Встановлення та обслуговування малої вітряної електричної системи

Виробник вашої вітряної системи або дилер, у якого ви її придбали, має допомогти вам встановити вашу маленьку вітряну електричну систему.Ви можете встановити систему самостійно, але перш ніж спробувати проект, поставте собі такі запитання:

• Чи можна правильно залити цементний фундамент?
• Чи є у мене доступ до ліфта чи спосіб безпечного зведення вежі?
• Чи знаю я різницю між електропроводкою змінного (AC) і постійного (DC) струму?
• Чи достатньо я знаю про електрику, щоб безпечно підключити свою турбіну?
• Чи знаю я, як безпечно поводитися з акумуляторами та встановлювати їх?

Якщо ви відповіли «ні» на будь-яке з наведених вище запитань, вам, імовірно, слід вибрати установку системи системним інтегратором або інсталятором.Зверніться по допомогу до виробника або зв’яжіться з державним управлінням енергетики та місцевою комунальною службою, щоб отримати список місцевих установників системи.Ви також можете переглянути жовті сторінки постачальників послуг вітроенергетичних систем.

Надійний інсталятор може надати додаткові послуги, наприклад дозвіл.Дізнайтеся, чи є монтажник ліцензованим електриком, попросіть довідки та перевірте їх.Ви також можете звернутися до Better Business Bureau.

При правильному встановленні та обслуговуванні невелика вітрова електрична система повинна прослужити до 20 років або довше.Щорічне обслуговування може включати:

• Перевірте та затягніть болти та електричні з’єднання за необхідності
• Перевірка машин на наявність корозії та належного натягу дротів
• Перевірка та заміна будь-якої зношеної передньої стрічки на лопатях турбіни, якщо необхідно
• Заміна лопатей та/або підшипників турбіни через 10 років, якщо це необхідно.

Якщо у вас немає досвіду обслуговування системи, ваш установник може надати програму обслуговування та обслуговування.

Ваш виробник системи або дилер також може допомогти вам знайти найкраще місце для вашої вітряної системи.Деякі загальні міркування включають:

• Міркування ресурсів вітру– Якщо ви живете у складній місцевості, уважно підійдіть до вибору місця установки.Наприклад, якщо ви розмістите свою вітряну турбіну на вершині або на вітряному боці пагорба, ви матимете більше доступу до переважаючих вітрів, ніж у яру або на підвітряному (захищеному) боці пагорба на тій же території.Ви можете мати різноманітні вітрові ресурси в межах однієї власності.Окрім вимірювання або визначення річної швидкості вітру, вам потрібно знати про переважаючі напрямки вітру на вашій ділянці.Окрім геологічних утворень, вам потрібно враховувати існуючі перешкоди, такі як дерева, будинки та сараї.Вам також потрібно спланувати майбутні перешкоди, такі як нові будівлі або дерева, які не досягли своєї повної висоти.Вашу турбіну потрібно розташувати з вітру від будь-яких будівель і дерев, і вона має бути на 30 футів над будь-чим у межах 300 футів.
• Системні міркування– Обов’язково залиште достатньо місця для підйому та опускання башти для обслуговування.Якщо ваша вежа має відтяжки, ви повинні залишити місце для відтяжок.Незалежно від того, чи є система автономною чи підключеною до мережі, вам також потрібно буде взяти до уваги довжину дроту між турбіною та навантаженням (будинком, батареями, водяними насосами тощо).Через опір дроту може бути втрачено значну кількість електроенергії — чим довший дріт, тим більше електроенергії втрачається.Використання більшого або більшого дроту також збільшить вартість встановлення.Ваші втрати в дроті більші, якщо у вас постійний струм (DC) замість змінного (AC).Якщо у вас довгий дріт, бажано інвертувати постійний струм на змінний.

Малі вітряні турбіни, що використовуються в житлових приміщеннях, зазвичай мають потужність від 400 Вт до 20 кіловат, залежно від кількості електроенергії, яку ви хочете виробити.

Типовий будинок споживає приблизно 10 932 кіловат-годин електроенергії на рік (приблизно 911 кіловат-годин на місяць).Залежно від середньої швидкості вітру в цьому регіоні, щоб внести значний внесок у цей попит, знадобиться вітрова турбіна потужністю в діапазоні 5–15 кіловат.Вітрова турбіна потужністю 1,5 кіловат задовольнить потреби будинку, який потребує 300 кіловат-годин на місяць у місці з середньорічною швидкістю вітру 14 миль на годину (6,26 метрів на секунду).

Щоб допомогти вам визначити, який розмір турбіни вам знадобиться, спочатку визначте бюджет енергії.Оскільки енергоефективність зазвичай дешевша, ніж виробництво енергії, зменшення споживання електроенергії у вашому домі, ймовірно, буде економічно ефективнішим і зменшить розмір необхідної вітрової турбіни.

