Система автономного электроснабжения дома: как правильно выбрать систему энергоснабжения.

Системы автономного электроснабжения для частного дома

Устройство независимой электросистемы позволит обеспечить энергией частные постройки, не подключенные к централизованным сетям. Результат поможет сократить энергетические расходы дач и домов. Но для того чтобы воспользоваться перечисленными плюсами, надо точно знать, как сделать автономное электроснабжение частного дома. Ведь правда?

Мы расскажем об устройстве независимых систем энергоснабжения. У нас вы найдете основополагающие принципы устройства и важные нюансы организации подачи электричества в частные жилые объекты. Представленная нами информация тщательно проверена, систематизирована, сведения соответствуют строительным нормативам.

В предложенной нами статье досконально разобраны варианты устройства частных энергетических систем, приведены и оценены все возможные источники получения энергии. Подробно изложены принципы сооружения и действия автономного электроснабжения, представленные данные подкреплены фото и видео.

Содержание статьи:

Общие требования к домашним автономным системам

Чтобы автономный комплекс корректно работал и производил объем энергии, полностью покрывающий потребности всех домашних устройств и предметов бытовой техники, перед монтажом оборудования проводят предварительный расчет общей мощности имеющихся в наличии электропотребителей.

К их числу относятся такие агрегаты, как:

• отопительная система жилого дома;
• холодильная техника;
• устройства по очистке/охлаждению воздуха;
• крупно- и мелкогабаритные бытовые приборы;
• насосный комплекс, осуществляющий поставку в дом воды из колодца или скважины;
• электрический инструмент для текущего ремонта, осуществляемого своими руками, и ухода за строениями и приусадебным участком.

Базовую мощность узнают из сопроводительных документов, выданных производителем и прилагающихся к каждому агрегату. Этот показатель у всех разный, но любые приборы и устройства одинаково требуют стабильной подачи энергии с определенной частотой электропотока и без перепадов напряжения.

В некоторых случаях учитывают еще и такой параметр, как синусоидальность формы переменного напряжения.

Галерея изображений

Фото из

Причиной организации автономного энергоснабжения чаще всего бывает неразвитая или слаборазвитая инфраструктура, в которой строится частный дом или дача

Нередко бывает, что автономные системы, генерирующие ток, сооружают в качестве резервного источника тока, чтобы минимизировать неудобства при перебоях с поставкой в централизованной сети

Для обеспечения питанием слаботочных электролиний и не особо «прожорливых» электропотребителей частники нередко прибегают к устройству экологически безопасных систем

Проще и выгоднее использовать в устройстве автономного электроснабжения газовые, бензиновые и дизельные генераторы. Они производительней, с установкой нет проблем, но к безопасным для окружающей среды источникам это оборудование не относится

Угрозы окружающему природному пространству не создают так называемые «зеленые источники»: ветер, вода, солнце. Их энергия неисчерпаема, к тому же она восстанавливается сама и совершенно ничего не стоит

Ветрогенераторы и солнечные панели на дачах пригодятся для поставки энергии уличному и домашнему светодиодному освещению. Подойдут они для питания жидкокристаллических телевизоров и зарядки мобильной медиа-техники

В удаленном от благ цивилизации туристическом городке ветряки и солнечные панели снизят нагрузку на генератор, обслуживающий весь туристический городок

Если вы счастливый обладатель участка, построенного на берегу реки или бурного горного ручья, есть возможность устроить гидроэлектростанцию. Однако так везет зачастую только жителям поселка, а не частникам

Дом в регионе с неразвитой инфраструктурой

Резервный вариант энергообеспечения

Солнечная электростанция — распространенный тип

Газовый генератор в загородном доме

Ветряки и солнечные панели

Ветрогенераторы в дачном поселке

Энергосистемы туристического городка

Автономная поселковая гидроэлектростанция

Данные о мощности приборов суммируют и таким способом выясняют, сколько реальных киловатт часов должна бесперебойно вырабатывать в день автономная электросистема. Рекомендуется превышать полученное число на 15-30%, чтобы в будущем иметь солидный запас на увеличение потребления энергии.

Автономная электрическая система позволяет круглогодично обеспечивать необходимый уровень комфорта в домах, расположенных далеко от центральных коммуникационных систем, отвечающих за поставку энергоресурса в жилые помещения

На следующем этапе определяют основные технические характеристики будущей энергосистемы. Эти параметры напрямую зависят от ее назначения.

Собираясь сделать резервный источник, подключающийся только в определенный момент, когда недоступно получение электричества через централизованные коммуникации, устанавливают предполагаемое время работы автономного оборудования, и на основании этих данных вычисляют нужную для нормального функционирования системы мощность.

Наличие в частном доме комплекса автономного электроснабжения обеспечивает владельцу полную свободу действий. У него в распоряжении всегда будет нужный ресурс, независимо от того, какую цену установит на электричество государство

Если же на «плечи» автономного оборудования планируют возложить все электрообеспечение в жилом помещении, хозяйственных постройках и на самом приусадебном участке, заранее четко высчитывают примерное дневное потребление.

На эту цифру накидывают еще 20-25% и таким способом получают фактическую базовую мощность, необходимую для полноценной работы коммуникационных сетей, оборудования и бытовой техники.

Выбирая в качестве альтернативного источника поставки энергии солнечные батареи, следует помнить, что в зимний период модули производят в 2-3 раза меньше ресурса, нежели во время наивысшей солнечной активности (с марта по сентябрь)

Имея на руках подробную техническую информацию, приступают к разработке проекта и выводят смету с полным объективным обсчетом предстоящих финансовых затрат на покупку агрегатов и оплату услуг по установке.

Специалисты, разумеется, справятся с монтажом быстрее и качественней, однако попросят за это солидную сумму. Домашние мастера тоже могут осилить основные части задачи, но для осуществления отдельных этапов все же разумнее будет пригласить профессионалов или хотя бы воспользоваться их советами.

Взвешенная оценка независимой системы

Современные системы для автономного электроснабжения используют самые разные ресурсы для выработки энергии. Это позволяет получать качественное электричество без перепадов даже в самых отдаленных и малонаселенных местах, куда еще не успели добраться все блага цивилизации.

Достоинства автономной электрики

Основное достоинство систем автономного электроснабжения – отсутствие норм потребления и платы за использованную энергию. Это позволяет обеспечить в жилом доме любой уровень комфорта, независимо от того, проходят ли рядом центральные коммуникации или нет.

Если предварительные расчеты мощности произведены верно и не занижены, система будет работать как часы и хозяева не столкнутся с такими проблемами, как неожиданное отключение электричества и перепады напряжения.

Веское преимущество автономного энергоснабжения заключается в отсутствии скачков, падения и превышения напряжения в сети, из-за которого в разы быстрее выходит из строя бытовая и компьютерная техника

Сведется к нулю риск того, что бытовая техника, имеющаяся в жилом помещении, выйдет из строя или сгорит из-за неожиданного скачка мощности. Количество и качество получаемой электроэнергии всегда будет одинаковым и именно таким, как было запланировано изначально в проекте.

Оборудование, обеспечивающее независимые поставки электроэнергии, имеет высокий уровень надежности и крайне редко выходит из строя. Это преимущество сохраняет актуальность при соблюдении базовых правил эксплуатации и регулярном обслуживании отдельных элементов и всей системы целиком.

Кроме того, уже сегодня работают экспериментальные программы, позволяющие владельцам продавать излишки электроэнергии государству. Однако об использовании этой интересной возможности стоит подумать заблаговременно, еще на стадии разработки проекта системы электрообеспечения.

Дополнительно потребуется оформить пакет разрешительных документов, подтверждающих способность имеющихся в наличии приборов вырабатывать нужный объем энергии надлежащего качества.

Недостатки независимого электроснабжения

К минусам независимой системы электроснабжения относят довольно высокую стоимость оборудования и значительные расходы на эксплуатацию.

К недостаткам автономного энергоснабжения относят необходимость выделять пространство под размещение оборудования, проводить самостоятельное обслуживание системы и замену изношенных элементов за свой счет

Электрики настоятельно рекомендуют хозяевам очень внимательно производить все расчеты и четко выяснять технические параметры запланированной к монтажу системы. Иначе может возникнуть ситуация, когда агрегат, производящий электроэнергию, выйдет из строя, так и не успев окупиться.

Ремонт автономного комплекса владельцы тоже осуществляют за свой счет, а эти услуги стоят значительных денег. Если же дом находится в отдаленном или труднодоступном районе, за мастерами придется поехать лично или дополнительно оплачивать выезд бригады на место.

Причем делать все понадобится достаточно быстро, так как домашние коммуникации и удобства, работающие на электроэнергии, в это время будут недоступны.

Если в качестве автономной системы по выработке энергии выбраны модули из солнечных батарей, их потребуется периодически очищать от мусора в ветреную погоду, а в зимний период обязательно освобождать от снега. Только при таком уходе они будут полноценно функционировать в течение всего эксплуатационного периода

Значительно снизят шанс поломки автономных устройств регулярный профилактический осмотр и плановое техническое обслуживание действующих агрегатов, но и для этого может понадобиться визит специалистов, стоящий денег.

