Если Вы уже являетесь счастливым обладателем загородного жилья, или только планируете строительство, то Вам, наверняка, уже приходилось задумываться над вопросами обеспечения Вашего дома электроэнергией.
 |
 |
 |
 |
Решение поставленной задачи является просто необходимым для современного человека, привыкшего пользоваться всевозможными благами цивилизации. Отказаться от них сегодня уже невозможно. Практически всё, начиная от простой лампочки, и заканчивая разнообразными крупными и мелкими бытовыми приборами, в том числе электроинструмента — требует электропитания.
Что касается самостоятельного получения электроэнергии, то для этих целей сегодня уже созданы и производятся технические устройства, способные преобразовывать бесплатную энергию природной среды для удовлетворения наших основных потребностей в электричестве.
К таким (альтернативным) источникам энергии, в первую очередь, относятся солнечные батареи и ветрогенераторы. Солнечные батареи (фотоэлектрические модули) вырабатывают электрический ток, преобразовывая в него энергию фотонов солнечного излучения. Ветряные электростанции, за счёт вращения лопастей ветрогенератора, преобразуют в электрический ток механическую энергию ветра.
Оба эти способа получения электроэнергии являются на сегодняшний день наиболее экологически безопасными для окружающей среды. Они актуальны в связи с тем, что качество и продолжительность жизни человека напрямую зависят от экосистемы, в которой он обитает. И чистота окружающего воздуха здесь имеет немаловажное значение.
Если вы внимательно ознакомитесь с недостатками централизованных сетей для электроснабжения частных домов, то поймёте, почему генерация своей собственной электроэнергии станет для Вас наиболее разумным решением в большинстве случаев.
Применительно к Московской области, самый дешёвый вариант подключения к централизованной ЛЭП составит по стоимости примерно 50 000 руб за 1 киловатт (1 кВт) установленной мощности, при условии, что ближайшие соседи уже подключены. Это самый простой вариант решения проблемы, но он возможен только при идеальных условиях.
Слишком часто бывает так, что мощность ближайшей подстанции не позволяет обеспечить всех желающих электроэнергией, и Вам могут либо совсем отказать в подключении, либо установить ограничение по подключаемой мощности.
Это связано с тем, что степень изношенности многих подстанций сегодня высока, а аппетиты городов и посёлков постоянно увеличиваются в связи со строительством новых зданий, частных домов, вводом в эксплуатацию различных объектов.
Назовём теперь дополнительные затраты на подключения к централизованным сетям, если сам посёлок ещё не подключен к ЛЭП.
- Потребуется прокладка ЛЭП непосредственно к посёлку. Стоимость составит примерно от 300 000 руб до 600 000 руб за 1 километр. На самом деле, в большинстве случаев необходима прокладка высоковольтной линии и установка дополнительных подстанций и разводящих столбов – здесь стоимость будет уже выше.
- Может потребоваться создание просек для линий электропередач (вырубка леса) — это ещё одна статья расходов и согласований.
- Нужно будет оплатить проект, налоги, разрешения и экспертизы различных контролирующих организаций.
Чтобы максимально снизить свои личные расходы, нужно будет собрать средства со всех желающих подключиться вместе с Вами, на что может уйти немало времени. В конечном итоге процесс подключения к сетям централизованного электроснабжения может затянуться на несколько лет!
Судя по нашему опыту и информации из различных источников, средняя примерная стоимость централизованного подключения неэлектрифицированного загородного посёлка к вновь построенной ЛЭП сегодня составляет в среднем от 500 000 до 700 000 рублей на каждый участок.
Помимо высокой стоимости подключения, нужно учитывать и ваши риски. На нашей памяти были случаи, когда владельцев уже давно подключенных домов или дач просто отключали от электросетей. Несмотря на то, что это пока ещё относительно редкое явление, тем не менее, причин для этого может возникнуть предостаточно.
Ещё нужно помнить о том, что стоимость электроэнергии с каждым годом стабильно повышается. А вступление нашей страны в ВТО может обернуться настоящей катастрофой для частных домовладельцев. Поднятие цены за каждый киловатт-час электроэнергии до европейского уровня не исключено…
Об особенностях автономных систем электроснабжения
Рассмотрим основные особенности и преимущества систем автономного электроснабжения.
- Вы можете в течение нескольких дней получить полностью готовую к эксплуатации, свою собственную систему электроснабжения.
- Вы обретаете финансовую независимость от энергетических компаний-монополистов, и дополнительную стратегическую безопасность.
- Вам больше не причинят неудобства внезапные отключения электричества и длительные перебои с электроснабжением, вызванные обрывом проводов из-за снегопадов, «ледяных дождей», падения деревьев, или сильного ветра.
- Вы «получаете электроэнергию» на много лет вперёд, покупая ТОЛЬКО оборудование.
