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
Перед подключением к электричеству проконсультируйтесь с работниками пожарной службы, пусть они убедят вас в том, что вам не грозят самые малейшие неполадки.
Ветроэлектрические установки
Вторая по популярности автономная система энергообеспечения – ветряная. Для получения электроэнергии используются ветрогенераторы.
По сути, это обычные генераторы, на ротор которых надеты лопасти. За счет ветра ротор вращается и происходит генерация электричества.
Из положительных качеств ветрогенераторов отмечается достаточно компактные размеры, относительная бесшумность работы, экологичность, долговечность. Также существует возможность самодельного изготовления такого генератора.
Но недостатков у ветряной системы больше. Первый из них – стоимость, обойдутся ветряные генераторы не дешево.
Учитывая то, что КПД ветрогенераторов невысокая, то для полного обеспечения дома электричеством, потребуется установка трех и более ветряков небольшой мощности или же одного, но достаточно производительного. И в обоих случаях затраты на приобретение будут значительными.
Опять же необходимо учитывать и климатические условия. В зонах, где средний годовой показатель скорости ветра не превышает 8 м/с, использовать ветрогенераторы будет нецелесообразно, поскольку они неспособны будут работать в оптимальном режиме.
Стоит также учитывать, что в дни полнейшего безветрия можно остаться без электричества, поэтому использовать ветряную автономную систему энергообеспечения лучше, если имеется резервный источник электроэнергии.
Автономные инверторы напряжения, виды, устройство и принцип работы, как выбрать
Подключение к опоре ВЛЭП по воздуху и под землёй
Чтобы делать электропроводку, дача должна быть подключена к электросети. Практически во всех случаях на улице проходит воздушная линия электропередач. Подключение к ней возможно либо по воздуху, либо под землёй. Теперь поговорим о том, как сделать правильный ввод в дом и подключение к воздушке, а также какой провод использовать.
Для прокладки кабеля от опоры до дома по воздуху используется провод СИП. Для прокладки под землёй используют либо обычный кабель типа ВВГ и его прокладывают в ПНД трубе, либо в земле без трубы прокладывают бронированный кабель типа ВБбШв.
При прокладке по воздуху делается ответвление от воздушной линии с помощью кабельных зажимов (ЗОИ, ЗОРЗБ, ЗПА, Z 206 и множество других), закрепленных натяжной арматурой. Далее кабель натягивают на трубостойке без промежуточных опор, если длина линии менее 25 метров и с ними, если длина превышает 25 метров (подробнее в Главе 2.4 ПУЭ, см. пункт 2.4.12.).
От трубостойки, закрепленной на фасаде или крыше дома, СИП ведут вдоль фасада в гофре из ПВХ, если это не солнечная сторона. А если же сторона солнечная, то ПВХ-гофра не подходит – она разрушается под воздействием ультрафиолета, используйте черную гофру из полиэтилена или металлическую.
Кроме трубостойки СИП может быть натянут с помощью натяжной арматуры (другое название — анкерные зажимы) закрепленной на фасаде.
Переход с СИП на ВВГ-нг-ls или другой медный кабель выполняется на фасаде дачи во влагозащищенной распределительной коробке, с помощью тех-же ответвительных зажимов «орешков».
Всегда от кабеля СИП и дальше в дом прокладывается медь. Кроме прокладки провода от столба до фасада дачи также встречается, когда щит учета устанавливают на опоре или во дворе на трубостойке, в общем требования для ответвления аналогичны. Возле трубостойки или в другом месте нужно разместить заземлитель, желательно как можно ближе к вводному щиту.
Работа инверторов с альтернативными источниками резервного питания
Современные силовые инверторы вместе с аккумуляторами позволяют обеспечить автономную работу всех домашних бытовых приборов за счет использования альтернативных источников электроснабжения. В этом случае в гибридную систему включаются, помимо генератора, солнечные панели и ветрогенератор. Также система резервного электроснабжения может функционировать только с возобновляемыми источниками энергии.
Энергию солнца или ветра аккумуляторные батареи могут накапливать при помощи специальных контроллеров заряда в те моменты, когда она доступна. При достаточном уровне заряда АКБ инверторы преобразуют постоянный ток аккумуляторов в переменный с чистой синусоидой, который используется для поддержания работоспособности бытовых приборов и техники.