Конечно, часть таких работ хозяин сделает самостоятельно, но более серьезные моменты, требующие определенного опыта и специфических знаний, все равно повлекут за собой профессиональное вмешательство.

Определение наилучшего источника энергии

Выбор альтернативного источника энергии для автономного – очень важный и ответственный момент, требующий серьезного подхода.

К самым популярным и наиболее распространенным вариантам относятся:

• генераторы, работающие на дизельном топливе или бензине;
• солнечные батареи;
• аккумуляторы большого объема и мощности;
• гидроэлектросистемы;
• преобразователи ветряной энергии.

Каждый источник имеет собственные уникальные характеристики и особенности. Владельцам следует заранее с ними ознакомиться и на основании этой информации определить оптимальный вариант системы, способной удовлетворить все электрические нужды частного жилого дома.

Особенности работы генераторов

Генератор – это самый быстрый и простой способ обеспечить частный дом электричеством. Для работы агрегат использует бензин или дизельное топливо и в результате его сжигания выдает необходимое количество энергии.

Главным преимуществом является полная независимость устройства от сезонных изменений и погодных колебаний. К недостаткам относится обязательное наличие на участке специально оборудованного хранилища для топлива, рассчитанного на объем от 200 литров.

Дизельная генераторная установка удобна и проста в эксплуатации, но для полноценного функционирования ей необходимо получать не менее 250 мл горючего в час. Мощные станции, способные обеспечить энергией небольшой частный домик с фактическим потреблением ресурса в несколько киловатт за сутки, будут «есть» примерно литр солярки в течение 60 минут

Чаще всего бензиновые и дизельные генераторные установки используют в качестве резервных или временных источников получения электроэнергии. Это обусловлено тем, что для полноценной работы приборы требуют значительных объемов горючего, стоимость которого постоянно увеличивается.

Мощный бензиновый или дизельный генератор способен при наличии нужного объема топлива обеспечить бесперебойную подачу электричества. Однако устройство в процессе работы производит очень много шума. Чтобы не страдать из-за нежелательных звуков, стоит разместить агрегат в одном из прилегающих хозяйственных помещений, расположенных на некотором расстоянии от собственного жилья и соседских домов

Само оборудование тоже имеет высокую цену и нуждается в профилактическом обслуживании. К более выгодным вариантам генераторных установок относят газовые агрегаты. Они не нуждаются в бесперебойных поставках горючего и не требуют наличия хранилища для топливных материалов.

Однако полноценную работу этих приборов обеспечивает такой пункт, как обязательное подключение к центральной газовой сети, что далеко не всегда является возможным и доступным.

Установка в доме газового генератора осуществляется только на основании пакета разрешительных документов и при обязательном участии в монтаже бригады мастеров из местного газораспределительного предприятия. Подключать к газопроводу прибор самостоятельно не рекомендуется во избежание потенциально возможных в будущем утечек и различных неполадок

Именно из-за этих сложностей генераторы редко выбирают в качестве основного источника для поставки электричества в частный дом.

Зато генераторы – идеальное решение для временного использования, к примеру, на время строительства загородного дома и оформления документов для его подключения:

Галерея изображений

Фото из

Генератор на время проведения строительных работ

Четыре аккумулятора и инвертор

Освещение ночью и в вечерние часы

Освещение для проведения проводки и отделки

На протяжении первых этапов строительства генератор послужит основным источником энергии, а после оформления документов и получения разрешений на подключение к общей энергосети, он станет резервным оборудованием и безусловно не раз пригодится.

Автономные солнечные электростанции

Для снабжения частного жилого дома применяют коллекторы или . Эти устройства поглощают световую энергию и преобразовывают ее в ток, который потом питает системы, устройства и приборы, работающие на электричестве.

Галерея изображений

Фото из

Солнечные электростанции — один из самых практичных, а потому и самых востребованных вариантов организации автономной системы получения электроэнергии

Солнечные панели, генерирующие электричество из падающего на них солнечного света, размещают в большинстве случаев на крышах домов, гаражей, бытовок, террас и подобных сооружений. Они занимают минимум пространства и не доставляют хлопот

Установка и крепление солнечных батарей на крышах и навесах производится по рейкам, способным выдержать вес автономной электростанции

Каждая солнечная батарея состоит из 36 или 72 фотоэлектрических элементов. Число батарей рассчитывают, исходя из реальных потребностей хозяев в электроэнергии. При необходимости систему можно расширить путем установки дополнительных панелей

Для работы солнечной электростанции кроме панелей нужна функциональная аппаратура: контроллер, аккумулятор, инвертор. Все перечисленные приборы выполняют функцию, благодаря которой владельцы систем могут использовать получаемый электроток

Электроэнергия, вырабатываемая солнечной электростанцией, накапливается в аккумуляторах. Их мощность подбирают так, чтобы запаса хватило минимум на сутки работы в пасмурный день

Для того чтобы уберечь оборудование от глубокой разрядки, перегрева и превышения заряда, автономную солнечную электростанцию оснащают контроллерами

Для питания обычных электроприборов, подключаемых к сети переменного тока в 220 В, в схему солнечной электростанции включают инвертор. Гибридные модели этих преобразователей дополнены контроллерами

Сооружение солнечной электростанции

Размещение солнечных панелей на крышах

Установка и крепление солнечных батарей

Модульный принцип сборки системы

Компоненты частной гелио-электростанции

Батарея аккумуляторов для гелиоустановки

Контроллер — средство защиты от перегрева

Преобразователь полученной энергии

Солнечные батареи (панели) представляют собой набор соединенных вместе и заключенных в раму полупроводниковых элементов, перерабатывающих ресурсы света в электрическую энергию. Оборудование не потребляет топлива и не нуждается в сложном высокопрофессиональном обслуживании.

Для содержания объекта в порядке достаточно просто время от времени протирать поглощающее зеркало от пыли и убирать с него мелкий мусор. Установка агрегата на некотором возвышении под углом около 70 градусов создаст условия, при которых в зимний период времени снег не сможет скапливаться на поверхности батарее и препятствовать ее корректной работе.

Регулировка гелиосистемы происходит автоматически. Владельцу не требуется включать или выключать оборудование. Выработанная энергия скапливается в специальных аккумуляторных комплексах и позволяет использовать электричество круглосуточно в индивидуальном, удобно лично для хозяина режиме.

Солнечная батарея напрямую преобразует энергию света в электроток и, в отличие от генераторных установок, делает это абсолютно бесшумно, не мешая таким образом ни жильцам, ни соседям

Солнечные батареи высокого качества очень надежны и рассчитаны на полноценную эксплуатацию в течение как минимум 25 лет. К концу этого периода их работоспособность немного снижается и следующие 20 лет панели выдают ресурс в объеме около 80% от базовой изначальной мощности, заявленной производителем.

Таким образом, общий срок службы батарей составляет 45 лет, что значительно превышает показатели прочих автономных систем.

В отличие от ветряных генераторов, напрямую зависящих от определенных метеорологических явлений, солнечные батареи гарантированно выдают электроэнергию каждый день. В непогожие пасмурные дни их производительность становится немного меньше, но не прекращается полностью

Так как солнечный свет имеется практически везде, гелиопанели почти не имеют ограничений по установке. Размещать их можно на любом незатененном пространстве участка, обращая принимающую поверхность под определенным углом на южную сторону.

Выбирая место для расположения солнечных панелей на приусадебной территории, нужно следить, чтобы рядом не было высоких деревьев и строений, загораживающих солнце и отбрасывающих тень. Иначе батарея не сможет работать в полную силу

Если размеры приусадебной территории не позволяют выделить для оборудования отдельное свободное место, уместно использовать для монтажа системы поверхность крыши жилого дома или кровлю хозяйственных построек.

Несмотря на некоторую хрупкость, солнечные панели имеют значительный вес и требуют четкого и надежного крепления. Перед монтажом надо оснастить кровельную конструкцию прочными балками или подпорками, чтобы в будущем крыша не обвалилась, не выдержав дополнительной нагрузки, не предусмотренной изначальным проектом

Ветряные и гидроэлектрические системы имеют фиксированный уровень мощности. У гелиосистем эта величина плавающая и зависит только от количества установленных батарей. Солнечные панели можно использовать в качестве дополнительных энергетических источников. В этом случае понадобится , с которым ознакомит рекомендуемая нами статья.

Если в большом количестве энергии на данный момент нет потребности, можно поставить агрегат миниатюрных габаритов, а в случае надобности в удобное время нарастить дополнительные панели и увеличить объем получаемого ресурса.

Энергия ветра для автономного электроснабжения

В том случае, когда метеорологические или какие-либо другие объективные причины не позволяют установить солнечные батареи или коллекторы, есть смысл обратить внимание на . Он представляет собой турбину, размещенную на высоких (от 3 метров) башнях.

Она улавливает кинетическую энергию вихревого потока, преобразует ее в механическую энергию вращением ротора и потом превращает в электроресурс посредством специальных инверторов.