- Вы можете по максимуму использовать бытовые приборы, рассчитанные на 12В напряжение, уменьшив вредное излучение проводки переменного тока, которая присутствует в каждом обычном доме.
- Также стоит помнить о том, что наши системы являются экологически чистыми.
Выбирая систему автономного электроснабжения, Вы можете достаточно точно рассчитать свои расходы, обеспечив работу наиболее необходимых Вам бытовых приборов, освещения, электроинструмента.
У Вас появляется возможность самостоятельного выбора компонентов, из которых будет состоять автономная и экологически чистая электростанция. В будущем возможно увеличение мощности системы по мере роста энергопотребления Вашего дома!
Расчёт системы солнечного электроснабжения
Если Вы решили обеспечить себя автономным электричеством, осознав все достоинства автономных систем электроснабжения, то внимательно ознакомьтесь с фундаментальными принципами правильного подбора комплектующих для Вашей солнечной, или ветро-солнечной системы электроснабжения.
Сначала следует подсчитать расход электроэнергии в течение суток, который традиционно выражается в киловатт-часах, учитывая сезон эксплуатации системы.
Расчёт нужно производить с учётом того, является ли Ваш дом просто «дачей» для летнего проживания или же вы планируете в нём жить круглогодично. Нужно учитывать, что в зимнее и летнее время расход энергии будет существенно отличаться за счёт сезонного характера использования различных бытовых электропотребителей.
Если у вас установлена система отопления, не являющаяся классической русской печью, то расход электроэнергии в отопительный сезон у вас будет гораздо выше, вследствие необходимости питать насосы системы водяного отопления (или вентиляторы в системе воздушного отопления) совместно с автоматикой котла. Помимо этого, в зимнее время потребуется более продолжительная работа домашних осветительных приборов.
Необходимые параметры для расчёта
При расчёте энергопотребления в сутки следует просуммировать среднее энергопотребление в сутки всеми электроприборами в Вашем доме. Таким образом, мы получим первый необходимый параметр для расчёта нашей автономной энергосистемы, выражаемый в киловатт-часах (кВт*ч).
Это как раз та энергия, которую должен вырабатывать наш источник (солнечные батареи) в течение суток для удовлетворения наших ежедневных потребностей в «количестве» электроэнергии.
Здесь следует также учесть и потери при заряде/разряде системы накопления энергии – аккумуляторных свинцовых батарей.
Для дальнейших расчётов нам понадобится величина максимальной мгновенной потребляемой мощности электроприборами, которые в определённый момент времени могут быть включены одновременно в Вашем доме. Этот величина выражается в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт). 1 кВт = 1000 Вт.
Здесь следует также учитывать, что в момент включения некоторых бытовых приборов, например, недорогого насоса, расход энергии становится в несколько раз больше заявленного производителем, за счёт высоких пусковых токов, возникающих в обмотках электромотора.
В современных бытовых приборах, оснащённых устройством «плавного пуска» такая проблема отсутствует.
Располагая двумя параметрами – количеством среднесуточной потребляемой электроэнергии и значением величины пиковой необходимой мощности, мы можем определить, какое оборудование должно присутствовать в системе электроснабжения для покрытия наших потребностей.
Солнечные батареи
Главным источником экологически безопасного электричества в нашей системе будут солнечные фотоэлектрические батареи (солнечные модули). Для стационарных систем наиболее правильно выбирать солнечные модули в металлической рамке.
Их внешняя сторона защищена текстурированным закалённым стеклом, увеличивающим количество поглощаемого солнечного света.
Надёжная, достаточно прочная и герметичная конструкция позволяет эксплуатировать такие солнечные модули при любых погодных условиях, круглогодично, в течение многих лет.
Наиболее долговечными являются солнечные батареи на основе монокристаллического кремния. Особые свойства монокристаллов позволяют рассчитывать на срок службы более 20-30 лет без существенного снижения количества вырабатываемой электроэнергии.
Солнечные батареи должны вырабатывать каждый день среднее, ежесуточно потребляемое количество электроэнергии, плюс 20-30% на потери энергии при заряде/разряде аккумуляторной системы.
Контроллер заряда
Для эффективного и «правильного» заряда аккумуляторов от солнечных батарей применяются контроллеры заряда.
Контроллер с функцией MPPT, в отличие от более простого PWM контроллера (ШИМ), позволяет повысить выработку электроэнергии солнечным модулем до 30% при определённых погодных условиях.
Но, учитывая разницу в цене между этими разновидностями контроллеров (MPPT стоит дороже), для электростанции с солнечным модулем небольшой мощности целесообразнее потратить те же деньги на покупку более мощного солнечного модуля. Экономический эффект в этом случае окажется выше.
Контроллер с функцией MPPT рекомендуется использовать для солнечных модулей мощностью свыше 200 Вт, а также, если Вы планируете в будущем нарастить мощность массива солнечных батарей, предполагая добиться увеличения максимальной вырабатываемой мощности свыше 200 Вт за счёт покупки дополнительных солнечных модулей.
