התקנה ותחזוקה של מערכת חשמל קטנה לרוח

יצרן מערכת הרוח שלך, או הספק שממנו רכשת אותה, אמור להיות מסוגל לעזור לך להתקין את מערכת החשמל הקטנה שלך לאנרגיית רוח. אתה יכול להתקין את המערכת בעצמך - אך לפני שתתחיל את הפרויקט, שאל את עצמך את השאלות הבאות:

• האם ניתן לצקת תשתית בטון מתאימה?
• האם יש לי גישה למעלית או דרך להקים את המגדל בצורה בטוחה?
• האם אני יודע מה ההבדל בין חיווט זרם חילופין (AC) לזרם ישר (DC)?
• האם אני יודע מספיק על חשמל כדי לחווט את הטורבינה שלי בבטחה?
• האם אני יודע כיצד לטפל ולהתקין סוללות בבטחה?

אם עניתם בשלילה על אחת מהשאלות לעיל, כנראה שעדיף שתבחרו להתקין את המערכת שלכם על ידי אינטגרטור או מתקין מערכות. צרו קשר עם היצרן לקבלת עזרה, או צרו קשר עם משרד האנרגיה של המדינה ועם חברת החשמל המקומית שלכם לקבלת רשימה של מתקיני מערכות מקומיים. אתם יכולים גם לבדוק בדפי הזהב עבור ספקי שירות של מערכות אנרגיית רוח.

מתקין אמין עשוי לספק שירותים נוספים כגון היתרים. בררו אם המתקין הוא חשמלאי מורשה, בקשו המלצות ובדקו אותן. ייתכן שתרצו גם לבדוק עם Better Business Bureau.

עם התקנה ותחזוקה נאותות, מערכת חשמל קטנה לאנרגיית רוח אמורה להחזיק מעמד עד 20 שנה או יותר. תחזוקה שנתית יכולה לכלול:

• בדיקה והידוק של ברגים וחיבורים חשמליים לפי הצורך
• בדיקת מכונות לקורוזיה ובדיקת חוטי חיבור למתיחות נכונה
• בדיקה והחלפה של סרט שחוק בקצה הקדמי של להבי הטורבינה, במידת הצורך
• החלפת להבי הטורבינה ו/או המיסבים לאחר 10 שנים במידת הצורך.

אם אין לכם את המומחיות לתחזק את המערכת, המתקין שלכם עשוי לספק תוכנית שירות ותחזוקה.

יצרן או ספק המערכת שלכם יכולים גם לעזור לכם למצוא את המיקום הטוב ביותר עבור מערכת הרוח שלכם. כמה שיקולים כלליים כוללים:

• שיקולי משאבי רוח– אם אתם גרים בשטח מורכב, שימו לב בבחירת אתר ההתקנה. אם אתם ממקמים את טורבינת הרוח שלכם בראש גבעה או בצד הרוח שלה, לדוגמה, תהיה לכם גישה רבה יותר לרוחות השוררות מאשר בערוץ או בצד המוגן של גבעה באותו נכס. יכולים להיות לכם משאבי רוח מגוונים באותו נכס. בנוסף למדידה או לגילוי מהירויות הרוח השנתיות, עליכם לדעת על כיווני הרוח השוררים באתר שלכם. בנוסף לתצורות גיאולוגיות, עליכם לקחת בחשבון מכשולים קיימים, כגון עצים, בתים וסככות. עליכם גם לתכנן מכשולים עתידיים, כגון בניינים חדשים או עצים שטרם הגיעו לגובהם המלא. יש למקם את הטורבינה שלכם נגד הרוח מכל מבנים ועצים, והיא צריכה להיות בגובה של 30 רגל מעל כל דבר בטווח של 300 רגל.
• שיקולי מערכת– ודאו שיש מספיק מקום להרמה והורדה של המגדל לצורך תחזוקה. אם המגדל שלכם מחובר, עליכם לאפשר מקום לחוטי החיזוק. בין אם המערכת עצמאית או מחוברת לרשת החשמל, תצטרכו לקחת בחשבון גם את אורך החוט בין הטורבינה לעומס (בית, סוללות, משאבות מים וכו'). כמות משמעותית של חשמל עלולה ללכת לאיבוד כתוצאה מהתנגדות החוט - ככל שמחובר החוט ארוך יותר, כך יאבד יותר חשמל. שימוש בחוט גדול יותר או ארוך יותר יגדיל גם את עלות ההתקנה. הפסדי מחיווט גדולים יותר כאשר יש לכם זרם ישר (DC) במקום זרם חילופין (AC). אם יש לכם חוט ארוך, מומלץ להפוך זרם ישר לזרם חילופין.

טורבינות רוח קטנות המשמשות ביישומים ביתיים נעות בדרך כלל בגודלן בין 400 וואט ל-20 קילוואט, תלוי בכמות החשמל שרוצים לייצר.

בית טיפוסי צורך כ-10,932 קילוואט-שעה חשמל בשנה (כ-911 קילוואט-שעה לחודש). בהתאם למהירות הרוח הממוצעת באזור, נדרשת טורבינת רוח בטווח של 5-15 קילוואט כדי לתרום תרומה משמעותית לביקוש זה. טורבינת רוח של 1.5 קילוואט תענה על צרכיו של בית הדורש 300 קילוואט-שעה לחודש במיקום עם מהירות רוח שנתית ממוצעת של 14 מייל לשעה (6.26 מטר לשנייה).

כדי לעזור לכם לקבוע איזה גודל טורבינה תצטרכו, ראשית קבעו תקציב אנרגיה. מכיוון שחיסכון באנרגיה בדרך כלל זול יותר מייצור אנרגיה, הפחתת צריכת החשמל בביתכם תהיה כנראה חסכונית יותר ותפחית את גודל טורבינת הרוח שאתם צריכים.