Висота вежі вітрової турбіни також впливає на те, скільки електроенергії генеруватиме турбіна.Виробник повинен допомогти вам визначити необхідну висоту башти.

Оцінка річної виробленої вітровою турбіною енергії (у кіловат-годинах на рік) — найкращий спосіб визначити, чи вироблятиме вона та вежа достатньо електроенергії для задоволення ваших потреб.

Виробник вітрових турбін може допомогти вам оцінити виробництво енергії, яке ви можете очікувати.Виробник використовує розрахунок на основі таких факторів:

• Конкретна крива потужності вітрової турбіни
• Середньорічна швидкість вітру на вашій ділянці
• Висота вежі, яку ви плануєте використовувати
• Частотний розподіл вітру – оцінка кількості годин, протягом яких вітер дутиме з кожною швидкістю протягом середнього року.

Виробник також повинен скоригувати цей розрахунок з урахуванням висоти вашої ділянки.

Щоб отримати попередню оцінку продуктивності конкретної вітрової турбіни, можна скористатися такою формулою:

AEO= 0,01328 D²В³

Де:

• AEO = Річна вироблена енергія (кіловат-годин/рік)
• D = діаметр ротора, фути
• V = середньорічна швидкість вітру, милі на годину (миль/год), на вашому місці

Примітка: різниця між потужністю та енергією полягає в тому, що потужність (кіловат) — це швидкість споживання електроенергії, а енергія (кіловат-години) — споживана кількість.

Малі вітроенергетичні системи можуть бути підключені до системи розподілу електроенергії.Вони називаються мережевими системами.Підключена до мережі вітряна турбіна може зменшити споживання електроенергії, що постачається комунальними підприємствами для освітлення, приладів та електричного опалення.Якщо турбіна не може забезпечити потрібну кількість енергії, різницю компенсує енергоспоживання.Коли вітряна система виробляє більше електроенергії, ніж потрібно вашому дому, надлишок надсилається або продається комунальному підприємству.

З таким типом підключення до мережі ваша вітряна турбіна працюватиме лише тоді, коли доступна електромережа.Під час перебоїв з електроенергією вітрова турбіна повинна вимикатися з міркувань безпеки.

Системи, підключені до мережі, можуть бути практичними, якщо існують такі умови:

• Ви живете в регіоні із середньорічною швидкістю вітру щонайменше 10 миль на годину (4,5 метра на секунду).
• Електроенергія, що постачається комунальними підприємствами, дорога у вашому регіоні (близько 10–15 центів за кіловат-годину).
• Вимоги комунального підприємства для підключення вашої системи до мережі не є надмірно дорогими.

Існують хороші стимули для продажу надлишкової електроенергії або для купівлі вітрових турбін.Федеральні правила (зокрема, Закон про політику регулювання комунальних послуг 1978 року, або PURPA) вимагають від комунальних підприємств підключатися до малих вітроенергетичних систем і купувати електроенергію з них.Однак перед підключенням до розподільних ліній вам слід зв’язатися зі своїм комунальним підприємством, щоб вирішити будь-які проблеми з якістю електроенергії та безпекою.

Ваше комунальне підприємство може надати вам список вимог для підключення вашої системи до мережі.Для отримання додаткової інформації дивдомашні енергетичні системи, підключені до мережі.

Енергія вітру може використовуватися в автономних системах, які також називаються автономними системами, не підключеними до системи розподілу електроенергії або мережі.У цих додатках малі вітряні електричні системи можна використовувати в поєднанні з іншими компонентами, включаючи aмала сонячна електрична система– створювати гібридні енергетичні системи.Гібридні системи живлення можуть забезпечувати надійне автономне живлення для будинків, ферм або навіть цілих громад (наприклад, проект спільного житла), які знаходяться далеко від найближчих комунікацій.

Немережева гібридна електрична система може бути корисною для вас, якщо пункти нижче описують вашу ситуацію:

• Ви живете в регіоні із середньорічною швидкістю вітру щонайменше 9 миль на годину (4,0 метра на секунду).
• Підключення до мережі недоступне або його можна здійснити лише за допомогою дорогого розширення.Вартість прокладання лінії електропередач до віддаленого місця для з’єднання з комунальною мережею може бути непомірно високою, коливаючись від 15 000 до понад 50 000 доларів за милю, залежно від місцевості.
• Ви хотіли б отримати енергонезалежність від комунального підприємства.
• Ви хочете виробляти чисту електроенергію.

Щоб отримати додаткові відомості, перегляньте розділ Експлуатація системи в автономному режимі.