توربین بادی خانگی دو معنا را در ذهن ایجاد می کند ابتدا توربینی که در خانه ساخته می شود، ساده و کوچک است و تجاری نیست. معنای دوم توربین بادی خانگی به توربینی گفته می شود که به صورت تجاری در کارخانه تولید می شود ولی کاربرد و نصب ان در مناطق مسکونی است.
توربین بادی خانگی در دسته بندی توربین های سبک یا مقیاس کوچک قرار می گیرد که از توان ۵۰۰ وات تا ۱۰ کیلووات تولید می شود. اندازه توربین بادی وابسته به مقدار مصرف برق است. از این رو اولین گام طراحی توربین بادی تعیین اندازه توربین است. هر اندازه توربین بادی ملزومات و ملاحظات خود را دارد که باید در طراحی مفهومی دیده شود.
اگر منابع باد کافی در منطقه خود داشته باشید و وضعیت مناسب باشد، سیستم های کوچک برقی بادی یکی از مقرون به صرفه ترین سیستم های انرژی تجدیدپذیر خانگی هستند – بدون انتشار گاز های گلخانه ای و آلودگی
سیستم های برقی کوچک بادی می توانند:
سیستم های برقی کوچک بادی همچنین می توانند برای کاربردهای مختلف دیگری از جمله پمپاژ آب در مزارع و دامداری ها مورد استفاده قرار گیرند.
باد در اثر گرم شدن نابرابر سطح زمین توسط خورشید ایجاد می شود. توربین های بادی انرژی جنبشی موجود در باد را به الکتریسیته پاک تبدیل می کنند. هنگامی که باد پره های توربین بادی را می چرخاند، یک روتور انرژی جنبشی باد را گرفته و آن را به حرکت چرخشی تبدیل می کند تا ژنراتور را به حرکت در آورد. اکثر توربین ها دارای سیستم های کنترل سرعت خودکار هستند تا مانع چرخش بیش از حد روتور در بادهای بسیار شدید شوند.
یک سیستم بادی کوچک می تواند از طریق منبع تغذیه شما به شبکه برق متصل شود یا می تواند خارج از شبکه باشد. این امر باعث می شود توربین های بادی کوچک برای مناطق روستایی که به شبکه برق متصل نیستند، گزینه مناسبی باشد.
یک سیستم الکتریکی بادی از یک توربین بادی که بر روی یک برج نصب شده است برای دسترسی بهتر به بادهای شدیدتر تشکیل شده است.
بیشتر توربین های بادی کوچکی که امروزه تولید می شوند، توربین هایی با محور افقی و روبه باد، دارای دو یا سه پره هستند. این تیغه ها معمولاً از ماده کامپوزیتی مانند فایبرگلاس ساخته می شوند.
سازه توربین، ساختاری است که روتور، ژنراتور و دم به آن متصل می شوند. مقدار انرژی توربین در درجه اول با قطر روتور آن تعیین می شود. قطر روتور “منطقه جاروب شده” را تعریف می کند. دم توربین را رو به باد نگه می دارد.
از آنجا که سرعت باد با افزایش ارتفاع افزایش می یابد، یک توربین بادی کوچک بر روی یک برج نصب می شود. به طور کلی ، هرچه برج بالاتر باشد، سیستم باد می تواند انرژی بیشتری تولید کند.
سرمایه گذاری های نسبتاً کم در افزایش ارتفاع برج می تواند نرخ بازگشت بسیار بالایی در تولید برق داشته باشد. به عنوان مثال، افزایش یک ژنراتور ۱۰ کیلوواتی از ارتفاع یک برج ۶۰ فوت به یک برج ۱۰۰ فوت شامل ۱۰٪ افزایش در هزینه کلی سیستم است، اما می تواند ۲۵٪ انرژی بیشتری تولید کند.
این برج ها دو نوع اساسی دارند: خود ایستا و مهاری. در توربین بادی خانگی غالبا از برج مهاری استفاده می شود که کمترین هزینه را دارند و نصب آن از برج های خود ایستا آسان تر است. با این حال، از آنجا که شعاع مهار باید نیم تا سه چهارم ارتفاع برج باشد، برج های مهاری نیاز به فضای کافی برای قرار دادن آنها دارند.
قطعات تعادل سیستم که برای یک سیستم الکتریکی بادی کوچک نیاز دارید – آنهایی که علاوه بر توربین بادی و برج – به کاربرد شما بستگی دارد. به عنوان مثال ، قطعات مورد نیاز برای سیستم پمپاژ آب بسیار متفاوت از آنچه برای یک برنامه مسکونی نیاز دارید خواهد بود.
قطعات مورد نیاز تعادل سیستم نیز به اتصال شبکه، مستقل یا ترکیبی سیستم شما بستگی دارد. برای یک برنامه مسکونی متصل به شبکه، سیستم جانبی ممکن است شامل موارد زیر باشد:
اجزای اصلی توربین بادی خانگی به صورت زیر است.
قبل از شروع پروژه نصب توربین بادی خانگی توسط خودتان سوالات زیر را از خود بپرسید:
اگر به هر یک از سوالات بالا پاسخ منفی دادید، احتمالاً باید انتخاب کنید که سیستم شما توسط متخصصین نصب شود.
با نصب و نگهداری مناسب، یک توربین بادی خانگی باید تا ۲۰ سال یا بیشتر دوام داشته باشد.
تعمیر و نگهداری سالانه می تواند شامل موارد زیر باشد:
برگرفته از دپارتمان انرژی امریکا
برای کسب اطلاعات بیشتر مقالات زیر را مطالعه بفرمایید: