Травень 29/16

Автономне електропостачання: сучасний будинок– енергонезалежний будинок

У гонитві за чистим повітрям і тишею первозданної природи людина все далі й далі йде від міської межі, обладнуючи там заміські ділянки. І далеко не завжди в подібній місцевості є блага цивілізації – зокрема, необхідна для забезпечення життя людини енергія. Електрику в таких будинках доводиться виробляти самостійно - попростому, робити автономне електропостачання.

Систем, що дозволяють вирішити питання електрифікації будинку, досить багато, і всі вони цілком непогано справляються зі своїми завданнями. Влаштовані вони за одним принципом, але відрізняються початковим джерелом енергії, у якому слід зосередитися під час виборів подібних систем. Знову ж таки, говорячи простою мовою, деякі системи автономного електропостачання вимагають постійного вкладення коштів у покупку палива, а деякі, звані умовно «вічними двигунами», цього не потребують. Так звані дарові джерела енергії, до яких можна віднести сонце та вітер, є оптимальним варіантом для будь-якого будинку. Про них, а точніше про те, як на їх основі організувати автономне електропостачання будинку, і йтиметься розмова в цій статті - разом з веб-сайтом Будинок Мрії ми розберемося з пристроєм і принципом роботи подібних систем електропостачання і вивчимо основи їх самостійного виробництва.

Автономне електропостачання приватного будинку

Автономне електропостачання: будову та принцип роботи системи

За великим рахунком, системи автономного електропостачання приватного будинку влаштовані дуже просто - зазвичай вони складаються з трьох основних вузлів.

Автономне джерело електропостачання: що краще, сонце чи вітер

Питання, яку автономну електростанцію вибрати, дуже важливе, і багато людей серйозно замислюються над ним – кожна з систем має свої переваги та недоліки. Звертають увагу на вартість, ефективність роботи та інші показники економічності, які є несуттєвими. А все тому, що є один фактор, який зводить всі ці моменти на «ні», і робить їх другорядними – це періодичність погоди. Сьогодні вітряно, а завтра сонячно, а післязавтра може не виявитися ні того, ні іншого. Навіть річка, якщо говорити про гідроелектростанцію, взимку замерзає, хоча це і справа, що можна виправити.

Система автономного електропостачання будинку фото

У принципі, у відповідь питання, яку автономну систему електропостачання зробити, зрозумілий – комбіновану. Саме вона може безперебійно забезпечувати будинок електрикою, незважаючи на погодні умови. Як правило, грамотно розроблене автономне електропостачання приватного будинку передбачає використання енергії сонця, енергії вітру. Перестраховикам до цього можна додати невеликий дизель-електрогенератор або водяний млинякщо поруч протікає річка.

Автономне сонячне електропостачання: принцип збирання системи

Незважаючи на всі тонкощі та нюанси, без яких не обходиться монтаж жодної більш менш складної системи, в цілому складання автономної електростанції проводиться не так вже й складно. Умовно весь цей процес можна розбити на кілька етапів.

З інвертора електрика подається на стандартний розподільний щиток, яким обладнано будь-який сучасний будинок або квартиру. Вже безпосередньо від щитка електрика лунає споживачам. Якщо система передбачає підключення відразу кількох джерел енергії, то вони приєднуються один до одного паралельно через той же контролер. Тут є один нюанс - щоб струм не йшов від одного джерела до іншого і не змушував один з них працювати як електродвигун, при під'єднанні їх до пари застосовуються діоди Шоттки. Вони пропускають струм тільки в одному напрямку і не дозволяють текти йому у бік джерел енергії, коли вони не виробляють електрику.

Насамкінець теми про автономне електропостачання скажу кілька слів з приводу такого моменту, як технологія складання. Створюючи подібні системи, краще використовувати призначені для них комплектуючі - навіть проводи потрібно встановлювати спеціальні. Всі ці частини розробляються з урахуванням особливостей систем та розраховані на максимальну ефективність роботи. Ніхто вам не заборонить застосовувати стандартне електрообладнання, але в такому випадку ви повинні бути готові пожертвувати часткою енергії, яка буде вилітати в трубу.

Ми підібрали готові комплекти сонячних електростанцій (готові рішення) для того, щоб було простіше визначитися з вибором обладнання.

Сонячні електростанції готові рішення, що в комплекті.

