Mówimy o autonomicznych systemach zasilania w domu. Autonomiczne źródła energii elektrycznej dla wiejskiego domu Autonomiczny system zasilania

Kwestia samodzielnego zaopatrzenia domu w prąd staje się z roku na rok coraz bardziej dotkliwa. Dlatego proponujemy zastanowić się, jak wykonać zapasowy autonomiczny zasilacz własnymi rękami i jak szybko jego cena się zwróci.

Jakie są rodzaje autonomicznych systemów zasilania?

Energia elektryczna potrzebna do zasilania domu musi być wytwarzana w nieskończoność i w każdych warunkach; to jest klucz do normalnego życia. Źródło energii powinno być najlepiej odnawialne i nieszkodliwe środowisko lub ludzie pod nim pracujący. Do podstawowych źródeł energii zalicza się:

  1. biomasa,
  2. woda,
  3. energia geotermalna,
  4. wiatr,
  5. energia słoneczna.

Autonomiczne źródło energii słonecznej dla wiejskiego domu, domku, mieszkania, domku, garażu

Energia słoneczna często wykorzystywane do wytwarzania energii elektrycznej. Dwie typowe metody konwersji energii słonecznej na energię elektryczną to:

  1. Ogniwa fotowoltaiczne, które są zorganizowane w panele i służą do koncentracji energii słonecznej, wykorzystując lustra do generowania światła słonecznego w określonym kierunku lub do podgrzewania cieczy przechodzącej przez turbiny parowe generatora elektrycznego lub silnika cieplnego,
  2. Fotokomórki. Energia wytwarzana przez ogniwa fotowoltaiczne (umieszczone na dachu) jest prądem stałym i musi zostać przetworzona AC zanim zostanie użyty w gospodarstwie domowym. Zasilacze słoneczne to urządzenia działające poza siecią, które mogą być bardziej opłacalne niż modernizowane źródła energii słonecznej.

Wadą jest to, że mogą zakłócać pracę w ciągu dnia i są dość trudne do naprawy lub oczyszczenia z zabrudzeń. Nowoczesne ogniwa słoneczne wytrzymują około 40 lat, co czyni je mądrą inwestycją w wielu zastosowaniach. Jest to najbardziej opłacalna opcja samodzielnej automatyzacji domu, o której szczegółowo pisaliśmy w artykule o panelach słonecznych.

Często w celu indywidualnego zasilania i zasilania cieplnego akumulacji prądu stałego stosuje się baterie, falowniki spawalnicze AC/DC lub kogenerator. Aby w pełni wykorzystać możliwości panelu słonecznego, kąt padania światła słonecznego powinien wynosić od 20 do 50 stopni. Energia słoneczna przepływająca przez ogniwa fotowoltaiczne to kosztowny sposób rozwoju odnawialnych źródeł energii, ale najbezpieczniejszy i najbardziej nieprzerwany.

Zalety:

  1. Może być przenośny;
  2. Łatwy w użyciu indywidualnie;
  3. Do pozwolenia na użytkowanie nie są potrzebne żadne specjalne dokumenty;
  4. Można go zainstalować niemal wszędzie, chociaż najkorzystniejsze są obszary gorące i suche.

Zastosowanie wydajnych elektrowni słonecznych sprawdza się w warunkach produkcji na dużą skalę. Zatem zwrot kosztów nastąpi w ciągu najbliższych kilku lat. Średnio, aby zainstalować jedną baterię słoneczną, trzeba wydać do 5 tysięcy dolarów, aby zainstalować stację - do 15.

Energia wiatrowa

Gdzie nie ma słońca, jest wiatr. Energia wiatrowa pobierana jest poprzez zainstalowane na niej turbiny wysokie wieże(zwykle od 3 do 6 metrów o średnicy do 3 cm), dzięki czemu autonomiczne turbiny wiatrowe wykorzystują falownik do przetwarzania energii i dostarczania prądu do domu. Z reguły wymagają średniej prędkości wiatru 14 km/h, ale zapewniają energię sobie i pobliskim budynkom przez nieograniczony czas.


Turbiny wiatrowe na obszarach miejskich muszą być instalowane na wysokości co najmniej 10 m nad poziomem morza, aby uzyskać wystarczającą ilość wiatru i być chronione przed pobliskimi przeszkodami (sąsiedni budynek mieszkalny, garaż itp.). Instalacja turbiny wiatrowej może również wymagać pozwolenia władz. Turbiny wiatrowe są krytykowane za wytwarzany przez siebie hałas wygląd oraz argument, że mogą wpływać na procesy migracyjne ptaków (ich ostrza mogą utrudniać ptakom przemieszczanie się po niebie).

Autonomiczny zasilacz nieprzerwany zasilany energią wiatrową jest znacznie bardziej realistyczny w przypadku prywatnego domu na wsi niż w mieszkaniu. Są jedną z najbardziej opłacalnych form odnawialnych źródeł energii i zajmują pierwsze miejsce wśród podobnych urządzeń pod względem zwrotu z inwestycji.

