Дача / участок без электричества: 4 варианта автономного электроснабжения загородного дома

Автономное электричество для частного дома и квартиры

Сегодня мы поговорим про автономное электричество, какое оно бывает, как оборудовать дом таким источником электроэнергии, как проводить подбор оптимальных систем. И самое главное, «стоит ли овчинка выделки».

Особенности подключения к сетям ЛЭП

Без электричества сейчас трудно представить комфортабельное жилье. Благодаря ему жилище освещается, обогревается, выполняется готовка пища, и нагрев воды. Вот только далеко не всегда есть возможность обеспечить электричеством жилье, особенно если дом находится далеко от города.

Многим владельцам загородных домов и дачных участков, особенно если они находятся далеко от цивилизации, приходится решать вопрос с энергообеспечением дома.

Самым распространенным решением является подключение дома к сетям ЛЭП, однако они далеко не везде имеются или же ближайшая линия находится на приличном удалении от дома.

В таком случае обеспечение электричеством дома может оказаться очень дорогим удовольствием. Ведь придется согласовывать вопросы по поставкам этого источника энергии с соответствующими органами, оплачивать установку подстанции и опор ЛЭП для подведения к дому.

И особенно неприятно то, что приобретаемое оборудование, причем за немалые деньги (подстанция, провода, опоры) перейдут на баланс местных энергосетей, то есть владельцем всего будут являться они, а владельцу дома еще придется и платить за поставки электроэнергии.

Поэтому такой вариант для многих может стать нецелесообразным, достаточно хлопотным и дорогостоящим.

Автономные источники электроэнергии

Второй вариант обеспечить загородный дом электричеством – использовать автономные источники энергообеспечения. Такими источниками могут стать ветер, солнце, вода и горючие материалы.

Используя автономное энергообеспечение, владелец дома становится полностью независимым в плане получения электроэнергии для потребления.

Не требуется никаких согласований, протяжки ЛЭП и т. д. Конечно, получение электроэнергии все равно будет связано затратами. И на начальном этапе они будут достаточно весомыми, поскольку необходимое оборудование стоит немало.

В дальнейшем необходимо еще и проведение обслуживания всех составляющих системы энергообеспечения, но в итоге все окупиться.

Коротко рассмотрим самые распространенные автономные источники электроэнергии.

Солнечные панели

Сейчас все большую популярность завоевывают солнечные источники электроэнергии. Суть такого источника проста – имеются полупроводниковые фотоэлементы, в которых при попадании на них солнечных лучей генерируется электрический заряд.

Количество вырабатываемой энергии напрямую зависит от площади фотоэлементов, поэтому они собираются в панели.

Панель площадью в 1 м. кв. способна выдать 100 Ватт мощности с напряжением 20-25 В.

Чтобы полностью обеспечить дом электричеством площадь панелей должна быть значительной.

Из положительных качеств такого источника электроэнергии является его долговечность, полная экологичность, бесшумность.

Панели требуют минимум обслуживания, а электроэнергия, выработанная ими, является полностью бесплатной и доступной.

Но есть и недостатки. Для обеспечения электроэнергии в необходимом количестве, площадь панелей может достигать значительных размеров, которые еще нужно и правильно расположить.

Энергия эта непостоянна. В солнечные дни панели будут работать с максимальным выходом, но бывают же и пасмурные дни. Поэтому общее количество выработанной электрической энергии зависит от того, сколько солнечных дней в году в регионе, где располагается дом.

Еще один недостаток, причем весомый – это стоимость панелей. Цена за каждый Ватт выработанной энергии составляет сейчас примерно 1,5 $, то есть только за панели, вырабатывающие 1 кВт электроэнергии, придется выложить 1,5 тыс. долларов. А еще потребуется покупать и остальное оборудование, необходимое для работы системы.

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.

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.

Гидроэлектростанции

Реже всего в качестве автономного источника питания используется гидроэлектростанция по одной простой причине, далеко не у всех возле дома протекает река или мощный ручей.

Суть работы такой станции сводится к тому, что текущая вода вращает лопасти турбины, за счет чего в генератор вырабатывает электричество.

Положительные качества гидростанций таковы: стабильная подача энергии круглосуточно, поскольку вода в реке или ручье не замедляет скорость движения. Такие станции полностью экологичны, долговечны и практически не требуют обслуживания.

Главным же их недостатком является необходимость установки на берегу реки или возле ручья. При этом скорость движения воды должна быть высокая.

Гидростанция способна вырабатывать энергию и при медленном движении воды, но в таком случае река зимой будет покрываться льдом, и использовать станцию уже не получиться.

Большая же скорость воды будет являться гарантией того, что река или ручей не перемерзнут. Второй недостаток – стоимость станции.

И все же концепция обеспечения дома автономной системой энергообеспечения является перспективной и многие ею интересуются.

Выше мы рассмотрели основные виды источников электричества, но их одних недостаточно, чтобы в доме была электроэнергия.

Дополнительно стоит отметить, что эффективность любой автономной системы зависит от правильности расчетов.

Особенности установки и эксплуатации автономных источников

Перед тем как приобретать и устанавливать любую из систем, нужно правильно произвести все необходимые расчеты ведь со временем количество потребителей электроэнергии в доме может увеличиться, к примеру вы решите установить систему обогрева кровли и водостоков и это нужно учесть в расчетах.

Рассмотрим для начала на примере солнечной системы.

Солнечная автономная система.

Все расчеты нужно начинать с подсчетов суммарного потребления электроэнергии в доме, то есть подсчитать мощность всех потребителей. При этом важно их разделить.

Дело в том, что часть потребителей электроэнергии без проблем работают от сети с постоянным током и напряжением в 12 или 24 В. Такими потребителями могут быть те же светодиодные лампы, которые лучше установить вместо обычных ламп накаливания. Да и вообще, все работы следует начинать с оснащения дома экономичными потребителями электроэнергии.

Исходя из суммарной мощности потребления тока, производится подбор аккумуляторных батарей и инвертора. И только после этого переходят к подсчету количества солнечных панелей, а также подбора контроллера.

