Εγκατάσταση και συντήρηση μικρού αιολικού ηλεκτρικού συστήματος

Ο κατασκευαστής του αιολικού σας συστήματος ή ο αντιπρόσωπος από τον οποίο το αγοράσατε, θα πρέπει να είναι σε θέση να σας βοηθήσει να εγκαταστήσετε το μικρό σας αιολικό ηλεκτρικό σύστημα.Μπορείτε να εγκαταστήσετε το σύστημα μόνοι σας — αλλά προτού επιχειρήσετε το έργο, κάντε τις ακόλουθες ερωτήσεις:

• Μπορώ να ρίξω μια σωστή βάση από τσιμέντο;
• Έχω πρόσβαση σε ανελκυστήρα ή τρόπο να ανεγείρω τον πύργο με ασφάλεια;
• Γνωρίζω τη διαφορά μεταξύ της καλωδίωσης εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) και συνεχούς ρεύματος (DC);
• Γνωρίζω αρκετά για την ηλεκτρική ενέργεια για να καλωδιώσω με ασφάλεια τον στρόβιλο μου;
• Ξέρω πώς να χειρίζομαι και να τοποθετώ με ασφάλεια τις μπαταρίες;

Εάν απαντήσατε όχι σε οποιαδήποτε από τις παραπάνω ερωτήσεις, θα πρέπει πιθανώς να επιλέξετε να εγκαταστήσετε το σύστημά σας από έναν ολοκληρωμένο ή εγκαταστάτη συστήματος.Επικοινωνήστε με τον κατασκευαστή για βοήθεια ή επικοινωνήστε με το κρατικό γραφείο ενέργειας και την τοπική υπηρεσία κοινής ωφέλειας για μια λίστα με τους τοπικούς εγκαταστάτες του συστήματος.Μπορείτε επίσης να ελέγξετε τις κίτρινες σελίδες για παρόχους υπηρεσιών συστημάτων αιολικής ενέργειας.

Ένας αξιόπιστος εγκαταστάτης μπορεί να παρέχει πρόσθετες υπηρεσίες, όπως αδειοδότηση.Μάθετε εάν ο εγκαταστάτης είναι αδειούχος ηλεκτρολόγος και ζητήστε συστάσεις και ελέγξτε τις.Μπορεί επίσης να θέλετε να επικοινωνήσετε με το Better Business Bureau.

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

• Έλεγχος και σφίξιμο των μπουλονιών και των ηλεκτρικών συνδέσεων όπως απαιτείται
• Έλεγχος των μηχανημάτων για διάβρωση και των καλωδίων τύπου για σωστή τάση
• Έλεγχος και αντικατάσταση τυχόν φθαρμένης ταινίας μπροστινής ακμής στα πτερύγια του στροβίλου, εάν χρειάζεται
• Αντικατάσταση των πτερυγίων και/ή των ρουλεμάν του στροβίλου μετά από 10 χρόνια, εάν χρειάζεται.

Εάν δεν έχετε την τεχνογνωσία για τη συντήρηση του συστήματος, ο εγκαταστάτης σας μπορεί να παρέχει ένα πρόγραμμα σέρβις και συντήρησης.

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

• Θέματα αιολικών πόρων– Εάν ζείτε σε πολύπλοκο έδαφος, προσέξτε την επιλογή του τόπου εγκατάστασης.Εάν, για παράδειγμα, τοποθετήσετε την ανεμογεννήτριά σας στην κορυφή ή στην πλευρά ενός λόφου που φυσάει, θα έχετε μεγαλύτερη πρόσβαση στους επικρατούντες ανέμους παρά σε μια ρεματιά ή στην υπήνεμη (προφυλαγμένη) πλευρά ενός λόφου στην ίδια ιδιοκτησία.Μπορείτε να έχετε ποικίλους αιολικούς πόρους στην ίδια ιδιοκτησία.Εκτός από τη μέτρηση ή την ανακάλυψη των ετήσιων ταχυτήτων του ανέμου, πρέπει να γνωρίζετε τις επικρατούσες κατευθύνσεις του ανέμου στο χώρο σας.Εκτός από τους γεωλογικούς σχηματισμούς, πρέπει να λάβετε υπόψη και τα υπάρχοντα εμπόδια, όπως δέντρα, σπίτια και υπόστεγα.Πρέπει επίσης να σχεδιάσετε μελλοντικά εμπόδια, όπως νέα κτίρια ή δέντρα που δεν έχουν φτάσει στο πλήρες ύψος τους.Η τουρμπίνα σας πρέπει να τοποθετείται αντίθετα από τα κτίρια και τα δέντρα και πρέπει να είναι 30 πόδια πάνω από οτιδήποτε εντός 300 ποδιών.
• Θεωρήσεις συστήματος– Φροντίστε να αφήσετε αρκετό χώρο για να ανυψώσετε και να κατεβάσετε τον πύργο για συντήρηση.Εάν ο πύργος σας είναι κλειστός, πρέπει να αφήσετε χώρο για τα καλώδια τύπου.Είτε το σύστημα είναι αυτόνομο είτε είναι συνδεδεμένο στο δίκτυο, θα πρέπει επίσης να λάβετε υπόψη 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 του καλωδίου—όσο μεγαλύτερη είναι η λειτουργία του καλωδίου, τόσο περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια χάνεται.Η χρήση περισσότερων ή μεγαλύτερων καλωδίων θα αυξήσει επίσης το κόστος εγκατάστασης.Οι απώλειες λειτουργίας του καλωδίου σας είναι μεγαλύτερες όταν έχετε συνεχές ρεύμα (DC) αντί για εναλλασσόμενο ρεύμα (AC).Εάν έχετε μακρύ καλώδιο, συνιστάται να αντιστρέψετε το DC σε AC.

