Instal·lació i manteniment d'un sistema elèctric de petita energia eòlica

El fabricant del vostre sistema eòlic, o el distribuïdor on el vau comprar, us hauria de poder ajudar a instal·lar el vostre petit sistema elèctric eòlic. Podeu instal·lar el sistema vosaltres mateixos, però abans d'intentar el projecte, feu-vos les preguntes següents:

• Puc abocar una base de ciment adequada?
• Tinc accés a un ascensor o a alguna manera de muntar la torre de manera segura?
• Conec la diferència entre el cablejat de corrent altern (CA) i el de corrent continu (CC)?
• En sé prou d'electricitat per cablejar la meva turbina de manera segura?
• Sé com manipular i instal·lar les piles de manera segura?

Si heu respost que no a alguna de les preguntes anteriors, probablement hauríeu d'optar per que us instal·li el sistema un integrador o instal·lador de sistemes. Poseu-vos en contacte amb el fabricant per obtenir ajuda o poseu-vos en contacte amb l'oficina d'energia del vostre estat i la companyia elèctrica local per obtenir una llista d'instal·ladors de sistemes locals. També podeu consultar les pàgines grogues per a proveïdors de serveis de sistemes d'energia eòlica.

Un instal·lador de confiança pot oferir serveis addicionals com ara permisos. Esbrineu si l'instal·lador és un electricista amb llicència, demaneu referències i verifiqueu-les. També podeu consultar amb el Better Business Bureau.

Amb una instal·lació i un manteniment adequats, un sistema elèctric eòlic petit hauria de durar fins a 20 anys o més. El manteniment anual pot incloure:

• Comprovació i estrenyiment de cargols i connexions elèctriques segons calgui
• Comprovació de la corrosió de les màquines i de la tensió adequada dels cables de subjecció
• Comprovació i substitució de qualsevol cinta de vora davantera desgastada a les pales de la turbina, si escau
• Substitució de les pales i/o els coixinets de la turbina després de 10 anys si cal.

Si no teniu els coneixements necessaris per mantenir el sistema, l'instal·lador us pot proporcionar un programa de servei i manteniment.

El fabricant o distribuïdor del vostre sistema també us pot ajudar a trobar la millor ubicació per al vostre sistema eòlic. Algunes consideracions generals inclouen:

• Consideracions sobre els recursos eòlics– Si viviu en un terreny complex, aneu amb compte a l'hora de seleccionar el lloc d'instal·lació. Si col·loqueu l'aerogenerador al cim o al vessant ventós d'un turó, per exemple, tindreu més accés als vents predominants que en un barranc o al vessant sotavent (resguardat) d'un turó a la mateixa propietat. Podeu tenir recursos eòlics variats dins de la mateixa propietat. A més de mesurar o esbrinar les velocitats anuals del vent, heu de conèixer les direccions predominants del vent al vostre emplaçament. A més de les formacions geològiques, heu de tenir en compte els obstacles existents, com ara arbres, cases i coberts. També heu de planificar futures obstruccions, com ara edificis nous o arbres que no han arribat a la seva alçada completa. L'aerogenerador ha d'estar situat a sobrevent de qualsevol edifici i arbre, i ha d'estar 9 metres per sobre de qualsevol cosa que es trobi a menys de 90 metres.
• Consideracions del sistema– Assegureu-vos de deixar prou espai per pujar i baixar la torre per al manteniment. Si la torre està subjectada, heu de deixar espai per als cables de subjecció. Tant si el sistema és independent com si està connectat a la xarxa, també haureu de tenir en compte la longitud del cable entre la turbina i la càrrega (casa, bateries, bombes d'aigua, etc.). Es pot perdre una quantitat substancial d'electricitat a causa de la resistència del cable: com més llarg sigui el cable, més electricitat es perd. L'ús de més cable o un cable més gran també augmentarà el cost d'instal·lació. Les pèrdues del cable són més grans quan es té corrent continu (CC) en lloc de corrent altern (CA). Si teniu un cable llarg, és recomanable invertir de CC a CA.

Els aerogeneradors petits que s'utilitzen en aplicacions residencials solen tenir una potència que va dels 400 watts als 20 quilowatts, depenent de la quantitat d'electricitat que es vulgui generar.

Una llar típica utilitza aproximadament 10.932 quilowatts-hora d'electricitat a l'any (uns 911 quilowatts-hora al mes). Depenent de la velocitat mitjana del vent a la zona, es necessitaria un aerogenerador amb una potència nominal d'entre 5 i 15 quilowatts per contribuir significativament a aquesta demanda. Un aerogenerador d'1,5 quilowatts satisfarà les necessitats d'una llar que requereixi 300 quilowatts-hora al mes en una ubicació amb una velocitat mitjana anual del vent de 14 milles per hora (6,26 metres per segon).

Per ajudar-vos a determinar quina mida de turbina necessiteu, primer establiu un pressupost energètic. Com que l'eficiència energètica sol ser menys costosa que la producció d'energia, reduir el consum d'electricitat de la vostra llar probablement serà més rendible i reduirà la mida de la turbina eòlica que necessiteu.

