Installazione e manutenzione di un impianto elettrico di piccola eolica

Il produttore del tuo sistema eolico, o il rivenditore dove lo hai acquistato, dovrebbe essere in grado di aiutarti a installare il tuo piccolo sistema eolico.Puoi installare il sistema da solo, ma prima di tentare il progetto, poniti le seguenti domande:

• Posso gettare una fondazione di cemento adeguata?
• Ho accesso ad un ascensore o ad un modo per erigere la torre in sicurezza?
• Conosco la differenza tra il cablaggio in corrente alternata (CA) e quello in corrente continua (CC)?
• Conosco abbastanza l'elettricità per collegare in sicurezza la mia turbina?
• So come maneggiare e installare in sicurezza le batterie?

Se hai risposto no a una qualsiasi delle domande precedenti, probabilmente dovresti scegliere di far installare il tuo sistema da un integratore o installatore di sistemi.Contatta il produttore per assistenza o contatta l'ufficio statale per l'energia e l'ente locale per un elenco degli installatori di sistema locali.Puoi anche controllare le pagine gialle per i fornitori di servizi di sistemi di energia eolica.

Un installatore credibile può fornire servizi aggiuntivi come l'autorizzazione.Scopri se l'installatore è un elettricista abilitato, chiedi referenze e controllale.Potresti anche voler verificare con il Better Business Bureau.

Con una corretta installazione e manutenzione, un piccolo impianto eolico dovrebbe durare fino a 20 anni o più.La manutenzione annuale può includere:

• Controllo e serraggio di bulloni e collegamenti elettrici, se necessario
• Controllo della corrosione delle macchine e della corretta tensione dei tiranti
• Controllare e sostituire eventuali nastri del bordo anteriore usurati sulle pale della turbina, se appropriato
• Sostituzione delle pale e/o dei cuscinetti della turbina dopo 10 anni, se necessario.

Se non si dispone delle competenze necessarie per la manutenzione del sistema, l'installatore può fornire un programma di assistenza e manutenzione.

Il produttore o il rivenditore del tuo sistema può anche aiutarti a trovare la posizione migliore per il tuo sistema eolico.Alcune considerazioni generali includono:

• Considerazioni sulle risorse eoliche– Se vivi in ​​un terreno complesso, fai attenzione nella scelta del luogo di installazione.Se posizioni la tua turbina eolica sulla cima o sul lato ventoso di una collina, ad esempio, avrai più accesso ai venti dominanti che in un canalone o sul lato sottovento (riparato) di una collina nella stessa proprietà.Puoi avere diverse risorse eoliche all'interno della stessa proprietà.Oltre a misurare o informarsi sulla velocità annuale del vento, è necessario conoscere le direzioni prevalenti del vento nel proprio sito.Oltre alle formazioni geologiche, è necessario considerare gli ostacoli esistenti, come alberi, case e capannoni.È inoltre necessario pianificare eventuali ostacoli futuri, come nuovi edifici o alberi che non hanno raggiunto la loro piena altezza.La tua turbina deve essere posizionata sopravento rispetto a qualsiasi edificio e albero e deve trovarsi a 9 metri sopra qualsiasi cosa entro 90 metri.
• Considerazioni sul sistema– Assicurarsi di lasciare spazio sufficiente per sollevare e abbassare la torre per la manutenzione.Se la tua torre è dotata di tiranti, devi lasciare spazio per i tiranti.Indipendentemente dal fatto che il sistema sia autonomo o collegato alla rete, sarà necessario prendere in considerazione anche la lunghezza del cavo tra la turbina e il carico (casa, batterie, pompe dell'acqua, ecc.).Una notevole quantità di elettricità può essere persa a causa della resistenza del filo: più lungo è il cavo, maggiore è la perdita di elettricità.L'utilizzo di un cavo maggiore o più grande aumenterà anche i costi di installazione.Le perdite del cavo sono maggiori quando si dispone di corrente continua (CC) anziché corrente alternata (CA).Se il cavo è lungo, è consigliabile invertire la corrente continua in corrente alternata.

Le piccole turbine eoliche utilizzate nelle applicazioni residenziali hanno in genere dimensioni comprese tra 400 watt e 20 kilowatt, a seconda della quantità di elettricità che si desidera generare.

Una casa tipica utilizza circa 10.932 kilowattora di elettricità all'anno (circa 911 kilowattora al mese).A seconda della velocità media del vento nella zona, per fornire un contributo significativo a questa domanda sarebbe necessaria una turbina eolica con una potenza compresa tra 5 e 15 kilowatt.Una turbina eolica da 1,5 kilowatt soddisferà le esigenze di una casa che richiede 300 kilowattora al mese in un luogo con una velocità del vento media annuale di 14 miglia orarie (6,26 metri al secondo).