Jeśli energia wiatrowa nie jest odpowiednia, ale w pobliżu przepływa rzeka lub jest po prostu jezioro, wówczas zalecamy wykorzystanie wodnych źródeł energii do autonomicznego zasilania. Na dużą skalę energetyka wodna w postaci tam ma niekorzystne skutki środowiskowe i społeczne. Ale biorąc pod uwagę niewielki zakres projektu, jest to dość realistyczna i opłacalna opcja.


Pojedyncza turbina wodna lub nawet grupa pojedynczych turbin nie ma charakteru destrukcyjnego dla środowiska ani społeczeństwa. W przypadku indywidualnego gospodarstwa domowego pojedyncze turbiny są jedyną ekonomicznie dostępną trasą (ale może mieć wysokie terminy zwrotu i jest jednym z najbardziej skuteczne metody produkcja odnawialnych źródeł energii). Tę metodę częściej stosują ekowioski niż specjalna rodzina. Zasilanie za pomocą generatora wody to autonomiczne dostarczanie światła i ciepła do dowolnego budynku (domku lub mieszkania).

Mikroturbiny są bardzo łatwe w obsłudze; dokumenty instalacyjne będą kosztować 1000 dolarów; same mechanizmy będą kosztować 2000–6000 dolarów.

Źródła energii geotermalnej

Produkcja energii geotermalnej obejmuje kontrole tarapaty lub para pod powierzchnią ziemi, w zbiornikach wodnych, w celu wytworzenia energii. Ponieważ ilość gorącej cieczy lub kondensatu użytego podczas ponownego wtryskiwania do zbiornika jest stała, to źródło uważa się za najbardziej stabilne.


Jednakże osoby planujące wytwarzanie energii elektrycznej ze zmian temperatury muszą mieć świadomość, że istnieją różnice w żywotności każdego zbiornika geotermalnego. Niektórzy naukowcy uważają, że ich żywotność jest naturalnie ograniczona – ochładzanie się zajmuje trochę czasu, co ostatecznie uniemożliwia produkcję energii geotermalnej. Ta metoda jest często stosowana w produkcji na dużą skalę, w przedsiębiorstwach wymagających sprzętu wiertniczego.

Wideo: Autonomiczne zasilanie domu

Wiertła te mają małe mechanizmy geotermalne, które wykrywają głębokość wiertła i temperaturę skorupy ziemskiej. Po odebraniu ciepła i przesłaniu go do geotermalnych pomp ciepła systemu W znajdujących się wewnątrz schronu lub obiektu, uruchamiany jest generator i jednostki konwersji energii.

Energia geotermalna jest dostępna wszędzie na Ziemi, zwłaszcza na Filipinach, Hawajach, Alasce, Islandii, Kalifornii i Nevadzie, wykorzystują tę energię do zasilania elektrowni cieplnych.

Biomasa i energia

Biomasa zasilana jest dowolnym materiałem biologicznym (makuch W, biogaz, obornik, słoma W, olej roślinny, drewno itp.), które spala się jako paliwo. Jedyną wadą tej metody jest ślad węglowy po spalaniu, a także uwalnianie do atmosfery związków siarki i azotu.


Wcześniej wiele elektrowni i kotłowni działało w oparciu o przetwarzanie energii cieplnej na prąd, na przykład lokomotywy spalinowe i szpitalne generatory ciepła. W ten sposób przy odpowiednim doborze paliwa i sprzętu możliwe jest efektywne oświetlenie kilku obszarów miasta oraz obiektów produkcyjnych.

Ciepło powstaje w wyniku spalania materiału biologicznego, uwalniając tę ​​samą ilość dwutlenek węgla, który jest przez niego zużywany przez cały okres jego użytkowania. Nie jest to zbyt opłacalny ekonomicznie sposób na samodzielne zaopatrzenie domu w energię elektryczną. Paliwo jest drogie, podobnie jak generatory gazowe.

Autonomiczne zasilanie na olej napędowy i gaz w tym przypadku będzie opłacalne i płatne tylko wtedy, gdy wykorzystasz już przetworzone odpady i źródła energii, powiedzmy metan, propan, humus itp. Jest to tak zwane hybrydowe zasilanie energią. Jego główną zaletą jest to, że dzięki szeroki zakres paliwie, różnica pomiędzy wygenerowaną energią jest możliwa od 1 mW do kilkudziesięciu kW.

Prawie we wszystkich można kupić urządzenia do tworzenia autonomicznego systemu zasilania lub gotowe urządzenia głównych miast Ukraina, Kazachstan i Rosja: Moskwa, Kijów, Charków, Woroneż, Jekaterynburg, Ałmaty, Twer, St. Petersburg i inne.

Opłacalne czy nie

Aby dokładnie odpowiedzieć na pytanie, jak opłacalny jest schemat autonomicznego zasilania w domu, należy dokonać obliczeń. Gotowe systemy (nawet produkowane w Chinach, np. przez firmę Xantrex) do dostarczania energii będą kosztować więcej niż domowe urządzenie. Załóżmy, że na wszystko wydaliśmy 1000 dolarów, ale za światło płacimy 30 dolarów miesięcznie. Okazuje się, że średnio nasza instalacja zwróci się w ciągu prawie 3 lat.