Автономное электроснабжение дома и дачи (возобновляемая энергия)
Раньше автономное электроснабжение дома обеспечивалось бензиновыми генераторами. Но такое решение не является оптимальным, поскольку генераторы требуют постоянной дозаправки топливом, им необходимо проводить регулярное ТО, и ресурс их не такой длительный, как хотелось бы. Еще один ощутимый минус — плохое качество тока на выходе.
Инверторы как источник автономного электропитания для частного дома
Значительно повысить работоспособность системы способно подключение к генератору силовых инверторов с зарядными устройствами и емких аккумуляторных батарей, которые работают как источник автономного электроснабжения частного дома на высоком уровне.
В таком случае генератор функционирует не весь день, а только то время, которое необходимо для пополнения заряда батарей. Остальные часы все системы загородного дома работают от энергии аккумуляторов, которая преобразуется инвертором в переменный ток с чистым синусом.
Как только аккумуляторы разряжаются, инвертор вновь подключает к работе генератор, обеспечивая переменным током нагрузку и одновременно пополняя заряд батареи. Автономное электропитание, организованное по такому принципу, обеспечивает надежную работу техники, так как переключение между питанием нагрузки от аккумуляторов и генератора происходит автоматически.
Регулирует работу всех устройств инвертор, управление которым возможно при наличии специальных фирменных системных контроллеров. Можно запрограммировать систему, прописав несколько вариантов развития сценария:
- генератор включается при падении уровня напряжения или степени заряда аккумуляторов;
- подключение генератора также может быть связано с увеличением нагрузки;
- автономное энергоснабжение от генератора можно запрограммировать на определенные часы (например, разрешить его работу в дневное время и запретить в ночное).
Использование инверторов и аккумуляторов позволяет продлить срок службы генератора и уменьшить цену содержания объекта, существенно уменьшив расходы на покупку топлива и техническое обслуживание. При этом обслуживание компонентов инверторной системы не требуется.
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.
Система автономного электроснабжения частного дома
Система автономного электроснабжения дома может включать в себя не только инвертор и альтернативные источники энергии, но и генератор. Инверторная система включит генератор в случае необходимости подзарядки аккумуляторов.
Для запуска генератора можно использовать или встроенное реле инвертора или реле аккумуляторного монитора BMV-700. По достижении необходимого уровня заряда, генератор отключается. Далее питание нагрузок опять начинают обеспечивать аккумуляторы.
Такая схема позволит полноценно обеспечивать электричеством удаленный дом даже при временном отсутствии солнца или ветра.
Аккумуляторы для автономного энергоснабжения
Компания «Вега» предлагает свинцово-кислотные аккумуляторы для автономного энергоснабжения хорошо себя зарекомендовавших брендов:
Эти аккумуляторы выполнены по технологии GEL, устойчивы к глубоким разрядам, не требуют технического обслуживания и долива воды, имеют большее количество циклов, чем AGM-аккумуляторы.
При правильно подобранной системе и обеспечении разряда не более чем на 50%, ресурс аккумуляторов может достигать около 1000 циклов. Установив такую систему у себя дома или на подконтрольном объекте, вы убедитесь в ее безупречной многолетней службе.
 |
Victron PracticVolt-0212-1/100 Инверторная система PracticVolt-0212-1/100 рекомендуется для бесперебойного питания газового котла и циркуляционного насоса системы отопления загородного дома с мощностью нагрузки до 150 Вт. В состав системы входит инвертор Victron Phoenix 12/350 Shuko outlet, зарядное устройство Victron Blue Power Charger IP65 12/15 и необслуживаемый гелевый аккумулятор емкостью 100 Ач. В системе осуществляется on-line преобразование напряжения, благодаря чему обеспечивается стабилизированное электроснабжение автоматики котла и насоса, а переключение сеть/инвертор происходит за 0 сек. Время резервного питания в случае отключения электроэнергии составляет до 7 часов. |
 |
Victron PracticVolt-0812-1/100 Рекомендуются для бесперебойного питания газового котла и циркуляционных насосов загородного дома, коттеджа или других объектов с мощностью нагрузки до 800 ВА. В состав системы PracticVolt входит инвертор Victron и необслуживаемые аккумуляторы большой емкости. |
 |
Victron PracticVolt-1212-1 Рекомендуются для бесперебойного питания газового котла, циркуляционных насосов и бытовой техники загородного дома, коттеджа или других объектов с мощностью нагрузки до 1200 ВА. В состав системы PracticVolt входит инвертор Victron и необслуживаемые аккумуляторы большой емкости. |
 |
Victron PracticVolt-1624-2 Рекомендуются для бесперебойного питания газового котла, циркуляционных насосов и бытовой техники загородного дома, коттеджа или других объектов с мощностью нагрузки до 1600 ВА. В состав системы PracticVolt входит инвертор Victron и необслуживаемые аккумуляторы большой емкости. |
 |
Рекомендуются для бесперебойного питания электроприборов и бытовой техники загородного дома, коттеджа или других объектов с мощностью нагрузки до 2000 ВА. В состав системы PracticVolt входит инвертор Victron и необслуживаемые аккумуляторы большой емкости. |