Οι μικρές ανεμογεννήτριες που χρησιμοποιούνται σε οικιακές εφαρμογές κυμαίνονται συνήθως σε μέγεθος από 400 watt έως 20 κιλοβάτ, ανάλογα με την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που θέλετε να παραγάγετε.

Ένα τυπικό σπίτι χρησιμοποιεί περίπου 10.932 κιλοβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως (περίπου 911 κιλοβατώρες ανά μήνα).Ανάλογα με τη μέση ταχύτητα ανέμου στην περιοχή, μια ανεμογεννήτρια ονομαστικής ισχύος 5–15 κιλοβάτ θα απαιτηθεί για να συμβάλει σημαντικά σε αυτή τη ζήτηση.Μια ανεμογεννήτρια 1,5 κιλοβάτ θα καλύψει τις ανάγκες ενός σπιτιού που απαιτεί 300 κιλοβατώρες το μήνα σε μια τοποθεσία με μέση ετήσια μέση ταχύτητα ανέμου 14 μίλια ανά ώρα (6,26 μέτρα ανά δευτερόλεπτο).

Για να σας βοηθήσουμε να προσδιορίσετε το μέγεθος του στροβίλου που θα χρειαστείτε, ορίστε πρώτα έναν ενεργειακό προϋπολογισμό.Επειδή η ενεργειακή απόδοση είναι συνήθως λιγότερο δαπανηρή από την παραγωγή ενέργειας, η μείωση της χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας στο σπίτι σας θα είναι πιθανώς πιο οικονομική και θα μειώσει το μέγεθος της ανεμογεννήτριας που χρειάζεστε.

Το ύψος του πύργου μιας ανεμογεννήτριας επηρεάζει επίσης την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που θα παράγει η τουρμπίνα.Ένας κατασκευαστής θα σας βοηθήσει να προσδιορίσετε το ύψος του πύργου που θα χρειαστείτε.

Μια εκτίμηση της ετήσιας παραγωγής ενέργειας από μια ανεμογεννήτρια (σε κιλοβατώρες ετησίως) είναι ο καλύτερος τρόπος για να προσδιορίσετε εάν αυτή και ο πύργος θα παράγουν αρκετή ηλεκτρική ενέργεια για να καλύψουν τις ανάγκες σας.

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

• Ιδιαίτερη καμπύλη ισχύος ανεμογεννητριών
• Μέση ετήσια ταχύτητα ανέμου στο χώρο σας
• Το ύψος του πύργου που σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε
• Κατανομή συχνότητας του ανέμου – εκτίμηση του αριθμού των ωρών που θα πνέει ο άνεμος με 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 παραγωγή ενέργειας (κιλοβατώρες/έτος)
• D = Διάμετρος ρότορα, πόδια
• V = Ετήσια μέση ταχύτητα ανέμου, μίλια ανά ώρα (μίλια/ώρα), 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 (κιλοβατώρες) είναι η ποσότητα που καταναλώνεται.

