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.
Бензо- газо- или дизель-генератор
Один из наиболее бюджетных вариантов системы резервного электроснабжения — это приобретение автономной электростанции – генератора.
Генераторы бывают дизельные, газовые и бензиновые.
Бензогенератор — автономное устройство, которое предназначено для обеспечения током электрических приборов и оборудования. Генератор оборудован двигателем внутреннего сгорания.
Один из главных плюсов покупки такого устройства — это низкая цена, варьируется от 4-х до 10-ти тысяч рублей, конечно, есть и гораздо более дорогие модели.
Такой генератор может обеспечить резервное электроснабжение загородного дома, квартиры. Его можно также брать при выездах на природу.
Бензогенератор не сможет обеспечить бесперебойное постоянное питание, его рекомендовано применять в аварийных случаях, время работы не должно превышать 5–7 часов, иначе двигатель может перегреться, что неминуемо приведет к поломке.
Работает генератор на 92 бензине, что также при постоянном использовании обойдется в «копеечку».
Видео:
При работе генератора необходимо оборудовать помещение вентиляцией, т. к. в процессе сгорания топлива в двигателе образуются выхлопные газы.
Так, для резервного электропитания в случаях аварийных отключений электричества, бензогенератор станет отличным решением.
Дизельный генератор может обеспечить бесперебойное питание от нескольких дней до нескольких недель.
Срок службы у него дольше, чем у бензинового генератора.
Из минусов дизельного генератора можно отметить: высокая цена такой автономной электростанции – от 20-ти тысяч рублей и до сотен тысяч.
При поломке такого агрегата ремонт и запасные части обойдутся также недешево
Также одно немаловажное обстоятельство то, что у дизельного генератора высокая шумность при работе
Для работы мощного дизельного генератора необходимо звукоизоляционное помещение с системой вентиляции. В отличие от бензинового генератора, при сгорании солярки пары выхлопа гораздо токсичнее.
Фото:
Наиболее оптимальное решение — это установка генератора за пределами дома. Но и тут есть свои подводные камни, так дизельный генератор не будет работать при температуре ниже -5 градусов.
Для использования в зимнее время лучше всего обзавестись специальным защитным чехлом.
Приобретение такого генератора будет обоснованным для использования помещения с большим количеством электроприборов.
Он экономичный и топливо для него обходится дешевле, чем бензин или солярка, но вместе с тем, цена на такую установку очень высока.
Для газового генератора необходимо подключение к системе газоснабжения, что не всегда удобно.
Инверторный генератор – пожалуй, самый прогрессивный вид генератора, обеспечивающий резервное электроснабжение.
Он обладает рядом преимуществ:
- небольшой вес (в несколько раз меньше, чем у обычного генератора);
- удобство;
- экономичность.
Инверторные генераторы работают на бензине или солярке, но расход топлива у них меньше на 30–40%.
Применение инверторного генератора рекомендовано для резервного питания бытовой и электронной техники.
Экономия топлива в таких генераторах происходит за счет автоматической регулировки оборотов. При уменьшении нагрузки генератор сам включает экономичный режим.
Выбор резервного генератора
Если перебои внешней сети случаются довольно часто или нужно обеспечить большую мощность на длительное время, оптимальным решением для резервного энергоснабжения коттеджа является именно генератор.
Двухступенчатая схема имеет право на жизнь, однако это скорее эксклюзивный вариант резервного энергоснабжения. Генератор надёжнее, долговечнее и способен выдать большую мощность. Вопрос лишь в том, какой тип агрегата выбрать.
Бензиновый электрогенератор считается достаточно эффективным решением в условиях частых и не продолжительных отключений. Для небольшого дома бензогенератор мощностью 5-6 кВт может оказаться оптимальным выбором.
Основной минус — запуск таких агрегатов производится вручную. Их автоматизация — реально сложная задача, для этого фактически необходимо создавать целую инфраструктуру.
Время работы такого генератора не более 5-7 часов и ограничено запасом топлива в баке (от 3 до 30 литров) и необходимостью технического обслуживания каждые 100 часов (и не реже раза в год). Общий ресурс агрегатов даже именитых марок не превышает 1500 моточасов, китайский же ширпотреб работает и того меньше. Плюс стандартная гарантия на бензиновые генераторы составляет не более 1 года.