Еще один вариант применения инверторов — построение систем бесперебойного питания в ситуациях, когда подключение к сети есть, но не отличается стабильностью. Автономный источник питания на базе инверторов с аккумуляторными батареями и солнечными панелями в этой ситуации используется не только при исчезновении напряжения в стационарной сети, но и для приоритетного использования энергии солнца в целях экономии сетевой электроэнергии.
Для работы с альтернативными источниками энергии: солнечными панелями и ветрогенераторами хорошо подходят инверторы Victron серии Phoenix Inverter мощностью от 1,2 кВА до 5 кВА.
Инвертор Victron серии Phoenix представляет собой профессиональное техническое устройство для преобразования постоянного тока в переменный. Разработанный с применением гибридной технологии ВЧ, он рассчитан на соответствие самым высоким требованиям. Его функция заключается в обеспечении питанием любой автономной системы электроснабжения с необходимостью получения высокого качества тока на выходе со стабильным напряжением в виде чистой синусоиды. В быту напряжение с чистым синусом требуют такие приборы, как газовый котел, холодильник, микроволновка, телевизор, стиральная машина и прочее.
Полностью автономное электроснабжение частного дома с различными бытовыми электроприборами требует как высокого качества напряжения, так и возможности инвертора справляться с пусковыми токами трудных нагрузок (компрессор холодильника, электродвигатель насоса и т.п.). Удовлетворить эту потребность может функция SinusMax инвертора Phoenix. Она обеспечивает двукратную кратковременную перегрузочную способность системы. Более простым и ранним технологиям преобразования напряжения это не под силу.
Энергопотребление инвертора:
- на холостом ходу: от 8 до 25 Вт в зависимости от модели;
- в режиме поиска нагрузки: от 2 до 6 Вт, этот режим сопровождается регулярным включением системы каждые две секунды в течение короткого периода времени.
- при постоянной работе в энергосберегающем режиме (AES): от 5 до 20 Вт.
Автономные системы электроснабжения позволяют осуществлять собственное управление и мониторинг через подключение инвертора к компьютеру. Для своих инверторов компания Victron Energy разработало программное обеспечение VEConfigure. Подключение осуществляется через интерфейс MK2-USB.
Инверторы Phoenix Inverter и Phoenix Inverter Compact могут работать как в параллельных конфигурациях (до 6 инверторов на фазе), так и в 3-х фазных. Оптимальные в соотношении «цена/качество» они подходят не только для дома, но и для автономного электроснабжения транспорта, мобильных комплексов.
Горячее водоснабжение с помощью солнечных коллекторов
В солнечных коллекторах происходит преобразование солнечной энергии в тепловую. Нельзя сказать, что использование солнечной энергии – это какое-то сверхновое изобретение. Такая возможность подсказана самой природой. Многие, наверное, знают, что если обычную бочку с холодной водой поставить на солнце, то вскоре вода нагреется. Эффект будет еще выше, если бочку выкрасить в черный цвет.
Но это довольно примитивный метод. Современные гелиосистемы способны преобразовывать солнечную энергию круглый год, при этом выигрывая по эксплуатационным характеристикам в загородных домах используются два типа солнечных коллекторов– плоский и состоящий из вакуумных труб. Плоский солнечный коллектор. Данный тип солнечного коллектора состоит из невысокой коробки, в которую встроены защитное (обычно закаленное) стекло с объемом светопропускания до 95 %, светопоглощающая поверхность со степенью абсорбции (поглощения) до 90 %, медные или алюминиевые трубки, в которых находится специальный теплоноситель – антифриз, и наконец, слой изоляции. Вся конструкция зафиксирована в алюминиевой раме. Данный тип солнечного коллектора работает по типу парникового эффекта. Солнечное излучение, падающее на поверхность коллектора, почти полностью пропускается стеклом. Нагреваясь от проникающего света, поглощающая поверхность излучает тепловую энергию, основная мощность которой находится в инфракрасном диапазоне. Тем самым достигается аккумуляция солнечной энергии внутри коллектора. Уже преобразованная тепловая энергия передаётся теплоносителю, находящемуся в трубках, и по ним отводится в теплообменник, где происходит передача тепловой энергии воде. В среднем КПД плоской гелиосистемы составляет 50 %. Минусы плоской гелиосистемы в том, что уже при облачной погоде эффективность оборудования падает, а если температура ниже -5°С, то тепло потери столь значительны, что в работе системы уже нет смысла. Поэтому в зимний период плоский гелиоколлектор вынужден простаивать.Коллектор с вакуумными трубами . В целом устройство коллектора с вакуумными трубами такое же, как и плоского. Принципиальное различие – в устройстве U-образной вакуумной тепловой трубы, которая состоит из двух трубок, находящихся одна внутри другой.Благодаря цилиндрической форме труба постоянно освещена солнцем, что дает стабильную энергию при различных углах падения солнечного излучения.
