Mazas vēja elektrosistēmas uzstādīšana un apkope

Jūsu vēja sistēmas ražotājam vai izplatītājam, pie kura to iegādājāties, vajadzētu būt iespējai palīdzēt jums uzstādīt savu mazo vēja elektroenerģijas sistēmu. Jūs varat uzstādīt sistēmu pats, taču pirms projekta uzsākšanas uzdodiet sev šādus jautājumus:

• Vai es varu ieliet pareizu cementa pamatu?
• Vai man ir pieejams lifts vai veids, kā droši uzcelt torni?
• Vai es zinu atšķirību starp maiņstrāvas (AC) un līdzstrāvas (DC) elektroinstalāciju?
• Vai es pietiekami labi zinu par elektrību, lai droši pieslēgtu savu turbīnu?
• Vai es zinu, kā droši rīkoties ar baterijām un tās uzstādīt?

Ja uz kādu no iepriekš minētajiem jautājumiem atbildējāt ar “nē”, iespējams, jums vajadzētu izvēlēties, lai jūsu sistēmas uzstādīšanu veiktu sistēmu integrators vai uzstādītājs. Sazinieties ar ražotāju, lai saņemtu palīdzību, vai sazinieties ar savas valsts enerģētikas biroju un vietējo komunālo pakalpojumu uzņēmumu, lai iegūtu vietējo sistēmu uzstādītāju sarakstu. Varat arī pārbaudīt dzeltenās lapas, lai atrastu vēja enerģijas sistēmu pakalpojumu sniedzējus.

Uzticams uzstādītājs var sniegt papildu pakalpojumus, piemēram, atļauju saņemšanu. Noskaidrojiet, vai uzstādītājs ir licencēts elektriķis, pieprasiet atsauksmes un pārbaudiet tās. Varat arī sazināties ar Labākas uzņēmējdarbības biroju.

Pareizi uzstādot un apkopjot, neliela vēja elektrosistēma kalpos līdz pat 20 gadiem vai ilgāk. Ikgadējā apkope var ietvert:

• Skrūvju un elektrisko savienojumu pārbaude un pievilkšana pēc nepieciešamības
• Mašīnu pārbaude attiecībā uz koroziju un atbalsta trošu pareiza spriegojuma pārbaude
• Ja nepieciešams, pārbaudiet un nomainiet jebkādas nolietotas priekšējās malas lentes uz turbīnas lāpstiņām
• Turbīnas lāpstiņu un/vai gultņu nomaiņa pēc 10 gadiem, ja nepieciešams.

Ja jums nav nepieciešamo zināšanu sistēmas apkopei, jūsu uzstādītājs var nodrošināt apkopes un apkopes programmu.

Jūsu sistēmas ražotājs vai izplatītājs var arī palīdzēt jums atrast labāko vēja sistēmas atrašanās vietu. Daži vispārīgi apsvērumi ir šādi:

• Vēja resursu apsvērumi– Ja dzīvojat sarežģītā reljefā, rūpīgi izvēlieties uzstādīšanas vietu. Piemēram, ja vēja turbīnu novietojat kalna virsotnē vai vējainā nogāzē, jums būs lielāka piekļuve valdošajiem vējiem nekā gravā vai kalna aizvējā (aizsargātā) nogāzē vienā un tajā pašā īpašumā. Vienā un tajā pašā īpašumā var būt dažādi vēja resursi. Papildus gada vēja ātruma mērīšanai vai noskaidrošanai jums jāzina arī valdošie vēja virzieni jūsu vietā. Papildus ģeoloģiskajiem veidojumiem jāņem vērā esošie šķēršļi, piemēram, koki, mājas un šķūņi. Jums jāplāno arī turpmāki šķēršļi, piemēram, jaunas ēkas vai koki, kas vēl nav sasnieguši pilnu augstumu. Jūsu turbīna jānovieto pretvēja pusē no visām ēkām un kokiem, un tai jāatrodas 30 pēdas virs jebkā 300 pēdu rādiusā.
• Sistēmas apsvērumi– Noteikti atstājiet pietiekami daudz vietas, lai torni varētu pacelt un nolaist apkopes veikšanai. Ja jūsu tornis ir nostiprināts ar atsaitēm, jums jāatstāj vieta atsaitēm paredzētajiem trosēm. Neatkarīgi no tā, vai sistēma ir savrupa vai pieslēgta tīklam, jums jāņem vērā arī vada garums starp turbīnu un slodzi (māju, akumulatoriem, ūdens sūkņiem utt.). Vada pretestības rezultātā var zust ievērojams elektroenerģijas daudzums — jo garāks vada posms, jo vairāk elektroenerģijas tiek zaudēts. Izmantojot vairāk vai lielāku vada diametru, arī palielināsies uzstādīšanas izmaksas. Vada posma zudumi ir lielāki, ja jums ir līdzstrāva (DC), nevis maiņstrāva (AC). Ja jums ir garš vada posms, ieteicams invertēt līdzstrāvu uz maiņstrāvu.