Можно и не заниматься вычислением площади солнечных панелей, емкостью АКБ и инвертора.

Многие производители предлагают уже готовые комплекты, включающие все необходимое оборудование. При приобретении такого комплекта достаточно знать только суммарное потребление электроэнергии.

Причем при выборе комплекта важно учитывать, чтобы у него имелся некий запас по мощности, чтобы вся система не работала на предельных значениях. Общая стоимость такой системы во многом зависит от ее мощности.

Монтаж солнечной батареи несложен.

Достаточно правильно выбрать место установки панелей, контроллера, АКБ и инвертора. Затем следует все правильно подсоединить.

Что касается техники безопасности при использовании такой системы, то сводится она к правильности размещения АКБ. Они хоть и являются герметичными и необслуживаемыми, но для них лучше отвести отдельное помещение, причем вентилируемое.

В остальном же все сводится только к надежности крепления все составных элементов, использования соответствующей проводки и правильности соединения составляющих в систему.

Ветряная система.

С расчетов начинается и установка ветрогенераторов. Все начинается с расчета суммарной мощности потребителей электроэнергии. Исходя из этого уже и подбирается комплект, включающий все необходимое – ветроэлектрическую установку (ВЭУ), контроллер, АКБ, инвертор и остальные комплектующие.

При использовании такой системы важно подобрать место установки ВЭУ. Ветряки при работе издают шум, хоть и несильный, поэтому рекомендуется их устанавливать на определенном удалении от дома.

Что касается безопасности, то здесь все сводится к правильному монтажу мачты ВЭУ, поскольку она достаточно высокая.

Далее же безопасность сводится к правильному подключению и эксплуатации системы.

Топливные генераторные установки.

Генераторные установки – самые простейшие по монтажу. После подсчета суммарного потребления электроэнергии просто подбирается необходимая по мощности станция, работающая на предпочтительном для владельца дома топливе.

Оборудуются генераторно-аккумуляторные-инверторные системы.

Но обычно такие станции продаются отдельно, поэтому придется правильно подобрать контроллер, комплект АКБ и инвертор.

При использовании такой системы условия безопасности строже, чем у других систем.

Во-первых, генераторную установку необходимо устанавливать в отдельном помещении.

Во-вторых, должна быть организована система отвода отработанных газов.

В-третьих, должна соблюдаться правильность хранения горючих материалов.

Системы энергообеспечения, в которых используется гидроэлектростанции, рассматривать не будем, поскольку они применяются редко.

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.

Важно знать: Правила монтажа электропроводки в деревянном доме.

Подводим итог

Автономное электричество в доме является достаточно интересным решением. Но стоимость его пока достаточно высока, поэтому не всем будет по карману.

Читайте также:  Какую лучше выбрать независимую индукционную варочную панель

Но с другой стороны, при отсутствии подключения к промышленным ЛЭП, и больших расстояниях до цивилизации, лучше все же потратиться на автономное энергообеспечение, чем протянуть новую линию. Но в каждом отдельном случае хозяин дома принимает решение сам.

ОЦЕНКА СТАТЬИ:

(1

Источник: http://ElektrikExpert.ru/avtonomnoe-elektrichestvo-dlya-chastnogo-doma.html

Автономное электроснабжение

Автономное электроснабжение – это комплексная система, состоящая из технических устройств, обеспечивающих производство и преобразование электрической энергии до параметров, соответствующих техническим характеристикам электрической сети потребителей, вне зависимости от внешних сетей электроснабжения.

Плюсы и минусы

У автономного электроснабжения есть свои достоинства и недостатки, которые свойственны именно подобным системам.

Так к плюсам такого вида электроснабжения, можно отнести:

  • Способность работать вне зависимости от внешних электрических сетей.
  • Отсутствие платы за потребленную электрическую энергию.
  • Режим работы автономной системы соответствует режиму, разработанному пользователем, без внеплановых отключений и ремонтов, свойственных внешним электрическим сетям.
  • Качество электрической энергии, вырабатываемой подобными системами, соответствует заявленным параметрам технических устройств, входящих в состав комплекта оборудования.

К недостаткам таких систем, относятся:

  • Высокая стоимость оборудования.
  • Работы по профилактике и обслуживанию лежат на пользователе таких систем, что определяет наличие определенных финансовых затрат, связанных с этими мероприятиями.

Кроме выше приведенных плюсов и минусов автономных систем электроснабжения, которые относятся ко всем видам систем подобного рода, у каждого конкретного вида, в зависимости от способа получения электрической энергии, есть свои специфические достоинства и недостатки. Это определяет их способность вырабатывать электрическую мощность в единицу времени и количество затрат, идущих на ее производство в этот период.

Виды систем и устройств

Системы автономного электроснабжения различаются по источникам энергии, которые посредством определенных технических устройств, преобразуются в электрическую энергию.

Видов таких систем всего три:

  1. Дизель генераторы (бензиновые установки) – источником энергии служит жидкое топливо, при сжигании которого дизельный двигатель (двигатель внутреннего сгорания), приводит во вращательное движение генератор, вырабатывающих электрический ток.

Специфическими достоинствами именно этого вида установок являются:

  • Способность работать вне зависимости от природных явлений, времени года и географического места расположения.
  • Мобильность устройств, позволяющая быстро запустить оборудование, вне зависимости от места его расположения.
  • Компактные размеры, которые определяет лишь мощность установки.
  • Отсутствует необходимость в монтаже дополнительных устройств, обеспечивающих производство электрической энергии.

Недостатками таких установок, являются:

  • Режим работы зависит от наличия запаса топлива.
  • Работа осуществляется под контролем обслуживающего персонала или непосредственно самого пользователя данной системы.
  • Стоимость топлива достаточно высока, что определяет большие финансовые затраты, связанные с эксплуатацией.
  • Являются экологически не безопасными устройствами, при работе которых выделяются выхлопные газы и свойственные им вредные вещества.
  1. Солнечная электростанция – источником энергии служит энергия солнца, под воздействием которой, внутри фотоэлементов, из которых собираются солнечные батареи (основной элемент установок подобного вида), происходит образование электрического тока. Принцип действия основан на свойствах полупроводников создавать разность потенциалов внутри фотоэлемента, обусловленной «p-n» проводимостью подобных материалов.