Внутри трубы находится нетоксичный реагент, который испаряется при нагревании, поднимаясь в верхнюю часть теплообменника – наконечник, с помощью которого отдает полученное тепло воде, текущей по теплопроводу, а сам реагент превращается в конденсат, который стекает по стенкам вниз, где опять в жидком состоянии нагревается, испаряется и поднимается к наконечнику. И таким образом процесс постоянно повторяется. Солнечный коллектор с вакуумными трубами дает нужный результат и при ненастной погоде, и в облачные дни, так как трубы поглощают энергию инфракрасных лучей, которые проходят даже через облака. Система с вакуумными трубами может работать при температуре до — 25° С(с уменьшением КПД). Плюс солнечных коллекторов – бесплатная Солнечная энергия. Минус: высокая стоимость системы и невозможность круглогодичного использования в Сибирских условиях.
Взвешенная оценка независимой системы
Современные системы для автономного электроснабжения используют самые разные ресурсы для выработки энергии. Это позволяет получать качественное электричество без перепадов даже в самых отдаленных и малонаселенных местах, куда еще не успели добраться все блага цивилизации.
Достоинства автономной электрики
Основное достоинство систем автономного электроснабжения – отсутствие норм потребления и платы за использованную энергию. Это позволяет обеспечить в жилом доме любой уровень комфорта, независимо от того, проходят ли рядом центральные коммуникации или нет.
Если предварительные расчеты мощности произведены верно и не занижены, система будет работать как часы и хозяева не столкнутся с такими проблемами, как неожиданное отключение электричества и перепады напряжения.
Веское преимущество автономного энергоснабжения заключается в отсутствии скачков, падения и превышения напряжения в сети, из-за которого в разы быстрее выходит из строя бытовая и компьютерная техника
Сведется к нулю риск того, что бытовая техника, имеющаяся в жилом помещении, выйдет из строя или сгорит из-за неожиданного скачка мощности. Количество и качество получаемой электроэнергии всегда будет одинаковым и именно таким, как было запланировано изначально в проекте.
Оборудование, обеспечивающее независимые поставки электроэнергии, имеет высокий уровень надежности и крайне редко выходит из строя. Это преимущество сохраняет актуальность при соблюдении базовых правил эксплуатации и регулярном обслуживании отдельных элементов и всей системы целиком.
Кроме того, уже сегодня работают экспериментальные программы, позволяющие владельцам продавать излишки электроэнергии государству. Однако об использовании этой интересной возможности стоит подумать заблаговременно, еще на стадии разработки проекта системы электрообеспечения.
Дополнительно потребуется оформить пакет разрешительных документов, подтверждающих способность имеющихся в наличии приборов вырабатывать нужный объем энергии надлежащего качества.
Недостатки независимого электроснабжения
К минусам независимой системы электроснабжения относят довольно высокую стоимость оборудования и значительные расходы на эксплуатацию.
К недостаткам автономного энергоснабжения относят необходимость выделять пространство под размещение оборудования, проводить самостоятельное обслуживание системы и замену изношенных элементов за свой счет
Электрики настоятельно рекомендуют хозяевам очень внимательно производить все расчеты и четко выяснять технические параметры запланированной к монтажу системы. Иначе может возникнуть ситуация, когда агрегат, производящий электроэнергию, выйдет из строя, так и не успев окупиться.
Ремонт автономного комплекса владельцы тоже осуществляют за свой счет, а эти услуги стоят значительных денег. Если же дом находится в отдаленном или труднодоступном районе, за мастерами придется поехать лично или дополнительно оплачивать выезд бригады на место.
Причем делать все понадобится достаточно быстро, так как домашние коммуникации и удобства, работающие на электроэнергии, в это время будут недоступны.
Если в качестве автономной системы по выработке энергии выбраны модули из солнечных батарей, их потребуется периодически очищать от мусора в ветреную погоду, а в зимний период обязательно освобождать от снега. Только при таком уходе они будут полноценно функционировать в течение всего эксплуатационного периода
Значительно снизят шанс поломки автономных устройств регулярный профилактический осмотр и плановое техническое обслуживание действующих агрегатов, но и для этого может понадобиться визит специалистов, стоящий денег.
