نصب و نگهداری یک سیستم برق بادی کوچک

سازنده سیستم بادی شما یا فروشنده‌ای که آن را از آنجا خریداری کرده‌اید، باید بتواند در نصب سیستم برق بادی کوچکتان به شما کمک کند. می‌توانید خودتان سیستم را نصب کنید - اما قبل از شروع پروژه، سوالات زیر را از خود بپرسید:

• آیا می‌توانم یک فونداسیون سیمانی مناسب بریزم؟
• آیا به آسانسور یا راهی برای نصب ایمن برج دسترسی دارم؟
• آیا تفاوت بین سیم‌کشی جریان متناوب (AC) و جریان مستقیم (DC) را می‌دانم؟
• آیا من به اندازه کافی در مورد برق اطلاعات دارم تا بتوانم توربین خود را با خیال راحت سیم کشی کنم؟
• آیا می‌دانم چگونه باتری‌ها را با خیال راحت حمل و نصب کنم؟

اگر به هر یک از سوالات فوق پاسخ منفی دادید، احتمالاً باید نصب سیستم خود را به یک نصاب یا یکپارچه‌ساز سیستم بسپارید. برای دریافت کمک با سازنده تماس بگیرید، یا برای دریافت لیستی از نصاب‌های سیستم محلی با اداره انرژی ایالت و شرکت برق محلی خود تماس بگیرید. همچنین می‌توانید برای یافتن ارائه‌دهندگان خدمات سیستم انرژی بادی، به صفحات زرد (یلو پیجز) مراجعه کنید.

یک نصاب معتبر ممکن است خدمات اضافی مانند مجوز ارائه دهد. بررسی کنید که آیا نصاب دارای مجوز برق است یا خیر، و از او بخواهید که مراجع را معرفی کند و آنها را بررسی کنید. همچنین می‌توانید با دفتر بهتر کسب و کار (Better Business Bureau) مشورت کنید.

با نصب و نگهداری مناسب، یک سیستم برق بادی کوچک باید تا 20 سال یا بیشتر دوام بیاورد. نگهداری سالانه می‌تواند شامل موارد زیر باشد:

• بررسی و سفت کردن پیچ‌ها و اتصالات الکتریکی در صورت لزوم
• دستگاه‌های بررسی خوردگی و سیم‌های رابط برای کشش مناسب
• بررسی و تعویض هرگونه نوار لبه جلویی فرسوده روی پره‌های توربین، در صورت لزوم
• در صورت نیاز، پره‌های توربین و/یا یاتاقان‌ها را پس از ۱۰ سال تعویض کنید.

اگر تخصص لازم برای نگهداری سیستم را ندارید، نصاب شما ممکن است یک برنامه سرویس و نگهداری ارائه دهد.

سازنده یا فروشنده سیستم شما همچنین می‌تواند در یافتن بهترین مکان برای سیستم بادی به شما کمک کند. برخی از ملاحظات کلی عبارتند از:

• ملاحظات منابع بادی– اگر در زمین‌های ناهموار زندگی می‌کنید، در انتخاب محل نصب دقت کنید. به عنوان مثال، اگر توربین بادی خود را در بالای تپه یا در سمت بادخیز تپه قرار دهید، به بادهای غالب دسترسی بیشتری نسبت به آبکند یا سمت بادپناه (پناهگاه) تپه در همان ملک خواهید داشت. می‌توانید منابع باد متنوعی را در همان ملک داشته باشید. علاوه بر اندازه‌گیری یا اطلاع از سرعت باد سالانه، باید در مورد جهت‌های غالب باد در محل خود نیز بدانید. علاوه بر سازندهای زمین‌شناسی، باید موانع موجود مانند درختان، خانه‌ها و آلونک‌ها را در نظر بگیرید. همچنین باید برای موانع آینده مانند ساختمان‌های جدید یا درختانی که به ارتفاع کامل خود نرسیده‌اند، برنامه‌ریزی کنید. توربین شما باید در خلاف جهت باد هر ساختمان و درختی قرار گیرد و باید 30 فوت بالاتر از هر چیزی در شعاع 300 فوتی باشد.
• ملاحظات سیستم– حتماً فضای کافی برای بالا و پایین بردن دکل برای تعمیر و نگهداری در نظر بگیرید. اگر دکل شما مهار شده است، باید برای سیم‌های مهار فضای کافی در نظر بگیرید. چه سیستم مستقل باشد و چه به شبکه متصل باشد، باید طول سیم بین توربین و بار (خانه، باتری‌ها، پمپ‌های آب و غیره) را نیز در نظر بگیرید. مقدار قابل توجهی برق می‌تواند در نتیجه مقاومت سیم تلف شود - هر چه طول سیم بیشتر باشد، برق بیشتری تلف می‌شود. استفاده از سیم بیشتر یا بزرگتر نیز هزینه نصب شما را افزایش می‌دهد. تلفات سیم شما زمانی که جریان مستقیم (DC) به جای جریان متناوب (AC) دارید، بیشتر است. اگر سیم شما طولانی است، توصیه می‌شود DC را به AC تبدیل کنید.