Следующий тип — дизельные генераторы. Конечно, дизельные станции жидкостного охлаждения могут работать круглые сутки при максимальной нагрузке. Но обычные обычные дизельгенераторы работают примерно так же, как и бензиновые. С той лишь разницей, что их моторесурс в разы выше, порядка 2000-3000 моточасов.
Однако тут не обойтись без значительных финансовых вложений. А небольшая экономия на моторном топливе для резервного энергоснабжения особой роли на играет.
Опять же время работы агрегатов ограничено ёмкостью топливного бака. А само топливо сезонно — при температуре ниже нуля летняя солярка попросту замерзает («парафинится»). К этому нужно добавить все «прелести» запаха солярки, который ничем не выведешь.
Газовый генератор
При наличии газовой магистрали оптимальным решением станет двухступенчатая схема резервного питания на базе газового генератора. Почему газового? Дело в том, что этот выбор оправдан незначительными расходами на топливо и простыми правилами эксплуатации.
Безлимитное топливо — это первое и одно из самых важных преимуществ газового генератора. Вы подключаете агрегат к трубе и всё — о проблемах с топливом можно забыть.
Не нужно выделять место для его хранения, не нужно следить за его качеством (как известно, бензин при длительном хранении теряет свойства), нет запаха в гараже, не нужно ездить на заправку, а самое важное — топливо внезапно не закончится, оставив дом без электроэнергии в морозную ночь. К тому же, если учесть статистику периода отключений электроэнергии, составляющую порядка 120 часов в год, выходит около 240-300 литров бензина
Вдумайтесь, сколько времени можно сэкономить, просто не возя на заправку пустые канистры. Всё это останется в прошлом
К тому же, если учесть статистику периода отключений электроэнергии, составляющую порядка 120 часов в год, выходит около 240-300 литров бензина. Вдумайтесь, сколько времени можно сэкономить, просто не возя на заправку пустые канистры. Всё это останется в прошлом.
В среднем газовый генератор потребляет 2 м3 газа в час, бензиновый на такой же мощности — 2,3 литра в час. При этом два кубометра газа стоят 9,8 рубля, а 2,3 литра 92 бензина — около 96 рублей. И это на АЗС, без доставки. То есть на бензине это лишние 10000 рублей в год. И он у нас не дешевеет.
Ещё один плюс — очень длительное время работы. Стандартного бака бензинового генератора хватает на 5-7 часов его работы. А газовый способен проработать до замены масла больше недели (и 100, и 200 часов). Это особенно актуально, если отключение происходит в ваше отсутствие — газовый генератор прекрасно будет работать, в то время как бензиновый выключится и оставит дом без электричества.
К тому же двигатели на газовом топливе имеют больший ресурс только лишь за счёт лучшего качества топлива. А это значит, что генератор проработает в резервном режиме долгие годы и двигатель всегда будет в отличном состоянии. Ведь агрегат приобретается не «для галочки», а для решения задач по обеспечению дома резервным питанием.
Generac будет служить вам верой и правдой минимум 15-20 лет. С таким резервным энергоснабжением вам больше не придётся задумываться о том, что происходит с электричеством во внешней сети. В доме всегда будут тепло, вода и свет. А с ними привычный уют. И всё это в автоматическом режиме.
Топливные генераторные установки
Резервным источником электроэнергии могут стать генераторы, работающие на жидком или газообразном топливе (бензин, дизтопливо, газ).
Здесь все просто: установка состоит из двигателя внутреннего сгорания и генератора. Двигатель вращает ротор, и генератор вырабатывает энергию.
Полностью автономной такую систему назвать нельзя, все-таки необходимо топливо, которое еще и дорожает постоянно. Но как резервный источник электроэнергии такие генераторные установки являются самыми оптимальными.
В случае, когда пасмурная погода стоит уже несколько дней или же наблюдается безветрие, всегда можно запустить генераторную установку для восполнения заряда батарей.
Из положительных качеств генераторных установок, работающих от топлива, отмечается постоянная доступность электроэнергии, такие установки сравнительно дешевые, они обеспечивают хороший выход энергии.
К недостаткам же их относится потребность в топливе, что обеспечивает постоянные затраты. Такие установки не могут работать длительный период, а двигатели внутреннего сгорания требуют технического обслуживания.