Конечно, часть таких работ хозяин сделает самостоятельно, но более серьезные моменты, требующие определенного опыта и специфических знаний, все равно повлекут за собой профессиональное вмешательство.
Подбор оптимальной системы
Теперь немного о том, какую систему лучше использовать в разных случаях.
На дачном участке или загородном доме можно использовать любое автономное энергообеспечение. Все зависит от климатических условий.
В южных регионах, где много солнечных дней в году, предпочтительнее использовать солнечную систему энергообеспечения, в северных же районах – ветряную.
При этом лучше сразу делать комбинированную систему, чтобы имелся резервный источник питания, и для этого отлично подходят установки, работающие на топливе.
Что же касается городских условий, то для автономного обеспечения энергией квартиры подойдут только солнечная и ветряная системы, основные элементы которой (панели, ВЭУ) можно установить на крыше здания.
Другие же автономные системы в квартирных условиях использовать не получится.
Локальные системы гидроэнергии
Использование гидротурбины для обеспечения жилого дома электричеством – вполне реальный и выгодный вариант, но лишь в том случае, когда вблизи строений располагаются речка или озеро. Небольшая система, работающая на энергии воды, абсолютно безопасна как в экологическом, так и в социальном плане, очень проста в эксплуатации и имеет хороший КПД.
Малые гидротурбины полностью автоматизированы и не требуют участия в своей работе человека. Качество вырабатываемой ими энергии соответствует всем требованиям ГОСТа как по частоте, так и по уровню напряжения
Срок полноценной работы миниатюрной гидроэлектростанции превышает 40 лет. Для корректного функционирования система не нуждается в крупных водохранилищах и не требует затопления больших территорий.
Галерея изображенийФото из Для того чтобы использовать воду с целью генерации электроэнергии, нужно добиться либо сужения русла, либо перепада высот в течении ручья или небольшой реки В изготовлении самодельной турбины используются разнообразные подручные средства: обода велосипедных колес, барабан стиральной машинки, диск от автошины грузового транспорта С усилием падающая на лопасти колеса вода приводит его в движение. Вращаясь колесо вырабатывает энергию, которая через контроллер и инвертор передается потребителю или накапливается в аккумуляторах Для повышения производительности привычное колесо с лопастями заменяют шнеком, но изготовить в домашних условиях такой элемент не представляется возможным Вариант использования энергии водыСамодельная турбина из колесных ободовПринцип работы мини гидроэлектростанцииШнек в устройстве гидроэлектростанции
Перед установкой необходимо составить проект монтажа и получить соответствующие разрешительные документы.
Автономные солнечные электростанции
Для снабжения частного жилого дома применяют коллекторы или солнечные батареи. Эти устройства поглощают световую энергию и преобразовывают ее в ток, который потом питает системы, устройства и приборы, работающие на электричестве.
Солнечные батареи (панели) представляют собой набор соединенных вместе и заключенных в раму полупроводниковых элементов, перерабатывающих ресурсы света в электрическую энергию. Оборудование не потребляет топлива и не нуждается в сложном высокопрофессиональном обслуживании.
Для содержания объекта в порядке достаточно просто время от времени протирать поглощающее зеркало от пыли и убирать с него мелкий мусор. Установка агрегата на некотором возвышении под углом около 70 градусов создаст условия, при которых в зимний период времени снег не сможет скапливаться на поверхности батарее и препятствовать ее корректной работе.
Регулировка гелиосистемы происходит автоматически. Владельцу не требуется включать или выключать оборудование. Выработанная энергия скапливается в специальных аккумуляторных комплексах и позволяет использовать электричество круглосуточно в индивидуальном, удобно лично для хозяина режиме.
Солнечная батарея напрямую преобразует энергию света в электроток и, в отличие от генераторных установок, делает это абсолютно бесшумно, не мешая таким образом ни жильцам, ни соседям
Солнечные батареи высокого качества очень надежны и рассчитаны на полноценную эксплуатацию в течение как минимум 25 лет. К концу этого периода их работоспособность немного снижается и следующие 20 лет панели выдают ресурс в объеме около 80% от базовой изначальной мощности, заявленной производителем.
Таким образом, общий срок службы батарей составляет 45 лет, что значительно превышает показатели прочих автономных систем.