К достоинствам данного вида систем автономного электроснабжения относятся:

  • Отсутствие необходимости в запасах топлива.
  • Способность работать в автоматическом режиме.
  • Отсутствие затрат на производство электрической энергии.
  • Экологически чистый источник энергии.

Недостатками являются:

  • Высокая стоимость комплекта оборудования.
  • Цикличность работы, обусловленная наличием солнечного света.
  • Зависимость от погодных условий, времени года и солнечной активности в месте расположения системы.
  1. Ветровой генератор – источником энергии служит энергия ветра, под воздействием которого происходит вращение лопастей установки, которое предается на генератор, вырабатывающий электрический ток.

Достоинства и недостатки систем автономного электроснабжения, основанных на ветровых генераторах, аналогичны приведенным выше для солнечных электростанций, за исключением того, что их работа зависит не от солнечной активности, а от наличия движения воздушных масс в месте расположения оборудования.

Виды энергии и способы их решения

В зависимости от вида систем автономного электроснабжения (рассмотрены выше), определяется их комплектация, технические характеристики и перечень устройств, входящих в их состав.

Если для дизель- и бензо- генераторов все предельно просто, т.к. электрическая мощность зависит от механической мощности агрегата и эти же характеристики напрямую определяют габариты и вес установки, то для двух других видов систем, комплектация может быть различна, что и определяет их технические показатели.

Комплектация солнечных электростанций и их характеристики

Комплект солнечной электростанции состоит из следующих устройств и агрегатов:

  • Солнечная батарея (панель) – является устройством, преобразующим энергию солнца в электрическую энергию.
  • Аккумуляторная батарея – является накопителем выработанной электрической энергии.
  • Контроллер – электронное устройство регулирует режим работы солнечной электростанции, обеспечивая заряд накопителя электрической энергии и расход энергии, передаваемой к подключенной нагрузке.
  • Инвертор – электронной устройство, обеспечивает преобразование накопленной энергии в параметры, соответствующие характеристикам сети потребителя.
  • Соединительные провода и кабели — обеспечивают соединение всех устройств в единую цепь.
  • Элементы защиты и коммутации – могут быть смонтированы в отдельных агрегатах, приведенных выше, а также отдельно установлены, в зависимости от конфигурации сети и ее технических характеристик.
  • Механизмы крепления и позиционирования солнечных панелей в плоскостях пространства по отношению к солнцу (солнечные трекеры).

Основными параметрами, для данного вида систем автономного электроснабжения, определяющими все прочие технические характеристики, являются:

  • Электрическая мощность, которая зависит от количества солнечных батарей, установленных в конкретной системе электроснабжения.
  • КПД системы – зависит от типа солнечных батарей, а также наличия системы пространственного позиционирования.
  • Геометрические размеры (площадь, занимаемая солнечными батареями) – зависят от количества солнечных батарей и места их расположения.

Комплектация ветровых установок и их характеристики

В комплект ветровых генераторов, также, как и в комплект солнечной электростанции, входят инвертор, контроллер и аккумуляторные батареи, выполняющие те же самые функции.

Отличие между этими системами автономного электроснабжения — в источнике энергии и устройствах его преобразования (ветровой генератор), а также в системе установки и позиционировании в пространстве (мачта крепления, конструкция и тип ветряка).

Параметрами, характеризующие данный вид систем автономного электроснабжения, являются:

  • Электрическая мощность.
  • КПД установок – зависит от типа ветрового генератора.
  • Габаритные размеры – зависят от мощности ветряка, его типа и места расположения.

Средние цены

На рынке оборудования, позволяющего создать автономную систему электроснабжения, представлен достаточно широкий выбор товаров, которые отличаются своими техническим характеристиками, эксплуатационными показателями и стоимостью.

Наиболее простое решение, при создании подобных систем, это прибрести дизель генератор. В этом случае пользователь получает мобильную установку сразу готовую к эксплуатации, но обладающую всеми достоинствами и недостатками, о которых было написано выше.

Средняя стоимость на такие устройства, составляет, для:

  • Дизель генераторов, мощностью 5,0 – 10,0 кВт – от 40000,00 рублей.
  • Для агрегатов, работающих на бензине, мощностью 1,0 – 3,0 кВт – от 10000,00 рублей.

При приобретении прочих видов систем автономного электроснабжения, кроме приобретения комплекта оборудования, придется выполнить и его монтаж. Средняя стоимость комплектов оборудования, без учета стоимости строительно-монтажных работ составит, для

  • солнечных электростанций, мощностью 1,5 кВт – от 35000,00 рублей.
  • ветровой установки, мощностью 2,0 кВт – от 120000,00 рублей.

Автономное электроснабжение загородного дома, готовые решения

Компании, занимающиеся реализацией автономных системе электроснабжения, в том числе и с использованием альтернативных источников энергии, каковыми являются энергия солнца и ветра, предлагают готовые комплекты оборудования, которые способны работать сразу после выполнения монтажных работ.

Это могут быть комплекты солнечных электростанций или ветровых энергетических установок, различной комплектации и обладающие разными техническими характеристиками.

На солнечных батареях

Одним из готовых решений, в области решения задачи автономного электроснабжения загородного дома, является комплект оборудования, в котором источником энергии является солнце, а устройством, преобразующим его энергию в электрический ток – солнечные батареи.

Схематично устройство солнечного комплекта, выглядит следующим образом:

Среди товаров этой группы, представленных на отечественном рынке, популярностью пользуется модель солнечной электростанции «Белые ночи-1500W-100х2P», производства «IKAR FIRM» (Россия), стоимостью от 38000,00 рублей.

