Варианты автономного электроснабжения частного дома. Автономные системы электроснабжения частного дома
Варианты автономного электроснабжения частного дома
В современных коттеджах с автономными коммуникациями и подключенной сигнализацией существует потребность в бесперебойном электроснабжении. Эта статья рассказывает обо всех возможных вариантах электроснабжения дома применяемых в современном строительстве.
Содержание статьи
Системы автономного электроснабжения частного дома
Для выбора системы автономного электроснабжения необходимо рассчитать количество электроэнергии необходимой для обеспечения жизнедеятельности дома. Важным фактором при выборе источника электроснабжения являются также климат и природные условия региона. При расчете суммарного количества потребляемой электроэнергии необходимо учитывать расход электроэнергии на систему вентиляции, бытовую технику, а также насосное оборудование (при наличии такого).
Всем вышеперечисленным потребителям электроэнергии для стабильной бесперебойной работы необходимо подавать питание с одной частотой. Для обеспечения бесперебойной подачи питания существует потребность покупки аккумуляторной батареи и инвертора. Инвертор необходим для преобразования постоянного тока в переменный ток. Современными производителями предлагаются инверторы с встроенным контролером заряда аккумуляторной батареи.
В настоящее время для автономного электроснабжения дома существуют следующие варианты. Электроснабжение дома при помощи генераторов, солнечных батарей и ветряных электростанций. Далее рассказано, о каждом из вышеперечисленных вариантах рассказано подробно.
Электроснабжение при помощи генератора
Электроснабжение с помощью генераторов позволяет владельцам коттеджей получить независимость от погодных условий и климата региона. В качестве носителя электроэнергии в генераторе используют жидкий газ, дизельное топливо, бензин.
Для автоматического включения генератора устанавливают специальное реле, которое включает цепь генератора при отключении централизованного электроснабжения. После подачи электроснабжения в централизованной сети реле отключает генератор. Расход топлива для жизнеобеспечения коттеджа потребляющего четыре киловатта электроэнергии в час — один литр топлива.
Электростанция на солнечных батареях
Электроснабжение дома — при помощи солнечного света привлекает домовладельцев тем, что энергия достаётся даром. Принцип работы солнечной электростанции основан на физических свойствах кремния, который при нагреве вырабатывает свободные носители электрического заряда.
Для энергоснабжения коттеджа при помощи солнечной энергии требуется установка аккумуляторных батарей, контролера заряда аккумуляторной батареи, а также установка инвертора.
Недостатком энергообеспечения частного дома при помощи солнечной энергии называют потребность в большой площади необходимой для её установки, стоимость оборудования. При выборе вышеуказанного варианта электроснабжения учитывают климатические условия местности.
Статья по теме: Солнечные панели: устройство, виды и эффективность
Ветряная электростанция
Ветряная электростанция схожа по принципу работы с солнечной. Для обеспечения бесперебойного электроснабжения при помощи ветра необходимо установка следующего оборудования: аккумуляторная батарея, инвертор, контролер заряда батареи. Во время своей работы ветряная электростанция создает помехи для приборов и средств связи, поэтому для их установки требуется придомовая территория площадью около двадцати метров.
При скорости ветра два метра в секунду ветряная электростанция вырабатывает электроэнергии мощностью 4, 8 кВт. Необходимая скорость ветра для ветряной электростанции восемь метров в секунду. Управление всеми блоками электростанции выполняется при помощи мини процессорного контролера.
При покупке и установки ветряной электростанции предпочтение следует отдавать установкам с широким диапазоном рабочих скоростей ветра. Время работы ветряной электростанции колеблется от 10 до 15 лет.
Все вышеперечисленные варианты электроснабжения коттеджей окупаются в течение трех лет. Подробные схемы можно найти в интернете или в специальной литературе.
Загрузка...
instroymatrem.ru
Виды автономной электрификаци и их характеристики
Для обеспечения домов необходимым количеством электроэнергии временно или на постоянной основе используются различные автономные системы. Они являются самостоятельными технологическими комплексами, в состав которых входит оборудование, вырабатывающее достаточное количество электричества, способного обеспечить потребности в нем на бытовом уровне.