Также для использования генераторных установок необходимо отведение отдельного помещения и организацию отвода выхлопных газов, ну и, естественно, ни о какой экологичности и речи быть не может.
Выбор оборудования для автономного электропитания дома
От правильности выбранного оборудования для системы резервного электроснабжения дома зависит продолжительность и качество работы устройств. Подходить к выбору резервного источника электрического питания следует ответственно.
Для частного дома обычно выбирают следующие устройства:
- Инверторы. Данные устройства отличаются и имеют свои особенности. Нужно знать, что инвертор с синусоидой на выходе даёт более качественное электричество и сможет питать все электроприборы
- Аккумуляторы. Следует знать, что чем больше ёмкость аккумулятора, тем дольше можно будет использовать накопленную энергию
Из чего состоит ИБП для дома и коттеджа?
Конструктивно источник бесперебойного питания состоит из следующих элементов:
- Инвертор – оборудование, преобразующее постоянный ток в переменный.
- Аккумуляторные батареи – необслуживаемые АКБ емкостью порядка 200 Ач .
- Стеллаж для размещения оборудования – металлическая мебель с заданным количеством полок.
- Автоматический байпас и встроенная защита в инверторе. Не требуется участие человека при переводе ИБП из резервного на основное питание и обратно.
- Провода, кабели, перемычки в соответствии с требованиями ГОСТ – подбираются с учетом характеристик оборудования по току. При этом учитывается сечение, тип и длина под конкретный объект с учетом количества потребителей (суммарной мощности), их протяженности и других факторов.
Настоятельно советуем также выполнить установку балансиров (рекомендуется для длительной работы аккумулятора), систем удаленного оповещения по СМС (поддержка 3G), администрирования и мониторинга через облачные сервисы, панелей для стеллажей (защита от пыли, улучшение внешнего вида).
Самостоятельная установка ИБП инверторного типа в коттедже или на даче не представляет сложностей. В зависимости от модели инвертора и количества аккумуляторных батарей готовый комплект для резервного энергоснабжения занимает не более 1/3 кв
м – важно для небольших домов без цокольного этажа, где особенно остро стоит вопрос рационального использования свободного пространства
Наилучший выход – комплексное использование различных источников электроэнергии
Если владелец дома все же одержим желанием полной автономизации в вопросах электроснабжения, то оптимальным вариантом следует считать создание комплексной энергетической системы. Она будет включать в себя ветровой генератор (один или несколько), требуемое количество солнечных панелей, аккумуляторную станцию, всю необходимую аппаратуру коммутации и преобразования (контроллер, инвертор). И плюс к этому – резервный источник энергии в виде стационарно установленного дизельного или бензинового генератора.
При таком подходе полноценно используются все преимущества каждой из рассмотренных схем, сглаживаются имеющиеся недостатки. И в целом домашняя электростанция предстает полноценным «организмом», способным полностью удовлетворить энергетические потребности загородного дома.
Расширенная схема домашней электростанции с несколькими источниками энергии.
Нумерация позиций на этой схеме сохранена, по аналогии с рассмотренной в разделе солнечных электростанций. Но, как видно, есть и существенные отличия.
Итак, в качестве внешнего источника бесплатной энергии одновременно используются и солнечные панели, и ветровой генератор (поз. 1а). При идеальных условиях, то есть в ясный ветреный день они одновременно будут работать на заряд аккумуляторов. Ничего страшного – если уровень заряда достигнет верхнего предела, котроллер или выберет приоритет, отключив один из источников, или даже временно отключит оба.
Понятно, что в ночное время или при длительной пасмурной погоде работать будет только ветряк. Аналогично, при безветрии основным источником энергии становятся солнечные батареи.
Если же обстоятельства складываются таким образом, что ни один из источников не работает полноценно, а накопленного заряда становится недостаточно (аккумуляторы приближаются к нижнему допустимому пределу разрядки), автоматически запускается жидкотопливный или газовый генератор (поз. 6). Он, в зависимости от конкретных условий или произведенных настроек, будет работать или только на подзарядку аккумуляторного блока, или возьмет на себя одновременно и общее энергоснабжение дома.
