Installation och underhåll av ett litet vindkraftssystem

Tillverkaren av ditt vindsystem, eller återförsäljaren där du köpte det, bör kunna hjälpa dig att installera ditt lilla vindelektriska system.Du kan installera systemet själv - men innan du försöker med projektet, ställ dig själv följande frågor:

• Kan jag gjuta en ordentlig cementgrund?
• Har jag tillgång till en hiss eller ett sätt att resa tornet på ett säkert sätt?
• Vet jag skillnaden mellan kablar med växelström (AC) och likström (DC)?
• Kan jag tillräckligt mycket om elektricitet för att säkert koppla min turbin?
• Vet jag hur man säkert hanterar och installerar batterier?

Om du svarat nej på någon av ovanstående frågor bör du förmodligen välja att få ditt system installerat av en systemintegratör eller installatör.Kontakta tillverkaren för hjälp, eller kontakta ditt statliga energikontor och det lokala elverket för en lista över lokala systeminstallatörer.Du kan också kolla de gula sidorna för leverantörer av vindenergisystem.

En trovärdig installatör kan tillhandahålla ytterligare tjänster som att tillåta.Ta reda på om installatören är legitimerad elektriker och be om referenser och kontrollera dem.Du kanske också vill kolla med Better Business Bureau.

Med korrekt installation och underhåll bör ett litet vindelektriskt system hålla i upp till 20 år eller längre.Årligt underhåll kan innefatta:

• Kontrollera och dra åt bultar och elektriska anslutningar vid behov
• Kontrollerar maskiner för korrosion och stagtrådarna för korrekt spänning
• Kontrollera efter och byt ut eventuell sliten framkantstejp på turbinbladen, om så är lämpligt
• Byte av turbinblad och/eller lager efter 10 år vid behov.

Om du inte har expertis för att underhålla systemet kan din installatör tillhandahålla ett service- och underhållsprogram.

Din systemtillverkare eller återförsäljare kan också hjälpa dig att hitta den bästa platsen för ditt vindsystem.Några allmänna överväganden inkluderar:

• Överväganden om vindresurser– Om du bor i komplex terräng, var noga med att välja installationsplats.Om du placerar ditt vindkraftverk på toppen av eller på den blåsiga sidan av en kulle, till exempel, har du mer tillgång till rådande vindar än i en ravin eller på läsidan (skyddad) av en kulle på samma fastighet.Du kan ha olika vindresurser inom samma fastighet.Förutom att mäta eller ta reda på de årliga vindhastigheterna behöver du veta om de rådande vindriktningarna på din plats.Förutom geologiska formationer måste du ta hänsyn till befintliga hinder, såsom träd, hus och skjul.Du behöver också planera för framtida hinder, till exempel nya byggnader eller träd som inte har nått sin fulla höjd.Din turbin måste placeras i motvind från alla byggnader och träd, och den måste vara 30 fot över allt inom 300 fot.
• Systemöverväganden– Se till att lämna tillräckligt med utrymme för att höja och sänka tornet för underhåll.Om ditt torn är förstärkt måste du ge plats för kabeltrådarna.Oavsett om systemet är fristående eller nätanslutet, måste du också ta hänsyn till längden på kabeldragningen mellan turbinen och lasten (hus, batterier, vattenpumpar, etc.).En betydande mängd elektricitet kan gå förlorad som ett resultat av trådmotståndet - ju längre tråden går, desto mer elektricitet går förlorad.Att använda mer eller större tråd kommer också att öka din installationskostnad.Dina trådförluster är större när du har likström (DC) istället för växelström (AC).Om du har en lång kabeldragning är det lämpligt att invertera DC till AC.

Små vindkraftverk som används i bostadsapplikationer varierar vanligtvis i storlek från 400 watt till 20 kilowatt, beroende på mängden el du vill generera.

Ett typiskt hem använder cirka 10 932 kilowattimmar el per år (cirka 911 kilowattimmar per månad).Beroende på den genomsnittliga vindhastigheten i området skulle det krävas ett vindkraftverk i intervallet 5–15 kilowatt för att ge ett betydande bidrag till denna efterfrågan.Ett vindkraftverk på 1,5 kilowatt kommer att möta behoven hos ett hem som kräver 300 kilowattimmar per månad på en plats med en årlig genomsnittlig vindhastighet på 14 mil per timme (6,26 meter per sekund).

För att hjälpa dig avgöra vilken storlek turbin du behöver, upprätta först en energibudget.Eftersom energieffektivitet vanligtvis är billigare än energiproduktion, kommer det troligen att vara mer kostnadseffektivt att minska ditt hems elanvändning och minska storleken på vindkraftverket du behöver.

Höjden på ett vindturbins torn påverkar också hur mycket el som turbinen kommer att generera.En tillverkare bör hjälpa dig att avgöra vilken tornhöjd du behöver.

En uppskattning av den årliga energiproduktionen från ett vindkraftverk (i kilowattimmar per år) är det bästa sättet att avgöra om den och tornet kommer att producera tillräckligt med el för att möta dina behov.

En vindkraftstillverkare kan hjälpa dig att uppskatta den energiproduktion du kan förvänta dig.Tillverkaren kommer att använda en beräkning baserad på dessa faktorer:

• Särskild kraftkurva för vindkraftverk
• Genomsnittlig årlig vindhastighet på din plats
• Höjd på tornet som du planerar att använda
• Vindens frekvensfördelning – en uppskattning av hur många timmar vinden kommer att blåsa vid varje hastighet under ett medelår.

Tillverkaren bör också justera denna beräkning för höjden på din webbplats.

För att få en preliminär uppskattning av prestandan hos en viss vindturbin kan du använda följande formel:

AEO= 0,01328 D²V³

Var:

• AEO = Årlig energiproduktion (kilowatt-timmar/år)
• D = Rotordiameter, fötter
• V = Årlig medelvindhastighet, miles per timme (mph), på din plats

Notera: skillnaden mellan effekt och energi är att effekt (kilowatt) är den hastighet med vilken elektricitet förbrukas, medan energi (kilowatt-timmar) är den mängd som förbrukas.

Små vindenergisystem kan kopplas till eldistributionssystemet.Dessa kallas nätanslutna system.Ett nätanslutet vindkraftverk kan minska din förbrukning av elförsörjd el för belysning, vitvaror och elvärme.Om turbinen inte kan leverera den mängd energi du behöver, står verket för skillnaden.När vindsystemet producerar mer el än vad ditt hushåll kräver, skickas eller säljs överskottet till elverket.

Med denna typ av nätanslutning kommer din vindturbin endast att fungera när nätnätet är tillgängligt.Vid strömavbrott måste vindkraftverket stängas av av säkerhetsskäl.

Nätanslutna system kan vara praktiska om följande förhållanden föreligger:

• Du bor i ett område med en genomsnittlig årlig vindhastighet på minst 10 miles per timme (4,5 meter per sekund).
• Elförsörjd el är dyrt i ditt område (cirka 10–15 cent per kilowattimme).
• Verktygets krav för att ansluta ditt system till dess nät är inte oöverkomligt dyra.

Det finns goda incitament för försäljning av överskottsel eller för köp av vindkraftverk.Federala bestämmelser (särskilt Public Utility Regulatory Policies Act of 1978, eller PURPA) kräver att bolag ansluter till och köper kraft från små vindenergisystem.Du bör dock kontakta ditt företag innan du ansluter till dess distributionsledningar för att åtgärda eventuella problem med strömkvalitet och säkerhet.

Ditt verktyg kan ge dig en lista över krav för att ansluta ditt system till nätet.För mer information, senätanslutna energisystem för hem.

Vindkraft kan användas i off-grid system, även kallade fristående system, inte anslutna till ett elektriskt distributionssystem eller elnät.I dessa applikationer kan små vindelektriska system användas i kombination med andra komponenter – inklusive enlitet solelsystem– att skapa hybridkraftsystem.Hybridkraftsystem kan tillhandahålla pålitlig kraft utanför nätet för hem, gårdar eller till och med hela samhällen (till exempel ett samboendeprojekt) som ligger långt från närmaste elledningar.

Ett off-grid, hybridelektriskt system kan vara praktiskt för dig om punkterna nedan beskriver din situation:

• Du bor i ett område med en genomsnittlig årlig vindhastighet på minst 9 miles per timme (4,0 meter per sekund).
• En nätanslutning är inte tillgänglig eller kan endast göras genom en dyr utbyggnad.Kostnaden för att driva en kraftledning till en avlägsen plats för att ansluta till elnätet kan vara oöverkomlig, allt från $15 000 till mer än $50 000 per mil, beroende på terräng.
• Du skulle vilja få energioberoende från kraftverket.
• Du skulle vilja generera ren kraft.

För mer information, se köra ditt system utanför nätet.