Автономное электричество для частного дома своими руками

Автономное электроснабжение дома: два способа обеспечить бесперебойную подачу электроэнергии

Сегодня электричество в дачном доме уже не относится к излишествам: комфортный отдых и эффективный уход за участком сложно представить без соответствующего оборудования, так что задумываться об энергоснабжении рано или поздно придется.

Естественно, в этом процессе есть множество нюансов, и потому мы настоятельно рекомендуем вам ознакомиться с данной статьей. Конечно, все тонкости не раскроем, но общее представление о масштабах предстоящей работы вы получите.

Чтобы в загородном доме было тепло, светло и уютно, стоит позаботиться об энергоснабжении

Традиционные источники

Подключение к ЛЭП

  • Централизованное – участок «запитываем» от проходящей на относительно небольшом расстоянии линии электропередач.
  • Автономное – в качестве источника выступает генератор.

Рассмотрим оба варианта более подробно.

  • Если говорить об использовании централизованного энергоснабжения, то основным плюсом является достаточно высокая предоставляемая мощность. Так, в этом случае можно даже организовать обогрев дачи электричеством, не разорившись на топливе для генератора.

Присоединение к проводам на столбе

  • С другой стороны, сам процесс подключения к ЛЭП связан с весьма утомительными бюрократическими процедурами. Даже в том случае, если провода проложены сравнительно недалеко, на этапе согласования могут возникнуть проблемы.

Обратите внимание! Самовольное подключение к ЛЭП является правонарушением, и при обнаружении подобного факта вам придется заплатить немалый штраф. Также стоит помнить, что выполнять такие работы должны исключительно профессионалы с соответствующим уровнем допуска.

  • Аренда дизель — генератора для дачи или покупка такого устройства могут обеспечить вас энергией вне зависимости от расположения участка. Да, эта технология является более затратной с финансовой точки зрения, но так вы можете быть уверены, что свет в доме и на участке не пропадет даже во время непогоды (обрывы проводов, особенно в удаленных районах — не редкость).

Даже компактное устройство может обеспечить освещение целого дома

  • Еще один вариант автономного энергоснабжения – монтаж газового генератора. Конечно, цена прибора будет выше, чем у дизельной установки, да и обслуживать его могут только специалисты, но себестоимость киловатта энергии при этом получится существенно ниже.

В итоге оптимальная инструкция будет следующей: если есть возможность – подключаемся к линии электропередач и используем ее мощности, но на всякий случай устанавливаем в доме или сарае генератор с небольшим запасом топлива. Если возможности подключения нет – просто покупаем более производительный генератор, и проектируем электросеть участка с оглядкой на ограничения по производительности установки.

Альтернативные источники

Впрочем, современные технологии позволяют получить электричество на халяву для дачи. Под «халявой» в данном случае имеется полная или практически полная независимость от цен на энергоносители. Конечно, само альтернативное оборудование нужно приобретать, причем за довольно большие деньги, но со временем (от двух до пяти лет) оно окупается, и дальше работает «в плюс».

Фото крыльчатки ветряного генератора на крыше дома

Извлеченная энергия может использоваться как для прямого обогрева дома, так и для выработки электричества.

Как и в случае с геотермальными установками, энергией солнца можно не только обогревать дом, но и питать инвертор для обеспечения электроснабжения.

При вращении лопастей вырабатывается электричество, которое аккумулируется в батареях большой емкости и может быть использовано для решения самых разных задач.

Схема работы геотермального генератора

Впрочем, такое бесплатное энергоснабжение является достаточно капризным. Нет ветра или солнце зашло за тучи на целый день — и придется сидеть в темноте! Вот почему специалисты настоятельно рекомендуют комплектовать подобные установки емкими аккумуляторами, а в качестве резервного источника питания держать как минимум небольшой дизель-генератор.

Если с источниками все более-менее ясно, переходим к правилам обустройства самой электросети:

  • Монтаж проводки и электроприборов в дачном доме вполне можно выполнить и своими руками, а вот подключение к магистрали или генератору лучше доверить специалистам-электрикам.
  • На входе в дом обязательно устанавливаем щиток со счетчиком. Также каждую ветку проводов присоединяем к щитку через УЗО – автоматический размыкатель цепи. Использование таких предохранителей способно защитить систему от перепадов напряжения и коротких замыканий.

Совет! Если вы часто бываете в отъездах, то есть смысл обустроить дистанционное включение электричества на даче. Для этого в щитке монтируем специальный модуль с GSM-приемником, который активирует всю систему по сигналу с мобильного телефона. Особенно удобно использовать такой управляемый блок в зимнее время: к вашему приезду отопительные приборы как раз успеют прогреть воздух.

Для защиты от огня провода прокладываем в негорючих каналах

  • При использовании генераторов нужно тщательно рассчитывать мощность всех включаемых в сеть приборов. К примеру, обогрев дачного дома электричеством может потребовать установки отдельной генерирующей установки, иначе осенью и зимой придется выбирать: либо у нас работают батареи, либо светят лампочки.
  • Дачные дома из блок — контейнеров, каркасные конструкции и бревенчатые здания отличаются высокой горючестью. Чтобы снизить риск пожара, вся проводка должна прокладываться в негорючих, желательно металлических, коробах.