Сонячні електростанції дозволяють організувати електропостачання об'єктів, які мають підключення до центральної мережі електропостачання. Цей видОрганізація електропостачання дозволяє забезпечити об'єкти необхідною кількістю електроенергії в будь-якому місці. Сонячна електростанція є набором фотоелектричних елементів, акумуляторних батарей і модуля управління цим обладнанням (контролер + інвертор). Кількість і потужність необхідних компонентів розраховується залежно від необхідної кількості енергії, що споживається об'єктом протягом доби.

Як працює сонячна електростанція

Сонячна електростанція накопичує протягом світлового дня електроенергію в акумуляторних батареях, у нічний час для живлення об'єкта використовується енергія акумуляторів, для перетворення 12В на 220В застосовують інвертори. Вдень частина енергії йде на заряд акумуляторів, а інша частина безпосередньо на живлення об'єкта.
Можливо використовувати в цій системі бензиновий генератор як резервне джерело зимовий часі похмурі дні, коли сонячної енергії буде мало для заряду акумуляторних батарей. Можливе встановлення генераторів з автоматичним запуском для мінімальної участі людини в процесі перемикання джерел живлення. Також сонячні електростанції доповнюються вітрогенераторними установками для отримання більшої кількості електроенергії в похмурі дні та нічний час. Всі представлені комплекти сонячних електростанцій можна комплектувати в різних варіантах обладнання.

Запропоновані комплекти сонячних електростанцій включають всі необхідні пристрої для організації автономного джерела живлення.

Від електрики залежить безліч зручностей у житлових та побутових будинках. Однак перебої енергії не рідкісна справа у містах та передмістях. Для віддалених від цивілізації населених пунктів проблема насущна. іноді провести електромережу там просто неможливо. У таких випадках гостро постає питання незалежного вироблення струму.

Автономне електропостачання здатне забезпечувати спорудження енергією у потрібній кількості. При цьому не виникає коротких замикань, дотримується стабільності напруги, аварійні ситуаціїмайже відбуваються. Підключення подібного обладнання не настільки складне, як залежне від загальних мереж і часто окупається за більш швидкі терміни.

Вибір особистого джерела електрики – відповідальне заняття, що потребує вивчення нюансів. Особливо це стосується випадків, коли система виготовляється власноруч.

Альтернативних ресурсів існує не так багато, але кожен з них має свої плюси та мінуси під певні ситуації.

Які бувають системи автономного електропостачання?

Усі джерела незалежної електрики поділяються на генератори, акумулятори та сонячні батареї.

• Паливні

Працюють на спалюванні дизеля, бензину, вугілля, газу чи іншої речовини.

• Безпаливні

Використовують вітрову енергію для перетворення на електрику. Сюди можна віднести гідроенергію, засновану на заборі води, і геотермальні джерела.

Діють за рахунок поглинання та накопичення тепла сонячних променів.

Акумулятори

Самі заряджаються від електрики і за його віддання віддають накопичений резерв.

Як вибрати для квартири, будинки, дачі?

Вибрати відповідне автономне електропостачання будинку не так складно, якщо враховувати деякі параметри.

Перше, на що потрібно спиратися. кількість та характер систем, що споживають енергію. Зазвичай, до списку таких систем відносяться кондиціювання, опалення, насосне водопостачання зі свердловини. Також необхідно враховувати кількість побутових електроприладів, що часто користуються, і холодильне обладнання. Все перераховане вимагає безперебійного живлення, що може надати будь-яке незалежне джерело.

Другим етапом вибору стане обчислення загальної потужності. Показники споживання кожного пристрою складаються між собою. Підсумкове автономне електропостачання заміського будинку, дачі або квартири має перевищувати отриману суму на 20-30%.

На тип планованої системи впливає роль, відведена їй: повне забезпечення чи резервне харчування. Не всі джерела можуть довго віддавати перероблену електрику незалежно від зовнішніх факторів.

Виділений бюджет визначить дорожнечу системи, її виробника або наштовхне на думку про виготовлення своїми руками.

Із безпаливними генераторами доведеться звернути увагу на навколишній ландшафт, клімат.

Ідеальним варіантом є вибір відразу двох альтернативних підживлень різного виду. Тоді існуватиме підстраховка на всі випадки життя. Фахівці радять тримати генератор на паливі (із запасом самого палива) та один з інверторів, що поглинають природні сили вітру, сонця, води чи пари. Окреме застосування акумуляторів практикується рідко через швидко витрачається ресурс і неможливість перезаряджання без безпосередньо електрики. Однак, як ще один запасний варіант, це цілком підійде для квартири чи приватного будинку із централізованою мережею.