 |
Рекомендуются для бесперебойного питания электроприборов и бытовой техники загородного дома, коттеджа или других объектов с мощностью нагрузки до 5000 ВА. В состав системы PracticVolt входит инвертор Victron и необслуживаемые аккумуляторы большой емкости. |
 |
Рекомендуются для бесперебойного питания загородного дома, коттеджа или других объектов с мощностью нагрузки до 8000 ВА. В состав системы PracticVolt входит инвертор Victron и необслуживаемые аккумуляторы большой емкости. |
 |
Victron PracticVolt-10048 Рекомендуются для бесперебойного питания загородного дома, коттеджа или других объектов с мощностью нагрузки до 10000 ВА. В состав системы PracticVolt входит инвертор Victron и необслуживаемые аккумуляторы большой емкости. |
Инверторы для бесперебойного питания дома и дачи:
| Victron PracticVolt-1212-1 Рекомендуются для бесперебойного питания газового котла, циркуляционных насосов и бытовой техники загородного дома, коттеджа или других объектов с мощностью нагрузки до 1200 ВА. В состав системы PracticVolt входит инвертор Victron и необслуживаемые аккумуляторы большой емкости. |
| Victron PracticVolt-1624-2 Рекомендуются для бесперебойного питания газового котла, циркуляционных насосов и бытовой техники загородного дома, коттеджа или других объектов с мощностью нагрузки до 1600 ВА. В состав системы PracticVolt входит инвертор Victron и необслуживаемые аккумуляторы большой емкости. |
| Victron PracticVolt-3024-4 Рекомендуются для бесперебойного питания электроприборов и бытовой техники загородного дома, коттеджа или других объектов с мощностью нагрузки до 3000 ВА. В состав системы PracticVolt входит инвертор Victron и необслуживаемые аккумуляторы большой емкости. |
Обратная связь
Автономное электроснабжение загородного дома: готовые решения
Постоянный рост тарифов на услуги поставщиков электроэнергии ведет к неоправданному увеличению расходов на содержание частного жилья. Автономное электроснабжение дома, организованное одним из многочисленных, существующих на данный момент способов, поможет эффективно решить эту проблему и обрести независимость от централизованных энергосетей
Требования к автономным системам электроснабжения
Чтобы автономное электроснабжение частного коттеджа оправдало вложенные в его организацию средства, надежно функционировало в течение длительного периода времени с обеспечением должного уровня безопасности, необходимо, чтобы оно соответствовало целому ряду требований:
- Неукоснительное соответствие эксплуатируемого оборудования нормам пожарной и электробезопасности
- Невысокий уровень шумов или наличие соответствующей звукоизоляции
- Возможность работы энергосистемы без вмешательства человека в течение длительного периода времени
- Экономичность за счет низкого потребления энергоносителей
- Ремонтопригодность и несложное эксплуатационное обслуживание
- Надежная работа независимо от времен года и погодных условий
- Экологическая безопасность устанавливаемого оборудования
- Но главным требованием является бесперебойность и устойчивость электропитания всех энергопотребителей и электрооборудования, составляющего систему жизнеобеспечения вашего жилища.
- Монтажу независимой системы должен предшествовать этап создания проекта электрики с предварительными расчетами всех необходимых параметров.
- Более подробно о требуемых характеристиках можно прочесть в ПУЭ, а так же других действующих нормативах, регламентирующих данную область деятельности.
Плюсы и минусы автономного электроснабжения
Современные достижения науки и техники позволяют применять в автономных схемах электроснабжения самые разнообразные энергоресурсы и способы преобразования энергии. Все они имеют, как свои преимущества, так и недостатки.
Плюсы независимых энергосистем
- Возможность организации полноценного энергоснабжения коттеджа в удаленных и малонаселенных пунктах с отсутствием доступа к централизованной подаче электроэнергии
- Отсутствие необходимости платить за услуги поставки электричества и соблюдать социальные нормы потребления энергии
- Независимость качества и бесперебойности электрики от внешних факторов и энергопоставляющих компаний
- Отсутствие риска выхода из строя бытового электрооборудования из-за внезапных скачков напряжения (при правильных предварительных расчетах и соблюдении эксплуатационных норм для используемых систем)
- Возможность получения дополнительного дохода от продажи излишков электроэнергии государственным структурам в рамках одной из действующих экспериментальных программ
Минусы:
- Оборудование независимых систем электропитания является дорогостоящим
- Независимое энергоснабжение имеет длительный срок самоокупаемости
- Все расходы на ремонт и обслуживание ложатся на плечи домовладельца
- Необходимость самостоятельного регулярного ухода и обслуживания установленного оборудования
Виды и выбор источников энергии
Проблема выбора того или иного вида независимого электроснабжения для загородного коттеджа сводится к поиску доступного и недорогого источника энергии. К таковым относятся топливные электрогенераторы, работающие на бензине, солярке, других нефтепроизводных и природном газе.
