การติดตั้งและบำรุงรักษาระบบไฟฟ้าลมขนาดเล็ก

ผู้ผลิตระบบลมของคุณหรือตัวแทนจำหน่ายที่คุณซื้อระบบควรสามารถช่วยคุณติดตั้งระบบไฟฟ้าลมขนาดเล็กได้ คุณสามารถติดตั้งระบบด้วยตัวเองได้ แต่ก่อนจะเริ่มโครงการ ควรถามตัวเองก่อนว่า:

• ฉันสามารถเทฐานรากซีเมนต์ให้ถูกต้องได้ไหม?
• ฉันสามารถเข้าถึงลิฟต์หรือวิธีการสร้างหอคอยอย่างปลอดภัยได้หรือไม่
• ฉันทราบถึงความแตกต่างระหว่างสายไฟกระแสสลับ (AC) และกระแสตรง (DC) หรือไม่?
• ฉันมีความรู้เกี่ยวกับไฟฟ้าเพียงพอหรือไม่ที่จะเดินสายกังหันลมอย่างปลอดภัย?
• ฉันรู้วิธีการจัดการและติดตั้งแบตเตอรี่อย่างปลอดภัยหรือไม่

หากคุณตอบว่าไม่สำหรับคำถามข้างต้นข้อใดข้อหนึ่ง คุณควรเลือกให้ผู้รวมระบบหรือผู้ติดตั้งติดตั้งระบบของคุณ ติดต่อผู้ผลิตเพื่อขอความช่วยเหลือ หรือติดต่อสำนักงานพลังงานของรัฐและหน่วยงานสาธารณูปโภคในพื้นที่เพื่อขอรายชื่อผู้ติดตั้งระบบในพื้นที่ นอกจากนี้ คุณยังสามารถตรวจสอบรายชื่อผู้ให้บริการระบบพลังงานลมได้จากหน้าเหลือง

ช่างติดตั้งที่น่าเชื่อถืออาจให้บริการเพิ่มเติม เช่น การอนุญาต ตรวจสอบให้แน่ใจว่าช่างติดตั้งเป็นช่างไฟฟ้าที่มีใบอนุญาตหรือไม่ และขอข้อมูลอ้างอิงและตรวจสอบข้อมูลดังกล่าว คุณอาจต้องการตรวจสอบกับ Better Business Bureau ด้วย

หากติดตั้งและบำรุงรักษาอย่างถูกต้อง ระบบไฟฟ้าลมขนาดเล็กจะมีอายุการใช้งานนานถึง 20 ปีหรือมากกว่านั้น การบำรุงรักษาประจำปีอาจรวมถึง:

• ตรวจสอบและขันน็อตและการเชื่อมต่อไฟฟ้าตามความจำเป็น
• ตรวจสอบเครื่องจักรว่ามีการกัดกร่อนหรือไม่ และสายยึดมีแรงตึงที่เหมาะสมหรือไม่
• ตรวจสอบและเปลี่ยนเทปขอบด้านหน้าที่สึกหรอบนใบพัดกังหัน หากเหมาะสม
• การเปลี่ยนใบพัดกังหันและ/หรือลูกปืนหลังจาก 10 ปีหากจำเป็น

หากคุณไม่มีความเชี่ยวชาญในการบำรุงรักษาระบบ ผู้ติดตั้งของคุณอาจให้บริการและโปรแกรมการบำรุงรักษา

ผู้ผลิตหรือตัวแทนจำหน่ายระบบของคุณยังสามารถช่วยคุณค้นหาตำแหน่งที่ดีที่สุดสำหรับระบบลมของคุณได้อีกด้วย ข้อควรพิจารณาทั่วไปบางประการ ได้แก่:

• การพิจารณาทรัพยากรลม– หากคุณอาศัยอยู่ในพื้นที่ที่ซับซ้อน ควรเลือกสถานที่ติดตั้งอย่างระมัดระวัง หากคุณติดตั้งกังหันลมบนยอดเขาหรือบนเนินเขาที่มีลมแรง ตัวอย่างเช่น คุณจะสามารถเข้าถึงลมที่พัดเป็นประจำได้มากกว่าในร่องน้ำหรือบนเนินเขาที่ลมพัดผ่านในบริเวณเดียวกัน คุณสามารถมีแหล่งลมที่หลากหลายในบริเวณเดียวกันได้ นอกจากการวัดหรือค้นหาความเร็วลมประจำปีแล้ว คุณยังต้องทราบเกี่ยวกับทิศทางลมที่พัดเป็นประจำในบริเวณของคุณด้วย นอกจากการก่อตัวทางธรณีวิทยาแล้ว คุณยังต้องพิจารณาสิ่งกีดขวางที่มีอยู่ เช่น ต้นไม้ บ้าน และโรงเก็บของ คุณยังต้องวางแผนสำหรับสิ่งกีดขวางในอนาคต เช่น อาคารใหม่หรือต้นไม้ที่ยังไม่สูงเต็มที่ กังหันลมของคุณจะต้องติดตั้งเหนือลมของอาคารและต้นไม้ และต้องอยู่สูงจากอาคารหรือต้นไม้ใดๆ ในระยะ 300 ฟุต 30 ฟุต
• การพิจารณาระบบ– อย่าลืมเว้นที่ไว้สำหรับยกและลดเสาเพื่อการบำรุงรักษา หากเสาของคุณมีสายยึด คุณต้องเว้นที่ไว้สำหรับสายยึด ไม่ว่าระบบจะเป็นแบบสแตนด์อโลนหรือเชื่อมต่อกับกริด คุณจะต้องคำนึงถึงความยาวของสายที่เดินระหว่างกังหันและโหลด (บ้าน แบตเตอรี่ ปั๊มน้ำ ฯลฯ) ด้วย ความต้านทานของสายอาจทำให้สูญเสียไฟฟ้าได้มาก ยิ่งเดินสายยาวเท่าไร ไฟฟ้าก็จะสูญเสียมากขึ้นเท่านั้น การใช้สายที่มากขึ้นหรือใหญ่ขึ้นยังทำให้ต้นทุนการติดตั้งของคุณเพิ่มขึ้นอีกด้วย การสูญเสียสายจะมากขึ้นเมื่อคุณใช้ไฟฟ้ากระแสตรง (DC) แทนที่จะเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) หากคุณมีสายยาว ขอแนะนำให้แปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ

กังหันลมขนาดเล็กที่ใช้ในที่พักอาศัยโดยทั่วไปจะมีขนาดตั้งแต่ 400 วัตต์ถึง 20 กิโลวัตต์ ขึ้นอยู่กับปริมาณไฟฟ้าที่คุณต้องการผลิต

บ้านทั่วไปใช้ไฟฟ้าประมาณ 10,932 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อปี (ประมาณ 911 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อเดือน) ทั้งนี้ ขึ้นอยู่กับความเร็วลมเฉลี่ยในพื้นที่นั้น กังหันลมที่มีกำลังไฟฟ้าอยู่ในช่วง 5–15 กิโลวัตต์จึงจะตอบสนองความต้องการนี้ได้อย่างมีนัยสำคัญ กังหันลมขนาด 1.5 กิโลวัตต์จะตอบสนองความต้องการของบ้านที่ต้องการใช้ไฟฟ้า 300 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อเดือนในสถานที่ที่มีความเร็วลมเฉลี่ยต่อปี 14 ไมล์ต่อชั่วโมง (6.26 เมตรต่อวินาที)

เพื่อช่วยให้คุณกำหนดขนาดกังหันลมที่คุณต้องการได้ ให้กำหนดงบประมาณด้านพลังงานก่อน เนื่องจากประสิทธิภาพด้านพลังงานมักจะถูกกว่าการผลิตพลังงาน ดังนั้นการลดการใช้ไฟฟ้าในบ้านของคุณจึงน่าจะคุ้มทุนกว่าและจะช่วยลดขนาดกังหันลมที่คุณต้องการได้ด้วย

ความสูงของเสากังหันลมยังส่งผลต่อปริมาณไฟฟ้าที่กังหันลมจะผลิตได้อีกด้วย ผู้ผลิตควรช่วยคุณกำหนดความสูงของเสากังหันลมที่คุณต้องการ

การประมาณผลผลิตพลังงานรายปีจากกังหันลม (ในหน่วยกิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี) ถือเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการพิจารณาว่ากังหันลมและเสาส่งไฟฟ้าจะผลิตไฟฟ้าได้เพียงพอต่อความต้องการของคุณหรือไม่

ผู้ผลิตกังหันลมสามารถช่วยคุณประมาณการผลิตพลังงานที่คุณคาดหวังได้ ผู้ผลิตจะใช้การคำนวณโดยอิงจากปัจจัยเหล่านี้:

• กราฟกำลังกังหันลมโดยเฉพาะ
• ความเร็วลมเฉลี่ยรายปีที่ไซต์ของคุณ
• ความสูงของหอคอยที่คุณวางแผนจะใช้
• การกระจายความถี่ของลม – การประมาณจำนวนชั่วโมงที่ลมจะพัดที่ความเร็วแต่ละระดับตลอดทั้งปีโดยเฉลี่ย

ผู้ผลิตควรปรับการคำนวณนี้ให้เหมาะกับระดับความสูงของไซต์ของคุณด้วย

หากต้องการประมาณประสิทธิภาพเบื้องต้นของกังหันลมรุ่นใดรุ่นหนึ่ง คุณสามารถใช้สูตรต่อไปนี้ได้:

AEO= 0.01328ดี²วี³

ที่ไหน:

• AEO = ปริมาณผลผลิตพลังงานต่อปี (กิโลวัตต์-ชั่วโมง/ปี)
• D = เส้นผ่านศูนย์กลางโรเตอร์, ฟุต
• V = ความเร็วลมเฉลี่ยรายปี ไมล์ต่อชั่วโมง (mph) ที่ไซต์ของคุณ

หมายเหตุ: ความแตกต่างระหว่างกำลังไฟฟ้าและพลังงานคือ กำลังไฟฟ้า (กิโลวัตต์) คืออัตราการบริโภคไฟฟ้า ในขณะที่พลังงาน (กิโลวัตต์-ชั่วโมง) คือปริมาณที่ใช้ไป

