Installation und Wartung einer kleinen Windkraftanlage

Nachdem wir die Planungsphase durchlaufen und beurteilt hatten, ob eine kleine Windturbine für den Hausgebrauch an einem bestimmten Standort funktionieren würde, wurden allgemeine Informationen eingeholt:

• Das Windaufkommen an dem betreffenden Standort.
• Anforderungen an die Zoneneinteilung und Vorschriften in der Region.
• Die Wirtschaftlichkeit, die Amortisationsdauer und die Anreize, die mit der Installation einer Windkraftanlage verbunden sind.

Nun ist es an der Zeit, sich mit den Fragen zu befassen, die mit der Installation einer Windkraftanlage verbunden sind:

• Die Wahl des optimalen Standorts für die Anlage.
• Schätzung der jährlichen Energieproduktion und Auswahl der geeigneten Turbinen- und Mastgröße.
• Entscheidung darüber, wie die Anlage an das Stromnetz angeschlossen werden soll.

Installation und Wartung. Das System sollte von einem professionellen Installateur installiert werden. Ein zuverlässiger Spezialist kann zusätzliche Dienstleistungen anbieten, wie z.B. die Einholung der erforderlichen Genehmigungen. Prüfen Sie, ob der Installateur über eine elektrische Lizenz verfügt, fragen Sie nach Referenzen und überprüfen Sie diese. Sie können sich auch an Ihr lokales Better Business Bureau wenden.

Bei ordnungsgemäßer Installation und Wartung sollte eine kleine Windkraftanlage bis zu 20 Jahre oder länger halten. Die jährliche Wartung kann Folgendes umfassen:

• Überprüfen und Nachziehen von Schrauben und elektrischen Verbindungen.
• Prüfen der Anlage auf Korrosion und Belastung der Laschen.
• Überprüfung und ggf. Erneuerung des Schutzbandes an den Kanten der Turbinenblätter.
• Austausch von Komponenten wie Turbinenschaufeln oder Lagern, falls erforderlich.

Der Installateur kann ein Service- und Wartungsprogramm anbieten oder eine geeignete Person für diese Aufgaben empfehlen.

Aufstellen einer Kleinwindanlage.

Ein professioneller Installateur sollte Ihnen helfen, den besten Standort für Ihre Windturbine zu wählen. Zu den wichtigen Aspekten, die Sie berücksichtigen sollten, gehören:

• Die Windressourcen. Bei komplexem Terrain ist die richtige Wahl des Aufstellungsortes entscheidend. Eine Windturbine auf dem Gipfel oder der Luvseite eines Hügels bietet einen besseren Zugang zu den vorherrschenden Winden als in einem Tal oder auf der Leeseite eines Hügels in derselben Gegend. Die Windressourcen können innerhalb einer einzigen Parzelle variieren. Neben der Messung oder Kenntnis der jährlichen Windgeschwindigkeiten ist es wichtig, die Richtung der vorherrschenden Winde in einem Gebiet zu kennen. Zusätzlich zu den geologischen Formationen müssen auch bestehende Hindernisse wie Bäume, Gebäude oder Schuppen berücksichtigt werden. Auch zukünftige Hindernisse, wie neue Gebäude oder Bäume, die noch nicht ihre volle Höhe erreicht haben, müssen berücksichtigt werden. Die Turbine sollte im Windschatten von Gebäuden und Bäumen stehen, in einer Höhe von mindestens 9 Metern über allen Hindernissen in einem Radius von 90 Metern.

• Parameter der Anlage. Es wird empfohlen, kleine Windturbinen zu wählen, die gemäß den nationalen Leistungs- und Sicherheitsstandards getestet und zertifiziert wurden. Am Standort sollte ausreichend Platz vorhanden sein, um den Mast für Wartungsarbeiten zu heben und zu senken. Bei einem Mast mit Zurrgurten muss Platz für die Zurrseile eingeplant werden. Unabhängig davon, ob es sich um eine Insellösung oder eine Anlage mit Netzanschluss handelt, muss die Länge der Kabel zwischen der Turbine und dem Verbraucher (Haus, Batterien, Wasserpumpen usw.) berücksichtigt werden. Durch den Widerstand des Kabels können erhebliche Energieverluste entstehen – je länger das Kabel, desto größer die Verluste. Wenn Sie ein größeres oder längeres Kabel verwenden, steigen auch die Kosten für die Installation. Die Kabelverluste sind bei Gleichstrom (DC) größer als bei Wechselstrom (AC). Im Falle eines langen Kabels wird empfohlen, Gleichstrom durch Wechselstrom zu ersetzen.

Auswahl von kleinen Windturbinen.

Kleine Windturbinen, die in Privathaushalten eingesetzt werden, haben eine Leistung von 400 Watt bis 20 Kilowatt, je nach Strombedarf.

Der durchschnittliche Haushalt verbraucht etwa 10.649 Kilowattstunden Strom pro Jahr (ca. 877 Kilowattstunden pro Monat). Je nach der durchschnittlichen Windgeschwindigkeit in der Region ist eine Windturbine mit einer Leistung zwischen 5 und 15 Kilowatt erforderlich, um einen wesentlichen Beitrag zur Deckung dieses Bedarfs zu leisten. Eine 1,5-Kilowatt-Windturbine deckt den Bedarf eines Hauses mit einem monatlichen Verbrauch von 300 Kilowattstunden in einem Gebiet, in dem die durchschnittliche jährliche Windgeschwindigkeit 6,26 m/s beträgt.

