science >> Wetenschap >  >> Energie

Kleine windenergiesystemen voor de huiseigenaar

Hoeveel u uw energiekosten kunt verlagen met een klein windenergiesysteem hangt af van uw locatie en de details van het systeem dat u installeert. Voordat u begint, moet u ervoor zorgen dat uw budget alle essentiële componenten omvat. De hoeveelheid energie die je kunt produceren, is afhankelijk van je locatie en de hoeveelheid wind die je normaal krijgt. Nadat u deze factoren hebt geëvalueerd, kunt u beslissen of een windenergiesysteem voor uw huis logisch voor u is.

Turbine

De windturbine bestaat uit een rotor met bladen, een generator en een staart die ervoor zorgt dat de turbine in de wind wijst. Turbines zijn uitgerust met apparaten die ze uitschakelen als de wind te hard waait om ze tegen beschadiging te beschermen. Een typische woning vereist een windturbine met een nominaal vermogen tussen 5 en 15 kilowatt om een ​​belangrijke bijdrage aan de elektriciteitsbehoefte te leveren. De hoeveelheid energie die de turbine per jaar genereert, is afhankelijk van de hoeveelheid wind die u in uw gebied krijgt en van welk percentage van de tijd dat de windturbine loopt. U kunt de windkaarten van het Wind Powering America-programma van het Amerikaanse Ministerie van Energie gebruiken om de gemiddelde windsnelheid voor uw locatie te bepalen. De turbinespecificaties vertellen u hoeveel vermogen de turbine produceert voor een specifieke windsnelheid en u kunt dan inschatten hoeveel stroom de turbine per jaar met die snelheid genereert. Zorg ervoor dat u er rekening mee houdt in hoeverre de turbine zal werken tussen de keren dat de wind te zwak of te sterk is.

Toren

De windturbinetoren verhoogt de windturbine naar een hoogte waar de wind is sterker en minder woelig. De windkaarten van het Amerikaanse ministerie van energie zijn voor torens van ongeveer 100 meter hoog en het verminderen van de hoogte tot 60 voet vermindert windenergie met ongeveer 10 procent. Windstoten verminderen de efficiëntie van de turbine voor lagere torens. Keramische torens zijn minder duur, maar hebben veel ruimte nodig om de jongens te bevestigen, terwijl zelfdragende torens compacter, maar duurder zijn. Torens die kunnen worden verlaagd zijn handiger omdat windturbines af en toe onderhoud en reparatie nodig hebben. Tilt-down torens kunnen ook worden verlaagd tijdens slecht weer om de apparatuur te beschermen.

Regelingen

De meeste residentiële windturbines produceren gelijkstroom elektriciteit in variërende hoeveelheden, afhankelijk van de wind. Een controller houdt de spanning op het juiste niveau voor het opladen van batterijen of voor het voeden van een omvormer die de gelijkstroom wijzigt in wisselstroom voor gebruik in uw huis. U hebt waarschijnlijk een elektricien met een licentie nodig om deze componenten op uw elektrische systeem aan te sluiten, zodat ze automatisch werken om de benodigde energie te leveren.

Batterijen

Als uw systeem is bedoeld om al uw apparatuur te leveren stroom en houd je uit het net, batterijen zullen moeten worden gebruikt om stroom te leveren als er geen wind is. De gelijkstroom van de controller laadt de batterijen op, die de omvormer van stroom voorzien om uw huis te voeden wanneer er geen andere bron van elektriciteit is. Batterijen moeten uit de buurt van woongebieden worden geplaatst, omdat ze bijtende chemicaliën of explosieve dampen kunnen lekken.

Rasterverbinding

In sommige rechtsgebieden kunt u overtollige stroom via een netwerkaansluiting terug verkopen aan het hulpprogramma. Uw lokale hulpprogramma geeft de details over hoe u het moet configureren. Een dergelijke verbinding kan u helpen om voor uw installatie te betalen in gevallen waar het hulpprogramma u voor stroom tegoed levert tegen hetzelfde tarief dat u betaalt. Als de snelheid die het hulpprogramma betaalt lager is, zoals het groothandelspercentage van slechts een paar cent per kilowattuur, kan de bijdrage vrij klein zijn.

Typen windturbines

Terwijl de horizontale as windturbines zijn de meest voorkomende, huiseigenaren en exploitanten van landbouwmachines kunnen windturbines met verticale as installeren zonder toren en in turbulente windomstandigheden. Deze typen turbines zijn minder efficiënt dan turbines met horizontale assen, maar de robuuste en basiseenheden met eenvoudige ontwerpen zijn geschikt voor doe-het-zelf installatie. Dergelijke turbines zijn vooral effectief voor taken op afstand, zoals het laten lopen van elektrische pompen om water uit putten in tanks te halen of voor irrigatie.