Владелец частного дома, запланировавший установку ветряного генератора мощностью более 10 кВт, должен тщательно изучить информацию об изменениях направления и силы ветра в своей местности за последние 20 лет

Статистику могут предоставить метеослужба и различные интернет-сервисы, позволяющие наблюдать за погодой в онлайн-режиме. Если ветра в регионе считаются редким явлением и не имеют нужной силы, монтировать «ветряк» будет нецелесообразно.

Галерея изображений

Фото из

Ветрогенератор на загородном участке

Контроллер для ветряных установок

Аккумуляторы для запаса заряда

Инвертор для преобразования получаемого тока

Агрегат отличается надежностью, не создает вредных выбросов в атмосферу и не оставляет отходов производства, но для полноценной работы остро нуждается в постоянном ветре, дующем со скоростью не менее 14 километров в час. Это очень важное условие, и если его не соблюсти, прибор просто не справится с поставленными задачами.

Локальные системы гидроэнергии

Использование гидротурбины для обеспечения жилого дома электричеством – вполне реальный и выгодный вариант, но лишь в том случае, когда вблизи строений располагаются речка или озеро. Небольшая система, работающая на энергии воды, абсолютно безопасна как в экологическом, так и в социальном плане, очень проста в эксплуатации и имеет хороший КПД.

Малые гидротурбины полностью автоматизированы и не требуют участия в своей работе человека. Качество вырабатываемой ими энергии соответствует всем требованиям ГОСТа как по частоте, так и по уровню напряжения

Срок полноценной работы превышает 40 лет. Для корректного функционирования система не нуждается в крупных водохранилищах и не требует затопления больших территорий.

Галерея изображений

Фото из

Вариант использования энергии воды

Самодельная турбина из колесных ободов

Принцип работы мини гидроэлектростанции

Шнек в устройстве гидроэлектростанции

Перед установкой необходимо составить проект монтажа и получить соответствующие разрешительные документы.

Аккумуляторы для автономных систем

Принцип работы аккумулятора понятен и несложен. Пока в центральной сети имеется электричество, батареи заряжаются от розетки и накапливают в своих блоках ресурс. функционируют аналогичным образом.

Когда поставки энергии прекращаются, модули через специальную отдают электрику бытовым приборам и различным домашним системам.

Выбирая аккумулятор для создания резервной электросистемы в жилом доме, стоит определить, какие приборы и модули бытовой техники обязательны к подключению в случае отсутствия света. Сложив вместе их базовую мощность, можно получить число, обозначающее емкость аккумулятора, способного обеспечить энергией самые необходимые устройства

Для постоянного обеспечения жилого помещения электричеством они не подходят, зато с ролью резервного комплекса справятся на отлично.

С лучшими разработками для организации альтернативной энергетики загородного дома ознакомит , полностью посвященная этому интересному вопросу.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик №1 наглядно продемонстрирует, как собрать своими руками автономную систему электроснабжения частного дома из солнечных батарей. В видео даны полезные советы от мастера с подробным показом каждого действия и описанием используемого оборудования:

Ролик №2 знакомит с тем, что следует выбрать для создания в доме резервной электрической системы: генератор или аккумулятор. Обзор агрегатов, плюсы и минусы, сравнительные характеристики и принцип работы поможет самостоятельным мастерам в осуществлении идеи:

Ролик №3 представляет, как работает ветрогенератор, способен ли он покрыть все потребности среднестатистического жилого дома в электроэнергии:

Роликом №4 представлен независимый комплекс электроснабжения для загородного дома с использованием различных ресурсов и установок. Обозначены достоинства и недостатки системы из солнечных панелей, инвертора МАП и прогрессивного ветрогенератора:

Потребность в организации автономного электричества для частного дома может возникнуть по разным причинам, например, из-за проблематичности подключения к уже существующей сети или ввиду отсутствия центральных коммуникаций в районе расположения жилья.

Нестабильно подающееся напряжение, перебои питания или регулярные отключения тоже могут вынудить владельцев недвижимости задуматься о получении энергии из альтернативных источников. Правильно рассчитанная и корректно смонтированная система позволит забыть о всех проблемах с электрикой.

Расскажите о том, как сооружали автономную систему энергообеспечения на загородном участке. Не исключено, что в вашем арсенале есть способы, не приведенные в статье, и сведения, полезные для посетителей сайта. Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, делитесь впечатлениями, размещайте фото, задавайте вопросы.

готовые решения — схемы и фото автономного электроснабжения загородного дома

Автор: Кургузов А.В, инженер по электроснабжению

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:

1. Неукоснительное соответствие эксплуатируемого оборудования нормам пожарной и электробезопасности
2. Невысокий уровень шумов или наличие соответствующей звукоизоляции
3. Возможность работы энергосистемы без вмешательства человека в течение длительного периода времени
4. Экономичность за счет низкого потребления энергоносителей
5. Ремонтопригодность и несложное эксплуатационное обслуживание
6. Надежная работа независимо от времен года и погодных условий
7. 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:

1. Исходный источник электрической энергии – топливный генератор или один из альтернативных источников, описанных выше (солнечные батареи, ветровая или гидравлическая турбина)
2. Блок заряда аккумуляторов, преобразующий параметры электроэнергии от первичного источника для передачи и накопления ее в аккумуляторных батареях
3. Накапливающие электроэнергию аккумуляторные батареи
4. Инверторное устройство, преобразующее напряжение аккумуляторов до необходимых параметров бытовой электросети (220 В, 50 Гц)
5. 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.

Читайте другие статьи по данной тематике

Услуги по данной тематике

Система резервного автономного электроснабжения загородного дома

Электроснабжение в доме играет очень большую роль. От него напрямую зависит работа практически всех коммуникаций. Особенно это важно, если в доме имеется насосная система подачи воды или нет газового обеспечения. Всё основывается на электричестве, и большинство людей для загородных домов выбирают центральную подачу электричества, но некоторые делают ставки на автономное электроснабжение дома.

Вернуться к оглавлению

Содержание материала

Центральное электроснабжение

Для обеспечения электричеством загородного дома может служить несколько источников:

• центральная электрическая сеть;
• топливные электростанции;
• возобновляемые источники.

Центральное обеспечение электричеством довольно дорогое удовольствие и не всегда применяется в загородных домах.

Совет. Перед тем, как заключать договор с центральной станцией электрообеспечения, предварительно стоит оценить свои затраты электроэнергии. Возможно, выгоднее осуществлять автономное обеспечение электрической энергией.

Топливные электростанции

Топливные электростанции считаются автономным обеспечением электричества, так как работают на основе топлива. Они имеют один большой недостаток, который основывается на том, что топливные генераторы не могут обеспечивать круглосуточное бесперебойное обеспечение электричеством всего дома. Также генератор во время своей работы издаёт довольно неприятные звуки. Покупка такого источника электричества обойдётся в копеечку – станет постоянной необходимость приобретать топливо. Но если всё-таки есть возможность приобрести его, то лучше всего остановить свой выбор на более известных фирмах производителей.

Совет. Топливный генератор можно использовать в доме, предназначенном для временного проживания, и подача электричества производится выборочным путём.

Схема работы топливной электростанции для частного дома

Генераторы могут подавать электрический ток, независимо от погодных условий и состояния центральных электрических сетей. Такой метод обеспечения электричеством дачного домика считается экономически выгодным, так как на генератор работает не постоянно. Но есть такой тип генераторов, которые способны вырабатывать электроэнергию постоянно, они требуют значительных финансовых затрат.

Вернуться к оглавлению

Возобновляемые источники подачи электричества

Такими источниками вырабатывания электрического тока могут быть ветер или солнце. Природные источники энергии считаются экологически чистыми и с каждым годом набирают всё большую популярность. Практически каждый фермер стремится отказаться от центрального электроснабжения и обезопасить себя от ненужных расходов на оплату электричества, и сделать это можно с помощью солнечных батарей на крыше дома.

Возобновляемые источники электрической энергии не требуют топлива и лишних затрат, так как их стоимость зависит от ценовой политики такой системы электрообеспечения, экологически чистые источники энергии считаются экономически выгодными.

Солнечные батареи, расположенные на крыше дома

Выбор электрообеспечения

При постройке дома собственнику приходится решать большое количество вопросов, связанных с коммуникациями. Первым делом встаёт вопрос об обеспечении дома или дачи электричеством.

Очень часто с помощью электричества работает система водоснабжения и даже канализации. Именно по этой причине загородный дом требует постоянной подачи электричества. Чему именно отдать предпочтение решать может каждый самостоятельно. Но в большинстве случаев предпочтение отдают автономному электроснабжению.

Вернуться к оглавлению

Система автономного электроснабжения дома

Такие системы представляют собой совокупность источников преобразования электроэнергии, которые могут существовать отдельно от центрального электрообеспечения. Они в состояние обеспечивать электричеством не слишком большой объект. Для них как раз подойдёт маленький дачный домик.

Совет. Если площадь дачного или загородного дома довольно большая, то будет уместно использовать не один, а несколько таких систем для обеспечения электричеством дома.

Система автономного электрического тока включает в себя:

• непосредственный источник электрической энергии;
• систему преобразования энергии;
• автоматический пуск;
• аккумуляторные батареи;
• блок коммутации;
• стабилизатор напряжения;
• подвод внешней электрической энергии.