L'alçada de la torre d'un aerogenerador també afecta la quantitat d'electricitat que generarà. Un fabricant us hauria d'ajudar a determinar l'alçada de la torre que necessiteu.

Una estimació de la producció anual d'energia d'un aerogenerador (en quilowatts-hora per any) és la millor manera de determinar si aquest aerogenerador i la torre produiran prou electricitat per satisfer les vostres necessitats.

Un fabricant d'aerogeneradors us pot ajudar a estimar la producció d'energia que podeu esperar. El fabricant utilitzarà un càlcul basat en aquests factors:

• Corba de potència particular dels aerogeneradors
• Velocitat mitjana anual del vent al vostre lloc
• Alçada de la torre que teniu previst utilitzar
• Distribució de freqüència del vent: una estimació del nombre d'hores que el vent bufarà a cada velocitat durant un any mitjà.

El fabricant també hauria d'ajustar aquest càlcul a l'elevació del vostre lloc.

Per obtenir una estimació preliminar del rendiment d'un aerogenerador en particular, podeu utilitzar la fórmula següent:

AEO= 0,01328 D²V³

On:

• AEO = Producció energètica anual (quilowatts-hora/any)
• D = Diàmetre del rotor, peus
• V = Velocitat mitjana anual del vent, en milles per hora (mph), al vostre lloc

Nota: la diferència entre potència i energia és que la potència (quilowatts) és la velocitat a la qual es consumeix l'electricitat, mentre que l'energia (quilowatts-hora) és la quantitat consumida.

Els petits sistemes d'energia eòlica es poden connectar al sistema de distribució d'electricitat. Aquests s'anomenen sistemes connectats a la xarxa. Un aerogenerador connectat a la xarxa pot reduir el consum d'electricitat subministrada per la companyia elèctrica per a la il·luminació, els electrodomèstics i la calefacció elèctrica. Si l'aerogenerador no pot subministrar la quantitat d'energia que necessiteu, la companyia elèctrica compensa la diferència. Quan el sistema eòlic produeix més electricitat de la que necessita la vostra llar, l'excés s'envia o es ven a la companyia elèctrica.

Amb aquest tipus de connexió a la xarxa, l'aerogenerador només funcionarà quan la xarxa elèctrica estigui disponible. Durant els talls de corrent, l'aerogenerador s'ha d'apagar per motius de seguretat.

Els sistemes connectats a la xarxa poden ser pràctics si es donen les condicions següents:

• Vius en una zona amb una velocitat mitjana anual del vent d'almenys 10 milles per hora (4,5 metres per segon).
• L'electricitat subministrada per les empreses de serveis públics és cara a la teva zona (uns 10-15 cèntims per quilowatt-hora).
• Els requisits de la companyia elèctrica per connectar el vostre sistema a la xarxa no són prohibitivament cars.

Hi ha bons incentius per a la venda d'excés d'electricitat o per a la compra d'aerogeneradors. Les regulacions federals (específicament, la Llei de polítiques reguladores de serveis públics de 1978, o PURPA) exigeixen que les companyies elèctriques es connectin i comprin energia de petits sistemes d'energia eòlica. Tanmateix, heu de contactar amb la vostra companyies elèctriques abans de connectar-vos a les seves línies de distribució per abordar qualsevol problema de qualitat i seguretat de l'energia.

La teva companyia elèctrica et pot proporcionar una llista de requisits per connectar el teu sistema a la xarxa. Per a més informació, consultasistemes energètics domèstics connectats a la xarxa.

L'energia eòlica es pot utilitzar en sistemes fora de la xarxa, també anomenats sistemes autònoms, no connectats a un sistema o xarxa de distribució elèctrica. En aquestes aplicacions, els petits sistemes elèctrics eòlics es poden utilitzar en combinació amb altres components, incloent-hi unpetit sistema elèctric solar– per crear sistemes d'energia híbrids. Els sistemes d'energia híbrids poden proporcionar energia fiable fora de la xarxa per a llars, granges o fins i tot comunitats senceres (un projecte de cohabitatge, per exemple) que es troben lluny de les línies de serveis públics més properes.

Un sistema elèctric híbrid i aïllat de la xarxa pot ser pràctic per a tu si els elements següents descriuen la teva situació:

• Vius en una zona amb una velocitat mitjana anual del vent d'almenys 9 milles per hora (4,0 metres per segon).
• No hi ha connexió a la xarxa disponible o només es pot fer mitjançant una extensió costosa. El cost de connectar una línia elèctrica a un lloc remot amb la xarxa elèctrica pot ser prohibitiu, i pot oscil·lar entre els 15.000 i els més de 50.000 dòlars per milla, depenent del terreny.
• Voleu aconseguir la independència energètica de la companyia elèctrica.
• T'agradaria generar energia neta.

Per obtenir més informació, consulteu l'apartat de funcionament del sistema fora de la xarxa.