В итоге хозяева (при наличии достаточного запаса топлива) получаются полностью застрахованными — электроэнергия у них будет при любых складывающихся обстоятельствах.
Безусловно, создание такой универсальной «умной» системы требует профессионального подхода. При составлении проекта предстоит учесть множество исходных критериев, правильно подобрать оборудование, чтобы избежать возможных конфликтов между отдельными узлами и модулями. Реализация проекта потребует очень немалых затрат как в плане приобретения оборудования, так и для проведения монтажных и пусконаладочных работ.
Но зато на выходе будет система, которую при любом рассмотрении можно будет считать полноценной автономной домашней электростанцией.
* * * * * * *
В публикации были рассмотрены основные источники получения электроэнергии в условиях домашней автономной электростанции. Правда, «за скобками» остались еще несколько вариантов, которые на практике используются нечасто или даже просто существуют пока только в виде экспериментальных образцов. Так, если крупно вывезло, и через участок протекает речка или ручей, вполне можно установить водяное колесо или турбину, связанные с генератором. Учитывая то, что скорость потока обычно сохраняется стабильной, такой источник электроэнергии будет работать независимо о капризов погоды. Правда, в зимнее время года в условиях нашего климата большинство подобных водоемов замерзает, что затрудняет работу станции или даже делает ее полностью невозможной.
Если территорию участка пересекает ручей или речка, то почему бы не воспользоваться потенциалом движущейся воды?
Другие способы – более экзотичные. Так, в интернете можно найти и чертежи, и обсуждения проектов станций, вырабатывающих ток из атмосферного электричества. Другим направлением является использование неиссякаемой геотермальной энергии. Но говорить о серьезности таких подходов на современном уровне развития технологий и доступности требуемого оборудования – пока не приходится. Тем не менее, надо полагать, что в будущем подобные источники для получения электроэнергии станут обыденным делом.
Большая домашняя батарейка
Большая домашняя батарейка
Большая домашняя батарейка российского производства Экомоторс является недорогим и эффективным аналогом накопителю Tesla PowerWall. Изделие используется для резервного питания частных домов, дач, офисов и прочих объектов, которые в любой момент могут отключить от электричества. Также его можно устанавливать в жилых фургонах, бытовках и передвижных столовых. Устройство накапливает энергию по низким тарифам в ночное время. Имеет компактные размеры, крепится на стене в вертикальном или горизонтальном положении.
Технические характеристики:
- емкость — 7,8 кВт/ч;
- напряжение батареи — 24 В;
- мощность — 7,2 кВт;
- размеры — 1000×500×250 мм;
- вес — 100 кг;
- количество циклов — 7000.
Контроль работы и состояния устройства осуществляется с помощью планшета Android с возможностью вывода информации на ПК или сотовый телефон.
Дизельные генераторы
Стоит отметить, что под этим названием можно подразумевать сразу несколько разновидностей этой техники. Сюда входят и дизельные подстанции, и дизель-генераторы. Достоинства таких агрегатов в том, что они могут работать без остановок в течение долгого промежутка времени. Если сравнивать с бензиновыми генераторами, то от этих агрегатов не образуются пары, которые необходимо отводить в целях обеспечения пожарной безопасности.
Конечно, дым от прибора интенсивно выделяется, и по этой причине необходимо делать качественную вентиляцию в помещении, в котором производится установка оборудования. В принципе, можно выхлопную трубу сделать максимально герметичной, при помощи гибкой гофры удлинить ее и вывести на улицу. В этом случае все выхлопные газы будут уходить в атмосферу. При обеспечении резервными источниками электроснабжения здания необходимо, чтобы все вредные выхлопы из помещения отводились в атмосферу.
Инверторное отопление частного дома
Инверторные системы отопления постепенно набирают популярность
Основная система жизнеобеспечения в любом доме – это, несомненно, система отопления. Без нее трудно представить себе нормальную жизнь современного человека, тем более в условиях российского климата. Выбор системы отопления – важен как с точки зрения эффективности, так и с позиций экономии. Ведь чаще всего эта система эксплуатируется более 6 месяцев в году, а кое-где и круглогодично. Установка инверторного котла отопления – хорошая альтернатива другим источникам тепла. Электричество доступно в нашей стране практически везде (в отличие, например, от газа). И использование электронагревательных приборов зачастую очень актуально, несмотря на высокую стоимость электроэнергии. Поэтому последние разработки ученых направлены именно на модернизацию электрооборудования, с целью повышения его КПД и уменьшения стоимости произведенного тепла. Инверторное отопление имеет ряд характерных особенностей по сравнению с другими видами электрического отопления. Рассмотрим их подробнее.