Правильное заземление — одно из условий безопасности

  • Весьма желательным является также заземление проводов. Для этого каждую ветку системы присоединяем к заземляющему контуру, выведенному наружу. Контур чаще всего представляет собой треугольник из стальных или омедненных стержней, вкопанных в землю и соединенных с домовой электросетью токопроводящим кабелем.

Обеспечить электричество в доме и на даче – дело чести любого мастера. Благо, на сегодняшний день возможностей для этого более чем достаточно, и мы с легкостью сможем выбрать, что именно использовать в качестве источника энергии (см.также статью «Электричество на даче своими руками: от подготовки коммуникаций до выбора источника питания»).

Электричество на даче: откуда получить и как правильно распорядитьсяЭлектричество на даче на халяву: бесплатное, автономное, альтернативное, видео-инструкция по обогреву дачного дома своими руками, дистанционное включение, фото и цена

Публикуем еще одну статью от нашего гостя – Анатолия Скрябина, автора известных материалов о частном доме и дачном хозяйстве. Анатолий любезно предоставил нам на это раз материал о том, как можно сделать электричество в доме, если у вас нет подключения к электрическим сетям.

Чтобы лампочки освещали комнаты, чтобы была возможность использовать ноутбук и интернет, нужно электричество. А если до ближайшей линии электропередач 100 километров, то вам в вашем доме доступно только автономное электричество.

Какими путями можно реализовать автономное электроснабжение дома тогда, когда вам нужно питать электроприборы и освещение в глуши?

Давайте посмотрим возможные варианты.

Ветрогенераторы

Чтобы получать электрическую энергию за счет энергии ветра, можно использовать простейшие ветрогенераторы. Я еще вернусь к теме использования ветрогенератора на своем участке и распишу подробно, что и как.

А пока стоит понять одну простую истину – если ваш дом стоит в открытом поле, если ваш дом располагается на берегу большой реки и стоит на крутом яру, если с вашего участка открывается визуальная перспектива, то есть, присутствует большое открытое пространство, вы можете получать электричество при помощи ветра.

Если ваш дом стоит в лесу, если ваш участок окружен холмами, которые густо поросли растительностью, если в вашей местности больше тихих дней, чем ветреных, вам не светит ветровое электричество в прямом и переносном смысле.

Только тогда, когда имеется приличная ветровая нагрузка, имеет смысл ставить ветряк, чтобы получать от его генератора электроэнергию.

Существуют методы расчетов ветровой нагрузки, их мы еще коснемся в статьях на сайте. А чтобы прямо сейчас понять, стоит ли ставить ветровую генераторную установку на вашем участке, проделайте простую практическую работу.

Купите самый простой анемометр, который при помощи крыльчатки меряет скорость ветра.

Установите его на крыше своего дома и каждый день снимайте показания. Затем, в течение месяца записывайте эти показания и заносите в таблицу. Конечно, для полноценной уверенности вам понадобятся наблюдения во все четыре сезона, однако и первый месяц вам покажет, стоит ли вообще думать над этим вопросом.

Такая простая вещь как бытовой анемометр быстро развеет ваши иллюзии насчет дарового электричества за счет ветра. Или, наоборот, укрепит в желании продолжать дальнейшие работы в этом направлении.

Солнечные батареи

Про использование энергии солнца для получения дармового электричества сейчас не пишет разве что ленивый. Чтобы понять, сможете ли вы получать солнечную электроэнергию на своем участке, вам стоит проделать такой же простой эксперимент, как и в случае с определением ветровой нагрузки.

Купите самую дешевую зарядку для ноутбука на солнечных фотоэлементах. Выставьте ее на южную сторону вашего дома, в идеале – разместите на южном скате крыши вашего дома.

Подключите к этой зарядке самую минимальную нагрузку, например, сотовый телефон. И смотрите, насколько маломощная солнечная зарядка справляется с подзарядкой телефонного аккумулятора. Пишите данные на протяжении месяца во все дни – солнечные и пасмурные. Пишите данные даже тогда, когда солнца нет, и идет дождь или снег. Даже в такие дни земная поверхность получает достаточно большое количество световой энергии солнца.

После месяца наблюдений вы сможете переложить ваши «игрушечные» данные на те мощности, которые вы собираетесь использовать в реальной жизни.

Вы четко поймете, какой площади солнечные элементы вам понадобятся, чтобы запитать телевизор, холодильник, стиральную машину и компьютеры в своем автономном доме.

Источники автономного электроснабжения дома, или Как рационально использовать дары природы

Многие жители частного сектора, дачники и владельцы коттеджей не хотели бы зависеть от централизованных сетей энергоснабжения. Вариантов может быть много, каждый имеет свои особенности, но выгоду сулит в любом случае. Автономное электроснабжение дома может выполняться за счет:

  • дизельного (газового или бензинового) генератора,
  • солнечных батарей,
  • ветряного генератора.
Читать далее:  Как отрегулировать редуктор давления воды в квартире

В качестве доступного способа можно рассматривать и гидроэлектростанцию малых размеров, но ее используют реже.

Для полной уверенности в собственной независимости от централизованной подачи электроэнергии владельцам частного или загородного дома рекомендуется устанавливать две системы автономного электроснабжения. Одна будет являться основным вариантом, а вторая резервным. Приятным моментом является и то, что некоторые из них вполне по силам собрать и установить своими руками.

Генератор, потребляющий бензин или дизельное топливо, часто выступает именно в роли запасного источника электроснабжения загородного дома. Нужно только выбрать подходящий вариант.