Дом с автономным электроснабжениемЧаще всего такими приборами полностью решается задача автономной электрификации всего частного дома. При этом обеспечивается бесперебойная работа всех электроприборов, включая системы отопления, требующие электричества.
Какие виды автономного электроснабжения сегодня доступны?
Наиболее распространенными и доступными сегодня системами, которыми решается автономная электрификация, можно назвать следующие виды оборудования:
- генераторные установки, работающие на жидких видах топлива;
- солнечные электрогенераторы;
- ветрогенераторные станции;
- портативные гидроэлектростанции.
Такие устройства выпускаются как промышленностью, так и могут быть собраны собственными силами при наличии необходимых знаний, умений, комплектующих деталей и материалов.
Рассмотрим особенности работы, преимущества и недостатки каждой из этих систем.
Генераторные установки на жидком топливе
К таким системам относятся установки, в которых электрический генератор работает от двигателя внутреннего сгорания, использующего в качестве топлива бензин или дизельное топливо. Это оборудование вполне доступно сегодня в разных категориях мощности. Но использование в качестве автономных постоянно действующих систем энергообеспечения для домов не совсем практично.
Во-первых, монтаж такого оборудования требует выделенных специально отдельных помещений или навеса на улице. Эти генераторы работают довольно шумно, а от двигателя требуется отводить вредные выхлопные газы. Плюс к этим недостаткам владелец установки постоянно зависит от наличия необходимого количества совсем недешевого топлива. Такие факторы делают их более приемлемыми для обеспечения электричеством в качестве временных источников на время отсутствия напряжения в постоянных линиях электропередачи.
Солнечные электрогенераторы
Солнечные электрогенераторы, известные нам, как солнечные батареи следует признать наиболее перспективным видом оборудования, которым достигается автономная электрификация нашего частного дома. Они представляют собой специальные экологически безопасные фотоэлектрические модули, внешняя сторона которых имеет защиту из специального текстурированного закаленного стекла, в несколько раз увеличивающего поглощение солнечных лучей.
Самыми долговечными моделями признаются устройства с применением кремниевых монокристаллов. Их особые свойства позволяют обеспечить работу в течение тридцати лет без снижения эффективности и количества производимой энергии.
В составе комплекта солнечной батареи устанавливается набор аккумуляторов для сохранения электрического тока и его подачи в ночное время суток, а также специальный инвертор, преобразующий ток из постоянного в переменный. Одна правильно подобранная установка солнечного электрогенератора сможет обеспечить ваш дом достаточным количеством электроэнергии для бесперебойной работы всего вашего бытового оборудования.
Ветрогенераторные станции
Выгодные установки для производства электроэнергии, также, как и солнечные батареи, работающие на возобновляемых природных ресурсах – на энергии ветра. Он представляют собой генераторы, вырабатывающие электричество от вращения лопастей пропеллера, приводимого в движение потоками воздуха. В комплекте такого генератора также предусматриваются аккумуляторы для накопления электричества и инверторная установка.
Существенным недостатком следует признать то, что их установка в качестве постоянных систем автономного энергоснабжения, в отличие от солнечных батарей, невозможна в местах, где отсутствуют природные движения воздуха – ветер.
Портативные гидроэлектростанции
Используют принцип производства электроэнергии от генератора, приводимого в действие потоком воды. В качестве постоянного источника альтернативного энергоснабжения могут применяться только в домах, расположенных на берегах небольших речушек и ручьев. Это делает их одними из наименее распространенных устройств.
В заключение необходимо сказать, что для устройства автономного обеспечения электроэнергией собственного дома недостаточно купить комплект того или иного оборудования и суметь установить его на месте. Этому процессу должен предшествовать этап тщательного проектирования всей электрической системы с точным электротехническим расчетом, выполнение которого предпочтительно поручить квалифицированному специалисту.
energomir.biz
Автономное электроснабжение частного дома
Стандартная конфигурация системы автономного электроснабжения:
- Источник электрической энергии.