Устройство инверторного котла отопления
Схема устройства инверторного котла отопления
Котел производит нагрев теплоносителя путем преобразования энергии электромагнитного поля в тепло. Каждый котел имеет два контура: магнитный и теплообменный. Первый представляет собой катушку проводника на диэлектрике – намотанную на трубу медную проволоку. В магнитном контуре происходит генерирование электромагнитного поля. Это поле воздействует на стальной сердечник, который находится внутри теплообменного контура и нагревает непосредственно теплоноситель. Электрические инверторные котлы отопления довольно перспективный вид электрооборудования, которое используют как в промышленных масштабах, так и в быту.
Плюсы и минусы электрического инверторного отопления
Инверторами называют оборудование, преобразующее постоянный ток в переменный. Инверторные котлы функционируют по принципу электромагнитной индукции. В этом их основное отличие от ТЭНовых котлов. А отсюда вытекают и основные характеристики, и особенности. Как и любое оборудование, инверторное имеет свои функциональные особенности.
Установка инверторного отопления своими руками
Инверторный котел отопления
Итак, вы решили установить в доме современное электрооборудование. В целях экономии часть работ вполне можно провести самостоятельно. После покупки инверторного котла, необходимого количества труб и радиаторов, можно приступать к монтажу системы отопления. Поскольку никто не застрахован от перебоев электроэнергии, то нужно позаботиться о возможности работы вашей системы в таком форс-мажорном режиме. Для этой цели служат инверторные батареи отопления, цена на которые достаточно высока, однако в долгосрочной перспективе их использование оказывается экономически оправданным.
Отключение оборудования в случае прекращения подачи электроэнергии может пройти для хозяев незамеченным при наличии инверторных батарей отопления. В течение 10 млсек автоматика переведет оборудование на резервное энергоснабжение и отопление жилья продолжится. В случае же возобновления подачи электроэнергии в сеть, та же автоматика произведет обратную процедуру, и котел будет переведен в штатный режим работы. Особенно актуально это при необходимости поддерживать в доме постоянную температуру и отсутствии возможности следить за этим лично.
Электрические инверторные батареи отопления могут приобретаться дополнительно к базовой комплектации. Их использование увеличит время функционирования системы в автономном режиме.
Использование автономных источников питания
В процессе эксплуатации, периодически может потребоваться перевод системы отопления на альтернативный источник питания. Перевод системы на работу от аккумулятора намного удобнее, чем использование генератора. Какого бы топлива не требовал генератор, необходимо будет организовать его доставку, хранение и заправку в генератор. В то время как перевод на питание от батарей (и обратно) произойдет без персонального участия человека. Кроме того, что этот способ более экологичен, он и более оправдан экономически, несмотря на значительные первоначальные вложения.
Устройство бесперебойного электроснабжения для дома
Источником аварийного бесперебойного питания электроэнергией служат аккумуляторы для дома. Особенно актуально резервное электроснабжение для загородных домов и дач, которые находятся вдали от централизованной электросети
Немаловажное значение имеет установка аккумуляторов в тех жилищах, которые часто остаются без света
Домашние аккумуляторные батареи, обеспечивающие бесперебойное питание внутренней электросети, по своему принципу работы схожи с автомобильными АКБ. В отличие от них, домашнее электрооборудование рассчитано на режим глубокой разрядки. Это увеличивает время пользования электрическим током до очередной зарядки батареи.
Резервное питание электроэнергией может представлять собой несколько батарей, соединённых, как параллельно, так и последовательно. Их размещают в отдельных помещениях энергоёмких зданий.
Для квартиры, где нужна небольшая мощность тока, устанавливают ИБП (резервное электроснабжение). В корпус прибора встроен аккумулятор. Устройство располагает опциями контроля и управления энергетическими потоками. Вся информация о разряде АКБ отражается на жидкокристаллическом дисплее.