Μικρά συστήματα αιολικής ενέργειας μπορούν να συνδεθούν με το σύστημα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας.Αυτά ονομάζονται συστήματα που συνδέονται με το δίκτυο.Μια ανεμογεννήτρια συνδεδεμένη στο δίκτυο μπορεί να μειώσει την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας που παρέχεται από τις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας για φωτισμό, συσκευές και ηλεκτρική θερμότητα.Εάν ο στρόβιλος δεν μπορεί να αποδώσει την ποσότητα ενέργειας που χρειάζεστε, το βοηθητικό πρόγραμμα κάνει τη διαφορά.Όταν το αιολικό σύστημα παράγει περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια από ό,τι απαιτεί το νοικοκυριό σας, το πλεόνασμα αποστέλλεται ή πωλείται στο δίκτυο.

Με αυτόν τον τύπο σύνδεσης στο δίκτυο, η ανεμογεννήτριά σας θα λειτουργεί μόνο όταν το δίκτυο κοινής ωφέλειας είναι διαθέσιμο.Κατά τη διάρκεια διακοπών ρεύματος, η ανεμογεννήτρια απαιτείται να σβήσει για λόγους ασφαλείας.

Τα συστήματα που συνδέονται με το δίκτυο μπορούν 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 τις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας είναι ακριβή στην περιοχή σας (περίπου 10–15 σεντς ανά κιλοβατώρα).
• Οι απαιτήσεις του βοηθητικού προγράμματος για τη σύνδεση του συστήματός σας στο δίκτυό του δεν είναι απαγορευτικά δαπανηρές.

Υπάρχουν καλά κίνητρα για την πώληση της πλεονάζουσας ηλεκτρικής ενέργειας ή για την αγορά ανεμογεννητριών.Οι ομοσπονδιακοί κανονισμοί (συγκεκριμένα, ο νόμος ρυθμιστικών πολιτικών δημόσιας ωφέλειας του 1978 ή PURPA) απαιτούν από τις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας να συνδέονται και να αγοράζουν ενέργεια από μικρά συστήματα αιολικής ενέργειας.Ωστόσο, θα πρέπει να επικοινωνήσετε με το βοηθητικό πρόγραμμα προτού συνδεθείτε στις γραμμές διανομής για να αντιμετωπίσετε τυχόν προβλήματα σχετικά με την ποιότητα και την ασφάλεια του ρεύματος.

Το βοηθητικό πρόγραμμα μπορεί να σας παρέχει μια λίστα απαιτήσεων για τη σύνδεση του συστήματός σας στο δίκτυο.Για περισσότερες πληροφορίες, βλοικιακά ενεργειακά συστήματα που συνδέονται με το δίκτυο.

Η αιολική ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συστήματα εκτός δικτύου, που ονομάζονται επίσης αυτόνομα συστήματα, που δεν είναι συνδεδεμένα σε σύστημα διανομής ηλεκτρικού ρεύματος ή δίκτυο.Σε αυτές τις εφαρμογές, μικρά αιολικά ηλεκτρικά συστήματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συνδυασμό με άλλα εξαρτήματα – συμπεριλαμβανομένου αμικρό ηλιακό ηλεκτρικό σύστημα– δημιουργία υβριδικών συστημάτων ισχύος.Τα υβριδικά συστήματα ισχύος μπορούν να παρέχουν αξιόπιστη τροφοδοσία εκτός δικτύου για σπίτια, αγροκτήματα ή ακόμα και ολόκληρες κοινότητες (για παράδειγμα, ένα έργο συνοικίας) που απέχουν πολύ από τις πλησιέστερες γραμμές κοινής ωφέλειας.

Ένα υβριδικό ηλεκτρικό σύστημα εκτός δικτύου μπορεί να είναι πρακτικό για εσάς, εάν τα παρακάτω στοιχεία περιγράφουν την κατάστασή σας:

• Ζείτε σε μια περιοχή με μέση ετήσια ταχύτητα ανέμου τουλάχιστον 9 μίλια την ώρα (4,0 μέτρα ανά δευτερόλεπτο).
• Η σύνδεση στο δίκτυο δεν είναι διαθέσιμη ή μπορεί να γίνει μόνο μέσω μιας ακριβής επέκτασης.Το κόστος λειτουργίας μιας γραμμής ηλεκτρικού ρεύματος σε μια απομακρυσμένη τοποθεσία για σύνδεση με το δίκτυο κοινής ωφέλειας μπορεί να είναι απαγορευτικό, και κυμαίνεται από 15.000 $ έως περισσότερα από 50.000 $ ανά μίλι, ανάλογα με το έδαφος.
• Θα θέλατε να αποκτήσετε ενεργειακή ανεξαρτησία από το βοηθητικό πρόγραμμα.
• Θα θέλατε να παράγετε καθαρή ενέργεια.

Για περισσότερες πληροφορίες, δείτε τη λειτουργία του συστήματός σας εκτός δικτύου.