В состав комплекта входят:

  • Две поликристаллические панели мощностью 100,0 Вт каждая;
  • Контроллер заряда;
  • Инвертор;
  • Комплект специальных соединителей (коннекторов), обеспечивающий соединение солнечных панелей в единую цепь;
  • Соединительные провода и кабели;
  • Крепежные элементы.

Технические характеристики солнечной электростанции, модель «Белые ночи-1500W-100х2P»:

  • Рабочее напряжение – 12,0 В (постоянного тока).
  • Номинальная мощность солнечных панелей: 2 х 100 Вт.
  • Напряжение на выходе — 220 В, частотой 50 Гц.
  • Номинальная мощность – 1,5 кВт.
  • Рабочая температура окружающего воздуха — от 0°C до +40°C.

Создать полностью автономную систему электроснабжения с использованием одного источника альтернативной энергии (солнечная электростанция, ветровой генератор), достаточно сложно, что обусловлено недостатками каждого из видов подобных установок.

Для решения этой задачи, используют несколько источников энергии одновременно. Это может быть схема:

  • Солнечная электростанция + ветряк;
  • Солнечная электростанция + дизель генератор;
  • Ветровая установка + дизель генератор.
  • Солнечная электростанция + ветряк + дизель генератор.

Схематично это выглядит следующим образом:

Использование подобных схем, позволяет обеспечить электроснабжение загородного дома в автономном режиме по отношению к внешним источникам электрической энергии.

Как сделать своими руками

Автономную систему электроснабжения можно смонтировать и самостоятельно, не прибегая к услугам специализированных организаций.

В этом случае все будет зависеть от выбранной схемы электроснабжения (из рассмотренных ранее). Так такие элементы, как солнечная батарея и ветровой генератор, можно собрать из комплектующих заводского изготовления или имеющихся в наличии. Правда в этом случае, мощность будет незначительная, что создаст определенные трудности при подключении большого количества электроприемников.

Прочие элементы системы: контроллер, инвертор — лучше всего приобрести заводского изготовления, хотя, имея навыки работы с паяльником и зная основы электротехники, можно собрать и их, благо принципиальных схем устройств данных типов достаточно много.

Дизель генератор или его бензиновый аналог, собрать сложно, это обусловлено специфичностью комплектующих этих аппаратов (двигатель, генератор), которые легче приобрести, чем конструировать самостоятельно.

Зная установочную мощность электрических устройств и конфигурацию электрической сети, можно подобрать требуемое оборудование, чтобы оно соответствовало по параметрам (мощность и напряжение) и условиям работы предъявляемым требованиям, после чего собрать такую систему, способную работать в автономном режиме.

Выгодно ли это?

Насколько выгодно иметь автономную систему электроснабжения решает для себя каждый пользователь индивидуально, в зависимости от внешних факторов и условий, как-то: наличие внешних электрических сетей и стоимость электрической энергии, реализуемой энергоснабжающими организациями в конкретном месте проживания. А также от финансовых возможностей пользователя и его личных предпочтений.

Кроме этого, за создание автономных сетей выступают их достоинства, а против – их недостатки, что в конечном итоге и определяет целесообразность создания автономных сетей электроснабжения.

Источник: https://alter220.ru/elektro/avtonomnoe-elektrosnabzhenie.html

Как обеспечить автономное энергоснабжение на даче

Когда в дачном поселке внезапно гаснет свет, выключаются не только лампочки. Для владельцев загородных домов приостановка подачи электроэнергии нередко означает, что у них перестанут работать и отопление, и водоснабжение, и, увы, канализация.

 Можно ли обеспечить своему дому независимость от электросетей? 
Солнечные панели на этой крыше способны обеспечить 1 кВт электроэнергии

Давайте комплексно рассмотрим эту проблему и разберем все способы создать энергетическую автономность коттеджа при самых крутых погодных условиях. 

Ситуация зависит от типа применяемой энергии — электрической или тепловой. Для получения тепловой энергии непосредственно на участке потребуется твердое и жидкое топливо или газ (централизованный либо привозной). О них мы еще поговорим. А пока разберемся с причинами прекращения подачи или снижения качества электроэнергии. 

Читайте также:  Арт-кастомизация советских автомобилей

К проблемам с электроснабжением дачного дома относятся: 

  1. превышение или понижение напряжения относительно нормы;
  2. подача напряжения с параметрами, не соответствующими требованиям производителя техники, которая используется в доме; 
  3. полное отсутствие электричества.

Длительные отключения электроэнергии случаются редко (поистине уникальный случай отключения целого Крыма сегодня вспоминать не будем), но их нельзя не учитывать.

Ведь в таком случае прекращает работать все электрооборудование котельной, появляется реальная опасность размерзания систем отопления и водоснабжения.

Как показывает отечественная практика, обычные дома при выключении отопления выстуживаются примерно в течение 2-3 дней.

Разумеется, без негативных последствий тут не обойдется. Но если использовать в системе незамерзающий теплоноситель, повреждений оборудования можно избежать.

Отсутствие тока касается не только электрокотлов, но и сопутствующего оборудования, которое требует непрерывной и качественной электроэнергии. 

Традиционная система отопления состоит из:

  • теплогенератора (котел с горелкой), 
  • циркуляционных насосов, 
  • запорно-регулирующей арматуры, 
  • трубопроводов,
  • распределительного коллектора.

Для работы котла и горелки, а также циркуляционного насоса и сопутствующей электроники требуется переменное синусоидальное напряжение 220–230 В с частотой 50 Гц. Качество энергии в электросети определено в  ГОСТ 13109-97. Этот нормативный документ предусматривает отклонение от номинального значения напряжения 220 В ±5 %.

Если напряжение не «дотягивает» до 208 В или превышает 232 В, электронные узлы и цепи оборудования могут выйти из строя (или их рабочие характеристики не будут соответствовать требуемым значениям).

Досадно, но такая коллизия не считается гарантийным случаем. Поэтому замену или ремонт техники придется оплачивать потребителю.

Что мотивирует владельца дачи позаботиться о надежной подаче электропитания для автономной котельной.