В отличие от ветряных генераторов, напрямую зависящих от определенных метеорологических явлений, солнечные батареи гарантированно выдают электроэнергию каждый день. В непогожие пасмурные дни их производительность становится немного меньше, но не прекращается полностью
Так как солнечный свет имеется практически везде, гелиопанели почти не имеют ограничений по установке. Размещать их можно на любом незатененном пространстве участка, обращая принимающую поверхность под определенным углом на южную сторону.
Выбирая место для расположения солнечных панелей на приусадебной территории, нужно следить, чтобы рядом не было высоких деревьев и строений, загораживающих солнце и отбрасывающих тень. Иначе батарея не сможет работать в полную силу
Если размеры приусадебной территории не позволяют выделить для оборудования отдельное свободное место, уместно использовать для монтажа системы поверхность крыши жилого дома или кровлю хозяйственных построек.
Несмотря на некоторую хрупкость, солнечные панели имеют значительный вес и требуют четкого и надежного крепления. Перед монтажом надо оснастить кровельную конструкцию прочными балками или подпорками, чтобы в будущем крыша не обвалилась, не выдержав дополнительной нагрузки, не предусмотренной изначальным проектом
Ветряные и гидроэлектрические системы имеют фиксированный уровень мощности. У гелиосистем эта величина плавающая и зависит только от количества установленных батарей. Солнечные панели можно использовать в качестве дополнительных энергетических источников. В этом случае понадобится гибридный инвертор, с которым ознакомит рекомендуемая нами статья.
Если в большом количестве энергии на данный момент нет потребности, можно поставить агрегат миниатюрных габаритов, а в случае надобности в удобное время нарастить дополнительные панели и увеличить объем получаемого ресурса.
Малогабаритная гидроэнергетика: автономное электроснабжение
Автономное электричество для частного дома с помощь использования энергии воды — Hydro Power (гидроэнергетика), имеет преимущества и по сравнению с другими видами возобновляемой энергии, если система спроектирована и установлена правильно, создаёт минимум экологических рисков для окружающей среды.
Как правило, все что для этого нужно — это река с достаточным количеством воды и скорости течения, поступающей на водяную турбину, подключённую к генератору электроэнергии. В зависимости от размеров и необходимой мощности электрогенерации, миниэлектростанция для гидроэлектрических схем подразделяются следующим образом:
- Small Scale Hydro Power (небольшие), генерирует электрическую мощность от 100кВт (1кВт) и 1МВт (мегаватт), подавая эту генерируемую энергию непосредственно в коммунальную сеть, питающей более одного домашнего хозяйства.
- Mini Scale Hydro Power (мини-масштабные), которые генерируют мощность от 5кВт до 100кВт, подавая её непосредственно в коммунальную сеть или автономную систему с питанием от сети переменного тока.
- Micro Scale Hydro Power (микромасштабные), домашняя схема САЭ для рек, с генератором постоянного тока для производства электромощности от сотен ватт до 5кВт в качестве части автономной системы.
Виды мини-ГЭС
Мини-ГЭС (гидроэлектростанции) в зависимости от вида водных ресурсов подразделяются на:
- русловые — малые речки с искусственным водоёмами на равнинах;
- стационарные — высокогорные речки;
- водоподъёмные с перепадом воды на промпредприятиях;
- мобильные — водяной поток поступает через армированные устройства.
Для работы мини-ГЭС используются следующие типы турбин:
- водяной напор > 60-м — ковшовые и радиально-осевые;
- при напоре 25—60-м — радиально-осевые и поворотно-лопастные;
- при низком напоре — пропеллерные и поворотно-лопастные в железобетонных устройствах.
Автономное электроснабжение дома с применением Hydro, Mini Hydro Systems или Micro Hydro Systems могут быть спроектированы с использованием либо водяных колёс, либо импульсных гидротурбин. Потенциал генерации конкретного участка будет зависеть от количества потока воды, которая, в свою очередь, зависит от условий и местоположения участка, а также от характеристик осадков на участке. Водяные колёса и водяные турбины отлично подходят для любой малой схемы гидроэнергетики, поскольку они извлекают кинетическую энергию из движущейся воды и преобразуют эту энергию в механическую энергию, приводящую в действие электрический генератор.
Максимальное количество электроэнергии, которое может быть получено из реки или потока проточной воды, зависит от количества энергии в конкретной точке потока. Но водяная турбина не идеальна, из-за потерь мощность внутри турбины вызванных трением. Большинство современных гидротурбин имеют к.п.д от 80 до 95% и способны использоваться, как миниэлектростанция для частного дома. Мини-ГЭС работают по надёжному принципу. Вода, воздействует на турбинные лопасти через гидропривод, приводит во вращение электрогенератор, вырабатывающий электроэнергию.