Детальна розповідь про готовий комплект

Плюси та мінуси джерел АЕ

Такі генератори вимагають чималого запасу пального, який потрібно постійно поповнювати за власний кошт. Найчастіше такий тип використовують для змішаного енерговироблення безперебійного режиму, коли генератор активується при «засипанні» основної мережі. У випадках із застосуванням тільки генератора потрібно мати мінімум 2 одиниці техніки, щоб уникнути перевантажень почерговим включенням.

Непоганий варіант для сумісництва з іншими джерелами, якщо не бентежитися громіздких розмірів. У мікро модифікаціях існують лише гідротурбіни. Всі типи вважаються безпечними для екології, але потребують підключення додаткового обладнання. Вітряні моделі залежать від швидкості потоку повітря (не менше 14 км/год).

Найекологічніший спосіб видобути. Батареї, що діють, можуть не просто забезпечити будь-який типовий будинок живленням, але й виробити надлишок. На практиці відрізняються великою площею, часто покривають цілі дахи або стіни для якісної потужності та потребують додаткового оснащення. Вся система може займати навіть окреме приміщення близько 5-6 кв.м (крім самих сонячних батарей). Залежні від ландшафту, кліматичних умов, співвідношення кількості похмурих та сонячних днів.

Сонячні батареї показані на відео

Акумулятори

Підходять лише для аварійного постачання енергією. Не здатні довго працювати без підживлення. Більшість моделей здатна віддавати заряд лише у присутності інвертора підвищення напруги (наприклад, з 12 до 220V).

Види енергії та їх вирішення

Базові джерела автономного енергопостачання є відновлюваними. Вони безпечні для людей, що знаходяться поблизу, та навколишнього середовища. Кожен тип енергії має власний принцип дії, що вимагає обладнання унікальної конструкції.

Підходить навіть місцевостям із малою кількістю сонця. забирають повітря через турбіни, встановлені на 3-6 метрових вежах приблизно 3 см діаметром. Для міських районів висота вежі зростає і стає не менше 10 м. Настільки довгий вільний відрізок необхідний для подолання перешкод від сусідніх будівель. Для приватного будинку процес із встановленням завдає менше труднощів. На використання вітрової турбіни може бути потрібний письмовий дозвіл керуючих органів. Причинами цього є шум, громіздкий вигляд і здатність заважати пташиним міграціям.

Концепція реалізована для будинків із прилеглими річками або озерами. Паркан проводиться за рахунок одиночної турбіни або їх групи (часто великої протяжності). Масштабний варіант вигідний при користуванні колективно (наприклад, цілим селом або кількома сусідніми приватними будинками). Мікроформа підійде окремій сім'ї, що живе безпосередньо на березі. Масштаби менше гребель не вважаються такими, що руйнують екологію, тому не вимагають дозволу (виключення заповідні зони та місцеві регламенти).

Сонце

Сонячну енергію можна отримувати двома способами. Перший спосіб використовує з фотовольтовими клітинами. Основою є принцип поглинання променів дзеркалами. Світло переломлюється під певним нахилом та нагріває рідину системи. Другий варіант передбачає принцип перетворення тепла на змінний струм через фото-осередки. Вони можуть бути портативними або розміщуватись на дахах.

Енергія на сонячних батареях найбільше підійде посушливим регіонам зі спекотним кліматом, але може використовуватися скрізь. Максимальна продуктивність досягається установкою панелей під кут падіння сонячних променів 20-50 градусів. Дозвіл на експлуатацію не потребує.

Рішення на сонячних батареях продемонстровано на відео

Геотермальна енергія виходить після переробки пари та гарячої води на рівні нижче землі. При зворотному закачуванні використовується конденсат, що робить джерело найбільш стійким. Для приватного будинку геотермальні резервуари використати досить складно. Їхня експлуатація обмежена часом повного остигання. Для великого масштабу принцип реалізуємо легше – система з бура, насосів та генератора перероблятиме електрику більш продуктивно. Може знадобитися дозвіл на буріння.

Біомаса

Енергія біомаси випускається спалюванням біологічного матеріалу – макухи, соломи, природного газу, гною, масел, деревини тощо. Для приватних будинків та дач цей спосіб допустимий, але не надто вигідний. Паливо дороге, його потрібно постійно поповнювати. Генератори газу теж не відрізняються дешевизною. Крім того, метод характеризується високим рівнем викидів сірки, азоту, сліду вуглецю в атмосферу під час горіння.

Рішення з біомасою стане вигідним лише при використанні відхідних або вторинних джерел: пропану, перегною, метану. Гібридна система дизеля та газу – ще кращий варіантз економічного погляду.

