Turbina e erës tip Q + Ferma: Kyçi për të arritur vetëmjaftueshmërinë energjetike

Së fundmi, një klient nga Shtetet e Bashkuara na kontaktoi. Ai drejton fermën e tij të vet, e cila është rreth tre kilometra larg rrjetit publik të energjisë. Prandaj, në këtë distancë, do të kushtoje shumë para të lidhet ferma e tij me rrjetin publik të energjisë. Por nëse ai nuk e bën këtë, të gjitha infrastrukturat që kanë nevojë për energji elektrike, si p.sh. dritat, frigoriferët dhe televizionet, nuk mund të përdoren sipas dëshirës, gjë që i ka shkaktuar gjithmonë kujdes.

Në kohën e ftohtë, familja e tij duhet të mbështetet në ngrohje të dyshemesë me energji elektrike dhe nxejtëse uji të menjëhershme për ngrohje. Si rezultat, konsumi i tij ditor i energjisë elektrike arrin 15–20 kilowatt-orë. Natën, kur të gjitha pajisjet e ngrohjes janë në funksionim njëkohësisht, kulmi i menjëhershëm i konsumit të energjisë elektrike mund të arrijë edhe 5 kilowatt njëherësh. Kjo nuk vetëm që kërkon shpenzime më të larta për energjinë elektrike, por edhe paraqet rreziqe për sigurinë. Prandaj, ai ka nevojë urgjente të ndryshojë këtë situatë.

Pas dëgjimit të përshkrimit të klientit në atë moment, një ide shkoi menjëherë në mendjen time: kjo është thjesht një skenar aplikimi i shkëlqyeshëm për turbina e erës tipi Q. Ka dy gjëra që i shkaktojnë më shumë dhimbje krye klientëve: e para, konsumi i rregullt i energjisë elektrike gjatë ditës, si p.sh. dritat, frigoriferët dhe televizionet, i cili në fakt nuk konsumon shumë energji; e dyta është ngrohja në dimër, ngrohja e dyshemesë me elektricitet plus ngrohësi i menjëhershëm i ujit, i cili ndizet në kulmin e 5 kilovatëve natën, dhe konsumi total i energjisë elektrike është 15–20 kilowatt-orë në ditë. Këto të dhëna janë shumë të rëndësishme. Ato na tregojnë dy gjëra: e para, kulmi i konsumit të energjisë elektrike është natën në dimër; e dyta, fuqia kulmore nuk është veçanërisht e lartë dhe mund të mbulohet plotësisht nga një sistem i mesëm jashtë rrjetit.

Bërthama e planit që i rekomandova është një turbina e erës tipi Q. Pse të zgjedhim tipin Q? Sepse zona rreth fermës është zakonisht relativisht e hapur dhe kushtet e erës janë të mira, por turbina tradicionale me tre fletë kërkon shpejtësi të lartë erësh, prodhon zhurmë të lartë dhe kërkon mirëmbajtje të vështirë. Tipi Q ka një dizajn me bosht vertikal, shpejtësia e erës për nisje është e ulët – erëra fillon të rrotullojë turbinën në shpejtësi prej rreth 2 m/s, dhe nuk është e ndjeshme ndaj ndryshimeve të drejtimit të erës. Nëse në zonën rreth fermës krijohet erë turbulente nga barnat dhe pemët, ajo gjithsesi prodhon energji elektrike në mënyrë të qëndrueshme. Më e rëndësishmja është se është e qetë dhe nuk do të pengojë klientët të flenë natën për shkak të "zhurmës së virmëzuar".

Varësisht nga vendndodhja e klientit, shpejtësia mesatare vjetore e erës në fermat e Mesperendimit të Shteteve të Bashkuara është rreth 4–5 m/s. Një turbina e erës tip Q me fuqi 5 kW, në kombinim me një bateri të përshtatshme, mund të plotësojë plotësisht kërkesën e menjëhershme maksimale prej 5 kilowatt. I llogaritja një llogari: në dimër, konsumi i energjisë elektrike është 20 gradë në ditë, ndërsa ngrohja natës është e përqendruar në gjysmën e parë të natës, rreth 4–5 orë. Në këtë kohë, nëse turbina funksionon vazhdimisht kur ka erë, në kombinim me shkarkimin e baterisë, ajo mund të mbështesë plotësisht nevojat. Gjatë ditës përdoret më pak energji elektrike, ndërsa energjia e tepërt ruhet në bateri, duke formuar një qark të mbyllur.

