Instalarea și întreținerea unui sistem electric eolian de mici dimensiuni

Producătorul sistemului eolian sau distribuitorul de unde l-ați cumpărat ar trebui să vă poată ajuta să instalați sistemul electric eolian de dimensiuni reduse. Puteți instala sistemul singur - dar înainte de a încerca proiectul, puneți-vă următoarele întrebări:

• Pot turna o fundație de ciment adecvată?
• Am acces la un lift sau la o modalitate de a ridica turnul în siguranță?
• Cunosc diferența dintre cablajul de curent alternativ (CA) și cel de curent continuu (CC)?
• Știu suficiente despre electricitate pentru a-mi conecta turbina în siguranță?
• Știu cum să manipulez și să instalez bateriile în siguranță?

Dacă ați răspuns negativ la oricare dintre întrebările de mai sus, probabil ar trebui să alegeți ca sistemul dumneavoastră să fie instalat de un integrator sau instalator de sisteme. Contactați producătorul pentru ajutor sau contactați biroul energetic din statul dumneavoastră și compania locală de utilități pentru o listă de instalatori de sisteme locali. De asemenea, puteți consulta Paginile Aurii pentru furnizorii de servicii pentru sisteme de energie eoliană.

Un instalator credibil poate oferi servicii suplimentare, cum ar fi obținerea de autorizații. Aflați dacă instalatorul este un electrician autorizat, solicitați referințe și verificați-le. De asemenea, puteți verifica la Biroul pentru o Afacere Mai Bună (Better Business Bureau).

Cu o instalare și o întreținere adecvate, un sistem electric eolian de dimensiuni reduse ar trebui să dureze până la 20 de ani sau mai mult. Întreținerea anuală poate include:

• Verificarea și strângerea șuruburilor și a conexiunilor electrice, după cum este necesar
• Verificarea mașinilor pentru coroziune și a firelor de ancorare pentru tensiunea corespunzătoare
• Verificarea și înlocuirea oricărei benzi uzate de la marginea anterioară a palelor turbinei, dacă este cazul
• Înlocuirea palelor turbinei și/sau a rulmenților după 10 ani, dacă este necesar.

Dacă nu aveți expertiza necesară pentru întreținerea sistemului, instalatorul vă poate oferi un program de service și întreținere.

Producătorul sau distribuitorul sistemului vă poate ajuta, de asemenea, să găsiți cea mai bună locație pentru sistemul eolian. Câteva considerații generale includ:

• Considerații privind resursele eoliene– Dacă locuiți pe un teren complex, aveți grijă la alegerea locului de instalare. Dacă amplasați turbina eoliană pe vârful sau pe versantul vântos al unui deal, de exemplu, veți avea mai mult acces la vânturile predominante decât într-o râpă sau pe versantul sub vânt (adăpostit) al unui deal pe aceeași proprietate. Puteți avea resurse eoliene variate în cadrul aceleiași proprietăți. Pe lângă măsurarea sau aflarea vitezei anuale a vântului, trebuie să cunoașteți direcțiile predominante ale vântului la amplasamentul dvs. Pe lângă formațiunile geologice, trebuie să luați în considerare obstacolele existente, cum ar fi copacii, casele și șoproanele. De asemenea, trebuie să planificați pentru obstacole viitoare, cum ar fi clădiri noi sau copaci care nu și-au atins înălțimea maximă. Turbina dvs. trebuie amplasată în direcția opusă vântului față de orice clădiri și copaci și trebuie să fie la 9 metri deasupra oricărui lucru aflat la o distanță de 90 de metri.
• Considerații de sistem– Asigurați-vă că lăsați suficient spațiu pentru a ridica și coborî turnul pentru întreținere. Dacă turnul este ancorat, trebuie să lăsați spațiu pentru firele de ancorare. Indiferent dacă sistemul este independent sau conectat la rețea, va trebui să țineți cont și de lungimea cablului dintre turbină și sarcină (casă, baterii, pompe de apă etc.). O cantitate substanțială de electricitate se poate pierde din cauza rezistenței cablului - cu cât cablul este mai lung, cu atât se pierde mai multă electricitate. Utilizarea unui cablu mai mare sau mai mare va crește, de asemenea, costul instalării. Pierderile pe cablu sunt mai mari atunci când aveți curent continuu (CC) în loc de curent alternativ (CA). Dacă aveți un cablu lung, este recomandabil să inversați curentul continuu în CA.

Turbinele eoliene mici utilizate în aplicații rezidențiale variază de obicei în dimensiuni de la 400 wați la 20 de kilowați, în funcție de cantitatea de energie electrică pe care doriți să o generați.

O locuință obișnuită consumă aproximativ 10.932 kilowați-oră de electricitate pe an (aproximativ 911 kilowați-oră pe lună). În funcție de viteza medie a vântului din zonă, o turbină eoliană cu o putere cuprinsă între 5 și 15 kilowați ar fi necesară pentru a contribui semnificativ la această cerere. O turbină eoliană de 1,5 kilowați va satisface nevoile unei locuințe care necesită 300 de kilowați-oră pe lună într-o locație cu o viteză medie anuală a vântului de 14 mile pe oră (6,26 metri pe secundă).