  • Бензиновые агрегаты бесшумны, компактны, просты в эксплуатации, стоят недорого и могут работать при низких температурах. Но время непрерывной работы у них невелико. Впрочем, для прибора, который будет установлен в качестве подстраховки, это не критично.
  • Дизельные системы более производительны, чем бензиновые аналоги. В качестве источника автономного электроснабжения их целесообразнее приобретать в большой коттедж, где количество приборов, потребляющих энергию, значительно больше, чем на даче. Дизельные генераторы надежны и долговечны, но для них придется приобрести или сделать своими руками отдельный контейнер (или хозяйственную постройку). Это необходимое условие, чтобы шум работающего устройства не мешал домочадцам.
  • Газовые генераторы выдают самую дешевую по стоимости электроэнергию. Они долговечны и экологичны. Но из-за сложностей в обслуживании и опасности взрыва топлива их рискует приобрести далеко не каждый владелец частного дома.

Как бы хороши ни были покупные системы автономного электроснабжения, но источник энергообеспечения, сделанный своими руками, кажется более привлекательным. И осуществить такую идею вполне реально.

Прежде чем решить, какую систему для автономного электроснабжения дома создавать своими руками, важно провести небольшую исследовательскую деятельность и оценить следующие параметры:

  • Сколько требуется электроэнергии для всех ее возможных потребителей?
  • Каковы природные предпосылки для установки того или иного источника энергоснабжения частного дома?

Основными потребителями энергии являются:

  • вся крупная и мелкая бытовая техника,
  • насосное оборудование (в условиях загородного дома подача воды чаще всего осуществляется из колодца или скважины),
  • системы вентиляции и кондиционирования.

Все перечисленные получатели электроэнергии нуждаются в стабильном напряжении, подаваемом с одной частотой. Поэтому без приобретения аккумуляторной батареи обойтись не получится, она является необходимым компонентом даже в тех случаях, когда автономное электроснабжение зависит от генератора. Инвертор – еще один необходимый прибор.

Суммарная мощность требуемого электроснабжения рассчитывается путем сложения потребностей всей техники и систем жизнеобеспечения дома. Полученный результат рекомендуется завысить на 15-30%. Переизбыток, заложенный в самом начале, создаст подстраховку на случай увеличения расходов электроэнергии в дальнейшем.

Следует оценить природные возможности региона, где расположен дом. Например, для Московской области считается неоправданной установка ветрогенераторов. Они будут вырабатывать чуть больше 10% от своих номинальных мощностей. Установки автономного электроснабжения, работающие на солнечных батареях, кажутся более перспективными и производительными. Но для большинства регионов страны такое решение не является спасением на весь год.

Энергии солнечных лучей вполне хватает, чтобы преобразовывать ее в нужное человеку электричество. В странах Запада таким решением никого не удивишь, у нас подобные установки предпочитают собирать своими руками отдельные умельцы. В результате они получают эффективный автономный источник электроснабжения, который прослужит минимум 40 лет. Подача электричества может прерываться только в связи с погодными условиями и напрямую зависит от количества солнечных дней в году.

Есть две схемы преобразования энергии солнечных лучей:

  1. Фотоэлементы закрепляются на крыше дома и накапливают энергию, которая без дополнительных манипуляций является постоянным током и может использоваться только после преобразования.
  2. Поток солнечных лучей собирается при помощи специальных зеркал, концентрируется и пересылается в нужном направлении. Иногда лучи используются для нагревания жидкости, которая вращает паровые турбины теплового двигателя.

Первый вариант, с использованием солнечных батарей на крыше, наиболее эффективный для частных домовладений.

Параллельная схема, по которой можно легко осуществить монтаж автономного электроснабжения своими руками, достаточно проста. Понадобятся несколько аккумуляторов (присоединяются по цепочке), зарядное устройство и инвертор. Когда начинается выработка электроэнергии, аккумуляторы получают ее от зарядных устройств, и с помощью инвертора на выходе образуется электричество.

Подробные схемы можно найти в специальной литературе или воспользоваться опытом, которым делятся посетители сети. В любом случае при монтаже автономного электроснабжения дома своими руками все-таки желательно иметь навыки работы с электричеством для понимания основных принципов действия системы. В качестве альтернативы можно проконсультироваться со специалистом.

Не сомневаться можно только в одном: при всей существенной стоимости автономные источники выработки энергии окупаются за 3-5 лет, а прослужат гораздо дольше.

Источники автономного электроснабжения дома, или Как рационально использовать дары природыАвтономное электроснабжение дома своими руками представлено несколькими вариантами: дизельный и ветряной генератор, солнечные батареи. Какие системы наиболее предпочтительны?

Принципиальная идея компании «ПЛЮСПАУЭР» заключается в том, что автономное электроснабжение коттеджа или загородного дома обеспечивается в соответствии с Вашими потребностями: система электроснабжения с генератором (работающим кратковременно для заряда батарей) вырабатывает ровно столько электрической энергии, сколько ее необходимо Вашим потребителям.