- Аккумуляторная батарея.
- Инвертор.
- Контроллер заряда.
- Техническое оборудование.
В качестве источника электроэнергии используют:
- Топливные генераторы — газовые, дизельные, бензиновые.
- Ветрогенераторы.
- Солнечные модули.
- Малые гидроэлектростанции.
Любой из означенных источников применяют как основной, а в качестве дополнительного, резервного используют генератор другого типа. Такие системы называют комбинированными.
Аккумуляторная батарея — неотъемлемая составляющая системы автономного электроснабжения, обеспечивающая постоянное наличие энергии при периодическом функционировании основного источника.
Инвертор — автономный преобразователь постоянного тока в переменный. Элемент, необходимый в случаях, когда: конечные потребители находятся на значительном удалении от источника (чтобы избежать потерь в кабелях постоянного тока низкого напряжения), есть конечные потребители переменного тока на напряжение 220 В.
Контроллер заряда предотвращает перезаряд и переразряд батареи (зачастую является встроенным в инвертор элементом).
Гибридное автономное электроснабжение
Автономное электроснабжение как альтернатива централизованному
Одним из главных доводов в пользу автономного электроснабжения дома называют независимость от цен на электроэнергию. Этот фактор кажется притянутым за уши, поскольку вы в любом случае будете зависеть от цен на энергоносители.
У нас принято широко оперировать экономическими выгодами при рекламе тех или иных продукции/услуг, однако делать это грамотно пока не научились. Говоря об экономически выгодном генераторе, не стоит забывать, что он работает не от воздуха. Само оборудование может быть дешевым, но его эксплуатация обходится крайне дорого. Хорошим примером, доказывающим верность этого тезиса, является бензиновый генератор. Выбрав систему этого типа, разве не будете вы зависеть, да еще как, от стоимости бензина, которая в свою очередь зависит не только от цен на нефть, но и от общей экономической картины (то есть цена нефти не тронется с места, а бензин подорожает без видимых причин)?
Приблизительно так же обстоит дело и с установками, работающими на дизельном топливе, рост цены на которое в свое время вызвало недоумение (и это слабо сказано). Будучи значительно дешевле бензина, дизельное топливо чуть ли не в одночасье стало дороже. Рост его стоимости был скачкообразным и обуславливался по большей части спросом (все-таки ДТ — одна из фракций, получаемых при первичной переработке нефти, не проходит ни риформинг, ни крекинг). Никто и представить себе не мог, что банальная солярка оставит позади 92-й, но «пришли» экономичные иномарки на дизельных движках и тут же перестали быть таковыми из-за подскочившей цены на топливо — российские реалии.
Газовые генераторы может постигнуть та же участь (пока из тепловых они самые экономичные в эксплуатации). Солнечные батареи? Уже никто не удивится, если при полном переходе на них, введут налог на солнечные лучи.
Так что тогда получает домовладелец, устанавливая систему автономного энергоснабжения при наличии централизованного?
- Независимость от перебоев в энергоснабжении, аварийных ситуаций на подстанциях. У вас всегда будет электричество, что бы ни случилось. Особенно актуальным это становится зимой, когда как обычно неподготовленные службы рапортуют о форс-мажорах с завидной периодичностью: миллионы людей остаются без электричества и отопления на довольно долгое время по причине выхода из строя изношенного донельзя оборудования.
- Экономические выгоды:
- ваши бытовые приборы не выйдут из строя по причине крайне нестабильной энергоподачи, свойственной централизованным сетям;
- автономные системы электроснабжения требуют использования энергетически эффективных потребителей энергии, что создает значительную экономию.