Wiele udogodnień w budynkach mieszkalnych i mieszkalnych jest zależnych od energii elektrycznej. Jednak przerwy w dostawie prądu nie są rzadkością w miastach i na przedmieściach. Dla tych oddalonych od cywilizacji osady problem jest jeszcze pilniejszy - czasami po prostu nie da się tam zainstalować sieci elektrycznej. W takich przypadkach kwestia niezależnego wytwarzania prądu staje się ostra.

Autonomiczne źródła zasilania mogą zapewnić budynkom energię w wymaganej ilości. W tym przypadku nie dochodzi do zwarć, zachowana jest stabilność napięcia, a sytuacje awaryjne praktycznie nie występują. Podłączenie takiego sprzętu nie jest tak skomplikowane jak tych zależnych od sieci ogólnych i często zwraca się szybciej.

Wybór osobistego źródła energii elektrycznej - odpowiedzialny zawód, który wymaga studiowania niuansów. Jest to szczególnie prawdziwe, gdy system jest wykonany ręcznie.

Nie ma wielu alternatywnych zasobów, ale każdy z nich ma swoje zalety i wady w określonych sytuacjach.

Jakie są rodzaje autonomicznych systemów zasilania?

Wszystkie źródła niezależnej energii elektrycznej dzielą się na generatory, baterie i panele słoneczne.

  • Paliwo

Działają poprzez spalanie oleju napędowego, benzyny, węgla, gazu lub innych substancji.

  • Bez paliwa

Wykorzystaj energię wiatru do konwersji na energię elektryczną. Dotyczy to także energetyki wodnej opartej na poborze wody oraz źródeł geotermalnych.

Ich działanie polega na pochłanianiu i magazynowaniu ciepła pochodzącego z promieni słonecznych.

Baterie

Ładują się z prądu, a w przypadku jego braku oddają zgromadzoną rezerwę.

Jak wybrać mieszkanie, dom, domek?

Wybór odpowiedniego autonomicznego zasilacza w domu nie jest tak trudny, jeśli weźmie się pod uwagę niektóre parametry.

Pierwszą rzeczą, na której musisz polegać, jest liczba i charakter systemów zużywających energię. Zazwyczaj lista takich systemów obejmuje klimatyzację, ogrzewanie i pompowanie wody ze studni. Należy również wziąć pod uwagę liczbę często używanych domowych urządzeń elektrycznych i urządzeń chłodniczych. Wszystko to wymaga nieprzerwanego zasilania, które może zapewnić dowolne niezależne źródło.

Drugim etapem selekcji będzie obliczenie mocy całkowitej. Wskaźniki zużycia każdego urządzenia są sumowane. Ostateczny autonomiczny zasilacz dla wiejskiego domu, domku lub mieszkania powinien przekraczać otrzymaną kwotę o 20-30%.

W małych miastach i na obszarach wiejskich zdarzają się przerwy w dostawie prądu. Porozmawiajmy o różne opcje autonomiczne zaopatrzenie w energię dla wiejskiego domu.

Koszt energii elektrycznej dostarczanej z sieci centralnych rośnie z roku na rok, ale jej jakość nie poprawia się. Na obszarach wiejskich nadal występują przerwy w dostawie prądu. A dzisiaj przyjrzymy się opcjom autonomicznego zaopatrzenia w energię dla wiejskiego domu.

Własny prąd

  • Nie
  • Energia Odnawialna

Jeśli w mieście problem zaopatrzenia przestrzeni życiowej w energię elektryczną pojawia się tylko okresowo, to z wiejski dom wszystko jest znacznie bardziej skomplikowane - sieci użyteczności publicznej często ulegają uszkodzeniom w wyniku zjawisk naturalnych i działań łowców metali nieżelaznych.

Można oczywiście wrócić do decyzji z początku ubiegłego wieku, a mianowicie do lamp naftowych i pochodni kładziemy się przecież spać o zachodzie słońca, ale jesteśmy już przyzwyczajeni do dobrodziejstw cywilizacji, nierozerwalnie związanych z elektrycznością. Rozważmy kwestię niezależności energetycznej wiejskiej chaty od zawodnej komunikacji centralnej.

Sposoby zasilania domu

Posiadanie domu na wsi, w znacznej odległości od ośrodków przemysłowych, jest atrakcyjne ze względu na ciszę, czyste powietrze otoczony naturalnym otoczeniem. Zdarzają się jednak sytuacje, gdy sprzęt AGD w takim domu odmawia pracy z powodu zbyt niskiego lub nadmiernego obciążenia Wysokie napięcie w sieci elektrycznej niż nominalna (220 V) - a różnice mogą przekraczać 10%, ustalone przez GOST 13109–97.

Problem z brakiem napięcia polega na znacznej długości przewodów komunikacyjnych, którymi do domów doprowadzany jest prąd elektryczny - im dalej domek znajduje się od podstacji transformatorowej (podstacji transformatorowej), tym bardziej spada napięcie z powodu rezystancji przewody.