Схема подключения такого электроснабжения небольшого дачного дома

Как правило, на сегодняшний день отключение электрической энергии происходит только в аварийных ситуациях. К сожалению, на дачных участках бесперебойной подачи электричества нет, и очень часто энергия поступает до определённого времени. Решением такой проблемы стали системы автономного электрического обеспечения. Современные системы продуманы до мелочей. Они могут обеспечивать электричеством огромные здания и даже стадионы, и дают возможность бесперебойно работать любому жилому помещению.

Топливные генераторы

топливные генераторы имеют два вида обеспечения: бензин и дизель.

Для маленького дачного домика, который будет обеспечиваться электричеством непостоянно, будет рационально использовать электрический генератор, который работает на бензине. Его мощность относительно небольшая. Он имеет свои преимущества:

• низкий уровень шума при работе;
• доступная цена;
• компактность;
• практичность.

Как правило, такие модели генераторов оснащены автозапуском и электростартером. Они могут автоматически запускаться при отключении основного питания и помогают предотвратить некоторые нежелательные последствия, которые связаны с потерей электричества.

Если перебои в подаче электрической энергии очень частые, то в таком случае будет лучше использовать генератор, который работает на дизеле. Он поможет обеспечить электричеством жилой дом на довольно длительный промежуток времени. Зачастую он способен достигать и нескольких дней. Такой генератор остаётся выбором большинства людей.

Схема устройства топливного генератора

Дизельные генераторы стоят в разы дороже генераторов, которые работают на бензине. Но, не смотря на это, такой вид автономного электроснабжения считается экономичным. Всё это происходит по причине низкой стоимости самого топлива и экономичном расходе его при работе генератора.

Совет. Если площадь дома велика, то лучше всего использовать дизельные генераторы, которые вырабатывают электрическую энергию в несколько раз дольше и больше, чем бензиновые.

Не стоит забывать и о безопасности дизельных генераторов. Дизель в обычных условиях не имеет тенденцию к возгоранию и горению. Но здесь необходимо учесть качество самого топлива, которое должно соответствовать всем ГОСТам и европейским стандартам. Перед применением топлива нужно провести ряд работ. Надо очистить дизель при помощи специальных фильтров — влагоотделителей.

Выбор генератора

Осуществлять выбор такого автономного электрического обеспечения, нужно исходя из требуемой мощности. Для этого необходимо определится с приборами, которые будут использоваться в доме и определить их характеристики. Большое значение имеет применение в доме насосов, разнообразных моек, сварочных аппаратов и много другого. Расчёт необходимой мощности немного усложняется.

Совет. Если в доме будет использоваться большое количество электрических приборов, то лучше остановить свой выбор на мощном генераторе, который обеспечит бесперебойную работу всех приборов.

Для того чтобы обеспечить правильное обеспечение электрической энергией загородного дома, изначально стоит сделать правильную разводку электропроводов и рационально распределить напряжение в сети.

Дизель-генератор высокой мощности

Такие генераторы способны удовлетворять потребности довольно большого жилого дома. Иногда их используют для обеспечения электрической энергии целого посёлка или промышленного предприятия. Такой вид генератора считается очень серьёзным аппаратом, который в полной степени может заменить центральное электроснабжение. Самым главным в любом генераторе будет его двигатель, который может быть бензиновый или дизельный.

Пример дизель-генератора высокой мощности

Фазы генератора

При выборе генератора стоит обращать внимание не только на вид топлива, от которого он будет работать, но и на количество допустимых фаз. Генератор может быть однофазным и трёхфазным.

Трёхфазные модели рассчитаны на большие площади. Генераторы с одной фазой очень часто применяют для маленьких дачных домиков, где требуется обеспечить бесперебойную работу только бытового оборудования. Если же в дальнейшем будет нужда применять и другое оборудование, которое требует большой подачи электрической энергии, то можно и приобрести трёхфазный генератор. Есть возможность также выбрать вид топлива, на котором будет работать такой агрегат. Такую установку можно приобрести на шасси, что в значительной степени обеспечит лёгкость при транспортировке аппарата.

Совет. Помещение для генератора также должно соответствовать всем стандартам. В нём не может быть повышенной влажности, постоянно должен поддерживаться один и тот же температурный режим.

Шумоизоляция и охлаждение генератора

В любом генераторе уже имеется система собственного охлаждения. Она может быть двух видов: жидкостной и воздушной.

Воздушное охлаждение очень часто применяется только в генераторах с небольшой мощностью. Жидкостное охлаждение приемлемо для более мощных аппаратов, между такими видами охлаждения практически нет разницы.

Работа генератора создает много шума, для того чтобы в доме обеспечить комфортное пребывание, стоит изначально задуматься над системой звукоизоляции помещения, в котором будет работать генератор.

Чертёж устройства системы охлаждения генератора

На сегодняшний день очень большое количество производителей генераторов выпускают модели таких агрегатов с низким уровнем шума. Генератор имеет дополнительный шумоизоляционный кожух. Также сам двигатель стоит в линейке низкошумных аппаратов. Всё это не может обойти стороной и ценовую политику. Такой генератор будет стоить в несколько десятков раз дороже, чем стандартные модели.

Совет. Можно специально для генератора изготовить контейнер, в который он будет помещаться вместе с блоком автоматического управления.

Как правило, резервное электроснабжение дома осуществляется при помощи генераторов.

Газопоршневые электростанции

Такие системы электроснабжения работают на основе природного газа. Они привлекают покупателей своей стоимостью. Мощность мини-станции довольно небольшая. Система подключается непосредственно к газопроводу. Газопоршневые электростанции можно использовать только в том случае, если на дачном участке есть газовое обеспечение. В противном случае, применение таких аппаратов просто невозможно.

Газопоршневая электростанция

Солнечные батареи

На сегодняшний день способ обеспечения электрической энергией при помощи солнечных батарей очень популярен. Деньги на установку такой системы могут быть потрачены значительные, но в скором времени они окупятся и станут даже приносить прибыль.

Схема устройства электроснабжения дома с помощью солнечных батарей

Выработка электричества в таких системах зависит от количества поступающей солнечной энергии на специальный фотоэлектрический модуль. А солнечная энергия в каждом регионе может быть разной. Именно по этой причине стоит предварительно перед вложением в солнечные батареи оценить количество поступающей солнечной энергии в определённом месте и составить чертёж расположения панелей. Это можно сделать на основе исследований разнообразных метеостанций или гидрометеослужб.

При строительстве загородного дома всегда желательно предварительно продумать автономное электроснабжение дома. Оно может понадобиться в любой момент в случае аварийного отключения централизованного электропитания.

Автономные системы электроснабжения частного дома

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

Рубрика: Автономное электроснабжение

Резервное электроснабжение Автономное электроснабжение Системы с солнечными батареями Библиотека См. также полную карту нашего сайта со списком всех статей. Купить готовые системы электроснабжения вы можете у нас, мы бесплатно подберем …

Автономное электроснабжение

Автономные системы электроснабжения У Вас есть загородный дом, но нет возможности протянуть к нему линию электропередач (ЛЭП)? Или подключение к централизованным сетям электроснабжения непомерно дорого? А может быть, лучше сравнить …

Автономное электроснабжение

7 причин иметь систему автономного электроснабжения Обострившиеся в последнее время проблемы с подключением загородных домов и удаленных объектов к сетям централизованного электроснабжения вынуждают к поиску альтернативных способов электроснабжения. Большой интерес …

Автономное электроснабжение / Резервное электроснабжение / Сетевые

Автономные и резервные системы электроснабжения с соединением на стороне переменного тока Каргиев В.М. Компания «Ваш Солнечный Дом» Использование сетевых инверторов совместно с батарейными инверторами в автономных системах В последнее время …

Автономное электроснабжение / Солнечная энергетика

Собственная солнечная электростанция — за и против Рассмотрим следующие варианты фотоэлектрических систем не соединенные с сетью работающие параллельно с сетью с аккумуляторными батареями работающие параллельно с сетью без аккумуляторных батарей …

Автономное электроснабжение

Методы построения гибридных автономных и резервных систем электроснабжения Каргиев В.М., кандидат технических наук, Компания «Ваш Солнечный Дом» Доказано, что гибридные системы электроснабжения с использованием возобновляемых источников энергии являются экономически обоснованным …

Автономное электроснабжение / Освещение

Энергоэффективность — важный элемент автономной энергосистемы Дешевле (и лучше для окружающей среды) улучшить эффективность использования энергии в вашем доме, чем производить больше энергии для того, чтобы покрыть недостаток энергии. Перед …

Автономное электроснабжение

Гибридные системы с возобновляемым источником энергии Что делать, если вашему дому нужна электроэнергия, а линия электропередач находится далеко от Вас, и ее подключение невозможно или нереальнро дорого? С учетом постоянного …

Автономное электроснабжение / Аккумулирование энергии

Замечания по работе аккумуляторов в генераторно-аккумуляторной системе Каргиев В.М., «Ваш Солнечный Дом» Статья является частью «Руководства покупателя АКБ« При использовании информации ссылка на источник обязательна. См. Копирайт Аккумуляторы для …

Автономное электроснабжение / Резервное электроснабжение / Инверторы

Гибридные системы с использованием оборудования Rich Electric На базе оборудования Rich Electric можно строить гибкие продвинутые и высокоэффективные системы автономного и резервного электроснабжения. При этом возможно применение как солнечных и …

Выбор сечения кабеля По кабелям, соединяющим инвертор и аккумуляторные батареи, протекает очень большой ток. Поэтому необходимо правильно выбрать сечение кабеля исходя из максимальных токов, которые может потреблять инвертор. Очень важно, …

Автономное электроснабжение

Дизель-аккумуляторная система автономного электроснабжения В настоящее время подавляющее большинство домовладельцев и малых предпринимателей решает вопрос автономного электроснабжения своего дома или коммерческого объекта путем установки бензиновой или дизельной электростанции. Выбор таких …

Автономное электроснабжение

Ветро-солнечная электростанция В большинстве районов приход солнечной радиации и наличие ветра находятся в противофазе (т.е. когда светит яркое солнце, обычно нет ветра, а если дует сильный ветер, то солнца нет). …

Автономное электроснабжение

Гибридные системы электроснабжения для удаленных поселков Гибридные энергосистемы для удаленных поселков являются экономически обоснованной альтернативой прокладке электрических сетей для электрификации удаленных объектов. В России насчитываются тысячи населенных пунктов, которые не …

Автономное электроснабжение / Резервное электроснабжение

Типичная Мощность бытовых приборов Данные из таблицы могут понадобиться вам для расчетов энергопотребления в доме. Нагрузка Мощность, Вт Нагрузка Мощность, Вт Кофемолка 200 Бритва 15 Кофеварка 800 Ноутбук 20-50 Тостер …

Автономное электроснабжение / Библиотека

Как выбрать блок бесперебойного или резервного питания Яновский М.Г. «Источники бесперебойного питания» Все блоки по типу использования можно разделить на два основных класса По схемотехническим решениям блоки можно разделить на …

Автономное электроснабжение частного дома

В наш век прогрессивных коммуникационных технологий не каждый населенный пункт отдаленных областей может похвастаться наличием централизованного электроснабжения, более того в некоторых местах допустимы частые колебания напряжения, что пагубно сказывается на сроке службы бытовой техники. Для того чтобы создать бесперебойное и надежное энергоснабжение в частном доме прибегают к использованию автономных электростанций, работающих на разных источниках топлива генераторной системы.

Газовым, бензиновым и дизельным генераторам характерно различное конструкторское исполнение и мощность, при этом самые последние модели укомплектованы определенным набором функций, что позволяет их использовать с минимальным участием человека: периодическое проведение планового ТО, контроль работы параметров и пополнение запасов топлива. Для подключения и ввода в эксплуатацию автономной электростанции потребуется минимум времени. Например, для монтажа блок-контейнера с вмонтированным газовым или дизельным генератором уйдет всего лишь пара часов, однако прежде чем устанавливать, необходимо создать благоприятную инфраструктуру:

1. Подготовка ровной площадки для монтажа контейнерной электростанции, а для рамного аналога данный этап исключен.
2. Подводка кабелей сети.
3. Создание аварийного запаса горючего.

Виды установок

Вы можете выбрать любой источник энергии, самый подходящий в финансовом плане и плане эффективности работы:

• Установка генераторная. Представляет собой систему, объединяющую генератор и двигатель внутреннего сгорания (дизельный или бензиновый). Такая установка при помощи вмонтированной автоматики срабатывает сразу в течение нескольких минут после пропадания ведущей электросети. В данном случае для компьютеризированной системы контроля и управления этот вариант не подходит, поскольку каждая доля секунды играет свою роль, поэтому следует использовать бесперебойный источник энергии.
• Электростанция дизельная. Согласно типу генератора принято различать трех- и однофазные дизельные электростанции, при этом, если вы решили брать трехфазный вариант, не забывайте о равномерном перераспределении нагрузки по фазам (цифра перекоса фазы составляет максимум 25% по отношению друг к другу). Вариация дизельных электростанций также зависит от метода охлаждения: жидкостный для стационарной станции (тосол) и воздушный для переносной и портативной (поток воздуха).
• Электростанция бензиновая. Согласно типу генератора, как и в дизельном варианте, принято различать трех- и однофазные дизельные электростанции. Бензиновый аналог принято использовать, как переносной или портативный, реже в качестве резервного источника питания. В отличие от дизельного двигателя, бензиновый обладает меньшим ресурсом, соответственно и срок службы будет недолгим.

Категория альтернативных источников питания

Для владельцев загородных вилл и дач существует комфортный способ абстрагирования от централизованных источников энергопитания – это так называемое альтернативное энергоснабжение, представленное тремя современными вариантами: ветряными мельницами, солнечными батареями и аккумуляторами тепла. 

1. Ветровая энергия. В качестве топлива выступает общедоступный природный ресурс – ветер. Такой механизм укомплектован специализированной системой ориентации за ветром, проворачивающей винт при дуновении. Для максимальной эффективности специалисты рекомендуют добавить роторный элемент (парус), который вращается даже при легком дуновении ветерка.
2. Солнечные батареи, установленные на скате крыши. Эта своеобразная конструкция производится из спектра пластин, в состав которых входит легированный кремний, чем-то напоминающий затемненное стекло. Данному материалу свойственно воспроизводить ток на базе световых лучей. Так, к примеру, для дома средней кубатуры достаточно будет установить десять батарей, а если у вас коттедж большей площадью, добавьте ветрогенератор и электричество будет в каждом уголке комнаты.
3. Солнечный тепловой коллектор. На крышах дома монтируются целые проекции из шлангов, баков и труб, окрашенные в черный цвет, поглощающих тепло. Главное иметь большой объем накопителей, чтобы получить долгий аккумулирующий эффект.

Теперь вы можете больше не терпеть низкое качество электричества, вызванное перебоями в сети и взять в качестве автономного электроснабжения любой из вышеописанных вариантов, который на ваш взгляд и рассудительность специалиста станет идеальным способом образования и поддержания электричества в доме. Главное, всегда слушать рекомендации опытных мастеров, чтобы не выкинуть средства на ветер.

Обшивка брусового дома >>

Отопление в деревянном доме >>

Насекомые в деревянном доме >>

Вернуться назад

Автономные системы электроснабжения

Довольно часто возникает ситуация, когда место для строительства частного дома во всех отношениях просто идеальное, но в то же время отсутствует возможность подключения к централизованным инженерным сетям.

Особенную остроту приобретает вопрос обеспечения электричеством, без которого невозможно нормальное функционирование современных объектов.

Поэтому наилучшим выходом из такого положения будут автономные системы электроснабжения, обеспечивающие полную независимость от центральных электрических сетей, без какого-либо ущерба для экологии.

Автономные системы электроснабжения частного дома

Использование автономных систем обойдется значительно дешевле, чем прокладка новой линии электропередачи, требующая значительных материальных затрат. Автономный источник питания находится в полной собственности хозяина дома. При регулярном техническом обслуживании он сможет эксплуатироваться в течение длительного времени.

Все автономные источники электроснабжения по большому счету похожи друг на друга своим общим устройством и принципом действия. В состав каждой из них входят три основные узла:

• Преобразователь энергии. Представлен солнечными панелями или ветровым генератором, где энергия солнца и ветра преобразуется в электрический ток. Их эффективность во многом зависит от природных условий и погоды в данной местности – от солнечной активности, силы и направления ветра.
• Аккумуляторы. Представляют собой электрические емкости, накапливающие электричество, активно вырабатываемое при оптимальной погоде. Чем больше имеется аккумуляторов, тем дольше сможет расходоваться запасенная энергия. Для расчетов используется среднесуточное потребление электричества.
• Контроллер. Выполняет управляющую функцию по распределению потоков выработанной энергии. В основном эти устройства контролируют состояние аккумуляторных батарей. Когда они полностью заряжены, вся энергия уходит напрямую потребителям. Если же контроллер обнаруживает разрядку батареи, то энергия перераспределяется: она частично уходит потребителю, а другая часть затрачивается на зарядку батареи.
• Инвертор. Устройство для преобразования постоянного тока 12 или 24 вольта в стандартное напряжение 220 В. Инверторы имеют различную мощность, для расчета которой берется суммарная мощность одновременно работающих потребителей. При расчетах необходимо давать определенный запас, поскольку работа оборудования на пределе возможностей приводит к его быстрому выходу из строя.

Бензиновая электростанция

Существует различное автономное электроснабжение загородного дома, готовые решения которого дополняются различными элементами в виде соединительных кабелей, балластов для сброса лишнего электричества и прочими составными частями. Для правильного выбора агрегата следует более подробно ознакомиться с каждым типом альтернативных источников питания.

Генераторы и мини-электростанции

Генераторные установки и мини-электростанции широко используются и обеспечивают автономное электроснабжение дома, особенно там, где совсем нет централизованных электрических сетей.

