Instalace a údržba malého větrného elektrického systému

Výrobce vašeho větrného systému nebo prodejce, u kterého jste jej zakoupili, by vám měl být schopen pomoci s instalací vašeho malého větrného elektrického systému.Systém si můžete nainstalovat sami – ale před pokusem o projekt si položte následující otázky:

• Mohu nalít správný cementový základ?
• Mám přístup k výtahu nebo způsob, jak věž bezpečně postavit?
• Vím, jaký je rozdíl mezi vedením střídavého (AC) a stejnosměrného proudu (DC)?
• Vím dost o elektřině, abych mohl bezpečně zapojit mou turbínu?
• Vím, jak bezpečně zacházet s bateriemi a jak je instalovat?

Pokud jste na některou z výše uvedených otázek odpověděli ne, pravděpodobně byste se měli rozhodnout, že si systém necháte nainstalovat systémovým integrátorem nebo instalačním technikem.Obraťte se na výrobce se žádostí o pomoc nebo se obraťte na státní energetickou kancelář a místní energetické společnosti pro seznam místních instalačních techniků.Můžete se také podívat na žluté stránky pro poskytovatele služeb systémů větrné energie.

Důvěryhodný instalační technik může poskytnout další služby, jako je povolení.Zjistěte, zda je instalační technik licencovaný elektrikář, a zeptejte se na reference a zkontrolujte je.Můžete se také obrátit na Better Business Bureau.

Při správné instalaci a údržbě by malý větrný elektrický systém měl vydržet až 20 let nebo déle.Roční údržba může zahrnovat:

• Kontrola a dotažení šroubů a elektrických spojů podle potřeby
• Kontrola koroze strojů a správného napnutí kotevních drátů
• Zkontrolujte a případně vyměňte opotřebovanou pásku náběžné hrany na lopatkách turbíny
• V případě potřeby výměna lopatek turbíny a/nebo ložisek po 10 letech.

Pokud nemáte odborné znalosti pro údržbu systému, může vám váš instalační technik poskytnout program servisu a údržby.

Výrobce nebo prodejce vašeho systému vám také může pomoci s nalezením nejlepšího umístění pro váš větrný systém.Některé obecné úvahy zahrnují:

• Úvahy o větrných zdrojích– Pokud žijete ve složitém terénu, buďte opatrní při výběru místa instalace.Pokud svou větrnou turbínu umístíte například na vrchol nebo na větrnou stranu kopce, budete mít větší přístup k převládajícím větrům než v rokli nebo na závětrné (chráněné) straně kopce na stejném pozemku.V rámci jedné nemovitosti můžete mít různé zdroje větru.Kromě měření nebo zjišťování ročních rychlostí větru potřebujete vědět o převažujících směrech větru na vašem místě.Kromě geologických útvarů musíte vzít v úvahu stávající překážky, jako jsou stromy, domy a kůlny.Musíte také plánovat budoucí překážky, jako jsou nové budovy nebo stromy, které nedosáhly své plné výšky.Vaše turbína musí být umístěna proti větru od všech budov a stromů a musí být 30 stop nad vším v okruhu 300 stop.
• Úvahy o systému– Ponechejte dostatek místa pro zvedání a spouštění věže za účelem údržby.Pokud je vaše věž kotvená, musíte nechat místo pro kotvící dráty.Ať už je systém samostatný nebo připojený k síti, budete také muset vzít v úvahu délku vedení mezi turbínou a zátěží (dům, baterie, vodní čerpadla atd.).V důsledku odporu drátu může dojít ke ztrátě značného množství elektřiny – čím déle drát běží, tím více elektřiny se ztrácí.Použití většího nebo většího drátu také zvýší náklady na instalaci.Vaše ztráty při vedení drátu jsou větší, když máte stejnosměrný proud (DC) místo střídavého proudu (AC).Pokud máte dlouhý vodič, je vhodné obrátit DC na AC.

Malé větrné turbíny používané v rezidenčních aplikacích mají obvykle velikost od 400 wattů do 20 kilowattů, v závislosti na množství elektřiny, které chcete vyrobit.

Typický dům spotřebuje přibližně 10 932 kilowatthodin elektřiny za rok (asi 911 kilowatthodin za měsíc).V závislosti na průměrné rychlosti větru v dané oblasti by byla zapotřebí větrná turbína s výkonem v rozmezí 5–15 kilowattů, aby k této poptávce významně přispěla.Větrná turbína o výkonu 1,5 kilowattu uspokojí potřeby domácnosti vyžadující 300 kilowatthodin za měsíc v místě s roční průměrnou rychlostí větru 14 mil za hodinu (6,26 metru za sekundu).

Abychom vám pomohli určit, jakou velikost turbíny budete potřebovat, nejprve si stanovte energetický rozpočet.Vzhledem k tomu, že energetická účinnost je obvykle levnější než výroba energie, snížení spotřeby elektřiny ve vaší domácnosti bude pravděpodobně nákladově efektivnější a sníží velikost potřebné větrné turbíny.