W ciągu dnia napięcie na obszarach wiejskich zmienia się w stosunku do nominalnego ze względu na niewystarczającą moc stacji transformatorowych i sieci elektrycznych – w ciągu dnia jest niższe, ponieważ o tej porze jest najwięcej odbiorców energii elektrycznej, ale w nocy gwałtownie wzrasta, ponieważ w tym czasie zużycie jest minimalne.

Skoki napięcia mogą spowodować awarię sprzęt AGD- najprościej mówiąc, wypala się. Nowoczesne urządzenia gospodarstwa domowego, zwłaszcza te produkowane w Europie, są zaprojektowane na 10% spadki napięcia w sieci elektrycznej, ale nie więcej, a na obszarach wiejskich całkiem możliwe są przepięcia o 20–30%.

Możliwe jest kompensowanie różnic w sieci elektrycznej za pomocą stabilizatorów, ale w przypadku krytycznego spadku napięcia (ponad 45%) nawet najlepsze z nich nie pomogą. Wymagane są urządzenia, które mogą zapewnić zasilanie urządzeń gospodarstwa domowego w przypadku braku prądu z sieci centralnych. O ich wyborze decyduje cel, w jakim sprzęt będzie używany – zasilanie rezerwowe, dodatkowe lub główne.

Urządzenie do zasilania awaryjnego uruchamiane jest automatycznie lub ręcznie przez właściciela w przypadku przerwy w dostawie prądu z sieci centralnej lub krytycznego spadku napięcia w nim - jest w stanie podtrzymać pracę urządzeń gospodarstwa domowego przez ograniczony czas do momentu załączenia zasilania zostaje przywrócony.

Zasilanie dodatkowe (mieszane) konieczne jest w przypadku, gdy istniejące napięcie w sieci jest niewystarczające, a gospodarstwa domowe zamierzają korzystać z energochłonnych urządzeń gospodarstwa domowego.

Jeśli domku nie można podłączyć do sieci centralnych, a także gdy jakość zasilania jest stale niska, potrzebny jest sprzęt do autonomicznego zasilania, pełniący rolę głównego dostawcy energii elektrycznej.

Aby uprościć zadanie związane z urządzeniami rezerwowymi i dodatkowymi urządzeniami zasilającymi, wygodnie będzie podzielić sprzęt AGD w domu na trzy grupy:

  1. W pierwszej znajdą się urządzenia elektryczne, których nieprzerwana praca nie jest wymagana i można sobie poradzić z głównym źródłem zasilania. Należą do nich systemy ogrzewania podłogowego lub naścienne panele na podczerwień, sauny elektryczne, grupy lamp przeznaczone do różnych scenariuszy oświetleniowych itp.
  2. Do drugiej grupy zalicza się sprzęt AGD zapewniający komfortowe warunki życia domownikom – oświetlenie podstawowe, klimatyzatory, sprzęt kuchenny, telewizory, sprzęt audio. Urządzenia gospodarstwa domowego z tej grupy wymagają zasilania awaryjnego.
  3. Niezbędne są urządzenia elektryczne zaliczane do grupy trzeciej – oświetlenie awaryjne, systemy bezpieczeństwa i sygnalizacji pożaru, zamki elektroniczne, kotły grzewcze sterowany automatyką, pompy głębinowe itp. Pełna praca urządzeń z grupy trzeciej możliwa jest tylko przy nieprzerwanym zasilaniu, zapewnionym bezawaryjnie przez źródła dodatkowe lub rezerwowe.

Grupowanie domowych odbiorców energii elektrycznej pozwoli prawidłowo dobrać moc urządzeń wytwarzających prąd, ocenić rzeczywiste potrzeby i nie przepłacać za zbyt mocny lub zakupić wyraźnie słaby model.

Żadne urządzenie do autonomicznego zasilania nie jest w stanie wytworzyć prądu z niczego - wymaga zasobów początkowych, które dzielą się na odnawialne i nieodnawialne. Badamy rodzaje urządzeń wytwarzających energię elektryczną w zależności od zużywanych zasobów.

Autonomiczne zaopatrzenie domu w energię za pomocą urządzeń zużywających produkty naftowe lub gaz ziemny i generujących energię elektryczną cieszy się największą popularnością wśród właścicieli podmiejskich nieruchomości ze względu na dużą popularność. Popularne są jednak tylko generatory zasilane benzyną lub olejem napędowym, o pozostałych wiadomo mniej.

Generatory elektryczne benzynowe. Małe rozmiary i masę, są tańsze od diesli. Ale nie są w stanie nieprzerwanie dostarczać energii elektrycznej - ich czas pracy nie przekracza 6 godzin z rzędu (żywotność silnika wynosi około 4 miesięcy), tj. generatory benzynowe są przeznaczone do pracy okresowej i nadają się w przypadkach, gdy dostawa energii elektrycznej z główny dostawca ma przerwę w dostawie na okres około 2 -5 godzin i tylko sporadycznie. Takie generatory nadają się wyłącznie jako zapasowe źródło energii elektrycznej.