Процесс контролируется системами автоматизации. Надёжная система автоматики защищает оборудование от перегрузок и поломок. Устройства современных гидрогенераторов сокращает до минимума производство монтажных работ в период строительства и создают оптимальное энергообеспечение электроэнергией.
Автономные источники электроснабжения мини-ГЭС проектируется при полном соответствии параметров турбины и гидроагрегата для производства требуемой частот вращения и тока.
К достоинствам работы мини-ГЭС относятся:
- экобезопасность оборудования;
- низкая себестоимость 1 кВт-час электроэнергии;
- автономность, простота и надёжность схемы;
- неисчерпаемость первичного ресурса.
К недостаткам мини-ГЭС относится слабая материально-техническая и производственная база для производства всего необходимого комплекса оборудования в стране.
Автономное электроснабжение загородного дома: выбор подходящего источника
Вся большая проблема создания системы автономного электроснабжения для дома упирается в сами источники альтернативного обеспечения электричеством, которых в современном мире придумано пока еще не очень много. Их можно с легкостью сосчитать на пальцах одной руки – это бензиновый, дизельный или ветряной электрогенератор, аккумуляторы и солнечные батареи. Все эти альтернативные источники обладают не только преимуществами, но и определенными недостатками, с которыми требуется непременно разобраться в первую очередь.
Различного рода генераторы являются наиболее простыми и дешевыми техническими устройствами, которые могут эффективно обеспечить домовладение определенным количеством электроэнергии. Большинство из них работает от двигателя внутреннего сгорания, бензинового или дизельного. Поэтому для их эффективного и бесперебойного функционирования требуются достаточно большие запасы бензина или дизельного топлива. Чтобы обеспечить подачу электроэнергии на протяжении хотя бы 2 – 3 дней, потребуется не менее 100 – 200 л. топлива. В этом плане выгодно отличаются особые газовые электрогенераторы, которые работают от природного газа, подведенного к дому. В этом случае автоматически решается проблема с источником топлива. Также отличным вариантом обеспечения дома беспрерывной подачей электроэнергии является ветряной генератор, но у него имеется достаточно большой недостаток – чаще всего, подобные установки обладают немалыми размерами, и к тому же для своей эффективной работы они требуют наличия целого комплекса дополнительного электротехнического оборудования. Но об этом поговорим позже, а сейчас рассмотрим иные источники резервного автономного электроснабжения для частного дома.
Генератор с двигателем внутреннего сгорания, выполняющим функцию силовой установки
Солнечные фотоэлементы способны обеспечить «дармовой» электроэнергией не только ваш дом, но соседей. В западных странах излишки полученной таким путем электроэнергии скупают у собственников энергетические компании. Контроль учета проданной электроэнергии измеряется счетчиком, только хозяин не платит по нему, а получает деньги. Нам пока еще до этого далеко, но первые дома, оборудованный солнечными панелями уже появляются. У такого источника имеется недостаток – это его габариты. Для обеспечения дома достаточным количеством энергии вся его крыша должна быть покрыта солнечными батареями. Кроме того, к ним еще нужно большое количество различного дополнительного оборудования, которое призвано не только накопить, но и преобразовать низковольтный ток в подходящий для электроприборов. Обычно такие приборы занимают площадь не менее 6 м2, поэтому для них требуется отдельное помещение.
Солнечные батареи, покрывающие крышу частного дома
Аккумуляторные батареи, которые можно использовать только в качестве аварийного электроснабжения, либо в качестве накопителей для различного рода генераторов. Во время присутствия в сети электричества эти батареи будут заряжаться, а в его отсутствии они начнут отдавать энергию потребителям. Этот процесс регулирует так называемый инвертор, который просто повышает напряжение в 12V до пригодных нам 220V. Очевидно, что такой источник нужно использовать только для обеспечения энергией жизненно важных приборов, и то в течение короткого времени. Чем больше суммарная емкость аккумуляторов, тем больше времени они смогут обеспечивать электроэнергией приборы.
Система аккумуляторов для аварийного электроснабжения
Это все возможные источники электроснабжения, если не брать во внимание совсем уж экзотические вроде геотермальных, водяных или работающих по принципу термопары. Теперь рассмотрим то, как они устроены и работают