توربین‌های بادی کوچک مورد استفاده در کاربردهای مسکونی معمولاً بسته به میزان برقی که می‌خواهید تولید کنید، از ۴۰۰ وات تا ۲۰ کیلووات متغیر هستند.

یک خانه معمولی تقریباً ۱۰۹۳۲ کیلووات ساعت برق در سال (حدود ۹۱۱ کیلووات ساعت در ماه) مصرف می‌کند. بسته به میانگین سرعت باد در منطقه، یک توربین بادی با توان ۵ تا ۱۵ کیلووات برای تأمین قابل توجه این تقاضا مورد نیاز است. یک توربین بادی ۱.۵ کیلوواتی، نیاز خانه‌ای را که ماهانه به ۳۰۰ کیلووات ساعت برق نیاز دارد، در مکانی با میانگین سرعت باد سالانه ۱۴ مایل در ساعت (۶.۲۶ متر در ثانیه) برآورده می‌کند.

برای کمک به شما در تعیین اندازه توربین مورد نیاز، ابتدا بودجه انرژی را تعیین کنید. از آنجا که بهره‌وری انرژی معمولاً ارزان‌تر از تولید انرژی است، کاهش مصرف برق خانه شما احتمالاً مقرون به صرفه‌تر خواهد بود و اندازه توربین بادی مورد نیاز شما را کاهش می‌دهد.

ارتفاع برج توربین بادی نیز بر میزان برق تولیدی توربین تأثیر می‌گذارد. یک سازنده باید به شما در تعیین ارتفاع برج مورد نیاز کمک کند.

تخمین میزان انرژی خروجی سالانه از یک توربین بادی (بر حسب کیلووات ساعت در سال) بهترین راه برای تعیین این است که آیا توربین و دکل آن برق کافی برای رفع نیازهای شما تولید می‌کنند یا خیر.

یک سازنده توربین بادی می‌تواند به شما در تخمین تولید انرژی مورد انتظار کمک کند. سازنده از محاسبه‌ای بر اساس این عوامل استفاده خواهد کرد:

• منحنی توان ویژه توربین بادی
• میانگین سرعت باد سالانه در محل شما
• ارتفاع دکلی که قصد استفاده از آن را دارید
• توزیع فراوانی باد - تخمینی از تعداد ساعاتی که باد با هر سرعت در طول یک سال به طور متوسط ​​​​می‌وزد.

سازنده همچنین باید این محاسبه را با توجه به ارتفاع محل شما تنظیم کند.

برای بدست آوردن یک تخمین اولیه از عملکرد یک توربین بادی خاص، می‌توانید از فرمول زیر استفاده کنید:

AEO= 0.01328 D²پنجم³

کجا:

• AEO = تولید انرژی سالانه (کیلووات ساعت در سال)
• D = قطر روتور، فوت
• V = میانگین سرعت باد سالانه، مایل در ساعت (مایل در ساعت)، در محل شما

توجه: تفاوت بین توان و انرژی این است که توان (کیلووات) میزان مصرف برق است، در حالی که انرژی (کیلووات ساعت) مقدار مصرف شده است.