ระบบพลังงานลมขนาดเล็กสามารถเชื่อมต่อกับระบบจำหน่ายไฟฟ้าได้ ซึ่งเรียกว่าระบบที่เชื่อมต่อกับกริด กังหันลมที่เชื่อมต่อกับกริดสามารถลดการใช้ไฟฟ้าที่จัดหาโดยบริษัทสาธารณูปโภคสำหรับแสงสว่าง เครื่องใช้ไฟฟ้า และความร้อนไฟฟ้า หากกังหันลมไม่สามารถส่งพลังงานในปริมาณที่คุณต้องการได้ บริษัทสาธารณูปโภคจะชดเชยส่วนต่างให้ เมื่อระบบพลังงานลมผลิตไฟฟ้าได้มากกว่าที่ครัวเรือนของคุณต้องการ ไฟฟ้าส่วนเกินจะถูกส่งหรือขายให้กับบริษัทสาธารณูปโภค

การเชื่อมต่อแบบกริดประเภทนี้จะทำให้กังหันลมของคุณทำงานได้เฉพาะเมื่อระบบไฟฟ้าพร้อมใช้งานเท่านั้น ในระหว่างที่ไฟฟ้าดับ กังหันลมจะต้องปิดตัวลงเนื่องจากข้อกังวลด้านความปลอดภัย

ระบบที่เชื่อมต่อกับกริดสามารถใช้งานได้จริงหากมีเงื่อนไขดังต่อไปนี้:

• คุณอาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีความเร็วลมเฉลี่ยรายปีอย่างน้อย 10 ไมล์ต่อชั่วโมง (4.5 เมตรต่อวินาที)
• ค่าไฟฟ้าจากสาธารณูปโภคมีราคาแพงในพื้นที่ของคุณ (ประมาณ 10–15 เซ็นต์ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง)
• ข้อกำหนดของบริษัทสาธารณูปโภคในการเชื่อมต่อระบบของคุณเข้ากับกริดไม่ได้มีราคาแพงจนเกินไป

มีแรงจูงใจที่ดีสำหรับการขายไฟฟ้าส่วนเกินหรือการซื้อกังหันลม กฎระเบียบของรัฐบาลกลาง (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พระราชบัญญัตินโยบายกำกับดูแลสาธารณูปโภค พ.ศ. 2521 หรือ PURPA) กำหนดให้สาธารณูปโภคเชื่อมต่อและซื้อพลังงานจากระบบพลังงานลมขนาดเล็ก อย่างไรก็ตาม คุณควรติดต่อสาธารณูปโภคของคุณก่อนเชื่อมต่อกับสายส่งไฟฟ้าเพื่อแก้ไขปัญหาด้านคุณภาพและความปลอดภัยของพลังงาน

ยูทิลิตี้ของคุณสามารถให้รายการข้อกำหนดสำหรับการเชื่อมต่อระบบของคุณกับกริดได้ สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดดูระบบพลังงานบ้านที่เชื่อมต่อกับกริด

พลังงานลมสามารถใช้ในระบบนอกโครงข่ายไฟฟ้า ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าระบบแบบสแตนด์อโลน ไม่ได้เชื่อมต่อกับระบบจ่ายไฟฟ้าหรือโครงข่ายไฟฟ้า ในการใช้งานเหล่านี้ ระบบไฟฟ้าลมขนาดเล็กสามารถใช้ร่วมกับส่วนประกอบอื่นๆ ได้ รวมถึงระบบไฟฟ้าโซล่าเซลล์ขนาดเล็ก– เพื่อสร้างระบบพลังงานไฮบริด ระบบพลังงานไฮบริดสามารถให้พลังงานนอกระบบที่เชื่อถือได้สำหรับบ้าน ฟาร์ม หรือแม้แต่ชุมชนทั้งหมด (เช่น โครงการบ้านร่วม) ที่อยู่ไกลจากสายสาธารณูปโภคที่ใกล้ที่สุด

ระบบไฟฟ้าไฮบริดแบบออฟกริดอาจเหมาะสำหรับคุณ หากรายการด้านล่างนี้อธิบายสถานการณ์ของคุณ:

• คุณอาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีความเร็วลมเฉลี่ยรายปีอย่างน้อย 9 ไมล์ต่อชั่วโมง (4.0 เมตรต่อวินาที)
• ไม่สามารถเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าได้ หรือสามารถทำได้โดยต้องต่อสายส่งไฟฟ้าซึ่งมีราคาแพง ค่าใช้จ่ายในการเดินสายไฟฟ้าไปยังสถานที่ห่างไกลเพื่อเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าอาจสูงเกินไป โดยอาจสูงถึง 15,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ ไปจนถึงมากกว่า 50,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ ต่อไมล์ ขึ้นอยู่กับสภาพภูมิประเทศ
• คุณต้องการได้รับอิสระด้านพลังงานจากสาธารณูปโภค
• คุณต้องการผลิตพลังงานสะอาด

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดดูการใช้งานระบบนอกระบบ