Instaliranje i održavanje malog električnog sustava vjetra

Proizvođač vašeg sustava Wind ili prodavač u kojem ste ga kupili trebali bi vam biti u mogućnosti da instalirate svoj mali Wind Electric System. Možete sami instalirati sustav - ali prije nego što pokušate projekt, postavite si sljedeća pitanja:

• Mogu li izliti odgovarajući cementni temelj?
• Imam li pristup liftu ili načinu sigurnog podizanja tornja?
• Znam li razliku između ožičenja izmjenične struje (AC) i izravne struje (DC)?
• Znam li dovoljno o električnoj energiji da sigurno privučem turbinu?
• Znam li kako sigurno upravljati i instalirati baterije?

Ako ste odgovorili ne na bilo koja od gore navedenih pitanja, vjerojatno biste trebali odlučiti da vaš sustav instalira integrator sustava ili instalacijski program. Obratite se proizvođaču za pomoć ili se obratite državnom uredu za energiju i lokalnom uslužnom programu za popis instalatora lokalnih sustava. Također možete provjeriti žute stranice za pružatelje usluga Wind Energy System.

Vjerodostojni instalacijski program može pružiti dodatne usluge kao što su dozvole. Saznajte je li instalater licencirani električar i zatražite reference i provjerite. Možda ćete se htjeti provjeriti i kod boljeg poslovnog ureda.

Uz odgovarajuću instalaciju i održavanje, mali električni sustav vjetra trebao bi trajati do 20 godina ili duže. Godišnje održavanje može uključivati:

• Provjera i zatezanje vijaka i električnih priključaka prema potrebi
• Provjera strojeva za koroziju i žice za pravilno napetost
• Provjeravanje i zamijenite bilo koju istrošenu vodeću vrpcu na noževima turbine, ako je prikladno
• Zamjena turbinskih lopatica i/ili ležajeva nakon 10 godina ako je potrebno.

Ako nemate stručnost za održavanje sustava, vaš instalacijski program može pružiti program usluge i održavanja.

Proizvođač ili prodavač vašeg sustava također vam može pomoći u pronalaženju najboljeg mjesta za vaš sustav vjetra. Neka opća razmatranja uključuju:

• Razmatranja resursa vjetra- Ako živite na složenom terenu, pazite na odabir mjesta instalacije. Ako, primjerice, svoju vjetroturbinu nalazite na vrhu ili na vjetrovitoj strani brda, imat ćete više pristupa prevladavajućim vjetrovima nego u jarku ili na ležernom (zaklonjenoj) strani brda na istom imanju. Možete imati različite resurse vjetra u istoj imovini. Osim mjerenja ili saznanja o godišnjim brzinama vjetra, morate znati o prevladavajućim uputama vjetra na vašem mjestu. Pored geoloških formacija, morate razmotriti postojeće prepreke, poput drveća, kuća i šupa. Također morate planirati buduće opstrukcije, poput novih zgrada ili drveća koje nisu dostigle svoju punu visinu. Vaša turbina treba smjestiti uz vjetar bilo koje zgrade i drveće, a ona mora biti 30 stopa iznad bilo čega unutar 300 stopa.
• Razmatranja sustava- Obavezno ostavite dovoljno prostora za podizanje i spuštanje tornja za održavanje. Ako vam je toranj namijenjen, morate dopustiti prostor za žice. Bez obzira na to je li sustav samostalan ili povezan s mrežom, također ćete morati uzeti u obzir duljinu žice između turbine i opterećenja (kuće, baterije, pumpe za vodu itd.). Značajna količina električne energije može se izgubiti kao rezultat otpora žice - što duže žica radi, to se gubi više električne energije. Korištenje više ili veće žice također će povećati troškove instalacije. Gubici vaših žica su veći kada imate izravnu struju (DC) umjesto izmjenične struje (AC). Ako imate dugu žicu, preporučljivo je pretvoriti DC u AC.

Male vjetroturbine koje se koriste u stambenim aplikacijama obično se kreću u veličini od 400 vata do 20 kilovata, ovisno o količini električne energije koju želite proizvesti.

Tipični dom koristi otprilike 10.932 kilovat-sati električne energije godišnje (oko 911 kilovat-sati mjesečno). Ovisno o prosječnoj brzini vjetra na tom području, potrebna bi potrebna vjetroagregata u rasponu od 5–15 kilovata kako bi se znatno doprinijela ovoj potražnji. Vjetrenjača od 1,5 kilograma zadovoljavat će potrebe kuće koja zahtijeva 300 kilovat-sati mjesečno na mjestu s godišnjom prosječnom brzinom vjetra od 14 milja na sat (6,26 metara po sekundi).

Da biste vam pomogli da utvrdite koja će vam turbina trebati, prvo utvrdite energetski proračun. Budući da je energetska učinkovitost obično jeftinija od proizvodnje energije, smanjenje upotrebe električne energije vašeg doma vjerojatno će biti isplativije i smanjit će veličinu vjetroagregata koja vam je potrebna.