Generatory diesla. Są masywne, duże i drogie, ale ich moc i żywotność są znacznie wyższe niż w przypadku modeli benzynowych. Pomimo znacznych kosztów, generatory diesla są bardziej opłacalne w eksploatacji niż generatory benzynowe - tani olej napędowy i nieprzerwana praca przez ponad 2 lata, czyli ten agregat elektryczny może pracować przez wiele dni i miesięcy, pod warunkiem terminowego tankowania. Agregaty na olej napędowy sprawdzają się jako rezerwowy, dodatkowy i główny dostawca energii elektrycznej.

Generatory prądu gazowego. Ich waga, rozmiar i koszt są zbliżone do jednostek benzynowych o tej samej mocy. Działają na propan, butan i gaz ziemny, ale są bardziej wydajne na dwóch pierwszych rodzajach paliwa gazowego. Pomimo ciągłego okresu pracy podobnego do generatorów benzynowych – nie dłuższego niż 6 godzin, agregaty gazowe charakteryzują się dłuższą żywotnością, wynoszącą średnio około roku. Generatory gazowe nadają się jako główne źródło energii elektrycznej z dużymi zastrzeżeniami, ale całkiem nadają się na rezerwowego dostawcę energii elektrycznej.

Kogeneratory lub mini-CHP. Jeśli porównamy je z opisanymi powyżej generatorami elektrycznymi, mają one dwie istotne zalety: są w stanie wytworzyć nie tylko energię elektryczną, ale także energia cieplna; mają długą żywotność przy nieprzerwanym użytkowaniu, średnio 4 lata. W zależności od modelu kogeneratory pracują na paliwie olejowym, gazowym i stałym. Mając znaczne gabaryty, wagę i koszt, minielektrownie nie nadają się do zasilania jednego domu poza miastem, gdyż ich moc elektryczna zaczyna się od 70 kW – dzięki jednej takiej instalacji problem całorocznego zaopatrzenia w energię elektryczną i ciepło do wioski składającej się z kilku domów można całkowicie rozwiązać.

Zasilacze bezprzerwowe na bazie baterii. W zasadzie nie należą one do agregatów prądotwórczych, gdyż nie są w stanie samodzielnie wytworzyć energii elektrycznej, a jedynie ją magazynować i dostarczać odbiorcy. Energochłonność zasilacza UPS zależy od pojemności i liczby akumulatorów w kompleksie, w zależności od tego oraz liczby odbiorców energii elektrycznej. żywotność baterii UPS może wahać się od kilku godzin do kilku dni. Żywotność jednego zestawu UPS wynosi średnio 6–8 lat.

W odniesieniu do zespołów prądotwórczych należy wyjaśnić jedną kwestię – podana żywotność nie oznacza, że ​​po jej wyczerpaniu agregat prądotwórczy będzie musiał zostać wyrzucony i zakupiony nowy, wystarczy jedynie wyprodukować generalny remont i pomimo pewnej utraty mocy, jego wydajność zostanie przywrócona. Należy także przestrzegać zasad pielęgnacji i obsługi agregatu.

Energia Odnawialna

W środowisku naturalnym naszej planety źródła energii są stale obecne lub powstają okresowo, których wytwarzanie nie jest związane z działalnością człowieka - wiatr, przepływ wody w rzekach, promieniowanie słoneczne.

Generatory wiatrowe. Są w stanie przekształcić energię wiatru w energię elektryczną, ale przy dość wysokich kosztach sprawność generatorów wiatrowych nie przekracza 30%. Żywotność generatorów wiatrowych wynosi około 20 lat, ciągłość wytwarzania energii elektrycznej zależy od intensywności wiatru. Instalacje te można uznać za pełnoprawne źródło zasilania tylko wtedy, gdy są wyposażone w UPS, a także rezerwowy agregat prądotwórczy (benzyna, olej napędowy) w przypadku braku wiatru.

Panele słoneczne. Pochłaniają energię słoneczną i przekształcają ją w energię elektryczną. A jeśli wiatry wieją z nierówną prędkością, wówczas promienie słoneczne oświetlają Ziemię w ciągu każdego dnia. Efektywność panele słoneczne wynosi około 20%, żywotność wynosi 20 lat. Podobnie jak w przypadku generatorów wiatrowych, instalacje fotowoltaiczne muszą być wyposażone w UPS. Zapotrzebowanie na agregat zapasowy zależy od natężenia promieniowania słonecznego na danym terenie – na terenach o wystarczającej liczbie dni słonecznych dodatkowy generator nie będzie potrzebny i można go wykorzystać jako główne źródło energii elektrycznej.

Minielektrownia wodna. Energia wody w porównaniu do energii wiatru i słońca jest znacznie stabilniejsza – jeśli dwa pierwsze źródła są niestabilne (noc, cisza), wówczas woda w potokach i rzekach płynie o każdej porze roku. Koszt wyposażenia minielektrowni wodnych jest wyższy niż generatorów wiatrowych i paneli słonecznych ze względu na bardziej złożoną konstrukcję, ponieważ generator elektryczny na bazie wody działa w agresywnych warunkach. Sprawność minielektrowni wodnych wynosi około 40–50%, a ich żywotność przekracza 50 lat. Minielektrownia wodna jest w stanie nieprzerwanie dostarczać prąd do kilku domów jednocześnie przez cały rok.