Наиболее дешевым топливом считается природный газ. Но, чтобы такая энергосистема работала бесперебойно, необходимо наличие газификации.
Генераторы, использующие дизельное топливо, бензин и пр., потребуют наличия специальной емкости для хранения горючих жидкостей с необходимостью регулярного пополнения их запасов.
Среди автономных систем, преобразующих общедоступные природные виды бесплатной энергии, наибольшее распространение сегодня получили:
- Полупроводниковые панели, преобразующие солнечную энергию в электрическую – солнечные батареи
- Ветровые генераторы, вращаемые энергией ветра
- Небольшие гидроэлектростанции
Выбирая тот или иной вид электроснабжения для своего коттеджа, необходимо учесть все его технические характеристики, плюсы и минусы, имеющиеся потребности в электроэнергии, а также экономическую составляющую вопроса.
Далее рассмотрим более подробно каждую из перечисленных независимых энергетических систем в плане использования их на практике.
Готовые решения – какие бывают?
В настоящее время промышленность предлагает множество вариантов по организации независимого электроснабжения частных домов. В зависимости от поставленных целей, а так же имеющегося бюджета, Вы можете выбрать для себя одно из них. А предоставленная ниже информация поможет сориентироваться в достоинствах и недостатках каждого из вариантов и определиться с выбором.
Генераторы, работающие на жидком горючем
Это наиболее распространенные виды электрогенерирующих установок. Они позволяют быстро организовать независимое снабжение электричества Вашего коттеджа и участка, обладают для этого достаточной мощностью и надежностью.
Главным преимуществом жидкотопливных генераторов является их независимость от внешних погодных и других условий.
Однако, из-за дороговизны дизельного топлива, бензина и других нефтепроизводных, данные системы получили распространение только в качестве резервных, используемых при отключении централизованной подачи электроэнергии.
Мало кто может себе позволить сжигать от 0,25 до 1 литра топлива в час круглосуточно и ежедневно. Да и требующееся регулярное техническое обслуживание подобных агрегатов обходится недешево.
Еще один недостаток жидкотопливных энергетических установок – это высокий уровень шумов и повышенные требования безопасности. По этим причинам под дизельный или бензиновый генератор приходится оборудовать отдельное помещение, включая установку отдельной емкости для хранения запасов топлива.
Газовые электрогенераторы
Еще один вариант, с помощью которого можно реализовать автономное электроснабжение загородного дома – готовые решения с использованием оборудования, работающего на природном газе. Данные установки считаются экономически более выгодными в сравнении с жидкотопливными генераторами.
Однако их монтаж требует большого количества разрешительной документации, а так же профессиональных монтажных работ, выполняемых специалистами газовой компании. Также, при выборе данного варианта необходимо заказать проекта установки и последующего его согласование со всеми заинтересованными инстанциями.
Солнечные батареи
Солнечные батареи состоят из множества полупроводниковых элементов, в которых происходит преобразование световой энергии солнца в электричество.
Солнечная домашняя электростанция не требует никакого дополнительного топлива. А расходной частью при ее обустройстве является лишь стоимость закупаемого оборудования (солнечные панели, аккумуляторные батареи, инверторы, контроллеры, прочая аппаратура и материалы).
Эксплуатационное обслуживание солнечных батарей заключается в их правильной ориентации относительно солнца, а так же в регулярном протирании панелей от пыли, грязи, посторонних предметов, включая уборку снега в зимний период. Впрочем, установка панелей под определенным углом (около 70° относительно поверхности), препятствует скоплению на них снежных масс.
Возможность круглосуточного использования солнечной энергии обеспечивают накапливающие ее в течение дня аккумуляторы. При этом солнечная электростанция абсолютно бесшумна и экологически безвредна.
Заявленная производителем мощность солнечных батарей сохраняется в течение первых 20-25 лет эксплуатации. Затем уровень вырабатываемой электроэнергии снижается примерно на 20% и сохраняется в течение следующих 20 лет.
Облачность и другие погодные условия незначительно снижают производительность такого энергогенерирующего комплекса. Серьезно повлиять на эффективность солнечных панелей может только искусственная затененность и неправильное расположение их относительно солнца. Как правило, батареи должны «смотреть» на юг своей лицевой частью, где и расположены полупроводниковые элементы.
При размещении солнечных батарей на крыше коттеджа стоит позаботиться о дополнительном креплении кровли. Панели имеют немалый вес, что может пагубно сказаться на прочности не усиленных несущих конструкций.