  • Основным источником энергии являются аккумуляторные батареи, которые накапливают и сохраняют необходимый объем электроэнергии. АКБ отдают потребителю ровно столько электрической энергии, сколько ему необходимо.
  • Генератор (к примеру, бензиновый или дизельный) работает кратковременно и без перегрузок. По мере необходимости система самостоятельно запускает генератор и останавливает его работу по достижении необходимого уровня заряда АКБ.
  • Продолжительность работы генератора обратно пропорциональна полной емкости всех аккумуляторных батарей. То есть, чем больше аккумуляторная емкость, тем реже система включает источник питания для их подзарядки, и наоборот.
  • Напряжение всегда остается стабильным, без малейшего «мигания» при переключении режимов работы оборудования. Качество сигнала обеспечивают инвертор, создающий идеальную синусоиду.
  • Генератор работает периодически, а электрическая энергия есть всегда. Это постоянство поддерживается нашей патентованной автоматизированной системой управления.

Все инженерные системы разрабатываются нами по индивидуальным параметрам, предоставляемым заказчиком:

  • требуемая выходная мощность;
  • показатели среднесуточного энергопотребления.
  • свинцово-кислотные батареи имеют доступную стоимость, но ограниченную силу тока заряда. Кратковременная работа генератора требует значительной аккумулирующей емкости батарей, а срок их службы, в зависимости от цикличности, варьируется от 6 до 8 лет;
  • литий-ионные батареи способны воспринимать высокие токи заряда-разряда (на несколько порядков превышает показатель свинцово-кислотных аналогов). Это позволяет минимизировать время работы генератора, а количество циклов заряда-разряда продлит срок службы батарей до 15-20 лет. В системах автономного электроснабжения с аккумулятором мы рекомендуем использовать литий-ионные батареи!

Экономическое сравнение свинцово-кислотных и литий-ионных батарей, применяемых в ИБП.

График №2 отображает баланс выработанной (накапливается в батареях) и потребленной (по мере необходимости пользователя) энергии, разработанной в нашей системе.

  • Работа приемлемого по цене генератора с воздушным охлаждением в комфортном режиме составляет всего 3-4 часа в сутки. Однако, необходимый вам объем электроэнергии в доме есть круглосуточно.
  • Есть возможность использовать генераторы меньшей мощности. Например, генератор мощностью 5 кВт, за счет накопленной в АКБ энергии, может обеспечить выходную мощность до 15 кВт. Это позволяет значительно снизить стоимость энергообеспечения вашего дома в автономном режиме.
  • Многократное снижение расходов на топливо для генератора и его техобслуживание.
  • Существенно увеличивается производственный ресурс генератора и продлевается срок его эксплуатации.
  • Разработанные, смонтированные и запущенные квалифицированными специалистами, наши системы не требуют никакого дополнительного технического обслуживания, за исключением регламентных работ.

Готовые решения для загородного дома

Независимо от требуемой максимальной мощности в «часы пик», мощность генератора всегда будет намного ниже требуемой, определяясь только фактически потребляемым кило Ватт часов в сутки. Компания «ПЛЮСПАУЭР» гарантирует эффективность использования разработанных и смонтированных нами установок!

Требования к автономным системам электроснабжения

Чтобы автономное электроснабжение частного коттеджа оправдало вложенные в его организацию средства, надежно функционировало в течение длительного периода времени с обеспечением должного уровня безопасности, необходимо, чтобы оно соответствовало целому ряду требований:

  1. Неукоснительное соответствие эксплуатируемого оборудования нормам пожарной и электробезопасности
  2. Невысокий уровень шумов или наличие соответствующей звукоизоляции
  3. Возможность работы энергосистемы без вмешательства человека в течение длительного периода времени
  4. Экономичность за счет низкого потребления энергоносителей
  5. Ремонтопригодность и несложное эксплуатационное обслуживание
  6. Надежная работа независимо от времен года и погодных условий
  7. Экологическая безопасность устанавливаемого оборудования

Но главным требованием является бесперебойность и устойчивость электропитания всех энергопотребителей и электрооборудования, составляющего систему жизнеобеспечения вашего жилища.

Монтажу независимой системы должен предшествовать этап создания проекта электрики с предварительными расчетами всех необходимых параметров.

Более подробно о требуемых характеристиках можно прочесть в ПУЭ, а так же других действующих нормативах, регламентирующих данную область деятельности.

Одним из условий нормального жизнеобеспечения частного дома считается устойчивая, бесперебойная подача электроэнергии ко всем установленным бытовым приборам и оборудованию. Полностью этим требованиям соответствуют источники автономного электроснабжения, стабильно вырабатывающие электричество, независимо от каких-либо внешних факторов. При выборе того или иного варианта, необходимо учитывать степень влияния автономных систем на окружающую среду.

Окончательный выбор автономного источника электроэнергии осуществляется в соответствии с суммарной мощностью потребителей, находящихся в доме. Это системы тепло- и водоснабжения с насосным оборудованием, кондиционеры, различные виды крупной и мелкой бытовой техники. Независимо от мощности потребителей, к сети электропитания предъявляются общие требования.

В обязательном порядке предварительно определяется суммарная мощность, которая сравнивается с возможностями выбираемой системы автономного электроснабжения. Рекомендуется увеличить этот показатель примерно на 15-25%, чтобы в перспективе можно было увеличить потребление электроэнергии.

Требования к системе и ее технические характеристики полностью зависят от дальнейшего использования и возложенных задач. То есть, это может быть полностью автономное питание или только резервный источник электричества, функционирующий в период отключения центральной сети. Во втором случае обязательно устанавливается продолжительность работы дублирующей системы на время отсутствия основного электричества.