Per aiutarti a determinare la dimensione della turbina di cui avrai bisogno, stabilisci innanzitutto un budget energetico.Poiché l'efficienza energetica è solitamente meno costosa della produzione di energia, ridurre il consumo di elettricità della tua casa sarà probabilmente più conveniente e ridurrà le dimensioni della turbina eolica di cui avrai bisogno.

L'altezza della torre di una turbina eolica influisce anche sulla quantità di elettricità generata dalla turbina.Un produttore dovrebbe aiutarti a determinare l'altezza della torre di cui avrai bisogno.

Una stima della produzione energetica annuale di una turbina eolica (in kilowattora all'anno) è il modo migliore per determinare se essa e la torre produrranno abbastanza elettricità per soddisfare le tue esigenze.

Un produttore di turbine eoliche può aiutarti a stimare la produzione di energia che puoi aspettarti.Il produttore utilizzerà un calcolo basato su questi fattori:

• Curva di potenza particolare della turbina eolica
• Velocità media annuale del vento nel tuo sito
• Altezza della torre che intendi utilizzare
• Distribuzione della frequenza del vento: una stima del numero di ore in cui il vento soffierà a ciascuna velocità durante un anno medio.

Il produttore dovrebbe anche adattare questo calcolo all'elevazione del tuo sito.

Per ottenere una stima preliminare delle prestazioni di un particolare aerogeneratore è possibile utilizzare la seguente formula:

AEO= 0,01328 D²V³

Dove:

• AEO = Produzione annua di energia (kilowattora/anno)
• D = Diametro del rotore, piedi
• V = velocità media annuale del vento, miglia orarie (mph), nel tuo sito

Nota: la differenza tra potenza ed energia è che la potenza (kilowatt) è la velocità con cui viene consumata l'elettricità, mentre l'energia (kilowattora) è la quantità consumata.

I piccoli impianti eolici possono essere collegati al sistema di distribuzione elettrica.Questi sono chiamati sistemi connessi alla rete.Una turbina eolica connessa alla rete può ridurre il consumo di elettricità fornita dai servizi pubblici per l’illuminazione, gli elettrodomestici e il riscaldamento elettrico.Se la turbina non è in grado di fornire la quantità di energia necessaria, l’ente erogatore compensa la differenza.Quando il sistema eolico produce più elettricità di quella necessaria alla tua famiglia, l'eccesso viene inviato o venduto al servizio di pubblica utilità.

Con questo tipo di connessione alla rete, la tua turbina eolica funzionerà solo quando la rete pubblica è disponibile.Durante le interruzioni di corrente, la turbina eolica deve spegnersi per motivi di sicurezza.

I sistemi connessi alla rete possono essere pratici se esistono le seguenti condizioni:

• Vivi in ​​un'area con una velocità media annua del vento di almeno 10 miglia all'ora (4,5 metri al secondo).
• L'elettricità fornita dai servizi pubblici è costosa nella tua zona (circa 10-15 centesimi per kilowattora).
• I requisiti dell'utilità per connettere il tuo sistema alla rete non sono proibitivi.

Esistono buoni incentivi per la vendita dell'elettricità in eccesso o per l'acquisto di turbine eoliche.Le normative federali (in particolare, il Public Utility Regulatory Policies Act del 1978, o PURPA) richiedono che i servizi pubblici si connettano e acquistino energia da piccoli sistemi eolici.Tuttavia, è necessario contattare la società di servizi prima di collegarsi alle sue linee di distribuzione per risolvere eventuali problemi di qualità dell'alimentazione e sicurezza.

La tua utility può fornirti un elenco di requisiti per connettere il tuo sistema alla rete.Per ulteriori informazioni, vederesistemi energetici domestici connessi alla rete.

L'energia eolica può essere utilizzata in sistemi off-grid, detti anche sistemi stand-alone, non collegati a un sistema di distribuzione o rete elettrica.In queste applicazioni, i sistemi elettrici di piccola potenza possono essere utilizzati in combinazione con altri componenti, tra cui apiccolo sistema elettrico solare– creare sistemi energetici ibridi.I sistemi di alimentazione ibridi possono fornire energia affidabile off-grid per case, aziende agricole o anche intere comunità (un progetto di co-housing, ad esempio) che sono lontane dalle linee di servizio più vicine.

Un sistema elettrico ibrido off-grid può essere pratico per te se gli elementi seguenti descrivono la tua situazione:

• Vivi in ​​un'area con una velocità media annua del vento di almeno 9 miglia all'ora (4,0 metri al secondo).
• L'allacciamento alla rete non è disponibile o può essere realizzato solo tramite un'estensione costosa.Il costo di gestione di una linea elettrica verso un sito remoto per collegarsi alla rete pubblica può essere proibitivo, variando da 15.000 dollari a più di 50.000 dollari per miglio, a seconda del terreno.
• Vorresti ottenere l'indipendenza energetica dalla società di servizi.
• Vorresti generare energia pulita.

Per ulteriori informazioni, vedere funzionamento del sistema fuori rete.