При условии правильного выбора агрегата, на выходе получается напряжение, способное полностью обеспечить объект электроэнергией.

Основным фактором нормальной работы оборудования, является его соответствие электрическим параметрам подключаемых потребителей.

Как правило автономные электростанции выполняют две основные функции. Они служат источником резервного питания на период отключения электроэнергии или снабжают объект электричеством на постоянной основе.

Во многих случаях эти устройства обеспечивают подачу напряжения более высокого качества, чем в центральной сети.

Это очень важно при использовании высокочувствительной техники, например, газовых отопительных котлов, медицинского оборудования и другой аппаратуры.

Большое значение имеет мощность генераторов, их производительность и возможность продолжительной работы без отключения. Техника с малой мощностью относится к категории электрогенераторов, а более сложные и мощные конструкции считаются уже мини-электростанциями. К устройствам малой мощности относятся генераторы способные выдерживать нагрузку, не превышающую 10 кВт.

Существуют различные типы генераторов, в зависимости от применяемого топлива.

1. Бензиновые. Чаще всего используются в качестве резервного источника питания в связи с высокой стоимостью топлива и сравнительно дорогим техническим обслуживанием. Стоимость бензиновых агрегатов значительно ниже других аналогов, что делает их экономически выгодными именно в качестве резервного источника на период отключения основной электроэнергии.
2. Дизельные. Обладают значительным моторесурсом, гораздо выше, чем у бензиновых аналогов. Такое оборудование может работать дольше, даже при больших нагрузках. Несмотря на их высокую стоимость, дизельные генераторы пользуются повышенным спросом из-за дешевого топлива и недорогого технического обслуживания.
3. Газовые. Надежность и эффективность этих агрегатов вполне может сравниться с бензиновыми и дизельными генераторами. Основным достоинством является их низкая цена и экологическая чистота в процессе эксплуатации.

Каждый агрегат состоит из двигателя и самого генератора. Для более удобной работы все устройства оборудуются замком зажигания, стартером и аккумулятором, розетками для подключения потребителей, измерительными приборами, топливным баком, воздушным фильтром и другими элементами.

Аккумуляторы и источники бесперебойного питания

Одним из вариантов на период отключения электричества в загородном доме являются источники бесперебойного питания. Их применение позволяет решить множество проблем, особенно при кратковременных отключениях электроэнергии.

Регулировка питания осуществляется с помощью инвертора и стабилизатора. Использование бесперебойников позволяет сохранить важную информацию на компьютере, которая может быть уничтожена при неожиданном отключении электроэнергии.

Солнечные батареи: альтернативная энергия

В состав ИБП входит схема управления и инвертор, являющийся по сути, зарядным устройством. От его мощности зависит время переключения и обеспечение бесперебойного поступления электроэнергии к потребителю. За счет этого обеспечивается автономное электроснабжение загородного дома.

Особая роль отводится стабилизатору, основная функция которого заключается в увеличении или снижении подачи тока, поступающего из основной сети. Поэтому при выборе источника бесперебойного питания следует обязательно учитывать технические характеристики инвертора и стабилизатора. Стандартные устройства оборудуются стабилизатором, способным лишь понижать напряжение.

К положительным качествам ИБП можно отнести их сравнительно невысокую стоимость. Они работают бесшумно и не подвержены нагреву за счет высокого КПД, составляющего 99%.

Основным недостатком считается продолжительное переключение на собственное питание. Отсутствует возможность ручной настройки величины напряжения и частоты подачи энергии.

Во время работы аккумулятора выход напряжения будет иметь несинусоидальную форму.

Источники бесперебойного питания хорошо зарекомендовали себя совместно с компьютерами и локальными сетями, эффективно поддерживая их работоспособность. Они оказались наиболее оптимальным вариантом для использования именно в этой области.

Электроснабжение частного дома солнечными батареями

В частных и загородных домах все более широкое распространение получают солнечные батареи, используемые в качестве основных или резервных источников питания. Основной функцией этих устройств является преобразование солнечной энергии в электрическую.

Существуют различные способы применения постоянного тока, вырабатываемого солнечными батареями.

Он может использоваться напрямую, сразу же после выработки или накапливаться в аккумуляторных батареях и расходоваться по мере необходимости в темное время суток.

Кроме того, постоянный ток с помощью инвертора может быть преобразован в переменный ток, напряжением 110, 220 и 380 вольт и применяться для различных групп и типов потребителей.

Вся автономная система электроснабжения на солнечных батареях функционирует по определенной схеме. На протяжении светового дня они производят электроэнергию, которая затем подается к контроллеру заряда. Основной функцией контроллера является управление зарядом аккумуляторов.

Если их емкость заполнена на 100%, то подача заряда от солнечных батарей прекращается. Инвертор преобразует постоянный ток в переменный с заданными параметрами.

При включении потребителей, этот прибор забирает энергию из аккумуляторов, преобразует ее и направляет в сеть к потребителям.

Солнечная энергия, в зависимости от времен года, не бывает постоянной и не всегда рассматривается в качестве основного источника. Кроме того, объем электроэнергии, потребляемой ежесуточно, тоже изменяется в разные стороны.

Поэтому при наступлении полного разряда аккумуляторов, происходит автоматическое переключение системы домашнего электроснабжения с солнечных батарей на другие резервные источники питания или на центральную электрическую сеть.

Уличные светильники на солнечных батареях

Солнечные батареи делают хозяев дома абсолютно независимыми от центрального электроснабжения. В этом случае не требуется подводка электрических сетей, исключаются дополнительные траты на оформление разрешительных документов и оплату электроэнергии. Данная система не зависит от перебоев централизованной подачи электричества, на нее не влияет рост тарифов, отсутствуют ограничения в подключении дополнительных мощностей.

Солнечные батареи могут эксплуатироваться в течение длительного периода времени, составляющего 20-50 лет. Серьезные финансовые вложения делаются только один раз, после чего система будет работать и постепенно окупать себя.

Вся работа батарей осуществляется на полном автомате. Существенным плюсом является полная безопасность солнечной энергии для человека и окружающей среды.

Для получения нужного экономического результата следует правильно выбирать оборудование, монтировать и вводить его в эксплуатацию.

Ветрогенераторные установки

Энергия ветра используется с давних пор. Наглядным примером являются парусные корабли и ветряные мельницы, оставшиеся далеко в прошлом. В настоящее время ветровая энергия стала вновь использоваться для совершения полезной работы.

Типичным представителем этих устройств считается ветрогенератор. Принцип работы агрегата основа на вращении воздушным потоком лопастей ротора, закрепленного на валу генератора.

В результате вращения в обмотках генератора создается переменный ток. Он может расходоваться напрямую или накапливаться в аккумуляторах и использоваться в дальнейшем по мере необходимости.

Таким образом, обеспечивается автономное электроснабжение объекта.

Кроме генератора, в рабочей цепи имеется контроллер, выполняющий функцию преобразования трехфазного переменного тока в постоянный. Преобразованный ток направляется на зарядку аккумуляторов.

Бытовые приборы не могут работать от постоянного тока, поэтому для его дальнейшего преобразования используется инвертор. С его помощью происходит обратное превращение постоянного тока в переменный бытовой ток на 220 вольт.

В результате всех преобразований расходуется примерно 15-20% от первоначально выработанной электроэнергии.

Совместно с ветровыми установками могут использоваться солнечные батареи, а также бензиновые или дизельные генераторы. В этих случаях в схему дополнительно включается автоматический ввод резерва (АВР), который производит активацию резервного источника тока, если основной отключается.

Для того чтобы получить максимальную мощность, расположение ветряного генератора должно быть вдоль по направлению ветрового потока.

Наиболее простые системы оборудуются специальными флюгерами, закрепляемыми на противоположном конце генератора. Флюгер представляет собой вертикальную лопасть, которая разворачивает все устройство навстречу ветру.

В более сложных и мощных установках эта функция выполняется поворотным электромотором, под управлением датчика направления.

Автономное электроснабжение в интернет-магазине «Светон»

Фильтр. Подбор параметров.

Автономное электроснабжение в России используется достаточно широко. Особенно актуально оно для территорий, которые не подключены к общей электросети. Часто с проблемой отсутствия или нехватки электроэнергии сталкиваются владельцы загородных домов и дач. Чтобы не лишать себя всех благ цивилизации, стоит подобрать подходящий автономный источник электроснабжения для своего дома.

Виды автономного электроснабжения для дома

Самыми распространёнными на сегодняшний день автономными резервными источниками электроснабжения являются:

• Топливные генераторные установки Автономка для дома в виде генераторов на жидком топливе больше подходит для временного обеспечения дома электричеством. Бензиновые и дизель-генераторы шумные и требуют постоянного внимания и затрат. Этот вид автономного электроснабжения загородного дома весьма распространён за счёт сравнительно небольшой стоимости оборудования.
• Автономные солнечные электростанции на базе АКБ Автономная система электроснабжения на солнечных батареях является более перспективным решением, так как она может обеспечивать дом электроэнергией на протяжении долгого времени и позволяет сократить расходы на топливо и техобслуживание генератора. Такая автономка для коттеджа изначально дороже генератора, но быстрее окупается, более надёжна и удобна в эксплуатации. Идеально подходит для дачи в летний период.