Выбор той или иной автономной системы нужно делать с учетом реальных финансовых возможностей хозяев дома. В бюджете проекта определяется стоимость приобретаемого оборудования, а также выполняемые работы. Многие пытаются создать автономное электроснабжение загородного дома своими руками, однако в этих случаях требуются специальные знания теории и практики, навыки работы с инструментом, наличие определенного опыта монтажа подобных систем. Некачественная сборка приведет к нестабильной работе дорогостоящего оборудования и его быстрому выходу из строя.

Читать далее:  ТОП-10 промышленных пылесосов: обзор лучших моделей на что смотреть перед покупкой

Достоинством большинства подобных систем считается бесплатная электроэнергия, полученная альтернативным путем. За счет этого получается существенная экономия денежных средств и полная независимость от централизованного снабжения.

Благодаря предварительным подсчетам и проектированию с учетом суммарной мощности потребителей, удается добиться высокого качества производимой электрической энергии. Полностью исключены перепады напряжения и неплановые отключения от сети. Само оборудование автономных систем отличается высоким качеством и очень редко ломается и выходит из строя.

Существует несколько специальных программ, в соответствии с которыми часть лишней электроэнергии может быть продана государству. Решение данного вопроса начинается еще на стадии проектирования автономного электроснабжения, где возможные излишки предусматриваются заранее. Кроме того, потребуется разрешительная документация, подтверждающая выработку электроэнергии установленного качества и в нужном количестве.

Тем не менее, у автономных систем имеются определенные недостатки, в первую очередь связанные с высокой стоимостью оборудования и значительными расходами по его эксплуатации. Поэтому при выборе основного оборудования и дополнительных материалов нужно учитывать все факторы, чтобы система проработала установленный срок и полностью окупила себя. С этой целью рекомендуется проводить регулярный профилактический осмотр и техническое обслуживание с привлечением квалифицированных специалистов.

Каждая система автономного электроснабжения обладает своими достоинствами и недостатками, которые наиболее ярко проявляются в конкретных условиях эксплуатации.

Все автономные системы имеют единый принцип работы, но отличаются первоначальными источниками электроэнергии. При их выборе учитываются различные факторы, в том числе и расходы на эксплуатацию. Например, бензиновые или дизельные генераторы постоянно требуют топливо. Другие же, условно относящиеся к так называемым вечным двигателям, не нуждаются в энергоносителях, а, наоборот, сами способны вырабатывать электричество за счет преобразования энергии солнца и ветра.

Все автономные источники электроснабжения по большому счету похожи друг на друга своим общим устройством и принципом действия. В состав каждой из них входят три основные узла:

  • Преобразователь энергии. Представлен солнечными панелями или ветровым генератором, где энергия солнца и ветра преобразуется в электрический ток. Их эффективность во многом зависит от природных условий и погоды в данной местности – от солнечной активности, силы и направления ветра.
  • Аккумуляторы. Представляют собой электрические емкости, накапливающие электричество, активно вырабатываемое при оптимальной погоде. Чем больше имеется аккумуляторов, тем дольше сможет расходоваться запасенная энергия. Для расчетов используется среднесуточное потребление электричества.
  • Контроллер. Выполняет управляющую функцию по распределению потоков выработанной энергии. В основном эти устройства контролируют состояние аккумуляторных батарей. Когда они полностью заряжены, вся энергия уходит напрямую потребителям. Если же контроллер обнаруживает разрядку батареи, то энергия перераспределяется: она частично уходит потребителю, а другая часть затрачивается на зарядку батареи.
  • Инвертор. Устройство для преобразования постоянного тока 12 или 24 вольта в стандартное напряжение 220 В. Инверторы имеют различную мощность, для расчета которой берется суммарная мощность одновременно работающих потребителей. При расчетах необходимо давать определенный запас, поскольку работа оборудования на пределе возможностей приводит к его быстрому выходу из строя.

Автономное электричество для частного дома своими руками

Существует различное автономное электроснабжение загородного дома, готовые решения которого дополняются различными элементами в виде соединительных кабелей, балластов для сброса лишнего электричества и прочими составными частями. Для правильного выбора агрегата следует более подробно ознакомиться с каждым типом альтернативных источников питания.

Альтернативы нет

Зачастую, нет никаких возможностей для подключения к сетям электроснабжения в качестве альтернативы приходится прибегать к использованию мобильных генераторных установок (газовых, бензиновых или дизельных). Но так ли хорошо справляются генераторы и какие расходы на его содержание Вас могут ожидать?

Давайте разберемся:

  • высокий стартовый ток подключаемой нагрузки требует приобретения более мощной установки, намного перекрывающей номинальные потребности;
  • расход топлива никак не соотносится с количеством потребляемой электроэнергии;
  • без обеспечения оптимальной загруженности генератора в 60 — 70% мощности минимум (обеспечить это круглосуточно ни в бытовых условиях, ни на производстве невозможно) топливо расходуется впустую;
  • система с воздушным охлаждением имеет небольшой ресурс двигателя и требует периодических остановок для охлаждения, а значит, не может обеспечить полноценное автономное электроснабжение частного дома;
  • обеспеченное с помощью дизельного генератора с жидкостной системой охлаждения, автономное электроснабжение загородного дома будет иметь цену более чем значительную из-за астрономического количества круглосуточно потребляемого топлива, высокой стоимости самого устройства и расходов на его содержание.

График №1 наглядно демонстрирует объемы выработанной и потребленной энергии автономно работающего генератора мощностью 10 кВт.