Po przeczytaniu zalecenia dotyczącego podziału urządzeń gospodarstwa domowego na grupy według ważności pozostaje tylko dowiedzieć się, jak dokładnie wybrać moc generatora elektrycznego dla urządzeń z jednej lub więcej grup. Najprostszy sposób- zsumuj moc z tabliczki znamionowej sprzęt AGD na przykład: kuchenka mikrofalowa - 0,9 kW; mikser - 0,4 kW; czajnik elektryczny - 2 kW; pralka- 2,2 kW; lampa energooszczędna - średnio 0,02 kW; Telewizor - 0,15 kW; antena satelitarna - 0,03 kW itp. Jeśli dodamy moce wymienionych urządzeń gospodarstwa domowego, otrzymamy zużycie energii na poziomie 5,7 kW/h - czy to oznacza, że ​​generator elektryczny o mocy co najmniej 7,5 kW (przy mocy 30 % rezerwy mocy) będzie wymagany?

Wcale nie, bo ten sprzęt nie pracuje cały czas, czyli należy wziąć pod uwagę także jego przybliżony czas pracy, np.: pralka – 3 godziny tygodniowo; czajnik elektryczny- 10 minut na każde zagotowanie wody; kuchenka mikrofalowa – 10 minut na podgrzanie jednej porcji jedzenia; mikser - 10 minut; lampa energooszczędna - około 5 godzin dziennie itp. Okazuje się, że do zasilania opisanych w przykładzie urządzeń gospodarstwa domowego wystarczy generator o mocy około 3 kW, wystarczy tylko nie włączać sprzętu; jednocześnie rozkładaj obciążenie generatora w czasie.

Wybór tego czy innego rodzaju generatora elektrycznego, zwłaszcza zasilanego odnawialnymi źródłami energii, zależy przede wszystkim od dostępności początkowych zasobów paliwa. Przykładowo generator gazowy wymaga stałego zasilania skroplonym gazem ziemnym, czyli wymagane są butle lub zbiornik na gaz, a do efektywnego zaopatrzenia w energię za pomocą paneli słonecznych wymagana jest wystarczająca liczba słonecznych dni w roku. opublikowany

Jeśli masz jakieś pytania na ten temat, zadaj je ekspertom i czytelnikom naszego projektu.

Jeśli Twój dom nie ma dostępu do linii energetycznej, nie musisz wydawać pieniędzy na podłączenie do scentralizowanych sieci zasilających, istnieje inna opcja - system autonomiczny; Ta metoda niewątpliwie wiąże się ze znacznymi kosztami, jednak będziesz całkowicie niezależny od sieci, a powstały prąd nie zaszkodzi środowisku.

Kiedy autonomiczne systemy zasilania są korzystne?

Układanie nowych linii energetycznych wymaga znacznych kosztów, a jeśli konieczna będzie również instalacja podstacji, wówczas koszt podłączenia znacznie wzrośnie. Co więcej, za te pieniądze kupisz sprzęt, który nie stanie się Twoją własnością, ale będzie należał do lokalnych sieci energetycznych. Tym samym system autonomiczny może kosztować mniej (biorąc pod uwagę rachunki za prąd) niż podłączenie do linii energetycznej.

Warto zaznaczyć, że system autonomiczny będzie Twoją własnością, przy odpowiedniej pielęgnacji posłuży bardzo długo, a regularnie sprawdzając jego stan zabezpieczysz się przed nagłymi przerwami w dostawie prądu.

Jeśli mieszkasz w okolicy z odpowiednimi warunki klimatyczne wówczas koszt energii wytworzonej przez system autonomiczny może być niższy niż w przypadku podłączenia do sieci scentralizowanych.

Ta metoda wytwarzania energii elektrycznej jest całkowicie bezpieczna dla środowiska, a więc zawsze jest „korzystna” dla przyrody. Troskę o środowisko można i należy okazywać na wszystkie dostępne sposoby.

Rodzaje autonomicznych systemów zasilania

Tam są różne typyźródła energii elektrycznej: generator zasilany benzyną lub olejem napędowym (GTG), instalacja wiatrowo-elektryczna, bateria fotowoltaiczna (słoneczna), mała elektrownia wodna.

Wskazane jest posiadanie nie jednego, a dwóch źródeł energii, dzięki czemu będziesz w pełni ubezpieczony od przerw w dostawie prądu. Z reguły LTG jest wykorzystywane jako źródło dodatkowe. Może nie być takiej potrzeby, zwykle źródło to jest bezczynne, jednak w każdej chwili może się przydać.

Drugim niezbędnym elementem jest akumulator. Bez tego autonomiczny system nie może istnieć, ponieważ zasoby odnawialne nie są stałe. Energia elektryczna jest magazynowana w akumulatorze, a Ty zawsze masz do niej dostęp. Nawet w przypadku systemów, w których źródłem jest generator, potrzebna jest bateria, która pozwoli na jego chwilowe wyłączenie i ciągłe korzystanie z prądu.

Kolejną ważną częścią autonomicznego systemu zasilania jest falownik, który przetwarza prąd stały na prąd przemienny. O potrzebie decydują duże straty w przewodach DC. Dodatkowo większość urządzeń wymaga napięcia 220 V AC, które można uzyskać z falownika.

