστεί εάν και ο πύργος θα παράγει αρκετό ηλεκτρικό ρεύμα για να καλύψει τις ανάγκες σας.

Ένας κατασκευαστής ανεμογεννήτριας μπορεί να σας βοηθήσει να εκτιμήσετε την παραγωγή ενέργειας που μπορείτε να περιμένετε. Ο κατασκευαστής θα χρησιμοποιήσει έναν υπολογισμό με βάση αυτούς τους παράγοντες:

• Συγκεκριμένη καμπύλη ισχύος ανεμογεννήτριας
• Μέση ετήσια ταχύτητα ανέμου στον ιστότοπό σας
• Ύψος του πύργου που σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε
• Κατανομή συχνότητας του ανέμου - μια εκτίμηση του αριθμού των ωρών που ο άνεμος θα φυσήξει σε κάθε ταχύτητα κατά τη διάρκεια ενός μέσου έτους.

Ο κατασκευαστής θα πρέπει επίσης να προσαρμόσει αυτόν τον υπολογισμό για την ανύψωση του ιστότοπού σας.

Για να λάβετε μια προκαταρκτική εκτίμηση της απόδοσης μιας συγκεκριμένης ανεμογεννήτριας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον ακόλουθο τύπο:

AEO = 0,01328 Δ²V³

Οπου:

• Aeo = ετήσια ενέργεια ενέργειας (κιλοβατρες/έτος)
• D = διάμετρο του ρότορα, πόδια
• V = ετήσια μέση ταχύτητα ανέμου, μίλια ανά ώρα (MPH), στον ιστότοπό σας

Σημείωση: Η διαφορά μεταξύ ισχύος και ενέργειας είναι ότι η ισχύς (κιλοβάτ) είναι ο ρυθμός με τον οποίο καταναλώνεται η ηλεκτρική ενέργεια, ενώ η ενέργεια (κιλοβατρες ώρες) είναι η ποσότητα που καταναλώνεται.

Τα μικρά συστήματα αιολικής ενέργειας μπορούν να συνδεθούν με το σύστημα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτά ονομάζονται συστήματα συνδεδεμένα με το δίκτυο. Μια ανεμογεννήτρια που συνδέεται με το δίκτυο μπορεί να μειώσει την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας που παρέχεται από τη χρησιμότητα για φωτισμό, συσκευές και ηλεκτρική θερμότητα. Εάν ο στρόβιλος δεν μπορεί να παραδώσει την ποσότητα ενέργειας που χρειάζεστε, η χρησιμότητα αποτελεί τη διαφορά. Όταν το σύστημα αιολικής ενέργειας παράγει περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια από ό, τι απαιτεί το νοικοκυριό σας, η περίσσεια αποστέλλεται ή πωλείται στη χρησιμότητα.

Με αυτόν τον τύπο σύνδεσης πλέγματος, η ανεμογεννήτρια θα λειτουργεί μόνο όταν είναι διαθέσιμο το πλέγμα χρησιμότητας. Κατά τη διάρκεια των διακοπών ρεύματος, η ανεμογεννήτρια απαιτείται να κλείσει λόγω ανησυχιών για την ασφάλεια.

Τα συστήματα που συνδέονται με το δίκτυο μπορεί να είναι πρακτικά εάν υπάρχουν οι ακόλουθες συνθήκες:

• Ζείτε σε μια περιοχή με μέση ετήσια ταχύτητα ανέμου τουλάχιστον 10 μίλια την ώρα (4,5 μέτρα ανά δευτερόλεπτο).
• Η ηλεκτρική ενέργεια που παρέχεται από χρησιμότητα είναι δαπανηρή στην περιοχή σας (περίπου 10-15 σεντ ανά κιλοβατώρα).
• Οι απαιτήσεις της κοινής ωφέλειας για τη σύνδεση του συστήματός σας με το πλέγμα του δεν είναι απαγορευτικά δαπανηρές.

Υπάρχουν καλά κίνητρα για την πώληση υπερβολικής ηλεκτρικής ενέργειας ή για την αγορά ανεμογεννητριών. Οι ομοσπονδιακοί κανονισμοί (συγκεκριμένα ο νόμος περί κανονιστικών πολιτικών για τις δημόσιες υπηρεσίες του 1978, ή η PURPA) απαιτούν επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας για να συνδεθούν και να αγοράζουν ισχύ από μικρά συστήματα αιολικής ενέργειας. Ωστόσο, θα πρέπει να επικοινωνήσετε με τη χρησιμότητά σας πριν συνδεθείτε με τις γραμμές διανομής για να αντιμετωπίσετε τυχόν ανησυχίες για την ποιότητα και την ασφάλεια.

Η χρησιμότητά σας μπορεί να σας παρέχει μια λίστα απαιτήσεων για τη σύνδεση του συστήματός σας με το δίκτυο. Για περισσότερες πληροφορίες, δείτεΣυστήματα ενεργειακής ενέργειας που συνδέονται με το δίκτυο.

Η αιολική ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συστήματα εκτός δικτύου, που ονομάζονται επίσης αυτόνομα συστήματα, που δεν είναι συνδεδεμένα με ένα ηλεκτρικό σύστημα διανομής ή πλέγμα. Σε αυτές τις εφαρμογές, τα μικρά ηλεκτρικά συστήματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συνδυασμό με άλλα εξαρτήματα - συμπεριλαμβανομένου ενόςμικρό ηλιακό ηλεκτρικό σύστημα- Για να δημιουργήσετε υβριδικά συστήματα ενέργειας. Τα υβριδικά συστήματα ισχύος μπορούν να παρέχουν αξιόπιστη εξουσία εκτός δικτύου για σπίτια, εκμεταλλεύσεις ή ακόμα και ολόκληρες κοινότητες (ένα έργο συν-στέγασης, για παράδειγμα) που απέχουν πολύ από τις πλησιέστερες γραμμές χρησιμότητας.

Ένα off-grid, υβριδικό ηλεκτρικό σύστημα μπορεί να είναι πρακτικό για εσάς εάν τα παρακάτω στοιχεία περιγράψουν την κατάστασή σας:

• Ζείτε σε μια περιοχή με μέση ετήσια ταχύτητα ανέμου τουλάχιστον 9 μίλια την ώρα (4,0 μέτρα ανά δευτερόλεπτο).
• Μια σύνδεση πλέγματος δεν είναι διαθέσιμη ή μπορεί να γίνει μόνο μέσω μιας δαπανηρής επέκτασης. Το κόστος λειτουργίας μιας γραμμής ηλεκτρικής ενέργειας σε έναν απομακρυσμένο ιστότοπο για σύνδεση με το πλέγμα χρησιμότητας μπορεί να είναι απαγορευτικό, που κυμαίνεται από $ 15.000 έως περισσότερα από $ 50.000 ανά μίλι, ανάλογα με το έδαφος.
• Θα θέλατε να αποκτήσετε ενεργειακή ανεξαρτησία από τη χρησιμότητα.
• Θα θέλατε να δημιουργήσετε καθαρή ισχύ.

Για περισσότερες πληροφορίες, ανατρέξτε στην ενότητα Λειτουργία του συστήματός σας από το δίκτυο.