Как видно на графике, большую долю выработанной энергии вы просто не способны потребить. Этим объясняется высокая себестоимость (40-60 рублей за кВт/час) потребленной электроэнергии. Так ли хороша подобная альтернатива?

Очень часто и в большей степени в садовых товариществах встречаются случаи когда подключение к электросети не возможны или связанны с огромными затратами на установку трансформаторной подстанции и прокладку линии электропередачи, а оформление соответствующей документации может занять до 2-х лет! И далеко не факт, что абсолютно все владельцы садовых участков согласятся отдать требуемую сумму или будут в состоянии это сделать. Намного проще это сделать индивидуально.

Плюсы и минусы автономного электроснабжения

Применение солнечных батарей возможно в любое время года. Тем не менее, максимально эффективно они могут работать лишь при ясном безоблачном небе и прямом попадании солнечных лучей на рабочую поверхность. В пасмурную погоду электрическая энергия продолжает вырабатываться, но уже не в таких количествах из-за резкого снижения производительности солнечных батарей.

После того как электрическая энергия оказалась произведенной, ее необходимо донести до потребителя. В связи с этим, кроме самих батарей потребуется специальное дополнительное оборудование:

  • Инвертор. Данный прибор преобразует постоянный ток 12-24 В, вырабатываемый солнечными панелями, в переменный ток с частотой 50 Гц, пригодный для питания бытовых приборов и оборудования.
  • Комплект аккумуляторов. Выработка солнечной энергии происходит не равномерно. В часы пик ее бывает слишком много, а в вечернее и ночное время электричество вообще не вырабатывается. Определенное количество электроэнергии накапливается в аккумуляторах в течение светлого времени суток, после чего в ночное время она отдается потребителям. Не рекомендуется пользоваться обыкновенными автомобильными аккумуляторами, которые выходят из строя через 2-3 года работы.
  • Контроллер. Обеспечивает полноту зарядки аккумулятора, предупреждает его перезарядку и закипание.

Все составляющие вместе образуют своеобразную солнечную электростанцию. Выбор необходимого оборудования осуществляется в зависимости от потребностей и количества работающих электроприборов. Поэтому следует заранее определить их полный перечень, с учетом целесообразности использования каждого прибора и возможности альтернативной замены. Например, вместо электрического чайника можно использовать газовую плиту.

После определения минимального перечня нагрузок производится выбор солнечных батарей с соответствующей мощностью. Необходимо учитывать, что система автономного электроснабжения дома с их помощью не решает всех проблем электроснабжения. Солнечные батареи устанавливаются не для экономии энергоресурсов, а для обеспечения комфортного проживания при отсутствии централизованных поставок электричества.

В связи с высокой стоимостью оборудования один киловатт выработанной энергии также стоит недешево и составляет примерно 25 рублей. Это в несколько раз выше стоимости электроэнергии, производимой централизованно. Снижение себестоимости возможно лишь при условии низких цен на оборудование, что в ближайшей перспективе пока невыполнимо.

Современные достижения науки и техники позволяют применять в автономных схемах электроснабжения самые разнообразные энергоресурсы и способы преобразования энергии. Все они имеют, как свои преимущества, так и недостатки.

  • Возможность организации полноценного энергоснабжения коттеджа в удаленных и малонаселенных пунктах с отсутствием доступа к централизованной подаче электроэнергии
  • Отсутствие необходимости платить за услуги поставки электричества и соблюдать социальные нормы потребления энергии
  • Независимость качества и бесперебойности электрики от внешних факторов и энергопоставляющих компаний
  • Отсутствие риска выхода из строя бытового электрооборудования из-за внезапных скачков напряжения (при правильных предварительных расчетах и соблюдении эксплуатационных норм для используемых систем)
  • Возможность получения дополнительного дохода от продажи излишков электроэнергии государственным структурам в рамках одной из действующих экспериментальных программ

Минусы:

  • Оборудование независимых систем электропитания является дорогостоящим
  • Независимое энергоснабжение имеет длительный срок самоокупаемости
  • Все расходы на ремонт и обслуживание ложатся на плечи домовладельца
  • Необходимость самостоятельного регулярного ухода и обслуживания установленного оборудования

Автономное электроснабжение дома: два способа обеспечить бесперебойную подачу электроэнергии

Наиболее дешевым топливом считается природный газ. Но, чтобы такая энергосистема работала бесперебойно, необходимо наличие газификации.

Генераторы, использующие дизельное топливо, бензин и пр., потребуют наличия специальной емкости для хранения горючих жидкостей с необходимостью регулярного пополнения их запасов.

Автономное электричество для частного дома своими руками

Среди автономных систем, преобразующих общедоступные природные виды бесплатной энергии, наибольшее распространение сегодня получили:

  • Полупроводниковые панели, преобразующие солнечную энергию в электрическую – солнечные батареи
  • Ветровые генераторы, вращаемые энергией ветра
  • Небольшие гидроэлектростанции

Выбирая тот или иной вид электроснабжения для своего коттеджа, необходимо учесть все его технические характеристики, плюсы и минусы, имеющиеся потребности в электроэнергии, а также экономическую составляющую вопроса.

Далее рассмотрим более подробно каждую из перечисленных независимых энергетических систем в плане использования их на практике.