Koniecznie kup kontroler ładowania akumulatora; może być on oddzielny lub wbudowany w falownik. Zadaniem sterownika jest monitorowanie stanu akumulatora i zapobieganie całkowitemu rozładowaniu oraz przeładowaniu.

Koszt autonomicznego systemu zasilania obejmuje również cały niezbędny sprzęt: kable, wyłączniki, panele, system uziemienia, przełączniki itp. Więcej o cenach autonomicznych systemów zaopatrzenia w wodę można przeczytać na stronach internetowych wyspecjalizowanych firm zajmujących się projektowaniem i instalować takie systemy.

Na co musisz zwrócić uwagę

Przede wszystkim należy zadbać o napięcie; im wyższa efektywność energetyczna, tym niższe koszty w dłuższej perspektywie. Więc na przykład lampy ledowe zużywają 10 razy mniej energii niż żarówki. Mówimy nie tylko o oszczędzaniu samej energii, ale także o oszczędzaniu na systemie. Mniejsza moc źródła energii oznacza znaczną redukcję kosztów systemu autonomicznego. Ponadto będziesz potrzebować mniejszej baterii, co również wpłynie na oszacowanie.

Przed wyborem automatycznego systemu zasilania należy przeprowadzić kalkulacje ekonomiczne. Nawet jeśli głównym celem tej instalacji nie są korzyści ekonomiczne, ale np. bezpieczeństwo środowiskowe, konieczne są obliczenia. Bez nich nie będziesz w stanie wyobrazić sobie nie tylko całkowitej ilości, ale także ostatecznego kosztu każdego otrzymanego kilowata energii.

Kalkulacje ekonomiczne wymagają informacji o naturalnych możliwościach lub przeszkodach. Na przykład elektrownie wiatrowe zlokalizowane w obwodzie moskiewskim będą generować jedynie 10-15% swojej mocy znamionowej, co stanowi źródło energii dla tego regionu byłby to irracjonalny wybór. Baterie słoneczne nadają się również tylko w niektórych regionach Rosji, gdzie liczba dni słonecznych jest znacznie wyższa, w przeciwnym razie zmniejsza się opłacalność systemu autonomicznego.

Trzeba także przeczytać całą literaturę techniczną i prawną oraz skonsultować się ze specjalistami w tych dziedzinach. Dopiero po tym można podjąć decyzję o instalacji systemu autonomicznego z wybranym źródłem energii.

Nie zapominaj, że tę instalację należy konserwować. Po podłączeniu do sieci energetycznej wszystkie koszty wymiany przestarzałego sprzętu, a także jego konserwacji stają się obowiązkiem lokalnej sieci energetycznej, a w przypadku autonomicznego systemu zasilania – Twoim obowiązkiem. Najłatwiejsze w utrzymaniu systemy to te zasilane bateriami fotowoltaicznymi. Należy stworzyć plan konserwacji i postępować zgodnie z nim. Pamiętaj, że im lepiej dbasz o swoją instalację elektryczną poza siecią, tym dłużej będzie Ci ona służyć i tym więcej pieniędzy możesz zaoszczędzić.

Kolejną wskazówką odpowiednią dla właścicieli domów, którzy mają już połączenie sieciowe, jest nierozłączanie się. Zapłacisz tylko za zużyty prąd, a jego ilość zostanie ograniczona do minimum. Istniejące połączenie jest Twoim zapasowym źródłem zasilania, które będzie potrzebne tylko wtedy, gdy główne nie będzie działać. Ponadto niektóre sieci przyjmują nadwyżkę energii generowanej przez systemy pozasieciowe. W ten sposób możesz nie tylko zaoszczędzić pieniądze, ale także zarobić.

Budując dom wiejski, nawet na etapie projektowania, należy zwrócić uwagę na jego zasilanie, które pozwoli Ci stworzyć wygodne życie. Nowoczesne życie Nie można sobie wyobrazić bez oświetlenia i urządzeń elektrycznych. Dlatego bardzo ważne jest, aby zapewnić swojemu przyszłemu domowi nieprzerwaną energię elektryczną. Aby to zrobić, musisz stworzyć autonomiczny zasilacz, wybierając opcję źródła energii.

Wymagania dla autonomicznego systemu zasilania

Dostawy energii elektrycznej do domu zależą od całkowitej mocy jego odbiorców: urządzeń chłodniczych, sprzętu AGD, systemów grzewczych, urządzeń pompujących. Każdy typ konsumenta ma swoją własną moc Jednak wymagania dotyczące sieci energetycznej są takie same dla wszystkich.

Na własną rękę wykonana praca będzie kosztować znacznie mniej usługi zaproszonych specjalistów. Należy jednak wziąć pod uwagę, że do pracy ze specjalnym sprzętem konieczne są pewne umiejętności i poziom wykształcenia technicznego właściciela domu.

Rodzaje źródeł energii elektrycznej

Autonomiczne dostawy energii elektrycznej do prywatnego domu najczęściej zapewniają:

  • zasilacze bezprzerwowe (UPS) w postaci baterii;
  • panele słoneczne;
  • minielektrownie z generatorami wiatrowymi, gazowymi, diesla i benzynowymi.