Мощность солнечной электростанции можно наращивать в широких пределах, добавляя дополнительные панели и аккумуляторные банки, в зависимости от имеющихся энергетических потребностей.
Ветровые генераторы
Еще один источник альтернативной энергии – ветрогенератор. Он позволяет организовать экологически чистое автономное электроснабжение частного коттеджа за счет бесплатной энергии ветра.
Технически устройство представляет собой турбину, вращаемую атмосферными воздушными потоками. Ветряки располагают обычно на крышах зданий, а так же на стойках, мачтах и башнях высотой более 3 м.
В подобных генераторах происходит преобразование кинетической энергии вихревых воздушных потоков в механическую энергию вращающегося ротора, который и вырабатывает электричество для бытовых целей.
Чтобы определить целесообразность монтажа ветровой установки и ее будущую эффективность, необходимо тщательно изучить статистические данные метеослужб о силе и направлении ветров в районе проживания. Это надо сделать хотя бы за последние пару десятков лет. Подобную информацию можно почерпнуть в интернете, на сайтах погодной тематики.
Оптимальным условием для полноценной работы ветрового электрогенератора считается наличие постоянных ветров со скоростью 14 км/ч и более. Иначе, дорогостоящий агрегат просто не будет справляться со своими функциями, и вырабатывать достаточно электроэнергии для нужд вашего жилища.
К дополнительным достоинствам ветровых электрогенераторов можно отнести высокую надежность, отсутствие вредных выбросов и отходов, загрязняющих атмосферу и окружающую среду.
Бытовые гидроэлектростанции
Использование бесплатной энергии воды в целях вырабатывания электрической энергии требует наличия вблизи коттеджа естественного водоема. Системы переработки гидроэнергии в электрическую обладают высоким КПД, отличными показателями безопасности и экологичности.
Современные гидравлические турбогенераторы имеют высокую степень автоматизации и обеспечивают надлежащее качество вырабатываемой электроэнергии – стабильные показатели по частоте и напряжению.
Установка подобного агрегата в личных целях требует наличия проекта, согласованного с ведомством, управляющим водными ресурсами данной местности, а также иной разрешительной документации.
Как сделать автономную электростанцию своими руками
Полноценную систему независимого электроснабжения коттеджа можно сегодня собрать самостоятельно. Для этого необходимо обладать определенным опытом, техническими навыками, а так же знаниями о составе и принципе действия независимых энергетических комплексов.
В состав любой альтернативной схемы снабжения коттеджа электроэнергией входят следующие компоненты:
- Исходный источник электрической энергии – топливный генератор или один из альтернативных источников, описанных выше (солнечные батареи, ветровая или гидравлическая турбина)
- Блок заряда аккумуляторов, преобразующий параметры электроэнергии от первичного источника для передачи и накопления ее в аккумуляторных батареях
- Накапливающие электроэнергию аккумуляторные батареи
- Инверторное устройство, преобразующее напряжение аккумуляторов до необходимых параметров бытовой электросети (220 В, 50 Гц)
- Кабели и провода электропроводки, выключатели, автоматы, розетки, распределительные щитки и т.д.
Подобрать и приобрести необходимые составляющие не составит труда. Все упирается лишь в финансовые возможности и существующие потребности в электроэнергии.
Эффективность будущей энергосистемы будет зависеть от правильности первоначальных расчетов, качества подобранного электрооборудования и ваших умелых действия как монтажника.
Поскольку стоимость большей части необходимых устройств довольно велика, если Вы не уверены в своих навыках и умениях, лучше обратиться за советом и помощью в монтаже к профессионалам. Только так Вы получите гарантию эффективности и окупаемости своей независимой системы энергоснабжения.
Автономное электроснабжение частного дома и дачи
Неосведомленность и некомпетентность в том или ином вопросе всегда доставляют нам массу сложностей, потерю времени, и как правило, неоправданные расходы. Иногда мы действуем по привычке или исходя из чужого опыта, даже не осознавая, что есть еще довольно много интересных и очень эффективных вариантов решения нашей задачи.
Не секрет, что стоимость земли складывается из многих составляющих, из которых наличие коммуникаций или возможность их подведения в будущем играет почти самую важную роль в стоимости участка. В некоторых случаях, земля с должными коммуникациями на порядок превышает по стоимости ту, на которой ничего нет, а стоимость подведения газа и электроэнергии иногда выше, чем затраты по строительству самого дома.
- А теперь давайте проанализируем, что будет, если мы рассмотрим вариант строительства автономного дома, где электричество для дома нам будут вырабатывать солнечные батареи или ветрогенератор, а отопление и горячая вода будут обеспечиваться, например, твердотопливным котлом в паре с гелиоколлектором? Тогда наш подход к выбору участка может кардинально измениться, и появятся новые интересные возможности, а именно:
- ✔ Вы сможете выбрать участок в любом месте, где Вам понравится;
- ✔ Вы сэкономите значительную сумму на покупке земли без коммуникаций;
- ✔ Вы сможете въехать в дом тогда, когда это будет удобно Вам, а не ожидать месяцами решения вопроса с подключением газа или электроэнергии;
- ✔ Вы убережете себя от запутанных юридических схем и рассказов продавцов о том, кто хозяин сетей (в случае их наличия), и когда они будут (если их еще нет).