Вся проблема автономного электроснабжения дома упирается в источники альтернативного электроснабжения, которых на сегодняшний день не так уж и много. Их можно сосчитать на пальцах – это дизельный, бензиновый или ветряной электрогенератор, солнечные батареи и аккумуляторы. Все эти источники обладают как преимуществами, так и недостатками, с которыми необходимо разобраться в первую очередь.

    Генераторы. Это самый простой и, можно сказать, дешевый способ обеспечить свой дом электроэнергией. Работа устройства основана на принципе сжигания топлива, поэтому если речь идет о такой системе бесперебойной подачи электроэнергии, то она подразумевает создание немалой базы для хранения топлива. Как минимум, в запасе должно находиться литров 200 ДТ, бензина или других горючих материалов. В этом отношении выгодно отличаются газовые электрогенераторы – если к строению подведен газопровод, то проблема с источником топлива решается автоматически. Также отличным решением для обеспечения дома бесперебойной подачей энергии является ветрогенератор, но у него имеется один большой недостаток – как правило, подобные установки имеют немалые размеры, и к тому же для их работы необходим целый комплекс дополнительного оборудования. Но об этом чуть позже, а пока рассмотрим другие источники резервного электроснабжения для дома.

Как обеспечить дом электроэнергией: генераторы

Автономное электричество для частного дома своими руками

Автономное электроснабжение дома: солнечные батареи

Читать далее:  Канализация в частном доме как провести устройство своими руками

Бесперебойное электроснабжение: аккумуляторные батареи

Вот и все – с источниками более или менее разобрались, теперь проясним ситуацию с устройством систем автономного электроснабжения дома.

Основная задача дизельного, бензинового или газового генератора в работе системы бесперебойного электроснабжения – вовремя включаться в работу и обеспечивать оборудование дома электроэнергией. Также не менее важной задачей этого источника электроэнергии является своевременное его отключение. Как, по-вашему, что произойдет, если столкнутся два встречных потока заряженных электронов? Как минимум выход из строя некоторых приборов, а как максимум пожар со всеми вытекающими последствиями.

Исходя из этого разработана схема и алгоритм включения топливных генераторов в работу. Когда в электрической сети присутствует напряжение, они спят тихим и спокойным сном, но как только оно пропадает, специальное реле замыкает цепь между аккумулятором и генератором, в результате чего он просыпается и начинает вырабатывать электроэнергию.

Автономное электроснабжение: топливный генератор

По такому принципу работает резервное электроснабжение с участием топливных генераторов. Если же речь идет о постоянном электроснабжении, то здесь все еще проще – вместо одного генератора используется два. Второй является резервным и включается в работу только в том случае, когда первый ломается. Также существуют схемы поочередного включения генераторов – такой подход к делу позволяет не перегружать один агрегат. В результате увеличивается его срок службы.

Автономная система электроснабжения с участием бестопливных генераторов энергии на сегодняшний день является самой сложной. На это оказывает влияние не только технологичность устройств, способных из «ничего» вырабатывать электричество, но и огромный комплекс вспомогательного оборудования, назначение которого заключается в накоплении и переработке электрической энергии в пригодный для наших бытовых приборов ток.

Схема подобных систем работает по достаточно простому принципу, несмотря на сложность используемого оборудования. Ее условно можно разделить на три основные части:

  • сам источник электроэнергии, в качестве которого могут выступать и солнечные батареи, и ветрогенератор, и прочие другие маломощные источники тока,
  • накопительная часть, состоящая из блока аккумуляторов,
  • преобразующая система, в ее основу положен принцип работы инвертора, который и является той частью системы, которая преобразует низкое напряжение в высокое.

Все эти части являются неотъемлемыми составляющими системы автономного энергоснабжения и существовать друг без друга не могут.

Каким должно быть резервное электроснабжение

В заключение несколько слов о том, как сделать источник бесперебойного электропитания своими руками. Здесь все просто. Понадобятся три составляющие: несколько штук аккумуляторов, которые для увеличения емкости соединяются по параллельной схеме, зарядное устройство к ним и инвертор. Пока имеется в сети напряжение, аккумуляторы заряжаются от зарядного устройства, включенного в сеть, а как только энергия исчезает, они начинают выдавать электроэнергию в квартирную проводку посредством инвертора.

О последних устройствах скажу больше – в магазинах их много, и рассчитаны они на потребителей с определенной мощностью. Можно купить инвертер с выходной мощностью на 300Вт, а можно и на 4кВт. От этой мощности зависит количество электроприборов, которые смогут питаться от такого источника. Следует понимать, что чем больше приборов вы хотите питать таким бесперебойником, то тем больше понадобится суммарная емкость аккумуляторов. Неправильно подобранная емкость приведет к быстрой разрядке батарей.

Источник бесперебойного электропитания фото

Вот, в принципе, и все способы, с помощью которых можно сделать автономное электроснабжение дома. Как видите, выбор невелик, но, тем не менее, он есть. Что же касается стоимости таких систем, то некоторым людям она может показаться запредельной, особенно если учитывать расходы на топливо. В этом отношении намного привлекательнее выглядят такие неиссякаемые и абсолютно бесплатные источники электрической энергии, как солнце или ветер – стоят такие системы намного дороже, но они с лихвой окупаются отсутствием затрат на топливо для генератора.

Автономное электроснабжение дома: два способа обеспечить бесперебойную подачу электроэнергииАвтономное электроснабжение дома: существующие на данный момент способы обеспечить дом электричеством, их преимущества и недостатки.

Готовые решения – какие бывают?