Pentru a vă ajuta să determinați dimensiunea turbinei de care veți avea nevoie, stabiliți mai întâi un buget energetic. Deoarece eficiența energetică este de obicei mai puțin costisitoare decât producerea de energie, reducerea consumului de energie electrică al locuinței va fi probabil mai rentabilă și va reduce dimensiunea turbinei eoliene de care aveți nevoie.

Înălțimea turnului unei turbine eoliene afectează, de asemenea, cantitatea de electricitate pe care o va genera turbina. Un producător ar trebui să vă ajute să determinați înălțimea turnului de care veți avea nevoie.

O estimare a producției anuale de energie a unei turbine eoliene (în kilowați-oră pe an) este cea mai bună modalitate de a determina dacă aceasta și turnul vor produce suficientă energie electrică pentru a vă satisface nevoile.

Un producător de turbine eoliene vă poate ajuta să estimați producția de energie la care vă puteți aștepta. Producătorul va utiliza un calcul bazat pe acești factori:

• Curba particulară de putere a turbinei eoliene
• Viteza medie anuală a vântului la amplasamentul dumneavoastră
• Înălțimea turnului pe care intenționați să îl utilizați
• Distribuția frecvenței vântului – o estimare a numărului de ore în care vântul va bate la fiecare viteză pe parcursul unui an mediu.

De asemenea, producătorul ar trebui să ajusteze acest calcul în funcție de altitudinea amplasamentului dumneavoastră.

Pentru a obține o estimare preliminară a performanței unei anumite turbine eoliene, puteți utiliza următoarea formulă:

AEO= 0,01328 D²V.³

Unde:

• AEO = Producție anuală de energie (kilowați-oră/an)
• D = Diametrul rotorului, picioare
• V = Viteza medie anuală a vântului, în mile pe oră (mph), la amplasamentul dumneavoastră

Notă: diferența dintre putere și energie constă în faptul că puterea (kilowați) este rata la care se consumă electricitatea, în timp ce energia (kilowați-oră) este cantitatea consumată.

Sistemele mici de energie eoliană pot fi conectate la sistemul de distribuție a energiei electrice. Acestea se numesc sisteme conectate la rețea. O turbină eoliană conectată la rețea poate reduce consumul de energie electrică furnizată de utilități pentru iluminat, electrocasnice și încălzire electrică. Dacă turbina nu poate furniza cantitatea de energie de care aveți nevoie, compania de utilități compensează diferența. Când sistemul eolian produce mai multă energie electrică decât necesită gospodăria dvs., excesul este trimis sau vândut către companie.

Cu acest tip de conexiune la rețea, turbina eoliană va funcționa numai atunci când rețeaua electrică este disponibilă. În timpul penelor de curent, turbina eoliană trebuie să se oprească din motive de siguranță.

Sistemele conectate la rețea pot fi practice dacă există următoarele condiții:

• Locuiești într-o zonă cu o viteză medie anuală a vântului de cel puțin 10 mile pe oră (4,5 metri pe secundă).
• Electricitatea furnizată de utilități este scumpă în zona dumneavoastră (aproximativ 10-15 cenți pe kilowatt-oră).
• Cerințele furnizorului de utilități pentru conectarea sistemului dumneavoastră la rețeaua sa nu sunt prohibitiv de costisitoare.

Există stimulente bune pentru vânzarea surplusului de energie electrică sau pentru achiziționarea de turbine eoliene. Reglementările federale (în special, Legea privind politicile de reglementare a utilităților publice din 1978, sau PURPA) impun companiilor de utilități să se conecteze și să cumpere energie de la sistemele de energie eoliană de mici dimensiuni. Cu toate acestea, ar trebui să contactați compania de utilități înainte de a vă conecta la liniile de distribuție pentru a aborda orice probleme legate de calitatea energiei și siguranță.

Furnizorul dumneavoastră de utilități vă poate furniza o listă de cerințe pentru conectarea sistemului la rețea. Pentru mai multe informații, consultațisisteme energetice casnice conectate la rețea.

Energia eoliană poate fi utilizată în sisteme independente, numite și sisteme independente, care nu sunt conectate la un sistem sau la o rețea de distribuție electrică. În aceste aplicații, sistemele electrice eoliene de mici dimensiuni pot fi utilizate în combinație cu alte componente – inclusiv unsistem solar electric mic– pentru a crea sisteme hibride de alimentare. Sistemele hibride de alimentare pot furniza energie electrică fiabilă, în afara rețelei, pentru locuințe, ferme sau chiar comunități întregi (de exemplu, un proiect de co-housing) care sunt departe de cele mai apropiate linii de utilități.

Un sistem electric hibrid, independent de rețeaua electrică, poate fi practic pentru dumneavoastră dacă următoarele elemente descriu situația dumneavoastră:

• Locuiești într-o zonă cu o viteză medie anuală a vântului de cel puțin 9 mile pe oră (4,0 metri pe secundă).
• O conexiune la rețea nu este disponibilă sau poate fi realizată doar printr-o extensie costisitoare. Costul instalării unei linii electrice către o locație îndepărtată pentru conectarea la rețeaua publică poate fi prohibitiv, variind de la 15.000 USD la peste 50.000 USD pe milă, în funcție de teren.
• Ai dori să obții independența energetică față de furnizorul de utilități.
• Ai vrea să generezi energie curată.

Pentru mai multe informații, consultați secțiunea Operarea sistemului fără rețeaua electrică.