Mazās vēja turbīnas, ko izmanto dzīvojamās ēkās, parasti svārstās no 400 vatiem līdz 20 kilovatiem atkarībā no saražotās elektroenerģijas daudzuma.

Tipiska māja gadā patērē aptuveni 10 932 kilovatstundas elektroenerģijas (aptuveni 911 kilovatstundas mēnesī). Atkarībā no vidējā vēja ātruma attiecīgajā apgabalā, lai būtiski apmierinātu šo pieprasījumu, būtu nepieciešama vēja turbīna ar jaudu 5–15 kilovatos. 1,5 kilovatu vēja turbīna apmierinās mājas vajadzības pēc 300 kilovatstundām mēnesī vietā, kur vidējais vēja ātrums gadā ir 14 jūdzes stundā (6,26 metri sekundē).

Lai palīdzētu noteikt nepieciešamā vēja turbīnas izmēru, vispirms izveidojiet enerģijas budžetu. Tā kā energoefektivitāte parasti ir lētāka nekā enerģijas ražošana, mājas elektroenerģijas patēriņa samazināšana, iespējams, būs izmaksu ziņā efektīvāka un samazinās nepieciešamās vēja turbīnas izmēru.

Vēja turbīnas torņa augstums ietekmē arī to, cik daudz elektroenerģijas turbīna saražos. Ražotājam vajadzētu palīdzēt noteikt nepieciešamo torņa augstumu.

Vēja turbīnas gada enerģijas ražošanas aprēķins (kilovatstundās gadā) ir labākais veids, kā noteikt, vai tā un tornis saražos pietiekami daudz elektroenerģijas, lai apmierinātu jūsu vajadzības.

Vēja turbīnu ražotājs var palīdzēt jums novērtēt paredzamo enerģijas ražošanu. Ražotājs izmantos aprēķinu, kas balstīts uz šādiem faktoriem:

• Īpaša vēja turbīnu jaudas līkne
• Vidējais gada vēja ātrums jūsu objektā
• Torņa augstums, kuru plānojat izmantot
• Vēja frekvences sadalījums – stundu skaita aplēse, cik ilgi vējš pūtīs ar katru ātrumu vidēji gadā.

Ražotājam šis aprēķins jāpielāgo arī jūsu vietnes augstumam.

Lai iegūtu provizorisku konkrētas vēja turbīnas veiktspējas novērtējumu, varat izmantot šādu formulu:

AEO = 0,01328 D²V³

Kur:

• AEO = Gada enerģijas ražošana (kilovatstundas/gadā)
• D = Rotora diametrs, pēdas
• V = Gada vidējais vēja ātrums, jūdzes stundā (mph), jūsu objektā

Piezīme: atšķirība starp jaudu un enerģiju ir tāda, ka jauda (kilovatos) ir ātrums, kādā tiek patērēta elektroenerģija, savukārt enerģija (kilovatstundās) ir patērētais daudzums.