Слева: Центр электроснабжения небольшого поселка — масляный трансформатор Справа: Источник бесперебойного питания. Фото В. Черномашенцева Есть ли еще причины перебоев с подачей электроэнергии? Да, их немало. Это скачки или кратковременный провал напряжения, отрыв «нейтрали», да и просто грозовые разряды. Разумеется, у инженеров есть способы решения или как минимум смягчения таких проблемных ситуаций. Для обеспечения загородных домов надежным электропитанием, а также для штатной работы всех инженерных систем (отопления, водоснабжения, канализации, сигнализации) используют:

  1. стабилизаторы напряжения, 
  2. источники бесперебойного питания (ИБП),
  3. дизель-генераторные установки. 

Каждый из этих аппаратов предназначен для решения определенной задачи и защищает от определенного типа дефектов сетевого электроснабжения.   Стабилизатор напряжения автоматически поддерживает в сети потребителя требуемое номинальное напряжение, корректируя перепады напряжения в общей сети. При аварийном скачке он отключит оборудование от источника, ставшего опасным. Поэтому главный параметр надежности этого прибора — его быстродействие. Если срок срабатывания превышает 1 сек, то электронные компоненты котельного оборудования рискуют потерять работоспособность.

Отдельный вопрос — выбор стабилизатора по величине мощности. Вряд ли все приборы на участке, потребляющие электроэнергию, будут включаться и работать одновременно.

Необходимо знать, что при использовании асинхронных двигателей, компрессоров, насосов мощность стабилизатора  должна в 3–5 (!) раз превышать номинальную мощность потребителей.

Так что расчет суммарной мощности должен быть произведен обдумано, с учетом всех обстоятельств.

Еще до момента приобретения надо определиться, какой стабилизатор вам нужен — однофазный или трехфазный. Даже если у вас на участке есть или предполагается хотя бы один трехфазный потребитель, придется покупать трехфазник.

Электронный стабилизатор. Фото с сайта nadavi.com.ua

Современные газовые котлы в основном работают только при подаче электроэнергии. Хоть и небольшой, но абсолютно необходимой.

У каждого вида электрозависимых компонентов — свое энергопотребление:

  • электроника котлов и газовые клапаны потребляют не больше 80 Вт, 
  • циркуляционные насосы — до 200 Вт,
  • горелки вместе с вентиляторами — 50–300 Вт.

В среднем для бытовых котлов со встроенными горелками и насосом нужно не более 250 Вт (да простят меня истинные знатоки отопительного ремесла, но я намерено опускаю информацию о горелках, точнее об их требованиям к электроснабжению: эта тема чересчур специфична).  

Сегодня трудно представить газовый котел без страховочных приборов. Без них никуда. Но именно они и становятся самым уязвимым местом в случае проблем с электроснабжением. Речь о системах аварийного отключения газа и запорных электромагнитных газовых клапанах. Они «тянут» не более 35 Вт.

При возможном  отключении электричества подача газа прекращается автоматически: клапан сработает на закрытие в течение 8 миллисекунд. Но это, к сожалению, означает, что даже такое мгновенное прерывание электроснабжения приводит к остановке котла, так что запускать его потом придется вручную.

Поэтому надо позаботиться о том, чтобы питание системы аварийного отключения газа  было непрерывным.

При покупке стабилизатора следует знать, что выгоднее приобрести один мощный прибор и обезопасить весь коттедж полностью, а не только котловую группу. Стабилизатор высокой мощности надежнее в эксплуатации.

Рассмотренные стабилизаторы хороши при кратковременных перебоях с электричеством и его качеством, однако бесполезны при реальных ЧП при электроснабжении.

В этом случае дачное хозяйство не оставят в беде источники бесперебойного питания (ИБП) или дизель-генераторные установки, обеспечивающие автоматическое возобновление подачи электроснабжения.

 Познакомимся с обоими спасителями еще не замерзших дачников поближе.

Источник бесперебойного питания состоит из блока питания и аккумуляторов. Когда ИБП включают в сеть, происходит естественная зарядка аккумуляторов через зарядное устройство, преобразующее переменный сетевой ток в необходимые для батарей 12V. Одновременно обеспечивается подача электроэнергии 220V непосредственно на газовый котел и другое оборудование.

Когда батареи зарядились полностью, зарядное устройство отключается и обеспечивается лишь штатное электропитание системы.
Фото с сайта www.linkstroy.ru В случае отключения централизованного электроснабжения источники бесперебойного питания гарантируют долгую (до нескольких суток) непрерывную работу системы отопления.

Хорошего качества бесперебойники обеспечивают электропитанием отопительные системы даже тогда, когда полностью прекращается подача напряжения либо ухудшается его качество в основной сети. В первом случае электрогенераторы переходят в режим резерва и генерируют стабилизированное переменное напряжение (220 В, 50 Гц) синусоидальной формы, используя аккумуляторные батареи.

Когда сеть восстанавливается, они заряжают аккумуляторы. 

Последние должны выдерживать не менее 500-600 циклов заряда-разряда, причем многое зависит от «графика работы». При напряженной жизни — скажем, ежедневной перезарядке — срок эксплуатации аккумуляторов может сократиться до 2 лет.

Однако при спокойной работе, без авралов, срок службы аккумуляторов может быть продлен до 8-10 лет, после чего их емкость начнет падать и потребуется замена.

При регулярных перебоях или при полном отсутствии электроэнергии ИБП по своим мощностным характеристикам не может конкурировать с электрогенератором с двигателем внутреннего сгорания. Но будет отличным дополнением к нему. Хотя, разумеется, такое резервирование по мощностям обойдется дороже.

Целесообразнее применять генератор только для подзарядки аккумуляторов ИБП.  В таком подходе есть два преимущества:

  1. вы экономите топливо, а значит, и семейный бюджет;
  2. в период отключения мотора вы ощутите всю прелесть дачной тишины.