W naszym kraju najczęściej używane są generatory, które działają wykorzystując energię cieplną – gaz, benzynę i olej napędowy.

Mini elektrownie lub generatory

Taki EPS są łatwe w użyciu i stosunkowo tanie.

Zalety generatorów:

Wady tej instalacji obejmują:

  1. Konieczność ciągłej konserwacji. Konieczne będzie regularne sprawdzanie poziomu oleju i dostępności paliwa.
  2. Generatory to dość hałaśliwe urządzenia. Jeśli zatem nie ma możliwości zamontowania ich z dala od domu, to nawet przy zastosowaniu tłumików wytwarzany przez nie hałas powoduje, że użytkowanie instalacji nie jest zbyt komfortowe.
  3. Nie wszystkie autonomiczne minielektrownie są w stanie wytworzyć stabilne napięcie i czystą falę sinusoidalną na wyjściu.
  4. Generatory wymagają dobrej wentylacji i oddzielnego, izolowanego pomieszczenia.

Baterie lub zasilacze awaryjne

Urządzenia tego typu ładują się, gdy w sieci jest prąd i oddają prąd w czasie przerw w dostawie prądu.

Wadami akumulatorów jest ograniczony czas pracy i stosunkowo wysoki koszt. Żywotność baterii UPS zależy bezpośrednio od pojemności baterii.

Taka instalacja byłaby właściwym rozwiązaniem dla apartamentowiec z niezależnym ogrzewaniem.

Generatory energii słonecznej

Panele fotowoltaiczne to specjalne bezpieczne moduły fotowoltaiczne, które na zewnątrz posiadają zabezpieczenie wykonane z hartowanego szkła teksturowanego, które kilkukrotnie zwiększa absorpcję światła słonecznego.

  • Takie generatory elektryczne można uznać za najbardziej obiecujący rodzaj sprzętu do osiągnięcia autonomicznej elektryfikacji domu.
  • Do urządzenia dołączony jest zestaw akumulatorów, które magazynują prąd elektryczny i zasilają go w nocy.
  • Panele słoneczne są wyposażone w specjalny falownik, który może przekształcić prąd z prądu stałego na prąd przemienny.
  • Najtrwalsze moduły to urządzenia wyposażone w monokryształy krzemu. Mogą pracować przez trzydzieści lat, nie zmniejszając ilości wytwarzanej energii i wydajności.
  • Jeden prawidłowo wybrany bateria słoneczna jest w stanie zapewnić całemu domowi niezbędną ilość energii elektrycznej do obsługi wszystkich urządzeń gospodarstwa domowego.

Energia wiatrowa lub elektrownie wiatrowe

Jeśli lokalne warunki pogodowe nie pozwalają na zastosowanie generatorów energii słonecznej, można wykorzystać energię wiatru.

  • Energia ta pobierana jest przez turbiny, które znajdują się na trzymetrowych wieżach.
  • Energia przetwarzana jest za pomocą falowników zainstalowanych w autonomicznych turbinach wiatrowych. Głównym warunkiem jest obecność wiatru z prędkością co najmniej czternastu kilometrów na godzinę.
  • Agregat prądotwórczy zawiera także inwerter i akumulatory magazynujące energię elektryczną.

Instalacja takich urządzeń jest niemożliwa w miejscach, w których nie ma naturalnego ruchu powietrza. Jest to istotna wada elektrowni wiatrowych.

Przenośne elektrownie wodne do domu

Jest to urządzenie do autonomicznego zasilania napędzany przepływem wody. Można je stosować tylko w domach położonych w pobliżu małych rzek i strumieni. Dlatego elektrownie wodne są urządzeniami najmniej powszechnymi.

Schemat autonomicznego zasilania domu prywatnego (SAE)

Instalacje muszą być wyposażone we wszystkie niezbędne elementy, które należy ułożyć sekwencyjnie.

  1. Źródło energii elektrycznej w postaci jednego z generatorów, baterii lub panelu słonecznego.
  2. Ładowarka, która zamieni napięcie pochodzące ze źródła pierwotnego na wartości niezbędne dla akumulatora.
  3. Bateria do magazynowania i uwalniania energii elektrycznej.
  4. Falownik wytwarzający wymagane napięcie.

Przed zakupem źródła autonomicznego zasilania dla swojego domu należy określić przypisane mu zadania. Ponadto musisz zacząć od swoich możliwości finansowych, ponieważ nie każdego stać na wiatraki i panele słoneczne.

Z praktycznego punktu widzenia najlepiej jest preferować generatory zasilane gazem lub olejem napędowym. Instalacja benzynowa nie jest przeznaczony do ciągłej, długotrwałej pracy. Najczęściej wykorzystywany jest jako siatka bezpieczeństwa podczas awaryjnych przerw w dostawie prądu.

Bardziej opłacalną opcją jest korzystanie z kilku urządzeń jednocześnie. Na przykład możesz zainstaluj akumulatory i generator. Aby wybór nie zawiódł, przed zakupem należy skonsultować się ze specjalistami.