Výška věže větrné turbíny také ovlivňuje, kolik elektřiny bude turbína vyrábět.Výrobce by vám měl pomoci určit výšku věže, kterou budete potřebovat.

Odhad ročního energetického výstupu z větrné turbíny (v kilowatthodinách za rok) je nejlepším způsobem, jak zjistit, zda větrná turbína a věž vyrobí dostatek elektřiny pro vaše potřeby.

Výrobce větrných turbín vám může pomoci odhadnout produkci energie, kterou můžete očekávat.Výrobce použije výpočet založený na těchto faktorech:

• Konkrétní výkonová křivka větrné turbíny
• Průměrná roční rychlost větru na vašem webu
• Výška věže, kterou plánujete použít
• Frekvenční rozložení větru – odhad počtu hodin, po které bude vítr foukat každou rychlostí během průměrného roku.

Výrobce by měl tento výpočet také upravit pro nadmořskou výšku vašeho webu.

Chcete-li získat předběžný odhad výkonu konkrétní větrné turbíny, můžete použít následující vzorec:

AEO = 0,01328 D²PROTI³

Kde:

• AEO = Roční energetický výkon (kilowatthodiny/rok)
• D = Průměr rotoru, patky
• V = roční průměrná rychlost větru, míle za hodinu (mph), na vašem místě

Poznámka: Rozdíl mezi výkonem a energií je v tom, že výkon (kilowatty) je rychlost spotřebovávané elektřiny, zatímco energie (kilowatthodiny) je spotřebované množství.

Malé větrné energetické systémy lze připojit k distribuční soustavě elektřiny.Tyto systémy se nazývají systémy připojené k síti.Větrná turbína připojená k síti může snížit vaši spotřebu elektřiny dodávané z veřejných služeb na osvětlení, spotřebiče a elektrické teplo.Pokud turbína nemůže dodávat množství energie, které potřebujete, užitek tvoří rozdíl.Když větrný systém vyrobí více elektřiny, než vaše domácnost potřebuje, přebytek je odeslán nebo prodán společnosti.

S tímto typem připojení k síti bude vaše větrná turbína fungovat pouze tehdy, když je k dispozici rozvodná síť.Při výpadku proudu se větrná turbína musí z bezpečnostních důvodů vypnout.

Systémy připojené k síti mohou být praktické, pokud existují následující podmínky:

• Žijete v oblasti s průměrnou roční rychlostí větru alespoň 10 mil za hodinu (4,5 metru za sekundu).
• Elektřina dodávaná z veřejné sítě je ve vaší oblasti drahá (asi 10–15 centů za kilowatthodinu).
• Požadavky společnosti na připojení vašeho systému k síti nejsou neúměrně drahé.

Existují dobré pobídky pro prodej přebytečné elektřiny nebo pro nákup větrných turbín.Federální předpisy (konkrétně zákon o regulaci veřejných služeb z roku 1978 nebo PURPA) vyžadují, aby se veřejné služby připojovaly a nakupovaly energii z malých systémů větrné energie.Před připojením k jeho distribučním linkám byste se však měli obrátit na vaši energetickou společnost, abyste vyřešili jakékoli problémy s kvalitou energie a bezpečností.

Vaše společnost vám může poskytnout seznam požadavků na připojení vašeho systému k síti.Více informací vizdomácí energetické systémy připojené k síti.

Větrná energie může být použita v systémech mimo síť, nazývaných také samostatné systémy, které nejsou připojeny k elektrické distribuční soustavě nebo síti.V těchto aplikacích lze malé větrné elektrické systémy použít v kombinaci s dalšími komponenty – včetně amalý solární elektrický systém– vytvořit hybridní energetické systémy.Hybridní energetické systémy mohou poskytovat spolehlivé napájení mimo síť pro domácnosti, farmy nebo dokonce celé komunity (například co-housing projekt), které jsou daleko od nejbližších inženýrských sítí.

Hybridní elektrický systém off-grid pro vás může být praktický, pokud níže uvedené položky popisují vaši situaci:

• Žijete v oblasti s průměrnou roční rychlostí větru alespoň 9 mil za hodinu (4,0 metry za sekundu).
• Připojení k síti není k dispozici nebo jej lze provést pouze prostřednictvím drahého rozšíření.Náklady na vedení elektrického vedení do vzdáleného místa za účelem připojení k veřejné rozvodné síti mohou být neúnosné a mohou se pohybovat od 15 000 USD do více než 50 000 USD za míli v závislosti na terénu.
• Rádi byste získali energetickou nezávislost na veřejné síti.
• Chtěli byste vyrábět čistou energii.

Další informace naleznete v části ovládání systému mimo síť.