Memasang dan Memelihara Sistem Listrik Angin Kecil

Jika Anda melakukan langkah - langkah perencanaan untuk mengevaluasi apakah sistem listrik angin kecil akan berfungsi di lokasi Anda, Anda sudah memiliki gambaran umum tentang:

Jumlah angin di situs Anda
Persyaratan dan perjanjian zonasi di wilayah Anda
Ekonomi, pengembalian, dan insentif memasang sistem angin di situs Anda.

Sekarang, saatnya untuk melihat masalah yang terkait dengan pemasangan sistem angin:

Penentuan lokasi - atau mencari lokasi terbaik - untuk sistem Anda
Memperkirakan keluaran energi tahunan sistem dan memilih turbin dan menara dengan ukuran yang tepat
Memutuskan apakah akan menghubungkan sistem ke jaringan listrik atau tidak.

Instalasi dan Perawatan

Produsen sistem angin Anda, atau dealer tempat Anda membelinya, harus dapat membantu Anda memasang sistem pembangkit listrik tenaga angin kecil Anda. Anda dapat menginstal sistem sendiri - tetapi sebelum mencoba proyek, tanyakan pada diri Anda pertanyaan-pertanyaan berikut:

Bisakah saya menuangkan pondasi semen yang tepat?
Apakah saya memiliki akses ke lift atau cara mendirikan menara dengan aman?
Apakah saya tahu perbedaan antara kabel arus bolak-balik (AC) dan arus searah (DC)?
Apakah saya cukup tahu tentang listrik untuk memasang kabel turbin dengan aman?
Apakah saya tahu cara menangani dan memasang baterai dengan aman?

Jika Anda menjawab tidak untuk salah satu pertanyaan di atas, Anda mungkin harus memilih agar sistem Anda diinstal oleh integrator atau penginstal sistem. Hubungi pabrikan untuk mendapatkan bantuan, atau hubungi kantor energi negara bagian dan utilitas lokal Anda untuk daftar installer sistem lokal. Anda juga dapat memeriksa halaman kuning untuk penyedia layanan sistem energi angin.

Pemasang yang kredibel dapat memberikan layanan tambahan seperti perizinan. Cari tahu apakah penginstal adalah ahli listrik berlisensi, dan mintalah referensi dan periksa. Anda mungkin juga ingin menanyakan pada Better Business Bureau.

Dengan pemasangan dan pemeliharaan yang tepat, sistem listrik angin kecil dapat bertahan hingga 20 tahun atau lebih. Pemeliharaan tahunan dapat meliputi:

Memeriksa dan mengencangkan baut dan sambungan listrik seperlunya
Memeriksa mesin untuk korosi dan kabel pria untuk tegangan yang tepat
Memeriksa dan mengganti pita tepi depan yang aus pada bilah turbin, jika sesuai
Mengganti bilah turbin dan / atau bantalan setelah 10 tahun jika diperlukan.

Jika Anda tidak memiliki keahlian untuk memelihara sistem, pemasang Anda mungkin menyediakan program servis dan pemeliharaan.

Penempatan Sistem Angin Listrik Kecil

Produsen atau dealer sistem Anda juga dapat membantu Anda menemukan lokasi terbaik untuk sistem angin Anda. Beberapa pertimbangan umum meliputi:

Pertimbangan Sumber Daya Angin - Jika Anda tinggal di medan yang kompleks, berhati-hatilah dalam memilih lokasi pemasangan. Jika Anda menempatkan turbin angin di atas atau di sisi bukit yang berangin, misalnya, Anda akan memiliki lebih banyak akses ke arah angin daripada di selokan atau di sisi bawah angin (terlindung) dari bukit di properti yang sama. Anda dapat memiliki sumber daya angin yang bervariasi di dalam properti yang sama. Selain mengukur atau mencari tahu tentang kecepatan angin tahunan, Anda perlu mengetahui tentang arah angin yang berlaku di lokasi Anda. Selain formasi geologis, Anda perlu memperhatikan kendala yang ada, seperti pohon, rumah, dan gudang. Anda juga perlu merencanakan penghalang di masa mendatang, seperti bangunan atau pohon baru yang belum mencapai ketinggian maksimalnya. Turbin Anda harus ditempatkan melawan arah angin dari setiap bangunan dan pepohonan,
Pertimbangan Sistem - Pastikan untuk menyisakan cukup ruang untuk menaikkan dan menurunkan menara untuk pemeliharaan. Jika menara Anda diikat, Anda harus memberikan ruang untuk kabel pria. Apakah sistem itu berdiri sendiri atau terhubung dengan jaringan, Anda juga perlu mempertimbangkan panjang kabel antara turbin dan beban (rumah, baterai, pompa air, dll.). Sejumlah besar listrik dapat hilang karena resistansi kawat — semakin lama kabel dijalankan, semakin banyak listrik yang hilang. Menggunakan kabel yang lebih banyak atau lebih besar juga akan meningkatkan biaya pemasangan Anda. Kerugian wire run Anda lebih besar ketika Anda memiliki arus searah (DC) daripada arus bolak-balik (AC). Jika Anda memiliki kabel yang panjang, disarankan untuk membalikkan DC ke AC.

Mengukur Turbin Angin Kecil

Turbin angin kecil yang digunakan dalam aplikasi perumahan biasanya berukuran mulai dari 400 watt hingga 20 kilowatt, tergantung pada jumlah listrik yang ingin Anda hasilkan.

Sebuah rumah biasa menggunakan sekitar 10.932 kilowatt-jam listrik per tahun (sekitar 911 kilowatt-jam per bulan). Tergantung pada kecepatan angin rata-rata di daerah tersebut, turbin angin dengan kisaran 5–15 kilowatt akan dibutuhkan untuk memberikan kontribusi yang signifikan terhadap permintaan ini. Turbin angin 1,5 kilowatt akan memenuhi kebutuhan rumah yang membutuhkan 300 kilowatt-jam per bulan di lokasi dengan kecepatan angin rata-rata tahunan 14 mil per jam (6,26 meter per detik).

Untuk membantu Anda menentukan ukuran turbin yang Anda perlukan, pertama-tama buatlah anggaran energi. Karena efisiensi energi biasanya lebih murah daripada produksi energi, mengurangi penggunaan listrik rumah Anda mungkin akan lebih hemat biaya dan akan mengurangi ukuran turbin angin yang Anda butuhkan.

Ketinggian menara turbin angin juga mempengaruhi berapa banyak listrik yang akan dihasilkan oleh turbin tersebut. Pabrikan harus membantu Anda menentukan ketinggian menara yang Anda perlukan.

Memperkirakan Output Energi Tahunan

Perkiraan keluaran energi tahunan dari turbin angin (dalam kilowatt-jam per tahun) adalah cara terbaik untuk menentukan apakah turbin dan menara akan menghasilkan listrik yang cukup untuk memenuhi kebutuhan Anda.

Produsen turbin angin dapat membantu Anda memperkirakan produksi energi yang dapat Anda harapkan. Pabrikan akan menggunakan kalkulasi berdasarkan faktor-faktor ini:

Kurva daya turbin angin tertentu
Kecepatan angin tahunan rata-rata di situs Anda
Ketinggian menara yang akan Anda gunakan
Distribusi frekuensi angin - perkiraan jumlah jam angin akan bertiup pada setiap kecepatan selama rata-rata tahun.

Pabrikan juga harus menyesuaikan penghitungan ini untuk ketinggian situs Anda.

