Инсталиране и поддръжка на малка вятърна електрическа система

Производителят на вашата вятърна система или търговецът, от когото сте я закупили, би трябвало да може да ви помогне да инсталирате малката си вятърна електрическа система. Можете да инсталирате системата сами, но преди да се заемете с проекта, си задайте следните въпроси:

• Мога ли да излея подходяща циментова основа?
• Имам ли достъп до асансьор или начин за безопасно издигане на кулата?
• Знам ли разликата между окабеляване с променлив ток (AC) и постоянен ток (DC)?
• Знам ли достатъчно за електричеството, за да окабеля безопасно турбината си?
• Знам ли как безопасно да боравя с батерии и да ги инсталирам?

Ако сте отговорили с „не“ на някой от горните въпроси, вероятно трябва да изберете инсталирането на системата ви от системен интегратор или инсталатор. Свържете се с производителя за помощ или се свържете с вашата държавна енергийна служба и местно електроснабдително дружество за списък с местни инсталатори на системи. Можете също да проверите жълтите страници за доставчици на услуги за системи за вятърна енергия.

Надежден монтажник може да предостави допълнителни услуги, като например издаване на разрешителни. Разберете дали монтажникът е лицензиран електротехник и поискайте препоръки и ги проверете. Може също да искате да се обърнете към Бюрото за по-добър бизнес.

При правилен монтаж и поддръжка, малка вятърна електрическа система би трябвало да издържи до 20 години или повече. Годишната поддръжка може да включва:

• Проверка и затягане на болтове и електрически връзки, ако е необходимо
• Проверка на машините за корозия и натягането на въжетата за правилно опъване
• Проверка за износена лента по водещия ръб на лопатките на турбината и подмяна, ако е необходимо
• Подмяна на лопатките и/или лагерите на турбината след 10 години, ако е необходимо.

Ако нямате експертния опит за поддръжка на системата, вашият инсталатор може да ви осигури програма за сервизно обслужване и поддръжка.

Вашият производител или търговец на системата може също да ви помогне да намерите най-доброто място за вашата вятърна система. Някои общи съображения включват:

• Съображения за вятърни ресурси– Ако живеете в сложен терен, обърнете внимание на избора на място за монтаж. Ако например разположите вятърната си турбина на върха или от ветровитата страна на хълм, ще имате по-голям достъп до преобладаващите ветрове, отколкото в дере или от подветрената (защитена) страна на хълм на един и същ имот. Можете да имате различни вятърни ресурси в рамките на един и същ имот. В допълнение към измерването или установяването на годишните скорости на вятъра, трябва да знаете и преобладаващите посоки на вятъра на вашия обект. В допълнение към геоложките формации, трябва да вземете предвид съществуващите препятствия, като дървета, къщи и навеси. Трябва също да планирате бъдещи препятствия, като нови сгради или дървета, които не са достигнали пълната си височина. Вашата турбина трябва да бъде разположена срещу вятъра на сградите и дърветата и трябва да е на 9 метра над всичко в рамките на 90 метра.
• Системни съображения– Уверете се, че сте оставили достатъчно място за повдигане и спускане на кулата за поддръжка. Ако кулата ви е с опънати въжета, трябва да предвидите място за опъващите въжета. Независимо дали системата е самостоятелна или е свързана към мрежата, ще трябва да вземете предвид и дължината на кабела между турбината и товара (къща, батерии, водни помпи и др.). Значително количество електроенергия може да се загуби в резултат на съпротивлението на кабела – колкото по-дълъг е кабелът, толкова повече електроенергия се губи. Използването на повече или по-дебел кабел също ще увеличи разходите за монтаж. Загубите от кабела са по-големи, когато имате постоянен ток (DC) вместо променлив ток (AC). Ако имате дълъг кабел, препоръчително е да обърнете DC в AC.

Малките вятърни турбини, използвани в жилищни приложения, обикновено варират по размер от 400 вата до 20 киловата, в зависимост от количеството електроенергия, което искате да генерирате.

Типичен дом използва приблизително 10 932 киловатчаса електроенергия годишно (около 911 киловатчаса на месец). В зависимост от средната скорост на вятъра в района, за да се постигне значителен принос към това търсене, ще е необходима вятърна турбина с мощност в диапазона от 5 до 15 киловата. Вятърна турбина с мощност 1,5 киловата ще задоволи нуждите на дом, нуждаещ се от 300 киловатчаса на месец, на място със средна годишна скорост на вятъра от 14 мили в час (6,26 метра в секунда).