Состав системы автономного электроснабжения частного дома

Автономка для дачи включает:

• Источник электроэнергии (солнечные батареи).
• Топливный генератор (для затяжных пасмурных дней).
• Аккумуляторные батареи, которые накапливают и сохраняют электричество.
• Инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный.
• Контроллер заряда, предохраняющий батареи от переизбытка поступающей энергии. Электрические приборы, которые используют выработанную энергию.

Выгода автономного электропитания дома

Преимущества автономного электропитания дачи на базе АКБ перед бензиновыми генераторами:

• Бесшумная и комфортная работа.
• Отсутствие вредных выбросов.
• Не требует расходов на топливо и техническое обслуживание.
• Надёжность.
• Компактность.
• Безопасная эксплуатация.

Конечно, цена автономного электроснабжения для дома не низкая, но окупить затраты вы сможете в течение нескольких лет, а служить такая система будет долгие годы.

Задать свои вопросы и заказать установку автономного электроснабжения загородного дома или коттеджа вы можете по бесплатному номеру 8-800-500-20-74.

Автономное электроснабжение дома: выбор системы автономного электроснабжения

 

Говорить о значении и значимости электричества в частном доме, нет нужды. Весь современный быт и комфорт основан на электричестве и его наличии в доме.

Две тенденции автономного электроснабжения дома

По определению, автономное электроснабжение дома предполагает независимость от внешних источников электроснабжения, а точнее от централизованного электроснабжения дома. Всё развитие автономного электроснабжения направлено на создание дома полностью независимого от внешних электрических сетей. Яркий пример на сайте 220-on.ru. При этом нужно получить непросто независимый дом, а дом, где стоимость электроэнергии от автономного источника должна быть сравнима, а лучше меньше, чем от центрального электроснабжения.

Если создавать автономную систему электроснабжения реально, то получить дешевое и удобное электричество от неё пока затруднительно. Именно, поэтому, системы автономного электроснабжения используются, как дополнительные или резервные источники электропитания.

Как выбрать автономное электроснабжение дома

Выбор системы автономного электроснабжения дома зависит от доступности альтернативных источников. Доступность газа, жидкого топлива, солнечной энергии, и т.п., заставляют выбирать из  следующих типов автономных электросистем:

• Автономные электростанции с двигателями;
• Генераторы электроэнергии на природном топливе;
• Аккумуляторные батареи большой ёмкости.

Автономная электростанция с генераторами вращения

Автономные электростанции используют двигатели внутреннего сгорания для выработки электроэнергии. По типу двигателя разделяют следующие автономные электростанции.

• Бензиновая станция;
• Дизельная станция;
• Газовая станция.

Из-за шума, выхлопов и постоянной потребности в топливе, данные электростанции вряд ли можно использовать для постоянного электроснабжения дома.

Генераторы

Более эффективны генераторы, работающие от «природного топлива», а именно, ветра, солнца, движения воды. Данное топливо бесплатно и стоимость электроэнергии определяется лишь стоимостью самих генераторов и их установки.

Инверторные системы и автономное электроснабжение дома

Простая инверторная система состоит из аккумуляторных батарей большой ёмкости, которые подключаются к сети при отсутствии внешнего электропитания. 

Для рационального использования генераторов электроэнергии, используется сложная инверторная система автономного электроснабжения.

Сложная инверторная система, включает генератор или нескольких разнотипных генераторов электроэнергии и системы аккумуляторных батарей. Принцип работы данной системы прост. При необходимости, подключаются аккумуляторные батареи, которые, при необходимости подзаряжаются от автономных генераторов электроэнергии или топливных электростанций. В случае, повышенного электропотребления работают и генераторы (электростанции) и аккумуляторные батареи.

При постоянном наличии солнечной, ветровой или наличии энергии падения воды, можно использовать сложную инверторную систему, как полностью ввтономное электроснабжение дома.

Популярные статьи

 

Автономное электроснабжение дома: как выбрать источник

Оглавление:
Автономное электроснабжение дома: выбор альтернативного источника
Топливные генераторы: как работают системы с их участием
Бестопливные генераторы: принцип работы системы

Нет электричества – нет тепла в доме и многих других удобств. Вопросы, как, а главное, с помощью чего сделать автономное электроснабжение дома, являются насущными для многих людей, проживающих вдали от больших городов. В таких местах перебои с подачей электроэнергии – дело привычное, хотя и неприятное. Да и в черте города они еще пока не являются из рук вон выходящим событием. В этой статье вместе с сайтом stroisovety.org мы подробно рассмотрим вопрос автономного или резервного электроснабжения. Мы разберем два наиболее приемлемых варианта, а вы уже делайте выводы, какой из них больше подойдет для ваших условий проживания.

Какие существуют источники электроснабжения

Автономное электроснабжение дома: выбор альтернативного источника

Вся проблема автономного электроснабжения дома упирается в источники альтернативного электроснабжения, которых на сегодняшний день не так уж и много. Их можно сосчитать на пальцах – это дизельный, бензиновый или ветряной электрогенератор, солнечные батареи и аккумуляторы. Все эти источники обладают как преимуществами, так и недостатками, с которыми необходимо разобраться в первую очередь.

1. Генераторы. Это самый простой и, можно сказать, дешевый способ обеспечить свой дом электроэнергией. Работа устройства основана на принципе сжигания топлива, поэтому если речь идет о такой системе бесперебойной подачи электроэнергии, то она подразумевает создание немалой базы для хранения топлива. Как минимум, в запасе должно находиться литров 200 ДТ, бензина или других горючих материалов. В этом отношении выгодно отличаются газовые электрогенераторы – если к строению подведен газопровод, то проблема с источником топлива решается автоматически. Также отличным решением для обеспечения дома бесперебойной подачей энергии является ветрогенератор, но у него имеется один большой недостаток – как правило, подобные установки имеют немалые размеры, и к тому же для их работы необходим целый комплекс дополнительного оборудования. Но об этом чуть позже, а пока рассмотрим другие источники резервного электроснабжения для дома.

   Как обеспечить дом электроэнергией: генераторы

2. Солнечные элементы. В принципе, если подойти к вопросу, как сделать автономное электроснабжение дома, глобально, то с помощью так называемых солнечных батарей можно не только обеспечить энергией весь дом со всеми его коммуникациями, но еще и продавать электричество на сторону. Кстати, в западных странах такой подход является довольно распространенным явлением – излишки энергии продаются энергетическим компаниям, а их контроль осуществляется посредством специальных счетчиков. Нам до этого еще далеко. Если говорить о недостатках систем солнечного электроснабжения, то здесь можно выделить габариты (чтобы обеспечить дом электричеством, понадобится накрыть батареями всю крышу дома) и, как в случае с ветряным генератором, массу дополнительного оборудования, которое отвечает за накопление и преобразование небольших токов в необходимое для наших нужд напряжение. Как правило, для этого оборудования отводится специальное помещение площадью около 6кв.м.

   Автономное электроснабжение дома: солнечные батареи

3. Аккумуляторные батареи. Только с их помощью полноценное электроснабжение дома не организуешь. Их можно использовать либо в качестве аварийного электроснабжения (временный вариант, призванный обеспечивать энергией дом в течение короткого времени), либо в качестве дополнения к альтернативным источникам электроэнергии (солнечным батареям, ветрогенераторам). Здесь идея простая – пока в сети присутствует электричество, батареи заряжаются, как только оно пропадает, аккумуляторы начинают отдавать энергию в дом через так называемый инвертер, в задачи которого входит повышение напряжения, например, с 12V до пригодных нам 220V.

   Бесперебойное электроснабжение: аккумуляторные батареи

Вот и все – с источниками более или менее разобрались, теперь проясним ситуацию с устройством систем автономного электроснабжения дома.

Топливные генераторы: как работают системы с их участием

Основная задача дизельного, бензинового или газового генератора в работе системы бесперебойного электроснабжения – вовремя включаться в работу и обеспечивать оборудование дома электроэнергией. Также не менее важной задачей этого источника электроэнергии является своевременное его отключение. Как, по-вашему, что произойдет, если столкнутся два встречных потока заряженных электронов? Как минимум выход из строя некоторых приборов, а как максимум пожар со всеми вытекающими последствиями.

Исходя из этого разработана схема и алгоритм включения топливных генераторов в работу. Когда в электрической сети присутствует напряжение, они спят тихим и спокойным сном, но как только оно пропадает, специальное реле замыкает цепь между аккумулятором и генератором, в результате чего он просыпается и начинает вырабатывать электроэнергию. Практически то же самое, только с точностью до наоборот, происходит и при подаче электричества из центральной сети – контактор размыкает цепь генератора, в результате чего он глохнет и снова засыпает.

Автономное электроснабжение: топливный генератор

По такому принципу работает резервное электроснабжение с участием топливных генераторов. Если же речь идет о постоянном электроснабжении, то здесь все еще проще – вместо одного генератора используется два. Второй является резервным и включается в работу только в том случае, когда первый ломается. Также существуют схемы поочередного включения генераторов – такой подход к делу позволяет не перегружать один агрегат. В результате увеличивается его срок службы.