В настоящее время промышленность предлагает множество вариантов по организации независимого электроснабжения частных домов. В зависимости от поставленных целей, а так же имеющегося бюджета, Вы можете выбрать для себя одно из них. А предоставленная ниже информация поможет сориентироваться в достоинствах и недостатках каждого из вариантов и определиться с выбором.

Это наиболее распространенные виды электрогенерирующих установок. Они позволяют быстро организовать независимое снабжение электричества Вашего коттеджа и участка, обладают для этого достаточной мощностью и надежностью.

Главным преимуществом жидкотопливных генераторов является их независимость от внешних погодных и других условий. Однако, из-за дороговизны дизельного топлива, бензина и других нефтепроизводных, данные системы получили распространение только в качестве резервных, используемых при отключении централизованной подачи электроэнергии.

Автономное электричество для частного дома своими руками

Еще один недостаток жидкотопливных энергетических установок – это высокий уровень шумов и повышенные требования безопасности. По этим причинам под дизельный или бензиновый генератор приходится оборудовать отдельное помещение, включая установку отдельной емкости для хранения запасов топлива.

Еще один вариант, с помощью которого можно реализовать автономное электроснабжение загородного дома – готовые решения с использованием оборудования, работающего на природном газе. Данные установки считаются экономически более выгодными в сравнении с жидкотопливными генераторами.

Однако их монтаж требует большого количества разрешительной документации, а так же профессиональных монтажных работ, выполняемых специалистами газовой компании. Также, при выборе данного варианта необходимо заказать проекта установки и последующего его согласование со всеми заинтересованными инстанциями.

Солнечные батареи

Солнечные батареи состоят из множества полупроводниковых элементов, в которых происходит преобразование световой энергии солнца в электричество.

Солнечная домашняя электростанция не требует никакого дополнительного топлива. А расходной частью при ее обустройстве является лишь стоимость закупаемого оборудования (солнечные панели, аккумуляторные батареи, инверторы, контроллеры, прочая аппаратура и материалы).

Эксплуатационное обслуживание солнечных батарей заключается в их правильной ориентации относительно солнца, а так же в регулярном протирании панелей от пыли, грязи, посторонних предметов, включая уборку снега в зимний период. Впрочем, установка панелей под определенным углом (около 70° относительно поверхности), препятствует скоплению на них снежных масс.

Возможность круглосуточного использования солнечной энергии обеспечивают накапливающие ее в течение дня аккумуляторы. При этом солнечная электростанция абсолютно бесшумна и экологически безвредна.

Заявленная производителем мощность солнечных батарей сохраняется в течение первых 20-25 лет эксплуатации. Затем уровень вырабатываемой электроэнергии снижается примерно на 20% и сохраняется в течение следующих 20 лет.

Облачность и другие погодные условия незначительно снижают производительность такого энергогенерирующего комплекса. Серьезно повлиять на эффективность солнечных панелей может только искусственная затененность и неправильное расположение их относительно солнца. Как правило, батареи должны «смотреть» на юг своей лицевой частью, где и расположены полупроводниковые элементы.

При размещении солнечных батарей на крыше коттеджа стоит позаботиться о дополнительном креплении кровли. Панели имеют немалый вес, что может пагубно сказаться на прочности не усиленных несущих конструкций.

Автономное электричество для частного дома своими руками

Мощность солнечной электростанции можно наращивать в широких пределах, добавляя дополнительные панели и аккумуляторные банки, в зависимости от имеющихся энергетических потребностей.

Ветровые генераторы

Еще один источник альтернативной энергии – ветрогенератор. Он позволяет организовать экологически чистое автономное электроснабжение частного коттеджа за счет бесплатной энергии ветра.

Технически устройство представляет собой турбину, вращаемую атмосферными воздушными потоками. Ветряки располагают обычно на крышах зданий, а так же на стойках, мачтах и башнях высотой более 3 м.

В подобных генераторах происходит преобразование кинетической энергии вихревых воздушных потоков в механическую энергию вращающегося ротора, который и вырабатывает электричество для бытовых целей.

Чтобы определить целесообразность монтажа ветровой установки и ее будущую эффективность, необходимо тщательно изучить статистические данные метеослужб о силе и направлении ветров в районе проживания. Это надо сделать хотя бы за последние пару десятков лет. Подобную информацию можно почерпнуть в интернете, на сайтах погодной тематики.

Оптимальным условием для полноценной работы ветрового электрогенератора считается наличие постоянных ветров со скоростью 14 км/ч и более. Иначе, дорогостоящий агрегат просто не будет справляться со своими функциями, и вырабатывать достаточно электроэнергии для нужд вашего жилища.

К дополнительным достоинствам ветровых электрогенераторов можно отнести высокую надежность, отсутствие вредных выбросов и отходов, загрязняющих атмосферу и окружающую среду.

Использование бесплатной энергии воды в целях вырабатывания электрической энергии требует наличия вблизи коттеджа естественного водоема. Системы переработки гидроэнергии в электрическую обладают высоким КПД, отличными показателями безопасности и экологичности.

Современные гидравлические турбогенераторы имеют высокую степень автоматизации и обеспечивают надлежащее качество вырабатываемой электроэнергии – стабильные показатели по частоте и напряжению.

Установка подобного агрегата в личных целях требует наличия проекта, согласованного с ведомством, управляющим водными ресурсами данной местности, а также иной разрешительной документации.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
ManRem
Adblock
detector