Instalación e mantemento dun sistema eléctrico de pequena enerxía eólica

O fabricante do teu sistema eólico ou o distribuidor onde o compraches debería poder axudarche a instalar o teu pequeno sistema eléctrico eólico. Podes instalar o sistema ti mesmo, pero antes de intentar o proxecto, faite as seguintes preguntas:

• Podo botar unha base de cemento axeitada?
• Teño acceso a un ascensor ou a algunha forma de erguer a torre de forma segura?
• Coñezo a diferenza entre o cableado de corrente alterna (CA) e o de corrente continua (CC)?
• Sei o suficiente sobre electricidade para cablear a miña turbina con seguridade?
• Sei como manipular e instalar as baterías de forma segura?

Se respondeu non a algunha das preguntas anteriores, probablemente debería optar por que o seu sistema o instale un integrador ou instalador de sistemas. Póñase en contacto co fabricante para obter axuda ou póñase en contacto coa oficina de enerxía do seu estado e coa empresa de servizos públicos local para obter unha lista de instaladores de sistemas locais. Tamén pode consultar as páxinas amarelas para obter información sobre os provedores de servizos de sistemas de enerxía eólica.

Un instalador con boa reputación pode ofrecer servizos adicionais como a obtención de permisos. Averigua se o instalador é un electricista autorizado, pídelle referencias e verifícaas. Tamén podes consultar coa Better Business Bureau.

Cunha instalación e un mantemento axeitados, un pequeno sistema eléctrico eólico debería durar ata 20 anos ou máis. O mantemento anual pode incluír:

• Comprobación e aperte dos parafusos e as conexións eléctricas segundo sexa necesario
• Comprobación da corrosión das máquinas e da tensión axeitada dos cables de suxeición
• Comprobación e substitución de calquera cinta de bordo dianteiro desgastada nas palas da turbina, se procede
• Substitución das palas e/ou os rolamentos da turbina despois de 10 anos se é necesario.

Se non tes os coñecementos necesarios para manter o sistema, o teu instalador pode proporcionarche un programa de servizo e mantemento.

O fabricante ou distribuidor do sistema tamén pode axudarche a atopar a mellor localización para o teu sistema eólico. Algunhas consideracións xerais inclúen:

• Consideracións sobre os recursos eólicos– Se vives nun terreo complexo, ten coidado ao elixir o lugar de instalación. Se colocas o aeroxerador na cima ou na ladeira ventosa dun outeiro, por exemplo, terás máis acceso aos ventos predominantes que nun barranco ou na ladeira de sotavento (abrigada) dun outeiro na mesma propiedade. Podes ter recursos eólicos variados dentro da mesma propiedade. Ademais de medir ou coñecer as velocidades anuais do vento, debes coñecer as direccións predominantes do vento no teu lugar. Ademais das formacións xeolóxicas, debes ter en conta os obstáculos existentes, como árbores, casas e galpóns. Tamén debes planificar as futuras obstrucións, como edificios novos ou árbores que non alcanzaron a súa altura máxima. O aeroxerador debe estar situado a barlovento de calquera edificio e árbore, e debe estar 9 metros por riba de calquera cousa que se atope a menos de 91 metros.
• Consideracións do sistema– Asegúrate de deixar espazo dabondo para subir e baixar a torre para o mantemento. Se a torre está suxeita a tirantes, debes deixar espazo para os cables de suxeición. Tanto se o sistema é independente como se está conectado á rede, tamén terás que ter en conta a lonxitude do cable entre a turbina e a carga (casa, baterías, bombas de auga, etc.). Pódese perder unha cantidade substancial de electricidade como resultado da resistencia do cable: canto máis longo sexa o cable, máis electricidade se perderá. Usar máis cable ou un cable máis grande tamén aumentará o custo da instalación. As perdas no cable son maiores cando se usa corrente continua (CC) en lugar de corrente alterna (CA). Se tes un cable longo, é recomendable invertir de CC a CA.

Os pequenos aeroxeradores empregados en aplicacións residenciais adoitan ter unha potencia que vai dende os 400 vatios ata os 20 quilovatios, dependendo da cantidade de electricidade que se queira xerar.

Unha vivenda típica usa aproximadamente 10.932 quilovatios-hora de electricidade ao ano (uns 911 quilovatios-hora ao mes). Dependendo da velocidade media do vento na zona, requiriríase un aeroxerador cunha potencia nominal de entre 5 e 15 quilovatios para contribuír significativamente a esta demanda. Un aeroxerador de 1,5 quilovatios satisfará as necesidades dunha vivenda que require 300 quilovatios-hora ao mes nunha localización cunha velocidade media anual do vento de 14 millas por hora (6,26 metros por segundo).

Para axudarche a determinar o tamaño da turbina que necesitas, primeiro establece un orzamento enerxético. Dado que a eficiencia enerxética adoita ser máis barata que a produción de enerxía, reducir o consumo de electricidade da túa casa probablemente será máis rendible e reducirá o tamaño da turbina eólica que necesitas.