- Оборудование. Да, да, вы заплатите деньги, а взамен получите оборудование. При подключении (которое само по себе обойдется в 30 тыс. р. за кВт) к централизованной сети, вы будете получать электроэнергию, за которую станете платить, а приобретенное оборудование (стоимость прокладки 1 км низковольтной ЛЭП составит от 30 до 60 тыс. р. в зависимости от района Московской области + трансформаторная подстанция) останется в собственности электросети.
В последнее время образовалась четкая тенденция к снижению стоимости оборудования в сфере возобновляемой энергетики, что способствует ее популяризации. Если вы проживаете в местности, богатой ресурсами возобновляемой энергии (а таких в РФ немало), то переход на автономное электроснабжение — экономически верное решение. Экономить действительно можно, нужно лишь правильно рассчитать, какая конкретно система будет обходиться гораздо дешевле в вашем конкретном случае.
zimaletostroy.ru
Бесперебойная система электроснабжения частного дома: внешняя, автономная, смешанная, основные и альтернативные источники электроэнергии - электрофикация загородного дома
Электроснабжение загородного дома — основные и альтернативные источники электроэнергии
Необходимость электрификации загородного дома не вызывает сомнений. В самом деле, романтический вечер при свечах, конечно, хорош, но когда такие вечера следуют один за другим, романтика кончается. Кроме того, если в доме жить какое-то продолжительное время, то хочется, чтобы там был и телевизор, и холодильник, и многие полезные бытовые приборы. Словом, прав был вождь пролетариата, призывая к всеобщей электрификации.
В принципе электроснабжение загородного дома можно осуществить следующими способами:
Внешнее электроснабжение загородного дома
Внешний способ энергоснабжения — это подключение к существующим электросетям. Ответвление выполняется либо воздушными линиями, либо под землёй — кабельными линиями. Следует иметь в виду, что по существующим нормам и правилам как воздушное (до изоляторов на доме), так и подземное ответвление считается частью ВЛ. Его обслуживает и несёт за него полную ответственность владелец электросети. Чтобы все усилия не оказались напрасными, лучше согласовать их с владельцем сети.
Собственно, что можно сделать своими силами, чтобы ускорить получение энергии? При устройстве воздушного ответвления нужно определить геометрию прохождения проводов и сопоставить ее с правилами. Так, расстояние до ближайшей опоры не должно быть более 25 метров, высота над местом проезда автомобиля не может быть менее 6 метров, над пешеходными дорожками и проходами — менее 3,5, провода к изоляторам на доме крепятся не ниже 2,75 метра от земли. Если где-то не «вписываемся» в указанные параметры, надо ставить дополнительные опоры, либо произвести другие действия по согласованию, опять же, с владельцем электросети.
Основной элемент кабельного ответвления — это защитная труба. Диаметр её должен позволять свободно пропустить провода или кабели. Конфигурация может быть произвольной: труба может огибать цоколь здания. Есть несколько обязательных условий:
- радиусы изгибов должны быть максимально большими
- трубу нужно надёжно прикрепить к стене на высоте не менее 1,8 метра
- желательно, чтобы труба была цельной и проходила сквозь стену дома до самого вводного устройства.
Другой конец трубы заглубляется в землю. Под подземную часть ответвления прокапываем траншею глубиной 60-80 см, в которую укладывается кабель. Грунт для засыпки траншеи надо очистить от осколков стекла, кирпича и т. п. Неплохо защитить кабель от повреждения кирпичом, бетонной плиткой, полосой железа. Наконец, Г-образный отрезок трубы нужно подготовить для размещения у опоры ВЛ.
Автономное электроснабжение загородного дома
Автономная, т. е. не зависящая от внешних источников система электроснабжения, в принципе, представляет собой электростанцию, работающую постоянно (когда это надо) и обеспечивающую все потребности в электричестве.
Принципиальный вопрос при выборе автономной системы — какой мощности должна быть энергетическая установка. Проще всего это сделать, суммируя мощность всех нужных электроприборов и перемножив на примерное время работы. Например, среднестатистические данные по России дают цифру суточного потребления электроэнергии в 3 кВтч, это примерно 1000 кВт ч в год. Необходимо, конечно, иметь и небольшой запас мощности на разные непредвиденные случаи.
