Inštalácia a údržba malého veterného elektrického systému

Výrobca vášho veterného systému alebo predajca, u ktorého ste ho kúpili, by vám mal byť schopný pomôcť s inštaláciou vášho malého veterného elektrického systému.Systém si môžete nainštalovať sami – ale pred pokusom o projekt si položte nasledujúce otázky:

• Môžem naliať správny cementový základ?
• Mám prístup k výťahu alebo spôsob, ako bezpečne postaviť vežu?
• Viem, aký je rozdiel medzi vedením striedavého prúdu (AC) a jednosmerného prúdu (DC)?
• Viem o elektrine dosť na to, aby som mohol bezpečne zapojiť moju turbínu?
• Viem, ako bezpečne manipulovať a inštalovať batérie?

Ak ste na niektorú z vyššie uvedených otázok odpovedali nie, pravdepodobne by ste si mali zvoliť inštaláciu systému od systémového integrátora alebo inštalátora.Obráťte sa na výrobcu so žiadosťou o pomoc alebo sa obráťte na svoj štátny energetický úrad a miestnu verejnú službu pre zoznam miestnych inštalatérov systému.Môžete si tiež pozrieť žlté stránky pre poskytovateľov služieb systému veternej energie.

Dôveryhodný inštalatér môže poskytnúť dodatočné služby, ako napríklad povolenie.Zistite, či je inštalatér licencovaný elektrikár, a vyžiadajte si referencie a skontrolujte ich.Môžete sa tiež poradiť s Better Business Bureau.

Pri správnej inštalácii a údržbe by mal malý veterný elektrický systém vydržať až 20 rokov alebo dlhšie.Ročná údržba môže zahŕňať:

• Kontrola a dotiahnutie skrutiek a elektrických spojení podľa potreby
• Skontrolujte stroje na koróziu a správne napnutie kotevných drôtov
• Skontrolujte a vymeňte opotrebovanú pásku vodiacej hrany na lopatkách turbíny, ak je to vhodné
• V prípade potreby výmena lopatiek turbíny a/alebo ložísk po 10 rokoch.

Ak nemáte odborné znalosti na údržbu systému, váš inštalačný technik môže poskytnúť servis a program údržby.

Výrobca alebo predajca vášho systému vám tiež môže pomôcť nájsť najlepšie miesto pre váš veterný systém.Niektoré všeobecné úvahy zahŕňajú:

• Úvahy o zdrojoch vetra– Ak žijete v zložitom teréne, buďte opatrní pri výbere miesta inštalácie.Ak napríklad veternú turbínu umiestnite na vrchol alebo na veternú stranu kopca, budete mať väčší prístup k prevládajúcim vetrom ako v rokline alebo na záveternej (chránenej) strane kopca na rovnakom pozemku.V rámci tej istej nehnuteľnosti môžete mať rôzne veterné zdroje.Okrem merania alebo zisťovania ročných rýchlostí vetra potrebujete vedieť o prevládajúcich smeroch vetra na vašej lokalite.Okrem geologických útvarov musíte zvážiť existujúce prekážky, ako sú stromy, domy a prístrešky.Musíte tiež naplánovať budúce prekážky, ako sú nové budovy alebo stromy, ktoré nedosiahli svoju plnú výšku.Vaša turbína musí byť umiestnená proti vetru od akýchkoľvek budov a stromov a musí byť 30 stôp nad čímkoľvek do 300 stôp.
• Úvahy o systéme– Uistite sa, že máte dostatok miesta na zdvíhanie a spúšťanie veže kvôli údržbe.Ak je vaša veža kotvená, musíte nechať miesto pre kotviace káble.Či už je systém samostatný alebo pripojený k sieti, budete musieť vziať do úvahy aj dĺžku vedenia medzi turbínou a záťažou (dom, batérie, vodné čerpadlá atď.).V dôsledku odporu drôtu sa môže stratiť značné množstvo elektriny – čím dlhší je drôt, tým viac elektriny sa stratí.Použitie väčšieho alebo väčšieho drôtu tiež zvýši náklady na inštaláciu.Straty pri vedení drôtu sú väčšie, keď máte jednosmerný prúd (DC) namiesto striedavého prúdu (AC).Ak máte dlhý vodič, je vhodné prevrátiť jednosmerný prúd na striedavý.

Malé veterné turbíny používané v rezidenčných aplikáciách sa zvyčajne pohybujú vo veľkosti od 400 wattov do 20 kilowattov v závislosti od množstva elektriny, ktoré chcete vyrobiť.

Typický dom spotrebuje približne 10 932 kilowatthodín elektriny ročne (asi 911 kilowatthodín za mesiac).V závislosti od priemernej rýchlosti vetra v oblasti by bola potrebná veterná turbína s výkonom v rozsahu 5 až 15 kilowattov, ktorá by významne prispela k tomuto dopytu.1,5-kilowattová veterná turbína uspokojí potreby domu vyžadujúceho 300 kilowatthodín za mesiac v lokalite s priemernou ročnou rýchlosťou vetra 14 míľ za hodinu (6,26 metra za sekundu).

Aby ste mohli určiť, akú veľkosť turbíny budete potrebovať, najprv si vytvorte energetický rozpočet.Pretože energetická účinnosť je zvyčajne menej nákladná ako výroba energie, zníženie spotreby elektrickej energie vo vašej domácnosti bude pravdepodobne nákladovo efektívnejšie a zníži veľkosť potrebnej veternej turbíny.