سیستم‌های کوچک انرژی بادی را می‌توان به سیستم توزیع برق متصل کرد. به این سیستم‌ها، سیستم‌های متصل به شبکه گفته می‌شود. یک توربین بادی متصل به شبکه می‌تواند مصرف برق تأمین‌شده توسط شرکت برق را برای روشنایی، لوازم خانگی و گرمایش الکتریکی کاهش دهد. اگر توربین نتواند مقدار انرژی مورد نیاز شما را تأمین کند، شرکت برق مابه‌التفاوت را جبران می‌کند. هنگامی که سیستم بادی برق بیشتری نسبت به نیاز خانوار شما تولید می‌کند، مازاد آن به شرکت برق ارسال یا فروخته می‌شود.

با این نوع اتصال به شبکه، توربین بادی شما فقط زمانی کار می‌کند که شبکه برق در دسترس باشد. در هنگام قطع برق، به دلایل ایمنی، توربین بادی باید خاموش شود.

سیستم‌های متصل به شبکه در صورت وجود شرایط زیر می‌توانند عملی باشند:

• شما در منطقه‌ای زندگی می‌کنید که میانگین سرعت باد سالانه آن حداقل ۱۰ مایل در ساعت (۴.۵ متر در ثانیه) است.
• برق تأمین‌شده توسط شرکت برق در منطقه شما گران است (حدود ۱۰ تا ۱۵ سنت به ازای هر کیلووات ساعت).
• الزامات شرکت برق برای اتصال سیستم شما به شبکه برق، خیلی گران نیست.

مشوق‌های خوبی برای فروش برق اضافی یا خرید توربین‌های بادی وجود دارد. مقررات فدرال (به‌طور خاص، قانون سیاست‌های نظارتی خدمات عمومی مصوب ۱۹۷۸ یا PURPA) شرکت‌های برق را ملزم به اتصال به سیستم‌های کوچک انرژی بادی و خرید برق از آن‌ها می‌کند. با این حال، قبل از اتصال به خطوط توزیع، باید با شرکت برق خود تماس بگیرید تا هرگونه نگرانی در مورد کیفیت برق و ایمنی را برطرف کنید.

شرکت برق شما می‌تواند فهرستی از الزامات اتصال سیستم شما به شبکه برق را در اختیارتان قرار دهد. برای اطلاعات بیشتر، به ... مراجعه کنید.سیستم‌های انرژی خانگی متصل به شبکه

انرژی باد را می‌توان در سیستم‌های خارج از شبکه، که سیستم‌های مستقل نیز نامیده می‌شوند و به سیستم توزیع برق یا شبکه متصل نیستند، استفاده کرد. در این کاربردها، سیستم‌های برق بادی کوچک را می‌توان در ترکیب با سایر اجزا - از جمله یک - استفاده کرد.سیستم برق خورشیدی کوچک– برای ایجاد سیستم‌های برق هیبریدی. سیستم‌های برق هیبریدی می‌توانند برق خارج از شبکه قابل اعتمادی را برای خانه‌ها، مزارع یا حتی کل جوامع (به عنوان مثال یک پروژه مسکن مشترک) که از نزدیکترین خطوط برق دور هستند، فراهم کنند.

اگر موارد زیر وضعیت شما را توصیف می‌کنند، یک سیستم الکتریکی هیبریدی مستقل از شبکه می‌تواند برای شما کاربردی باشد:

• شما در منطقه‌ای زندگی می‌کنید که میانگین سرعت باد سالانه حداقل ۹ مایل در ساعت (۴.۰ متر در ثانیه) است.
• اتصال به شبکه برق در دسترس نیست یا فقط از طریق یک خط فرعی گران‌قیمت امکان‌پذیر است. هزینه اجرای یک خط برق به یک مکان دورافتاده برای اتصال به شبکه برق می‌تواند بسیار گزاف باشد و بسته به نوع زمین، از ۱۵۰۰۰ تا بیش از ۵۰۰۰۰ دلار در هر مایل متغیر است.
• شما می‌خواهید از نظر انرژی از شرکت برق مستقل شوید.
• شما می‌خواهید انرژی پاک تولید کنید.

برای اطلاعات بیشتر، به نحوه‌ی راه‌اندازی سیستم بدون اتصال به شبکه مراجعه کنید.