За да определите какъв размер турбина ви е необходим, първо си съставете енергиен бюджет. Тъй като енергийната ефективност обикновено е по-евтина от производството на енергия, намаляването на потреблението на електроенергия в дома ви вероятно ще бъде по-рентабилно и ще намали размера на вятърната турбина, от която се нуждаете.

Височината на кулата на вятърната турбина също влияе върху количеството електроенергия, което ще генерира тя. Производителят трябва да ви помогне да определите необходимата височина на кулата.

Оценката на годишното производство на енергия от вятърна турбина (в киловатчасове годишно) е най-добрият начин да определите дали тя и кулата ще произведат достатъчно електроенергия, за да задоволят вашите нужди.

Производител на вятърни турбини може да ви помогне да оцените очакваното производство на енергия. Производителят ще използва изчисление, базирано на следните фактори:

• Специфична крива на мощността на вятърната турбина
• Средна годишна скорост на вятъра на вашия обект
• Височина на кулата, която планирате да използвате
• Честотно разпределение на вятъра – оценка на броя часове, през които вятърът ще духа с всяка скорост през средногодишната продължителност.

Производителят също трябва да коригира това изчисление спрямо надморската височина на вашия обект.

За да получите предварителна оценка на производителността на дадена вятърна турбина, можете да използвате следната формула:

AEO = 0.01328 D²В³

Къде:

• AEO = Годишно производство на енергия (киловатчаса/година)
• D = Диаметър на ротора, футове
• V = Средногодишна скорост на вятъра, мили в час (mph), на вашия обект

Забележка: разликата между мощност и енергия е, че мощността (киловати) е скоростта, с която се консумира електроенергия, докато енергията (киловатчасове) е консумираното количество.

Малките системи за вятърна енергия могат да бъдат свързани към електроразпределителната система. Те се наричат ​​мрежово свързани системи. Свързана към мрежата вятърна турбина може да намали потреблението ви на електроенергия, доставяна от комуналната компания, за осветление, уреди и електрическо отопление. Ако турбината не може да достави необходимото количество енергия, комуналната компания компенсира разликата. Когато вятърната система произвежда повече електроенергия, отколкото е необходимо на вашето домакинство, излишъкът се изпраща или продава на комуналната компания.

С този тип мрежова връзка, вашата вятърна турбина ще работи само когато е налична електропреносната мрежа. По време на прекъсвания на електрозахранването, вятърната турбина трябва да се изключи поради съображения за безопасност.

Системите, свързани към мрежата, могат да бъдат практични, ако са налице следните условия:

• Живеете в район със средна годишна скорост на вятъра най-малко 10 мили в час (4,5 метра в секунда).
• Електричеството, доставяно от комуналните услуги, е скъпо във вашия район (около 10–15 цента на киловатчас).
• Изискванията на комуналното предприятие за свързване на вашата система към нейната мрежа не са непосилно скъпи.

Съществуват добри стимули за продажба на излишна електроенергия или за закупуване на вятърни турбини. Федералните разпоредби (по-специално Законът за регулиране на обществените услуги от 1978 г. или PURPA) изискват от комуналните предприятия да се свързват и да купуват енергия от малки вятърни енергийни системи. Въпреки това, трябва да се свържете с вашата компания за комунални услуги, преди да се свържете с нейните разпределителни линии, за да разрешите евентуални проблеми с качеството и безопасността на електроенергията.

Вашето електроснабдително дружество може да ви предостави списък с изисквания за свързване на вашата система към мрежата. За повече информация вижтедомашни енергийни системи, свързани към мрежата.

Вятърната енергия може да се използва в автономни системи, наричани още самостоятелни системи, които не са свързани към електрическа разпределителна система или мрежа. В тези приложения малките вятърни електрически системи могат да се използват в комбинация с други компоненти – включителномалка слънчева електрическа система– да се създадат хибридни енергийни системи. Хибридните енергийни системи могат да осигурят надеждно автономно захранване за домове, ферми или дори цели общности (например проект за съвместно жилищно настаняване), които са далеч от най-близките електропроводи.

Хибридна електрическа система, която не е свързана с мрежата, може да е практична за вас, ако посочените по-долу елементи описват вашата ситуация:

• Живеете в район със средна годишна скорост на вятъра от поне 9 мили в час (4,0 метра в секунда).
• Няма налична мрежова връзка или може да се осъществи само чрез скъпо разширение. Цената за прокарване на електропровод до отдалечено място за свързване с комуналната мрежа може да бъде непосилна, варираща от 15 000 до над 50 000 долара на миля, в зависимост от терена.
• Бихте искали да постигнете енергийна независимост от комунални услуги.
• Бихте искали да генерирате чиста енергия.

За повече информация вижте работата на вашата система извън мрежата.