Автономные системы электроснабжения можно подразделить на:
- работающие на невозобновляемых ресурсах
- работающие на возобновляемых ресурсах
К первым относятся генераторные установки соединённые соосно с двигателем дизельным или бензиновым. Монтируются они обычно на одной раме. Современные дизельгенераторы и бензогенераторы довольно компактны, надёжны. Соответствующие устройства позволяют запускать их как вручную, так и дистанционно. Такие установки можно собирать и самостоятельно, например, используя старые автомобильные двигатели и подобрав соответствующий генератор.
К недостаткам таких установок относится необходимость строить отдельное помещение для неё и для хранения топлива. В помещениях нужно монтировать выхлопную трубу. При всех условиях установки создают шум, загрязняют окружающую среду. Кроме того, стоит посчитать, во что обойдётся кВт энергии исходя из цен на топливо.
Вторая группа альтернативных источников использует для производства электроэнергии природные ресурсы: ветер, солнце и воду (пока не будем касаться атомных котлов, хотя учёные уверяют, что и их применение в домашнем хозяйстве не за горами).
Ветряные электрогенераторы были распространены на территории России ещё в 50-е годы прошлого века. С их помощью снабжались энергией целые деревни. Конечно, для загородного дома, не подойдут гигантские мачты с пропеллерами. Колесо диаметром в 1-1,5 метра в состоянии сделать технически подготовленный человек. Ветряк лучше всего установить на коньке крыши. Колесо может быть карусельного или пропеллерного типа. Ветроколесо соединяется с генератором повышающим редуктором. В качестве генератора может быть использован переделанный генератор автомобиля, у которого вместо обмотки возбуждения установлены постоянные магниты, а статорная обмотка перемотана тонким проводом. Это только одна из приемлемых схем. В принципе ветряков может быть несколько.
К основным недостаткам данных агрегатов относится небольшая мощность, снимаемая с одного колеса. К тому же, ветра дуют непостоянно, а электричество нужно всегда. Поэтому ветрогенераторы лучше использовать для зарядки аккумуляторных батарей, которые накапливают энергию, а потом питают электроприборы. В свою очередь, данная схема создаёт следующие проблемы: нужны АКБ типа бесперебойных источников питания компьютеров, т.е. полностью необслуживаемые герметичные аккумуляторы, обладающие высокой надежностью, долговечностью и не загрязняющие атмосферу.
Для питания загородного дома нужен переменный ток напряжением 220 вольт. Следовательно, нужен преобразователь постоянного напряжения аккумулятора в переменное напряжение 220 вольт, так называемый инвертор. Его выбор также очень важен и сложен в силу различных требований к форме и стабильности напряжения питания у потребителей.
Для этих же целей ветряк можно заменить солнечной батареей. Так, батареи на 12 вольт 0,1 ампера достаточно, если установить 20 штук таких батарей.
При наличии возле дома реки или ручья можно использовать для производства электроэнергии микроГЭС. Их отличительными особенностями являются независимость от погодных условий и равномерность выработки энергии, т.к. скорость течения намного более постоянная величина, чем скорость ветра или поток солнца.
Малые гидроэлектростанции бывают погружные (устанавливаемые на дно реки), деривационные (рукавные, использующие гибкую трубу для формирования водного потока большой скорости вне ручья) и свободнопоточные (плавают на поверхности реки). Все они надёжны в эксплуатации, долговечны и просты в обслуживании. Причём одна такая ГЭС может обслуживать несколько домов. В данном случае также немаловажно решить экономические вопросы: во что выльется постройка ГЭС, какой будет в итоге стоимость электроэнергии.
Смешанный способ электроснабжения загородного дома
Здесь также возможны варианты. Основными источниками электроэнергии могут стать автономные альтернативные источники: ветроэлектростанции, солнечные батареи, микроГЭС, а в качестве резервных может использоваться центральная сеть, если она есть поблизости, и генераторы на невозобновляемых источниках энергии. Причём в целях экономии можно установить реле, которое отключит центральную сеть, когда аккумуляторные батареи наберут нужные параметры для энергоснабжения дома, и наоборот.