Výška veže veternej turbíny tiež ovplyvňuje, koľko elektriny turbína vyrobí.Výrobca by vám mal pomôcť určiť výšku veže, ktorú budete potrebovať.

Odhad ročného výkonu energie z veternej turbíny (v kilowatthodinách za rok) je najlepším spôsobom, ako zistiť, či veža a veža vyrobia dostatok elektriny na uspokojenie vašich potrieb.

Výrobca veterných turbín vám môže pomôcť odhadnúť produkciu energie, ktorú môžete očakávať.Výrobca použije výpočet založený na týchto faktoroch:

• Osobitná krivka výkonu veternej turbíny
• Priemerná ročná rýchlosť vetra na vašej lokalite
• Výška veže, ktorú plánujete použiť
• Rozdelenie frekvencie vetra – odhad počtu hodín, počas ktorých bude vietor fúkať pri každej rýchlosti počas priemerného roka.

Výrobca by mal tento výpočet upraviť aj pre nadmorskú výšku vášho webu.

Ak chcete získať predbežný odhad výkonu konkrétnej veternej turbíny, môžete použiť nasledujúci vzorec:

AEO = 0,01328 D²V³

Kde:

• AEO = ročný energetický výkon (kilowatthodiny/rok)
• D = Priemer rotora, nohy
• V = ročná priemerná rýchlosť vetra, míle za hodinu (mph), na vašej lokalite

Poznámka: Rozdiel medzi výkonom a energiou je v tom, že výkon (kilowatty) je miera spotreby elektriny, zatiaľ čo energia (kilowatthodiny) je spotrebované množstvo.

Malé systémy veternej energie je možné napojiť na elektrickú rozvodnú sústavu.Tieto sa nazývajú systémy pripojené k sieti.Veterná turbína pripojená k sieti môže znížiť vašu spotrebu elektrickej energie dodávanej z verejných služieb na osvetlenie, spotrebiče a elektrické teplo.Ak turbína nedokáže dodať množstvo energie, ktoré potrebujete, rozdiel vyváži utilita.Keď veterný systém vyrobí viac elektriny, ako vaša domácnosť vyžaduje, prebytok sa odošle alebo predá spoločnosti.

S týmto typom pripojenia k rozvodnej sieti bude vaša veterná turbína fungovať len vtedy, keď je k dispozícii rozvodná sieť.Počas výpadkov elektriny sa veterná turbína musí z bezpečnostných dôvodov vypnúť.

Systémy pripojené k sieti môžu byť praktické, ak existujú nasledujúce podmienky:

• Žijete v oblasti s priemernou ročnou rýchlosťou vetra najmenej 10 míľ za hodinu (4,5 metra za sekundu).
• Elektrina dodávaná z verejných zdrojov je vo vašej oblasti drahá (asi 10 – 15 centov za kilowatthodinu).
• Požiadavky spoločnosti na pripojenie vášho systému k svojej sieti nie sú neúmerne drahé.

Existujú dobré stimuly na predaj prebytočnej elektriny alebo na nákup veterných turbín.Federálne predpisy (konkrétne zákon o politike regulácie verejných služieb z roku 1978 alebo PURPA) vyžadujú, aby sa verejné služby pripájali a nakupovali energiu z malých systémov veternej energie.Pred pripojením k jeho distribučným linkám by ste sa však mali obrátiť na vašu elektráreň, aby ste vyriešili akékoľvek problémy s kvalitou napájania a bezpečnosťou.

Vaša utilita vám môže poskytnúť zoznam požiadaviek na pripojenie vášho systému k rozvodnej sieti.Ďalšie informácie nájdete v častidomáce energetické systémy pripojené k sieti.

Veternú energiu možno použiť v systémoch mimo siete, nazývaných aj samostatné systémy, ktoré nie sú pripojené k elektrickému distribučnému systému alebo sieti.V týchto aplikáciách môžu byť malé veterné elektrické systémy použité v kombinácii s inými komponentmi – vrátane amalý solárny elektrický systém– vytvoriť hybridné energetické systémy.Hybridné energetické systémy môžu poskytovať spoľahlivé napájanie mimo siete pre domácnosti, farmy alebo dokonca celé komunity (napríklad projekt spoločného bývania), ktoré sú ďaleko od najbližších inžinierskych sietí.

Hybridný elektrický systém mimo siete môže byť pre vás praktický, ak nasledujúce položky popisujú vašu situáciu:

• Žijete v oblasti s priemernou ročnou rýchlosťou vetra najmenej 9 míľ za hodinu (4,0 metra za sekundu).
• Sieťové pripojenie nie je k dispozícii alebo sa dá vytvoriť iba cez drahé rozšírenie.Náklady na vedenie elektrického vedenia do vzdialeného miesta na pripojenie k rozvodnej sieti môžu byť neúmerné a môžu sa pohybovať od 15 000 USD do viac ako 50 000 USD za míľu v závislosti od terénu.
• Chceli by ste získať energetickú nezávislosť od verejnoprospešných služieb.
• Chceli by ste vyrábať čistú energiu.

Ďalšie informácie nájdete v časti prevádzka systému mimo siete.