Экономия на стадии подключения к электросетям
Мы уже упоминали, что стоимость проекта электроснабжения дома и подключения электроэнергии бывает иногда выше стоимости строительства самого дома, тем более стоимости самой солнечной электростанции. Как правило, стоимость подключения дома к электросетям, не всегда складывается с чисто технических и монтажных затрат, а является еще и хорошим интересом местного РЭС или собственника сети. Перенаправляя расходы, связанные с подключением электроснабжения частного дома на свою собственную солнечную станцию, Вы не только экономите деньги и разумно их вкладываете, но и поверьте, экономите массу своего личного времени.
Полная автономность и отсутствие оплаты за электроэнергию
Что означает автономное электроснабжение и независимость от чего-то или кого-то? Разве можно это посчитать в деньгах или других каких-то еще единицах? Сколько стоит свобода? Ответы на эти вопросы человек дает себе сам. Да, в нашей жизни много вещей, которые мы не в силах изменить и от многих, и много мы конечно зависим. Но, разве не стоит стремиться к свободе, к тому, что человек должен избавляться от всех паразитов, от тех, кто навязывает ему свое видение жизни, свою волю и мысли.
Конечно, установив свою солнечную электростанцию мы не перестаем, например, зависеть от погоды, но, поверьте, при грамотном расчете и потреблении энергии Вы, как потребитель, не почувствуете большой разницы между обычной электросетью и солнечными панелями у Вас на крыше. Множество эксплуатируемых объектов показали свою абсолютную пригодность и реальную эффективность.
- Существует три основных типа частных солнечных станций для дома.
- ✔ Автономная солнечная станция имеет в своем составе аккумуляторные батареи и предназначена для круглосуточного питания дома.
- ✔ Сетевая солнечная станция не имеет в своем составе аккумуляторов, поэтому предназначена для выработки электроэнергии и продажи её в сеть.
- ✔ Гибридная солнечная станция совмещает в себе возможности первой и второй.
- Другими словами, как альтернатива подключению дома к электросетям, есть автономная солнечная станция, которая обеспечивает бесперебойное питание дома в круглосуточном режиме и позволяет забыть про оплату по счетам.
- А если в доме уже есть электричество, резервное электроснабжение на основе солнечной станции позволит не беспокоится о внезапных отключениях.
Возможность продажи электроэнергии в сеть по «зеленому тарифу»
С 2014 года в Украине окончательно утвержден «Порядок продажи, учета и расчетов за электрическую энергию, произведенной из энергии солнечного излучения объектами электроэнергетики (генерирующими установками) частных домохозяйств» (Постановление НКРЭ №170 от 27.02.2014 г.). На основании закона Закона Украины «Про электроэнергетику», государство выкупает у частных домохозяйств излишки электроэнергии, произведенные солнечными станциями, таким образом стимулируя их внедрение и эксплуатацию.
- Зеленый тариф для частных солнечных станций на сегодня выглядит следующим образом:
- — с 1 апреля 2013 по 31 декабря 2014 года — 389,34 коп / кВт∙ч (без НДС);
- — с 1 января 2015 по 31 декабря 2019 — 350,41 коп / кВт∙ч (без НДС);
- — с 1 января 2020 по 31 декабря 2024 — 311,47 коп / кВт∙ч (без НДС);
- — с 1 января 2025 по 31 декабря 2029 — 272,54 коп / кВт∙ч (без НДС).
- С учетом применения сетевой солнечной станции, которая предназначена конкретно для выработки и продажи электроэнергии в сеть, срок окупаемости такого решения составляет около 5 лет.
- Вы можете заказать индивидуальное решение, а также выбрать
- готовые системы для автономного электроснабжения под ключ >>
Автономное электроснабжение дома
Для увеличения комфорта эксплуатации жилища могут использоваться системы САЭ (автономного электроснабжения). При перебоях на линии автоматически запускается резервный источник, жильцы не испытывают дискомфорта до появления напряжения в розетках.
Существует несколько модификаций САЭ в зависимости от источника электричества, схемы, которые могут применяться в качестве автономного энергообеспечения коттеджа.
Варианты автономного электроснабжения
Источником электроэнергии в системах САЭ могут являться ветровые, дизельные, солнечные, бензиновые, газовые генераторы, электростанции. Полная схема включает в себя компоненты:
- САП – автозапуск генератора по команде либо при отключении сети
- инвертор – преобразователь тока, зарядное устройство для АБ
- коммутационный блок – самодиагностика сети, автоматика управления
- АБ – аккумуляторы, накапливающие электроэнергию
- стабилизатор – необходим для сглаживания скачков напряжения в сети
Система САЭ обычно подключается параллельно бытовой сети, однако на не электрифицированных объектах является самостоятельной системой жизнеобеспечения. Наличие всех указанных модулей не является обязательным условием, но значительно повышает комфортность эксплуатации.
