Kis szélerőmű telepítése és karbantartása

A szélerőmű gyártójának, vagy a kereskedőnek, akitől vásárolta, segítenie kell a kis szélerőmű-rendszer telepítésében. A rendszert saját maga is telepítheti – de mielőtt belevágna a projektbe, tegye fel magának a következő kérdéseket:

• Önthetek egy megfelelő cementalapot?
• Van hozzáférésem lifthez vagy módom a torony biztonságos felállítására?
• Tudom, mi a különbség a váltakozó áramú (AC) és az egyenáramú (DC) kábelezés között?
• Eleget tudok az elektromosságról ahhoz, hogy biztonságosan bekössem a turbinámat?
• Tudom, hogyan kell biztonságosan kezelni és behelyezni az elemeket?

Ha a fenti kérdések bármelyikére nemmel válaszolt, akkor valószínűleg azt kellene választania, hogy a rendszerét rendszerintegrátorral vagy telepítővel telepíttesse. Segítségért forduljon a gyártóhoz, vagy vegye fel a kapcsolatot az állami energiahivatallal és a helyi közműszolgáltatóval a helyi rendszertelepítők listájáért. A szélenergia-rendszerek szolgáltatóit a telefonkönyvben is megtalálja.

Egy megbízható szerelő további szolgáltatásokat is nyújthat, például engedélyeztetést. Érdeklődjön, hogy a szerelő rendelkezik-e engedéllyel villanyszerelővel, kérjen referenciákat, és ellenőrizze azokat. Érdemes lehet a Better Business Bureau-nál is érdeklődni.

Megfelelő telepítés és karbantartás mellett egy kis szélerőmű akár 20 évig vagy tovább is kitart. Az éves karbantartás a következőket foglalhatja magában:

• Csavarok és elektromos csatlakozások ellenőrzése és meghúzása szükség szerint
• Gépek korróziójának és a feszítőkábelek megfelelő feszességének ellenőrzése
• A turbinalapátok belépőélének kopott szalagjának ellenőrzése és cseréje, ha szükséges
• A turbinalapátok és/vagy csapágyak cseréje 10 év elteltével, ha szükséges.

Ha nincs szakértelme a rendszer karbantartásához, a telepítő szerviz- és karbantartási programot biztosíthat.

A rendszer gyártója vagy kereskedője is segíthet a szélerőmű legjobb helyének megtalálásában. Néhány általános szempont a következők:

• Szélerőforrás-megfontolások– Ha bonyolult terepen él, körültekintően válassza ki a telepítési helyet. Ha például egy domb tetejére vagy szeles oldalára helyezi el a szélturbináját, akkor jobban hozzáférhet az uralkodó szelekhez, mint egy vízmosásban vagy egy domb szélvédett (védett) oldalán ugyanazon a telken. Ugyanazon a telken belül is eltérő szélerőforrások lehetnek. Az éves szélsebesség mérése vagy megismerése mellett ismernie kell a telephelyén uralkodó szélirányokat is. A geológiai képződmények mellett figyelembe kell vennie a meglévő akadályokat, például a fákat, házakat és fészereket. A jövőbeni akadályokat is figyelembe kell vennie, például az új épületeket vagy a még nem teljes magasságukat elért fákat. A turbinát minden épülettől és fától szélirányban kell elhelyezni, és 30 lábbal kell a 300 lábon belüli területen belül minden felett lennie.
• Rendszerrel kapcsolatos szempontok– Ügyeljen arra, hogy elegendő helyet hagyjon a torony karbantartás céljából történő felemeléséhez és leengedéséhez. Ha a torony merevített, akkor helyet kell hagynia a merevítőkábeleknek is. Akár önálló rendszerről, akár hálózatra csatlakozik a rendszer, figyelembe kell venni a turbina és a terhelés (ház, akkumulátorok, vízszivattyúk stb.) közötti vezeték hosszát is. A vezeték ellenállása miatt jelentős mennyiségű áram vész el – minél hosszabb a vezeték, annál több áram vész el. Több vagy nagyobb vezeték használata a telepítési költségeket is növeli. A vezetékveszteség nagyobb, ha egyenáramot (DC) használ váltakozó áram (AC) helyett. Ha hosszú a vezeték, ajánlott az egyenáramot váltóárammá (DC) invertálni.

A lakossági alkalmazásokban használt kis szélturbinák mérete jellemzően 400 watt és 20 kilowatt között mozog, attól függően, hogy mennyi villamos energiát szeretnének termelni.

Egy átlagos otthon évente körülbelül 10 932 kilowattóra villamos energiát fogyaszt (körülbelül 911 kilowattórát havonta). A terület átlagos szélsebességétől függően egy 5–15 kilowatt teljesítményű szélturbinára lenne szükség ahhoz, hogy jelentősen hozzájáruljon ehhez az igényhez. Egy 1,5 kilowatt teljesítményű szélturbina egy olyan otthon havi 300 kilowattórás áramigényét elégíti ki, ahol az éves átlagos szélsebesség 14 mérföld/órás (6,26 méter/másodperc).