A altura da torre dun aeroxerador tamén afecta á cantidade de electricidade que xerará. Un fabricante debería axudarche a determinar a altura da torre que necesitarás.

Unha estimación da produción anual de enerxía dun aeroxerador (en quilovatios-hora por ano) é a mellor maneira de determinar se este e a torre producirán electricidade suficiente para satisfacer as túas necesidades.

Un fabricante de aeroxeradores pode axudarche a estimar a produción de enerxía que podes esperar. O fabricante empregará un cálculo baseado nestes factores:

• Curva de potencia particular dos aeroxeradores
• Velocidade media anual do vento no seu emprazamento
• Altura da torre que planeas usar
• Distribución de frecuencia do vento: unha estimación do número de horas que o vento soprará a cada velocidade durante un ano medio.

O fabricante tamén debería axustar este cálculo á elevación do teu sitio.

Para obter unha estimación preliminar do rendemento dun aeroxerador en particular, pódese usar a seguinte fórmula:

AEO= 0,01328 D²V³

Onde:

• AEO = Produción enerxética anual (quilovatios-hora/ano)
• D = Diámetro do rotor, pés
• V = Velocidade media anual do vento, en millas por hora (mph), no seu emprazamento

Nota: a diferenza entre potencia e enerxía é que a potencia (quilovatios) é a velocidade á que se consume a electricidade, mentres que a enerxía (quilovatios-hora) é a cantidade consumida.

Os pequenos sistemas de enerxía eólica pódense conectar ao sistema de distribución de electricidade. Estes chámanse sistemas conectados á rede. Un aeroxerador conectado á rede pode reducir o consumo de electricidade subministrada pola empresa de servizos públicos para iluminación, electrodomésticos e calefacción eléctrica. Se o aeroxerador non pode subministrar a cantidade de enerxía que necesitas, a empresa de servizos públicos compensa a diferenza. Cando o sistema eólico produce máis electricidade da que necesita o teu fogar, o exceso envíase ou véndese á empresa de servizos públicos.

Con este tipo de conexión á rede, o aeroxerador só funcionará cando a rede eléctrica estea dispoñible. Durante os cortes de enerxía, o aeroxerador debe apagarse por motivos de seguridade.

Os sistemas conectados á rede poden ser prácticos se se dan as seguintes condicións:

• Vives nunha zona cunha velocidade media anual do vento de polo menos 10 millas por hora (4,5 metros por segundo).
• A electricidade subministrada polas empresas de servizos públicos é cara na túa zona (uns 10-15 céntimos por quilovatio-hora).
• Os requisitos da empresa de servizos públicos para conectar o teu sistema á súa rede non son prohibitivamente caros.

Hai bos incentivos para a venda de electricidade excedente ou para a compra de aeroxeradores. As regulacións federais (especificamente, a Lei de políticas reguladoras de servizos públicos de 1978, ou PURPA) esixen que as empresas de servizos públicos se conecten e compren enerxía de pequenos sistemas de enerxía eólica. Non obstante, debes contactar coa túa empresa de servizos públicos antes de conectarte ás súas liñas de distribución para abordar calquera problema de calidade e seguridade da enerxía.

A súa empresa de servizos públicos pode proporcionarlle unha lista de requisitos para conectar o seu sistema á rede. Para obter máis información, consultesistemas enerxéticos domésticos conectados á rede.

A enerxía eólica pódese empregar en sistemas illados da rede, tamén chamados sistemas independentes, non conectados a un sistema ou rede de distribución eléctrica. Nestas aplicacións, os pequenos sistemas eléctricos eólicos pódense empregar en combinación con outros compoñentes, incluíndo unpequeno sistema eléctrico solar– para crear sistemas de enerxía híbridos. Os sistemas de enerxía híbridos poden proporcionar enerxía fiable fóra da rede para fogares, granxas ou mesmo comunidades enteiras (un proxecto de vivenda colectiva, por exemplo) que estean lonxe das liñas de servizos públicos máis próximas.

Un sistema eléctrico híbrido e illado da rede pode ser práctico para ti se os seguintes elementos describen a túa situación:

• Vives nunha zona cunha velocidade media anual do vento de polo menos 9 millas por hora (4,0 metros por segundo).
• Non hai conexión á rede dispoñible ou só se pode facer mediante unha extensión custosa. O custo de tender unha liña eléctrica ata un lugar remoto para conectarse á rede eléctrica pode ser prohibitivo, e oscila entre os 15 000 $ e máis de 50 000 $ por milla, dependendo do terreo.
• Queres acadar a independencia enerxética da empresa de servizos públicos.
• Queres xerar enerxía limpa.

Para obter máis información, consulte o funcionamento do sistema fóra da rede.