Вигідно чи ні?

Вигода автономних ресурсів енергопостачання для особистого користування проявляється під час встановлення лише якісного обладнання.

Дешеві кволі комплекти можуть зламатися швидше, ніж виправдають половину вартості. Якщо ж проектування, розрахунки, складання та монтаж виконані за правилами, система вже у перші роки продемонструє свої плюси:

1. відсутність будь-яких соціальних норм споживання електрики;
2. безпека для систем та приладів через відсутність стрибків напруги;
3. впевненість у якості та кількості запланованої енергії;
4. тривалий експлуатаційний термін;
5. незалежність від зростання тарифів;
6. наявність ресурсів навіть за місцевих аварій на підстанціях.

Відштовхуючим фактором при всій вигоді може стати необхідність регулярного чищення комплексу, іноді заміна елементів.

Приклад готового рішення

Виготовлення системи своїми руками

Для використання в квартирі або на дачі в аварійних випадках своїми руками можна зібрати акумулятор. Декілька побутових акумуляторів паралельно об'єднуються, підключаються до зарядного пристрою, встановлюється інвертор. Поки працює централізоване енергопостачання, електрика накопичується в батареях, включених до розетки. Коли струм зникає, інвертор постачає його у проводку. Можна використовувати як портативний пристрій.

Для створення своїми руками харчування цілого будинку на постійній або тривалій основі буде потрібний більш серйозний підхід. Тут бажано обладнати приміщення на роль котельні, де стоятиме основа техніки. Потрібні генератори, потужні акумулятори (можна кілька автомобільних), котли, інвертори, кілька сонячних панелей під обрану систему. За наявності певних знань така робота коштує свічок і вийде дешевше за багато готових установок.

Однак і ризик припуститися помилки розрахунківта підключення теж не малий.

Висновок

Проблема автономного енергопостачання є актуальною для багатьох житлових територій без розвиненої інфраструктури. Найчастіше такий підхід допомагає екології, у перспективі може заощадити багато коштів. Вибір конкретної системи залежить від потреб будинку, доступних природних ресурсівта планованих витрат.

Доцільність використання визначається особистими поглядами, але збільшується за резервної ролі АЭ.

Автономна система електропостачання на сонячних батареях

Використання сонячних автономних електростанцій для дому або дачі:

• у разі відсутності зовнішньої електрики для живлення побутової технікита іншого обладнання;
• при тривалих відключення електромережі;
• при сильних стрибках та просіданнях напруги.

Переваги домашніх сонячних електростанцій:

• сонячні системи електропостачання не видають шуму та гуркоту (на відміну від бензогенератора);
• екологічні;
• надають будинку сучасний високотехнологічний вигляд;
• економлять бюджет на електроенергію

Склад автономних систем електропостачання:

• набір сонячних батарей для дому;
• "сонячний" контролер заряду;
• інвертор напруги;
• зарядний пристрій;
• накопичувачі енергії – акумулятори.

Гібридна система електропостачання (сонячна енергія + 220В)

Сфера використання:

• Для вирішення проблем із частими відключеннями електрики на підстанціях;
• Для часткової компенсації витрат за електроенергію вдень;
• Область застосування – будинки та котеджі з великим денним споживанням, офіси, малі сільські господарства.

Переваги:

• Доступна напруга 220 Вольт протягом усього періоду часу;
• Миттєве спрацьовування при зникненні зовнішнього електропостачання;
• Економія електроенергії, що отримується від міської електромережі за рахунок енергії Сонця.

Склад:

• Сонячні модулі (батареї),
• Контролер заряду;
• Гібридний інвертор напруги
• Гелеві або літієві акумуляторні батареї.

Мережеві сонячні електростанції

Сфера застосування та призначення:

• Економія електроенергії, що отримується із зовнішніх електромереж за рахунок заміщення її енергією, отриманої від сонячних батарей;
• Мережеві сонячні електростанції застосовуються на об'єктах з підвищеною витратою електроенергії вдень.

Переваги:

• Екологічний джерело електроенергії;
• Економія коштів на електрику, що отримується від міських електромереж;
• Система не потребує обслуговування, за винятком чищення поверхні сонячних модулів.

Склад:

• сонячні батареї
• мережевий інвертор.

Гарантія 2 роки з моменту інсталяції.

Консультація, виїзд на об'єкт до замовника та доставка обладнання безкоштовно! Демонстрацію роботи обладнання ви побачите на стенді в офісі компанії.