 
Обоснованной заменой ИБП станет электрогенератор, работающий от двигателя внутреннего сгорания (бензинового или дизельного). В комплект оборудования входит

  • сам двигатель внутреннего сгорания с электрогенератором,
  • автоматика управления, реагирующая на пропадание основного электропитания (или устройство ручного запуска). Такая машина, вращая вал электрогенератора, обеспечивает производство нормативной по своим параметрам электроэнергии. 

В качестве примера можно привести миниатюрный бензиновый электрогенератор ITC Power GG900Si мощностью всего 0,75 кВт. Он выполнен в виде чемоданчика и весит 12 кг.

Топливный бак рассчитан на 1,6 литра, а расход топлива составляет 0,5 литра в час. То есть каждые три часа придется доливать топливо. К слову, не забудьте выключить при этом агрегат. 
Бензиновый электрогенератор ITC Power GG900Si

Недостатки электрогенераторов:

  • Выхлопные газы от двигателя попадают в атмосферу. И это вряд ли порадует дачников, предпочитающих чистый воздух. 
  • Кроме того, не бывает бесшумных двигателей внутреннего сгорания. К слову, упомянутый выше «чемоданчик» генерирует немало шума – 58 Дб. Гул работающего движка услышите не только вы, но и соседи по даче.

Некоторые аппараты выполняются в шумозащитных корпусах, что, разумеется, повышает их стоимость. Имеет смысл подумать о размещении собственной ТЭЦ где-то на заднем дворе. По крайней мере, не за стенкой хозяйской спальни.

Появление в хозяйстве такой мощной установки влечет за собой целый шлейф проблем:

  1. Надо позаботиться о емкостях для хранения топлива и моторного масла. 
  2. Тут же возникает необходимость обеспечения пожаробезопасности такого склада ГСМ. 
  3. Если вы рачительный хозяин, то придется подумать и о плановых ремонтах и техническом обслуживании дизельных или бензиновых генераторов. 

Однако чего не сделаешь ради энергонезависимости собственного жилища.   Можно ли пользоваться газовым котлом, если нет электроснабжения? Да, можно. Но для этого надо не гнаться за новизной, а установить на даче соответствующий котел. Отдельные модели отечественных и импортных котлов способны работать и без электричества. Имеющиеся в автоматике термопары обеспечивают выработку термоЭДС для нормальной работы оборудования. «А как же будут работать насосы?», — спросит внимательный читатель. Необходимости в циркуляционных насосах здесь нет. Трансфер теплой воды по системе отопления происходит за счет естественного перепада температур: нагретый теплоноситель поднимается по трубам вверх, а остывающий возвращается обратно в котел.

Реальный недостаток такого «новаторского» подхода — то, что нужно установить трубы большого диаметра: свыше 1 дюйма (25 мм), а сама система отопления весьма громоздка, долго разогревается и медленно реагирует на команды изменить температуру.

 Надежность работы дачной котельной обеспечивается гарантированной подачей топлива. В подавляющем числе случаев речь идет о сетевом газе или дизельном топливе.

Система газоснабжения подает метан с рабочим давлением 13, а иногда и 20 мбар. Конкретная величина зависит от региона или от потенциала газораспределительного узла. Метан должен иметь такое давление и объем подачи на входе в котел для работы с генерированием нужного количества энергии.

Как советуют инструкции по эксплуатации отопительного оборудования, давление газа на входе в котел должно быть не менее 11, 5 мбар. Однако, как показывает практика, при сильных морозах давление метана может снизиться до 8, а иногда и до 3–4 мбар. В таком случае не стоит ожидать от котла расчетной мощности. Он просто прекратит работать.

Или горелки повредятся из-за прогорания малым пламенем. Кроме крутых морозов, причинами падения давления в сетях могут стать засоры или замерзание воды в газопроводах, нештатная работа клапанов или регуляторов газа в распределительных шкафах.

Что делать, если зимой давление газа запредельно низкое? Не замерзать же?

Можно порекомендовать несколько решений:

  • Запастись резервным котлом, работающим на другом виде топлива (электричество, дрова, солярка).  
  • Обзавестись котлом, способном работать на пониженном давлении газа до 3-4 мбар.
  • Применять котлы большей мощности, чем необходимо для отопления загородного дома. Но цена мощных котлов тоже немаленькая. 
  • Установить у себя на участке высокотехнологичную систему автономного газоснабжения. Разумеется, речь не о переносных баллонах для газовых кухонных плит. В московском узле успешно конкурируют три достойных компании, гарантированно доставляющие такое топливо по «первому звонку». Однако мне неизвестно, насколько у них развиты сети мобильных заправок по всем регионам России. 

 
Система автономного газоснабжения на базе сжиженного углеводородного газа (СУГ) состоит из:

  • подземного резервуара, 
  • блока регулирующей и предохранительной арматуры, 
  • газопровода,
  • газового котла.
Читайте также:  Водосберегающие насадки: 10 советов по выбору

Газовый резервуар в еще открытом котловане. Фото с сайта www.oborudunion.ru В резервуаре находится СУГ под давлением около 10 атм. На выходе из емкости стоит редуктор, который понижает давление испаряющегося газа до 0,3-0,5 атм — как в подземном трубопроводе и на входе в газовый котел. Это давление соответствует давлению сетевого газа в наших квартирах, поэтому никаких отличий в эксплуатации нет.
Система автономного газоснабжения. Фото с сайта www.ventek23.ru

Система на базе сжиженного углеводородного газа (СУГ) обладает рядом бесспорных достоинств:

  1. Обеспечивается привычный городской комфорт при использовании метана.
  2. Система неприхотлива в эксплуатации: нет ни золы, ни сажи, ни окислов и запаха серы (как от дизельного топлива).
  3. СУГ спроектирована и произведена с учетом максимальной безопасности для человека и окружающей среды. Газовая емкость располагается под землей и обладает двукратным запасом прочности по отношению к рабочему режиму системы.
  4. Отопление с применением СУГ дешевле, чем дизельным топливом или  электричеством.
  5. Заправка топливом не сложнее заправки автомобиля на АЗС. Необходимо только обеспечить удобный доступ автомобиля-заправщика к резервуару (длина заправочного шланга около 10 метров.
  6. Предприятие-изготовитель гарантирует срок службы резервуара не менее 20 лет.