Untuk mendapatkan perkiraan awal kinerja turbin angin tertentu, Anda dapat menggunakan rumus berikut:

AEO = 0,01328 D ² V ³

Dimana:

AEO = Output energi tahunan (kilowatt-jam / tahun)
D = Diameter rotor, kaki
V = Kecepatan angin rata-rata tahunan, mil per jam (mph), di situs Anda

Catatan: perbedaan antara daya dan energi adalah bahwa daya (kilowatt) adalah laju di mana listrik dikonsumsi, sedangkan energi (kilowatt-jam) adalah kuantitas yang dikonsumsi.

Sistem Listrik Angin Kecil yang Terhubung ke Jaringan

Sistem energi angin kecil dapat dihubungkan ke sistem distribusi listrik. Ini disebut sistem yang terhubung dengan jaringan. Turbin angin yang terhubung ke jaringan dapat mengurangi konsumsi listrik yang disuplai utilitas untuk penerangan, peralatan, dan panas listrik. Jika turbin tidak dapat memberikan jumlah energi yang Anda butuhkan, utilitas yang membuat perbedaan. Ketika sistem angin menghasilkan lebih banyak listrik daripada yang dibutuhkan rumah tangga Anda, kelebihannya dikirim atau dijual ke utilitas.

Dengan jenis sambungan jaringan ini, turbin angin Anda hanya akan beroperasi jika jaringan utilitas tersedia. Selama pemadaman listrik, turbin angin harus dimatikan karena alasan keamanan.

Sistem yang terhubung dengan jaringan dapat menjadi praktis jika kondisi berikut terjadi:

Anda tinggal di daerah dengan kecepatan angin tahunan rata-rata setidaknya 10 mil per jam (4,5 meter per detik).
Listrik yang dipasok oleh utilitas mahal di daerah Anda (sekitar 10–15 sen per kilowatt-hour).
Persyaratan utilitas untuk menghubungkan sistem Anda ke jaringannya tidak terlalu mahal.

Ada insentif yang baik untuk penjualan kelebihan listrik atau untuk pembelian turbin angin. Peraturan federal (khususnya, Undang-Undang Kebijakan Pengaturan Utilitas Umum 1978, atau PURPA) mengharuskan utilitas untuk terhubung dengan dan membeli daya dari sistem energi angin kecil. Namun, Anda harus menghubungi utilitas Anda sebelum menghubungkan ke jalur distribusinya untuk mengatasi masalah kualitas daya dan keamanan.

Utilitas Anda dapat memberi Anda daftar persyaratan untuk menghubungkan sistem Anda ke grid. Untuk informasi lebih lanjut, lihat sistem energi rumah yang terhubung ke jaringan .

Tenaga Angin dalam Sistem Stand-Alone

Tenaga angin dapat digunakan dalam sistem off-grid, juga disebut sistem yang berdiri sendiri, tidak terhubung ke sistem atau jaringan distribusi listrik. Dalam aplikasi ini, sistem listrik tenaga angin kecil dapat digunakan dalam kombinasi dengan komponen lain - termasuk sistem listrik tenaga surya kecil - untuk membuat sistem tenaga hibrida . Sistem tenaga hibrida dapat menyediakan daya off-grid yang andal untuk rumah, pertanian, atau bahkan seluruh komunitas (proyek perumahan bersama, misalnya) yang jauh dari jalur utilitas terdekat.

Sistem listrik hybrid off-grid mungkin praktis untuk Anda jika item di bawah ini menjelaskan situasi Anda:

Anda tinggal di daerah dengan kecepatan angin tahunan rata-rata setidaknya 9 mil per jam (4,0 meter per detik).
Sambungan jaringan tidak tersedia atau hanya dapat dilakukan melalui ekstensi yang mahal. Biaya menjalankan saluran listrik ke lokasi terpencil untuk dihubungkan dengan jaringan utilitas bisa mahal, mulai dari $ 15.000 hingga lebih dari $ 50.000 per mil, tergantung pada medan.
Anda ingin mendapatkan kebebasan energi dari utilitas.
Anda ingin menghasilkan tenaga yang bersih.