Ein professioneller Installateur hilft Ihnen bei der Bestimmung der geeigneten Turbinengröße. Zunächst muss ein Energiebudget festgelegt werden. Energieeffizienz ist in der Regel billiger als Energieerzeugung, so dass eine Senkung des Stromverbrauchs Ihres Hauses möglicherweise kosteneffektiver ist und den Bedarf an einer größeren Windturbine verringert.

Die Höhe des Windturbinenmastes wirkt sich auch auf die Strommenge aus, die die Turbine erzeugen kann. Ein professioneller Installateur sollte Ihnen helfen, die geeignete Masthöhe zu bestimmen.

Schätzung der jährlichen Energieproduktion.

Die Schätzung der jährlichen Energieproduktion einer Windturbine (in Kilowattstunden pro Jahr) ist der beste Weg, um festzustellen, ob die Turbine und der Mast genug Energie produzieren, um Ihren Bedarf zu decken.

Ein professioneller Installateur kann Ihnen bei der Schätzung der zu erwartenden Energieproduktion helfen. Der Hersteller wird Berechnungen anstellen, die auf den folgenden Faktoren basieren:

• Die Leistungskurve der betreffenden Windturbine.
• Die durchschnittliche jährliche Windgeschwindigkeit am Installationsort.
• Die Höhe des geplanten Mastes.
• Die Windhäufigkeitsverteilung, d.h. die geschätzte Anzahl der Stunden, in denen der Wind während eines durchschnittlichen Jahres mit jeder Geschwindigkeit weht.

Der Installateur sollte die Berechnungen auch an die Höhe des Standorts anpassen.

Kleine Windenergieanlagen mit Anschluss an das Stromnetz.

Kleine Windenergieanlagen können an das Stromnetz angeschlossen werden, diese werden als netzgekoppelte Anlagen bezeichnet. Eine netzgekoppelte Windturbine kann den Verbrauch der vom Energieversorger gelieferten Energie für Beleuchtung, Haushaltsgeräte, elektrische Heizung und Kühlung sowie das Aufladen von Fahrzeugen reduzieren. Wenn die Turbine nicht genug Energie liefern kann, gleicht das Versorgungsunternehmen die Differenz aus. Wenn die Windturbine mehr Energie produziert als benötigt wird, wird der Überschuss verbucht und kann zur Deckung des zukünftigen Netzverbrauchs verwendet werden.

Moderne netzgekoppelte Windturbinen arbeiten nur, wenn das Netz verfügbar ist. Sie können auch bei Stromausfällen betrieben werden, wenn sie so konfiguriert sind, dass sie mit Energiespeichern zusammenarbeiten und so ein Heim-Mikronetz für die Notstromversorgung schaffen.

Netzgekoppelte Systeme können rentabel sein, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind:

• In dem Gebiet herrscht eine durchschnittliche jährliche Windgeschwindigkeit von mindestens 4 Metern pro Sekunde.
• Der vom Stromversorger gelieferte Strom ist teuer (etwa 10 Eurocent pro Kilowattstunde).
• Die Anforderungen des Energieversorgers für den Anschluss der Anlage an das Stromnetz sind nicht sehr teuer und das Stromnetz verfügt über ausreichende Kapazitäten, um die Anlage zu integrieren.
• Das Energieversorgungsunternehmen kann Ihnen eine Liste der Anforderungen für den Anschluss der Anlage an das Netz zur Verfügung stellen.

Windenergie in netzunabhängigen Anlagen.

Windenergie kann in netzisolierten Systemen, wie z.B. Microgrids, die nicht an das Verteilungsnetz angeschlossen sind, genutzt werden. In solchen Anwendungen können kleine Windturbinen in Kombination mit anderen Komponenten, wie z.B. einer kleinen Photovoltaikanlage, verwendet werden, um hybride Energiesysteme zu bilden. Hybride Energiesysteme können Häuser, Bauernhöfe und sogar ganze Gemeinden (z.B. Wohngemeinschaftsprojekte), die weit von den nächsten Stromleitungen entfernt sind, zuverlässig mit Strom versorgen.

Ein netzunabhängiges Hybridsystem kann rentabel sein, wenn:

• In dem Gebiet herrscht eine durchschnittliche jährliche Windgeschwindigkeit von mindestens 4 Metern pro Sekunde.
• Es gibt keinen Zugang zum Stromnetz oder der Anschluss an das Stromnetz würde eine teure Erweiterung erfordern. Die Kosten für die Verlegung einer Stromleitung zu einem abgelegenen Ort sind möglicherweise nicht kosteneffizient.
• Es besteht der Wunsch nach Energieunabhängigkeit vom Energieversorger.
• Es besteht der Bedarf, saubere Energie zu erzeugen.

Quellen für Informationen:

https://pl.wikipedia.org/wiki/Elektrownia_wiatrowa

https://pl.wikipedia.org/wiki/Energia_wiatru

https://en.wikipedia.org/wiki/Wind_power_in_Europe