Например, в отсутствие инвертора коттедж остается без света в течение нескольких секунд, минут. Без батарей ресурс системы ограничен временем включения генератора (7 – 12 часов). Синусоида напряжения неудовлетворительная без стабилизатора. Без блока САП электростанцию придется включать вручную.
При наличии всех компонентов схема работы САЭ выглядит следующим образом:
- инвертор подзаряжает батареи при работоспособной внешней сети
- реагирует в течение 10 миллисекунд на потерю напряжения
- переводит домашнюю сеть на питание от АБ
- коммутационный блок видит интенсивную разрядку аккумулятора
- запускает генератор
- инвертор отключает АБ, производит их подзарядку от нового источника тока
- блок коммутации отслеживает нагрев генератора
- отключает его в штатном режиме, что приводит к повторению описанного цикла многократно
При появлении напряжения во внешней сети все приборы отключаются (инвертор только после зарядки АБ). При выборе САЭ для автономного электроснабжения здания на постоянной основе остается лишь подобрать характеристики АБ, генератора, чтобы емкости первых хватало для остывания второго.
При выборе газогенератора себестоимость кВтч снижается в 3 – 8 раз в сравнении с дизельными, бензиновыми модификациями.
Даже на бутан-пропановой смеси это оборудование обладает большим ресурсом, меньшей себестоимостью электроэнергии, чем прочие аналоги.
Существуют инверторы, в которые по умолчанию интегрированы стабилизатор, блок коммутации, САП, генераторы с АБ, инверторами, стабилизаторами.
Монтаж автономного энергообеспечения
Самостоятельно изготовить резервное, автономное энергоснабжение коттеджа крайне сложно. Традиционно понадобится допуск к работам, сществуют нюансы оформления разрешительной документации, с которым сотрудники специализированных компаний справляются гораздо быстрее заказчика. В услугу монтажа САЭ по умолчанию водят следующие операции:
- монтаж стационарной установки ДГУ (дизель) либо газогенератора
- установка щитка резерва АВР
- размещение в доме источников ИБП для ПК, оргтехники
Электростанция выбирается по габаритам, мощности, требует отдельного помещения для установки с независимым от фундамента жилища основанием. Для обслуживания дизельгенератора требуется свободный доступ, система вентиляции, принудительного охлаждения.
Без систем САП, автоматики, коммутационного блока электростанция работает независимо от уровня потребления электричества. Себестоимость кВтч способна достигнуть запредельных значений 60 – 80 руб. при включении в схему батарей АКБ каждый потребитель в доме получает необходимое количество электроэнергии без увеличения пиковых нагрузок.
Генератор периодически включается лишь для подзарядки аккумулятора. Инвертор обеспечивает идеальный график синусоиды для безопасной эксплуатации бытовых приборов, ПК. Таким образом, при периодической работе генератора ток в бытовой сети всегда присутствует в необходимом количестве.
Традиционные батареи (кислота + свинцовые пластины) имеют бюджетную стоимость, однако ресурс ограничен 6 – 8 годами, что повышает эксплуатационный бюджет. Ресурс литий-ионных АКБ втрое выше, они воспринимают высокие зарядные токи, сокращая время работы генераторов.
При эксплуатации электростанций 3 – 5 часов ежедневно для них не нужно принудительное охлаждение. При собственной мощности генератора 5 кВт в комплекте с литий-ионными АКБ он обеспечит стабильную мощность 15 кВт для многочисленных потребителей домашней сети. При этом снизится расход энергоносителя (газ, солярка), повысится межремонтный, эксплуатационный период.
Только при профессиональном проектировании владелец загородной недвижимости получает комфортное проживание в комплекте с минимальным бюджетом монтажа, эксплуатации САЭ.
Преимущества автономного электроснабжения
Сделав заказ в нашей компании, вечер при свечах останется для вас приятным воспоминанием о встрече с любимым, а не тягостной дискомфортной обыденностью при регулярном отключении электричества. Преимуществами САЭ системы для коттеджа являются:
- бесперебойная работа оборудования (насосы, АГВ)
- безопасная эксплуатация компьютера, ТВ, домашнего кинотеатра
- отсутствие размораживания холодильника
- независимость подключения бытовых приборов в розетки от перебоев на линии
Рассчитаем мощность, поможем подобрать модель генератора для конкретных эксплуатационных условий. Составим оптимальную схему, исходя из планировки жилища, конфигурации участка. В нашей компании вы можете заказать монтаж или замену электропроводки, систем заземления, зануления, молниезащиту, прочие услуги, связанные с энергосистемами коттеджа.