Visina kule vjetroagregata također utječe na to koliko električne energije će stvoriti turbina. Proizvođač bi vam trebao pomoći da odredite visinu tornja koja će vam trebati.

Procjena godišnje energetske proizvodnje iz vjetroagregata (u kilovat-satima godišnje) je najbolji način da se utvrdi hoće li ona i toranj proizvesti dovoljno električne energije da zadovolje vaše potrebe.

Proizvođač vjetroagregata može vam pomoći da procijenite proizvodnju energije koju možete očekivati. Proizvođač će koristiti izračun na temelju ovih čimbenika:

• Posebna krivulja snage vjetrenjača
• Prosječna godišnja brzina vjetra na vašoj web lokaciji
• Visina kule koju planirate koristiti
• Raspodjela frekvencije vjetra - procjena broja sati koje će vjetar puhati pri svakoj brzini tijekom prosječne godine.

Proizvođač bi također trebao prilagoditi ovaj izračun za nadmorsku visinu.

Da biste dobili preliminarnu procjenu performansi određene vjetrenjače, možete koristiti sljedeću formulu:

AEO = 0,01328 D²V³

Gdje:

• AEO = Godišnja energetski izlaz (kilovat-satni/godina)
• D = promjer rotora, stopala
• V = godišnja prosječna brzina vjetra, milja po satu (mph), na vašem mjestu

NAPOMENA: Razlika između snage i energije je u tome što je snaga (kilovata) brzina kojom se troši električna energija, dok je energija (kilovat-satni) količina potrošena.

Mali sustavi energije vjetra mogu se povezati sa sustavom za distribuciju električne energije. Oni se nazivaju sustavima povezanim s mrežom. Vjetroelektrana povezana s rešetkom može smanjiti potrošnju električne energije za rasvjetu, uređaje i električnu toplinu. Ako turbina ne može isporučiti količinu energije koja vam je potrebna, korisnost čini razliku. Kad sustav vjetra proizvodi više električne energije nego što vaše kućanstvo zahtijeva, višak se šalje ili prodaje uslužnom programu.

S ovom vrstom mreže, vaša će vjetroagregata raditi samo kad je dostupna uslužna mreža. Tijekom nestanka napajanja, vjetroagregata je potrebna da se zatvori zbog sigurnosnih problema.

Sustavi povezani s mrežom mogu biti praktični ako postoje sljedeći uvjeti:

• Živite na području s prosječnom godišnjom brzinom vjetra od najmanje 10 milja na sat (4,5 metara u sekundi).
• Električna energija koja se isporučuje od komunalne usluge skupa je u vašem području (oko 10–15 centi po kilovat-satcu).
• Zahtjevi komunalnog programa za povezivanje vašeg sustava s njegovom mrežom nisu zabranjeno skupi.

Postoje dobri poticaji za prodaju viška električne energije ili za kupnju vjetroagregata. Federalni propisi (konkretno, Zakon o javnim komunalnim politikama iz 1978. ili Purpa) zahtijevaju od komunalnih usluga da se povežu s i kupnjom snage iz malih sustava vjetroelektrane. Međutim, trebali biste se obratiti svom uslužnom programu prije povezivanja s njegovim distribucijskim linijama kako biste riješili bilo kakvu kvalitetu energije i sigurnosne probleme.

Vaš uslužni program može vam pružiti popis zahtjeva za povezivanje vašeg sustava s mrežom. Za više informacija potražitekućni energetski sustavi povezani s mrežom.

Snaga vjetra može se koristiti u sustavima izvan mreže, koji se nazivaju i samostalni sustavi, a nisu povezani s električnim distribucijskim sustavom ili mrežom. U tim se primjenama mogu koristiti mali električni sustavi vjetra u kombinaciji s drugim komponentama - uključujući amali solarni električni sustav- Za stvaranje hibridnih elektroenergetskih sustava. Hibridni elektroenergetski sustavi mogu pružiti pouzdanu vanjsku energiju za kuće, poljoprivredne gospodarstva ili čak čitave zajednice (na primjer projekt zajedničkog smještaja) koje su daleko od najbližih korisnih linija.

Hibridni električni sustav izvan mreže može biti praktičan za vas ako predmeti u nastavku opisuju vašu situaciju:

• Živite na području s prosječnom godišnjom brzinom vjetra od najmanje 9 milja na sat (4,0 metara u sekundi).
• Grid veza nije dostupna ili se može napraviti samo kroz skupo produženje. Trošak pokretanja dalekovode na udaljenom mjestu za povezivanje s komunalnom mrežom može biti zabranjen, u rasponu od 15.000 do više od 50 000 USD po milji, ovisno o terenu.
• Željeli biste steći energetsku neovisnost od korisnosti.
• Željeli biste generirati čistu snagu.

Za više informacija potražite u upravljanju sustavom s mreže.