Другой вариант: основным источником энергии является внешняя электролиния, а альтернативные источники энергии являются резервными, на случай аварии и других непредвиденных обстоятельств.
http://www.diy.ru
legkoe-delo.ru
Автономное электроснабжение дома: способы и варианты
Автономное электроснабжение дома
Содержание статьи
В мире современных технологий существует множество способов для того, чтобы сполна снабдить свой загородный дом электричеством, а самых современных на самом деле, всего несколько.Если вблизи дома находится линия электрических передач, которая подаёт в дом электроэнергию, этот способ является внешним вариантом.Данный вариант является наиболее предпочтительным для всех людей, однако что же делать в том случае, когда жильё сильно удалено от ЛЭП. Как правило, вследствие этого, возникают различные проблемы, связанные с перебоями в электроэнергии дома, подачей пониженного напряжения и многого другого.
Автономное электроснабжение дома
В таком случае, без системы автономного электроснабжения не обойтись, а способов для его самостоятельного создания, бывает достаточное количество. Это могут быть как способы организации постоянного снабжения электричеством дома или же возможность использовать электроэнергию только когда нет возможности пользоваться традиционными на это вариантами.
Автономное электроснабжение дома это такое электроснабжение, с помощью которого можно получить в дом электричество независимо от состояния загруженности или удалённости линий электропередач. Например, с помощью бензиновых электрогенераторов, заправляемых бензином либо же дизельным топливом, в зависимости от типа двигателя.
Также к данному способу относится и ветрогенератор, который благодаря помощи ветра вырабатывает электричество, солнечные батареи, которые благодаря солнцу вырабатывают независимую электроэнергию. Кстати, последним вариантом получения электричества от солнца с большим успехом пользуется энергоснабжение Крыма, где установлено большое количество самовырабатывающих источников электроэнергии.
И если в большинстве европейских стран автономная система энергоснабжения высоко развита и находится под контролем правительства, то у нас всё иначе. За границей существует специальная программа Energy Intelligent Europe – EIE при которой владельцам загородных участков государство бесплатно производит установку ветрогенераторов, солнечных батарей и других вариантов автономного энергоснабжения.
При этом после установки ветрогенератора и выработки им электроэнергии правительство выкупает у владельца загородного участка часть электроэнергии, а часть её им расходуется на собственные нужды. Это очень выгодно, как для самого государства, где развивается подобная программа, так и для собственников частных участков.
Способы автономного электроснабжения
Для наших же людей, вполне подходящим вариантом автономного электроснабжение участка или дома является способ смешанной подачи электроэнергии. Это когда основная линия электрических передач обеспечивает энергию для дома при помощи внешних линий электропередач вместе с вышеперечисленными автономными вариантам энергоснабжения.
Автономное электроснабжение дома, выгодный вариант именно для тех домов, которые находятся на значительном расстоянии от прямой линии подключения к электроэнергии. Однако же, такие генераторы требуют большого расхода топлива, должны работать круглосуточно и самостоятельно, без посторонней помощи.
В домах, которые подключены к электричеству напрямую, генераторами пользуются в экстренных ситуациях, например, если произошла значительная поломка на линии, например, повреждён трансформатор.
Прежде чем совершить свой выбор относительно того, какое электроснабжение участка вам требуется, важно обратить внимание на сферу, в которой оно будет использоваться. В загородном доме необходимо следить за тем, чтобы в сети не возникало внезапных перепадов напряжения, это, прежде всего, нужно для того, чтобы обеспечить полнейшую пожарную безопасность. Перед подключением к электричеству проконсультируйтесь с работниками пожарной службы, пусть они убедят вас в том, что вам не грозят самые малейшие неполадки.
Оценить статью и поделиться ссылкой:samastroyka.ru