גובה מגדל טורבינת הרוח משפיע גם על כמות החשמל שהיא תייצר. יצרן אמור לעזור לך לקבוע את גובה המגדל שתצטרך.

אומדן של תפוקת האנרגיה השנתית מטורבינת רוח (בקילוואט-שעה לשנה) הוא הדרך הטובה ביותר לקבוע האם היא והמגדל ייצרו מספיק חשמל כדי לענות על הצרכים שלכם.

יצרן טורבינות רוח יכול לעזור לך להעריך את ייצור האנרגיה שאתה יכול לצפות לו. היצרן ישתמש בחישוב המבוסס על הגורמים הבאים:

• עקומת הספק של טורבינות רוח מסוימות
• מהירות רוח שנתית ממוצעת באתר שלך
• גובה המגדל שאתם מתכננים להשתמש בו
• התפלגות תדירות הרוח - אומדן של מספר השעות שהרוח תנשוב בכל מהירות במהלך שנה ממוצעת.

על היצרן להתאים גם חישוב זה לגובה האתר שלך.

כדי לקבל הערכה ראשונית של ביצועי טורבינת רוח מסוימת, ניתן להשתמש בנוסחה הבאה:

AEO= 0.01328 D²ו³

אֵיפֹה:

• AEO = תפוקת אנרגיה שנתית (קילוואט-שעה/שנה)
• D = קוטר הרוטור, רגליים
• V = מהירות רוח שנתית ממוצעת, מייל לשעה (mph), באתר שלך

הערה: ההבדל בין הספק לאנרגיה הוא שהספק (קילוואט) הוא קצב צריכת החשמל, בעוד שאנרגיה (קילוואט-שעה) היא הכמות הנצרכת.

ניתן לחבר מערכות אנרגיית רוח קטנות למערכת חלוקת החשמל. אלה נקראות מערכות המחוברות לרשת החשמל. טורבינת רוח המחוברת לרשת יכולה להפחית את צריכת החשמל המסופקת על ידי חברת החשמל לתאורה, מכשירי חשמל וחימום חשמלי. אם הטורבינה אינה יכולה לספק את כמות האנרגיה הדרושה, חברת החשמל משלמת את ההפרש. כאשר מערכת הרוח מייצרת יותר חשמל ממה שמשק הבית שלך דורש, העודף נשלח או נמכר לחברת החשמל.

עם סוג זה של חיבור לרשת החשמל, טורבינת הרוח שלכם תפעל רק כאשר רשת החשמל זמינה. במהלך הפסקות חשמל, טורבינת הרוח נדרשת לכבות אותה עקב חששות בטיחותיים.

מערכות המחוברות לרשת יכולות להיות מעשיות אם מתקיימים התנאים הבאים:

• אתה גר באזור עם מהירות רוח שנתית ממוצעת של לפחות 10 מייל לשעה (4.5 מטרים לשנייה).
• חשמל המסופק על ידי שירותים ציבוריים יקר באזור שלך (כ-10-15 סנט לקילוואט-שעה).
• דרישות חברת החשמל לחיבור המערכת שלך לרשת החשמל שלה אינן יקרות באופן בלתי אפשרי.

ישנם תמריצים טובים למכירת חשמל עודף או לרכישת טורבינות רוח. תקנות פדרליות (באופן ספציפי, חוק רגולטורית השירות הציבורי משנת 1978, או PURPA) מחייבות חברות שירות להתחבר ולרכוש חשמל ממערכות אנרגיית רוח קטנות. עם זאת, עליך ליצור קשר עם חברת החשמל שלך לפני החיבור לקווי החלוקה שלה כדי לטפל בכל חשש לאיכות החשמל ולבטיחות.

חברת החשמל שלך יכולה לספק לך רשימה של דרישות לחיבור המערכת שלך לרשת החשמל. למידע נוסף, ראהמערכות אנרגיה ביתיות המחוברות לרשת החשמל.

ניתן להשתמש באנרגיית רוח במערכות שאינן מחוברות לרשת החשמל, הנקראות גם מערכות עצמאיות, שאינן מחוברות למערכת חלוקה או רשת חשמל. ביישומים אלה, ניתן להשתמש במערכות חשמל קטנות של רוח בשילוב עם רכיבים אחרים - כוללמערכת חשמל סולארית קטנה– ליצור מערכות חשמל היברידיות. מערכות חשמל היברידיות יכולות לספק חשמל אמין מחוץ לרשת החשמל עבור בתים, חוות או אפילו קהילות שלמות (למשל, פרויקט דיור משותף) הרחוקות מקווי החשמל הקרובים ביותר.

מערכת חשמל היברידית שאינה מחוברת לרשת החשמל עשויה להיות פרקטית עבורך אם הפריטים שלהלן מתארים את מצבך:

• אתה גר באזור עם מהירות רוח שנתית ממוצעת של לפחות 9 מייל לשעה (4.0 מטרים לשנייה).
• חיבור לרשת החשמל אינו זמין או שניתן לעשותו רק באמצעות שלוחה יקרה. עלות הנחת קו חשמל לאתר מרוחק כדי להתחבר לרשת החשמל יכולה להיות גבוהה, ונעה בין 15,000 דולר ליותר מ-50,000 דולר למייל, תלוי בשטח.
• אתם רוצים להשיג עצמאות אנרגטית מחברת החשמל.
• אתם רוצים לייצר חשמל נקי.

למידע נוסף, ראה הפעלת המערכת שלך מחוץ לרשת החשמל.