Mazas vēja enerģijas sistēmas var pieslēgt elektroenerģijas sadales sistēmai. Tās sauc par tīklam pieslēgtām sistēmām. Tīklam pieslēgta vēja turbīna var samazināt jūsu elektroenerģijas patēriņu apgaismojumam, ierīcēm un elektriskajai apkurei. Ja turbīna nevar nodrošināt nepieciešamo enerģijas daudzumu, starpību sedz komunālais uzņēmums. Kad vēja sistēma saražo vairāk elektroenerģijas nekā jūsu mājsaimniecībai nepieciešams, pārpalikums tiek nosūtīts vai pārdots komunālajam uzņēmumam.

Izmantojot šāda veida tīkla pieslēgumu, jūsu vēja turbīna darbosies tikai tad, kad būs pieejams elektrotīkls. Strāvas padeves pārtraukumu laikā vēja turbīnai drošības apsvērumu dēļ ir jāizslēdzas.

Tīklam pieslēgtas sistēmas var būt praktiskas, ja pastāv šādi nosacījumi:

• Jūs dzīvojat apgabalā, kur vidējais gada vēja ātrums ir vismaz 10 jūdzes stundā (4,5 metri sekundē).
• Komunālo pakalpojumu piegādātā elektrība jūsu reģionā ir dārga (apmēram 10–15 centi par kilovatstundu).
• Komunāluzņēmuma prasības jūsu sistēmas pieslēgšanai tīklam nav pārmērīgi dārgas.

Pastāv labas stimulēšanas iespējas elektroenerģijas pārpalikuma pārdošanai vai vēja turbīnu iegādei. Federālie noteikumi (īpaši 1978. gada Sabiedrisko pakalpojumu regulēšanas politikas likums jeb PURPA) nosaka, ka komunālo pakalpojumu uzņēmumiem ir jāpieslēdzas mazām vēja enerģijas sistēmām un jāiegādājas no tām enerģija. Tomēr pirms pieslēgšanās tā sadales līnijām jums jāsazinās ar savu komunālo pakalpojumu uzņēmumu, lai risinātu visas ar elektroenerģijas kvalitāti un drošību saistītās problēmas.

Jūsu komunālo pakalpojumu sniedzējs var sniegt jums prasību sarakstu jūsu sistēmas pieslēgšanai tīklam. Plašāku informāciju skatiet sadaļātīklam pieslēgtas mājas energosistēmas.

Vēja enerģiju var izmantot bezsaistes sistēmās, ko sauc arī par autonomām sistēmām, kas nav savienotas ar elektroenerģijas sadales sistēmu vai elektrotīklu. Šādos gadījumos mazas vēja elektroenerģijas sistēmas var izmantot kombinācijā ar citiem komponentiem, tostarpmaza saules enerģijas sistēma– lai izveidotu hibrīdas energosistēmas. Hibrīdas energosistēmas var nodrošināt uzticamu autonomu elektroapgādi mājām, saimniecībām vai pat veselām kopienām (piemēram, kopmītņu projektam), kas atrodas tālu no tuvākajām komunālo pakalpojumu līnijām.

Bezvadu hibrīda elektriskā sistēma varētu būt jums piemērota, ja jūsu situāciju raksturo tālāk norādītie punkti:

• Jūs dzīvojat apgabalā, kur vidējais gada vēja ātrums ir vismaz 9 jūdzes stundā (4,0 metri sekundē).
• Elektrotīkla pieslēgums nav pieejams vai to var izveidot tikai ar dārgu pagarinātāju. Elektrolīnijas izbūve attālā vietā, lai izveidotu savienojumu ar komunālo pakalpojumu tīklu, var būt pārāk dārga, sākot no 15 000 līdz vairāk nekā 50 000 USD par jūdzi atkarībā no reljefa.
• Jūs vēlaties iegūt enerģētisko neatkarību no komunālajiem pakalpojumiem.
• Jūs vēlaties ražot tīru enerģiju.

Papildinformāciju skatiet sadaļā Sistēmas darbināšana bezsaistē.