Источник: https://7dach.ru/Oleg_Sanko/kak-obespechit-avtonomnoe-energosnabzhenie-na-dache-50915.html

Автономное электричество для дачи. Способы обустройства и их преимущества | Строительный портал

Частые перебои с подачей электроэнергии или невозможность обеспечить дачу бесперебойным электроснабжением, заставляют задуматься над вопросом использования альтернативной электроэнергией. Существующие варианты имеют свои сильные и слабые стороны. Подробнее об этом можно прочитать в статье.

Оглавление:

Способы организации автономного электричества для дачи

Очень многие собственники дач и частных домов не хотели бы зависеть от центрального электрического обеспечения по многим причинам. Это и высокая стоимость электричества, и перебои с подачей, частые поломки трансформаторов и зависимость устаревшего оборудования от погодных условий.

По этим причинам все чаще владельцы дач задумываются об автономном электроснабжении. Перед установкой одной из автономных систем необходимо все проанализировать, рассчитать объемы потребления электричества в доме. Необходимо произвести замены осветительных приборов на более экономичные.

После этого принимают решение о подборе вида автономного обеспечения.

Когда централизованное энергоснабжение не подходит по каким-либо причинам, есть смысл рассмотреть варианты автономного. Среди автономных источников снабжения электричеством можно выделить следующие:

  • солнечные панели;
  • ветроэлектрические установки;
  • топливные генераторные установки;
  • гидроэлектростанции.

Перед тем, как решить, на какой системе остановить свой выбор, следует внимательно ознакомиться с достоинствами и недостатками каждой.

Солнечные батареи для дачи

Для экономии средств можно использовать альтернативный вариант, который является дешевле — преобразование энергии Солнца в электричество. Солнечная батарея в таком случае – преобразователь.

Солнечные батареи — генератор постоянного тока, к ним подсоединены инверторы, преобразующие постоянный ток в переменный. Соединенные параллельно и последовательно они дают ток и напряжение.

Это дает возможность солнечной батарее работать бесперебойно. Диоды не позволяют батарее разряжаться или перегреваться.

Аккумуляторы сохраняют энергию, резистор контролирует заряд, предотвращая использование избыточной мощности.

Базовый комплект солнечной батареи представлен:

  • специальная панель;
  • контроллер заряда;
  • аккумуляторные батареи;
  • инвертор.

Основные преимущества использования солнечных батарей в следующем:

  • практичность и долговечность службы;
  • никаких дополнительный затрат в период эксплуатации;
  • расходуется нескончаемый природный запас;
  • минимум технического обслуживания;
  • высокий показатель коэффициента полезного действия;
  • работа в бесшумном режиме;
  • безопасность для природы.

Есть детали, которые ставят приоритетность использования солнечных батарей под сомнение:

  • зависимость от погоды, а именно солнечного света;
  • немалая стоимость конструкции;
  • инженерные навыки при установке.

Существуют разные виды солнечных батарей:

  • из монокристалического кремния — очень надежны, с долгим сроком эксплуатации, но из-за особых свойств достаточно дороги, по сравнению с другими видами батарей;
  • из мультикристалического кремния — достаточно долгий срок службы, около тридцати лет, с хорошими показателями коэффициента полезного действия;
  • из поликристалического кремния — средний срок службы, коэффициент полезного действия ниже, чем у предыдущих видов;
  • тонкопленочные батареи — недорогие, для местностей с пасмурной погодой и небольшим количеством солнечных дней, в основе батареи лежит специальная светопоглощающая пленка;
  • из аморфного кремния — показатели коэффициента полезного действия невысокие, но в основе батарей лежат фотоэлектрические преобразователи, позволяющие добывать недорогую электроэнергию;
  • из теллурида кадмия — благодаря пленочной технологии коэффициент полезного действия достаточно высокий, цена ниже, чем у батарей из кремния.

Батареи бывают:

  • маломощные — обеспечивают работу основных бытовых приборов и освещение дома;
  • универсальные — дополнительно к освещению отопление большей части дома;
  • высокомощные — покрывают все расходы потребления электричества и тепла.

Солнечные батареи применяются в различных сферах и отраслях:

  • подача света в жилых помещений и общественных организаций;
  • обеспечение энергией различного оборудования;
  • освещение улиц;
  • космическая отрасль;
  • автомобильная отрасль.

Позитивным явлением в использовании солнечных батарей при обеспечении жилища теплом следующее:

  • не требуется сжигание дров, угля, брикетов и это дает возможность существенно сэкономить деньги и не загрязнять окружающую среду;
  • такой способ отопления не станет причиной возгорания;
  • батареи способны функционировать и при незначительном поступлении солнечного света;
  • конструкция независима от энергосистемы;
  • система автоматизирована.

Оправдана ли установка солнечных батарей для частного дома или дачи? Как показывают наблюдения и отзывы пользователей, да. Особенно если они установлены в местности с преобладанием солнечной погоды.

В период насыщенного солнца расходы на отопление и освещение можно покрыть полностью, в зимний период около восьмидесяти процентов энергии покрывается за счет энергии солнца.

Экономия электричества на даче позволяет экономить бюджет.

Ветряк для дачи своими руками

Существует несколько вариантов ветряков:

  • горизонтальный;
  • вертикальный;
  • турбина.

Они имеют различия и сходства, положительные и отрицательные стороны, но принцип работы одинаковый для всех — преобразование энергии ветра в электричество, накопление в аккумуляторах и использование для потребностей.

Правильно расположенный ветряк дает возможность получать энергию ветра независимо от направления, важна только его скорость.

Принцип работы ветряка для дачи не сложный. Ветер дует на лопасти, к ротару прикреплен генератор, в его обмотке генерируется электрический ток. Он накапливается в аккумуляторах и позволяет питать электроприборы. Иногда устанавливается комплект и з ветрогенератора и солнечной панели.