Sigurisht, mbështetja vetëm në turbinën e erës nuk është e mjaftueshme për siguri. Këshilloj që ai të shtojë një grup panelesh diellorë me kapacitet të vogël – jo për furnizimin kryesor, por si suplement. Në fund të fundit, ka edhe ditë të kthjella pa erë, dhe fotovoltaiku thjesht plotëson këtë boshllëk. Me një bateri Lifepo4, kapaciteti i ruajtjes prej 10 kWh është mjaftueshëm gjatë ditës. Invertori duhet të jetë i valës së pastër sinusoidale, rreth 8 kilowatt, duke garantuar sigurinë dhe qëndrueshmërinë.

Në termat e kushtimit, ajo që konsumatorët janë më shumë të shqetësuar për të është "sa do të kursen në rrjetin e energjisë elektrike". Tërheqja e rrjetit të energjisë elektrike për tri kilometra, me një vlerësim të përafërt nga shtyllat e telefonit, transformatorët deri te ndërtimi, kushton të paktën dhjetëra mijë dollarë. Dhe një sistem i përbërë nga një turbinë e erës tip Q me fuqi 5 kW, panele diellore 5 kW dhe një sistem ruajtjeje energjie elektrike me kapacitet 10 kWh, çmimi total i pajisjeve së bashku me koston e instalimit dhe ndërtimit të infrastrukturës është të paktën gjysmë më i ulët se ai i rrjetit të energjisë elektrike. Për më tepër, ky sistem mund të përdoret pa probleme për 15 deri në 20 vite. Gjatë këtij periudhe, përveç lubrifikimit të rrallë të rrotulluesit të turbinës së erës dhe kontrollit të gjendjes së baterive, nuk ka nevojë gati fare për mirëmbajtje. Fatura e energjisë elektrike? Zero.

Ajo që është më e rëndësishme është siguria. Klienti e ndezte të gjitha pajisjet e ngrohjes në të njëjtën kohë natën, gjë që ishte e barabartë me sforcimin e qarkut në kufirin e tij, ndërsa linjat dhe shkakët e vjetra kishin tendencë të ngrohenin shumë dhe të zjarrojnin. Kur dizajnohet sistemi jashtë rrjetit, ai bëhet i rezervuar sipas vlerës maksimale prej 5 kilowatt. Invertori ka mbrojtje nga ngarkesa e tepërt, bateria ka menaxhim të temperaturës, ndërsa kontrolli i degëve – për shembull, ngrohja e dyshemesë në dhomën e gjumit dhe ngrohja e dyshemesë në dhomën e qëndrimit – bëhet me zhvendosje prej gjysmë ore, duke ulur kështu vlerën maksimale. Në këtë mënyrë, sistemi nuk është vetëm i mjaftueshëm, por edhe më i sigurt se plani origjinal i energjisë nga rrjeti urban.

Iu treguam këto analiza klientit një nga një, dhe ai u emocionua menjëherë. Në fund, ai pyeti: "Nëse nuk ndizet ngrohja në verë, çfarë ndodh me elektricitetin e tepërt?" Ne u përgjigjëm me një buzëqeshje se shtimi i një ngrohësi elektrik uji ose i një pile të vogël ngarkimi për përdorimin e veglave elektrike në fermë dhe të makinave elektrike të ardhmes nuk është fare i humbur.

Ky rast është në të vërtetë shumë tipik. Shumë njerëz mendojnë për "instalimin e baterive të mëtejshme dhe vendosjen e paneleve fotovoltaike të mëtejshme" sa herë që flasin për largimin nga rrjeti, por shpesh injorojnë avantazhet e energjisë së erës natën dhe gjatë dimrit. Turbina e erës tipi Q + fotovoltaik + ruajtje energjie, kjo kombinim i "ruajtjes së peisazhit" është kyçi për fermeritë e largëta që të arrijnë me të vërtetë vetëmjaftueshmërinë energjetike.