A szükséges turbinák méretének meghatározásához először is készítsen egy energiaköltségvetést. Mivel az energiahatékonyság általában olcsóbb, mint az energiatermelés, otthona áramfogyasztásának csökkentése valószínűleg költséghatékonyabb lesz, és csökkenti a szükséges szélturbina méretét.

A szélturbina tornyának magassága szintén befolyásolja, hogy mennyi áramot fog termelni a turbina. A gyártónak segítenie kell a szükséges toronymagasság meghatározásában.

Egy szélturbina éves energiatermelésének becslése (kilowattórában kifejezve) a legjobb módja annak, hogy meghatározzuk, hogy a szélturbina és a torony elegendő villamos energiát termel-e az igényeinknek megfelelően.

Egy szélturbina-gyártó segíthet megbecsülni a várható energiatermelést. A gyártó a következő tényezőkön alapuló számítást fog használni:

• Különleges szélturbina teljesítménygörbe
• Az átlagos éves szélsebesség a telephelyén
• A használni kívánt torony magassága
• A szél frekvenciaeloszlása ​​– annak becslése, hogy a szél egy átlagos év során hány órát fúj az egyes sebességeken.

A gyártónak ezt a számítást a helyszín magasságához is igazítania kell.

Egy adott szélturbina teljesítményének előzetes becsléséhez a következő képletet használhatja:

AEO = 0,01328 D²V.³

Ahol:

• AEO = Éves energiatermelés (kilowattóra/év)
• D = Rotor átmérője, láb
• V = Éves átlagos szélsebesség, mérföld/órában (mph), az Ön telephelyén

Megjegyzés: a teljesítmény és az energia közötti különbség az, hogy a teljesítmény (kilowatt) az áramfogyasztás sebessége, míg az energia (kilowattóra) az elfogyasztott mennyiség.

A kis szélerőművek csatlakoztathatók az áramelosztó rendszerhez. Ezeket hálózatra csatlakoztatott rendszereknek nevezik. Egy hálózatra csatlakoztatott szélturbina csökkentheti a közmű által biztosított villamos energia fogyasztását világításra, készülékekre és elektromos fűtésre. Ha a turbina nem tudja leadni a szükséges energiamennyiséget, a közmű kiegyenlíti a különbözetet. Amikor a szélerőmű több villamos energiát termel, mint amennyire a háztartásnak szüksége van, a felesleget elküldik vagy eladják a közműnek.

Ennél a hálózati csatlakozási módnál a szélturbina csak akkor fog működni, ha a közüzemi hálózat elérhető. Áramkimaradás esetén a szélturbinának biztonsági okokból le kell állnia.

A hálózatra kapcsolt rendszerek akkor lehetnek praktikusak, ha a következő feltételek teljesülnek:

• Olyan területen élsz, ahol az átlagos éves szélsebesség legalább 10 mérföld/órás (4,5 méter/másodperc).
• A közműszolgáltatók által biztosított áram drága a környéken (körülbelül 10–15 cent kilowattóránként).
• A közműszolgáltató követelményei a rendszer hálózathoz való csatlakoztatásához nem megfizethetetlenül drágák.

Jó ösztönzők vannak a felesleges villamos energia értékesítésére vagy a szélturbinák vásárlására. A szövetségi szabályozások (különösen az 1978-as közüzemi szabályozási politikáról szóló törvény, vagy PURPA) előírják a közművek számára, hogy csatlakozzanak a kis szélerőmű-rendszerekhez, és onnan vásároljanak áramot. Azonban a csatlakozás előtt vegye fel a kapcsolatot a közműszolgáltatóval, hogy megbeszélje az áramminőséggel és a biztonsággal kapcsolatos aggályokat.

A szolgáltatója tud Önnek listát adni a rendszer hálózatra való csatlakoztatásához szükséges követelményekről. További információkért lásd:hálózatra kapcsolt otthoni energiarendszerek.

A szélenergia felhasználható hálózaton kívüli rendszerekben, más néven önálló rendszerekben, amelyek nem csatlakoznak villamosenergia-elosztó rendszerhez vagy hálózathoz. Ezekben az alkalmazásokban a kis szélerőmű-rendszerek más komponensekkel kombinálva is használhatók – beleértve egykis napelemes elektromos rendszer– hibrid energiarendszerek létrehozása. A hibrid energiarendszerek megbízható, hálózaton kívüli áramellátást biztosíthatnak otthonok, gazdaságok vagy akár egész közösségek (például egy közös lakhatási projekt) számára, amelyek messze vannak a legközelebbi közművezetékektől.

Egy hálózaton kívüli, hibrid elektromos rendszer praktikus lehet az Ön számára, ha az alábbi tételek leírják az Ön helyzetét:

• Olyan területen él, ahol az átlagos éves szélsebesség legalább 9 mérföld/órás (4,0 méter/másodperc).
• Nincs hálózati csatlakozás, vagy csak drága toldással lehet létrehozni. Egy távoli helyszínre kiépített elektromos vezeték költsége a közműhálózathoz tiltóan magas lehet, mérföldenként 15 000 dollártól több mint 50 000 dollárig terjedhet, a terepviszonyoktól függően.
• Szeretnél energiafüggetlenséget elérni a közműszolgáltatótól.
• Szeretne tiszta energiát termelni.

További információkért lásd a rendszer hálózatról történő működtetése című részt.