В состав ветряка входит:

  • ротор;
  • редуктор;
  • защитный чехол;
  • хвостовая лопасть;
  • аккумулятор накопления энергии;
  • преобразователь напряжения;
  • инвертор.

Положительные стороны в использовании ветрогенератора для дома:

  • материальные затраты только на профилактику оборудования;
  • отлаженная работа ветровой станции не требует контроля и вмешательства;
  • почти по всей территории страны возможна продуктивная работа ветряка;
  • невысокий износ деталей.

Отрицательные стороны в использовании ветряка:

  • высокий уровень шума работающего прибора;
  • требует установки громоотвода;
  • необходимо заземление;
  • обязательная установка сигнальной лампочки;
  • вероятность повреждения частей ветряка при сильных ураганных ветрах.

Самый распространенный вид ветряных установок-горизонтальный. Его несложно изготовить в домашних условиях и коэффициент полезного действия этого ветряка достаточно высок. Минусом конструкции есть необходимость скорости ветра выше пяти метров за секунду для его работы.

Как показывает опыт и отзывы пользователей альтернативного энергообеспечения, ветрогенераторы перспективны и позволяют частично или полностью покрыть затраты в использовании энергии.

Топливные генераторы для дачи

Топливные генераторы могут помочь решить ряд вопросов, связанных со следующими обстоятельствами:

  • подача электричества для освещения жилища в ночное время;
  • для функционирования бытовой техники;
  • закачка воды из скважины или полив участка.

Это очень актуально для домов, отрезанных от системы электропитания после ураганов, в результате поломок и обесточивания при различных чрезвычайных ситуациях.

Можно долгое время просидеть в ожидании восстановительных работ, а можно включить генератор и продолжить заниматься своими делами. Генератор обеспечивает бесперебойную подачу электроэнергии.

Генераторы отличаются своими основными характеристиками, но имеют одинаковую конструкцию.

Преимущества использования генераторов в следующем:

  • гарантия результата — электричество;
  • компактные размеры и легкость переноски;
  • простота эксплуатации;
  • экономичность — энергия вырабатываемая аппаратом дешевле покупаемой у государства.

Основные виды генераторов:

По типу работы выделяют:

  • синхронный генератор;
  • асинхронный генератор.

Проживание на территории дачного участка без электричества в настоящее время невозможно. Чтобы не остаться в самый неподходящий момент без электричества, можно использовать генератор.

Зеленая система для дачи

Если вас категорически не устраивают счета за отопление, электроэнергию или вы живете вдали от цивилизации, а протянуть электричество очень затратно- пришло время задуматься об автономном электрообеспечении. В Украине известная компания «Зеленая система» предлагает начинать использовать природные источники. Специалисты компании помогут спроектировать, рассчитать и подобрать оптимальную систему именно для вас.

Зеленый тариф — тариф на электроэнергию от частных лиц и за этот излишек государство платит частнику. На деле получается, что аккумулированная энергия солнца формируется в избытке, излишек поступает в общую сеть, в итоге частное лицо получает прибыль. Оформить все нужно правильно, для этого необходимо:

  • купить, установить солнечную батарею;
  • предоставить письма- уведомления и схему присоединения;
  • согласовать схему в Облэнерго;
  • оформить счет на оплату услуг;
  • запустить панель в течение пяти дней после прохождения оплаты;
  • оформить акт — договор купли — продажи электричества.

Самодельная электростанция для дачи

При удаленности от источников электропитания приходится самостоятельно придумывать варианты сооружения домашней электростанции.

В основу этих конструкций чаще всего ложатся источники поступления альтернативной энергии: ветер, солнце, вода. Купить фабричный экземпляр электростанции иногда очень дорого и не всегда предлагаемые варианты удовлетворяют покупателя.

В таком случае следует принять во внимание вариант самостоятельного изготовления станций по выработке электроэнергии.

Для создания ветряной электростанции своими руками следует создать ветродвигательную систему, подсоединить генератор и активизировать систему накопления энергии.

Для домашней станции по выработке энергии целесообразнее использовать варианты с горизонтальным или вертикальным роторным вращением. Систему с вертикальным вращением проще сконструировать: вал, к которому крепятся параллельные лопасти.

Для лопасти подходят материалы из листового железа. Их следует изогнуть в форме дуги, прикрепить к валу. Иногда используется дополнительный механизм по изменению угла лопастей в процессе работы, благодаря чему регулируется воздушное сопротивление.

Это помогает избежать разрушения ветряка при наличии очень сильного ветра. Схема автономного энергосбережения поможет построить конструкцию правильно.

Самодельная солнечная электростанция представляет соединение солнечной батареи непосредственно с системой аккумулирования и расходования электричества. Самым дорогостоящим в данной конструкции являются солнечные панели.

Необходимо правильно соединить части станции, защитить солнечные элементы, поместив конструкцию в специальный отсек. Станцию следует установить в самом подходящем месте, где энергия солнечного света будет максимальной.

Основное достоинство водяной электростанции – независимость выработки энергии от погодных условий, как с солнечной и ветровой электростанцией. Получение энергии воды – стабильно. Но все равно следует установить систему накопления выработанной энергии. Для построения конструкции необходимо приобрести такие части:

  • лопастная установка;
  • электрический генератор;
  • соединитель.

В качестве генератора можно использовать вал автомобиля. В конце статьи можно посмотреть видео о том, как самостоятельно обеспечить электроснабжение дачи.

Неэффективная подача электроэнергии, перебои напряжения, частые поломки трансформаторов или отключение электричества больше не будет проблемой при наличии домашней электростанции альтернативного электроснабжения. Изучив плюсы и минусы каждого виды конструкций, можно принять решение о целесообразности установки какого-либо прибора для аккумулирования энергии из природных источников.

Источник: http://strport.ru/elektrooborudovanie-svet-osveshchenie/avtonomnoe-elektrichestvo-dlya-dachi-sposoby-obustroistva-i-ik

Ссылка на основную публикацию