Бестопливные генераторы: принцип работы системы

Автономная система электроснабжения с участием бестопливных генераторов энергии на сегодняшний день является самой сложной. На это оказывает влияние не только технологичность устройств, способных из «ничего» вырабатывать электричество, но и огромный комплекс вспомогательного оборудования, назначение которого заключается в накоплении и переработке электрической энергии в пригодный для наших бытовых приборов ток.

Схема подобных систем работает по достаточно простому принципу, несмотря на сложность используемого оборудования. Ее условно можно разделить на три основные части:

• сам источник электроэнергии, в качестве которого могут выступать и солнечные батареи, и ветрогенератор, и прочие другие маломощные источники тока;
• накопительная часть, состоящая из блока аккумуляторов;
• преобразующая система, в ее основу положен принцип работы инвертора, который и является той частью системы, которая преобразует низкое напряжение в высокое.

Все эти части являются неотъемлемыми составляющими системы автономного энергоснабжения и существовать друг без друга не могут.

Каким должно быть резервное электроснабжение

В заключение несколько слов о том, как сделать источник бесперебойного электропитания своими руками. Здесь все просто. Понадобятся три составляющие: несколько штук аккумуляторов, которые для увеличения емкости соединяются по параллельной схеме, зарядное устройство к ним и инвертор. Пока имеется в сети напряжение, аккумуляторы заряжаются от зарядного устройства, включенного в сеть, а как только энергия исчезает, они начинают выдавать электроэнергию в квартирную проводку посредством инвертора.

О последних устройствах скажу больше – в магазинах их много, и рассчитаны они на потребителей с определенной мощностью. Можно купить инвертер с выходной мощностью на 300Вт, а можно и на 4кВт. От этой мощности зависит количество электроприборов, которые смогут питаться от такого источника. Следует понимать, что чем больше приборов вы хотите питать таким бесперебойником, то тем больше понадобится суммарная емкость аккумуляторов. Неправильно подобранная емкость приведет к быстрой разрядке батарей.

Источник бесперебойного электропитания фото

Вот, в принципе, и все способы, с помощью которых можно сделать автономное электроснабжение дома. Как видите, выбор невелик, но, тем не менее, он есть. Что же касается стоимости таких систем, то некоторым людям она может показаться запредельной, особенно если учитывать расходы на топливо. В этом отношении намного привлекательнее выглядят такие неиссякаемые и абсолютно бесплатные источники электрической энергии, как солнце или ветер – стоят такие системы намного дороже, но они с лихвой окупаются отсутствием затрат на топливо для генератора.

Автор статьи Александр Куликов

Автономные системы электроснабжения для дома на солнечных батареях

Предлагаем Вашему вниманию готовые комплекты систем электроснабжения на солнечных батареях для решения конкретных задач (солнечная электростанция для автомобиля, резервное и автономное электропитание для дачи, системы автономного электроснабжения для дома, инверторные системы бесперебойного энергоснабжения для коттеджа, ИБП, автономный источник питания 12 Вольт для освещения и т.п.)

Все представленные здесь готовые решения являются не просто наборами комплектующих, а реальными системами, прошедшими тестирование в техническом отделе нашей компании и успешно эксплуатирующиеся нашими покупателями. Все готовые решения комплектуются всеми необходимыми кабелями и соединителями, так что покупателю остается только соединить разъемы по прилагающейся схеме, закрепить солнечные панели на крыше или на стене дома и пользоваться ими.

Если Вы не нашли среди готовых комплектов нужного Вам решения, звоните нам по телефону 8 (495) 619-39-43 и мы поможем подобрать оборудование для решения Вашей задачи. Также Вы можете отправить нам заявку по электронной почте или через форму обратной связи.

Каталог солнечных электростанций и ИБП

Использование солнечной энергии для дома становится все популярнее в России. И хотя пока не идет речи об экономии электричества по причине отсутствия государственной поддержки использования возобновляемых источников электроэнергии в частных домах и квартирах, но в тех местах, где нет магистральной электросети, использование энергии Солнца гораздо выгоднее использования топливных генераторов 220/380 Вольт.

Стоимость оборудования загородного дома солнечными батареями достаточно высока. Причем, в Московской области и в средней полосе России выработка электроэнергии от фотоэлектрической станции в зимнее время в 5-10 раз меньше, чем летом. В связи с этим нужно понимать, что автономное солнечное энергоснабжение домов выгодно только в весенне-летний период, а осенью и зимой периодически придется использовать бензиновый или дизельный электрогенератор для подзарядки аккумуляторов при длительной пасмурной погоде.

Кроме фотоэлектрических систем, большое распространение получили инверторно-аккумуляторные системы резервного электроснабжения, которые кроме своей основной функции источника бесперебойного питания при отключении света, обладают также возможностью увеличения мощности сети, используя энергию в аккумуляторах. На основе таких систем возможно создание гибридных систем электроснабжения, отличительной особенностью которых является приоритетное использование солнечной энергии.

 

Системы автономного электроснабжения по низким ценам покупайте в интернет-магазине Solnechnye.RU

Как обеспечить дом электричеством. Системы автономного электроснабжения

Обеспечьте электричеством свой дом есть два способа: подключиться к общей системе электроснабжения или создать собственную автономную систему для производства и распределения электроэнергии.

Также можно выбрать третий вариант — создать смешанную систему, когда подключение к общей системе дублируется автономными источниками.

Зачем нужна автономная система

Казалось бы, значение в системе автономного электроснабжения только одно — это когда рядом с домом нет ЛЭП, а протянуть свою линию слишком дорого.Однако многие домовладельцы создают собственную систему электроснабжения, даже если они уже подключены к общей системе.

Что означает эта автономия?

• В любом случае. Его система защитит от перебоев в подаче электроэнергии в различных случаях. Автономная система тоже не застрахована от аварий и других неприятностей, но если вы создадите дублирующие устройства, то безопасность от аварий достигнет максимума.
• В эконом. Электроэнергия, поставляемая по единой системе, стоит дорого.Создание автономной системы тоже недешево, но многие домовладельцы считают, что это очень быстро окупается и так же быстро становится делом не только дешевым, но и прибыльным.
• По мобильности. Автономная система, построенная на нескольких источниках питания, позволяет быстро реагировать на ситуацию, оставаясь на свету в любой ситуации.

Автономные источники энергии

Откуда берется электричество? Электричество можно получить от плиты.Однако, если принять во внимание фактор времени и усилий, можно серьезно рассматривать только те источники, которые могут работать самостоятельно. По этой причине наиболее популярны следующие способы обеспечения дома электричеством.

1. Двигатель внутреннего сгорания на жидком топливе. Такие генераторы доступны в различных вариантах, но не рекомендуется использовать их в качестве постоянного источника электроэнергии в многоквартирном доме. Причина:

• дороговизна топлива;
• шум генератора;
• наличие выхлопных газов;
• необходимо выделить отдельное помещение или укрытие для генератора.

2. Солнечные батареи, они же генераторы. Это то, что не требует внимания и топлива. Единственное, в чем они нуждаются, — это интенсивный свет, а поскольку природа поставляет это топливо нерегулярно, у них также есть мощные батареи. При наличии последних в условиях большого количества солнечных дней обеспечить дом электричеством вполне возможно.

Окупаемость солнечных генераторов высока, так как некоторые модели могут без проблем работать тридцать лет.

3. Ветровые турбины. Эти установки не менее популярны, чем солнечные батареи. Однако они еще больше зависят от капризов погоды, поэтому нигде нельзя полагаться на этот источник энергии.

4. МиниГЭС. Им нужен водоток с небольшим перепадом высот, чтобы обеспечить эффект падающей воды. На месте такого падения устанавливается небольшая турбина, и электричество будет поступать в ваш дом постоянно, а главное — бесплатно.Под мини-ГЭС вы можете использовать естественный ручей или реку, или вы можете выкопать небольшой канал, который проходит через ваш участок.

Однако такая ГЭС будет работать только в теплое время года, тогда ее придется переключить на другие источники.

Что выбрать?

Трудно дать однозначный ответ. Выбор, конечно же, делается исходя из возможностей и условий. Если ваш дом находится там, где много солнца и ветра, то думать не о чем — установите солнечные и ветряные генераторы.Они будут дублировать друг друга. Если погода вас тоже не балует, придется покупать генераторы на жидком топливе или искать другие варианты.

Сколько стоит?

Исходя из скромных потребностей средний дом — 15,0 кВт за раз, необходимо приобрести:

солнечные генераторы
• — 250 000 руб .;
• ветрогенераторов — около 300 000 руб .;
• мини ГЭС — от 150 000 до 600 000 руб.
• генераторы на жидком топливе — 30 000 — 50 000 руб.

Дешевизна последних Источник энергии иллюзорен, так как его надо умножать на стоимость топлива.

Вывод напрашивается сам собой — если хотите сделать дешево и надежно, сделайте комбинированную систему из разных источников энергии.

Без электричества современный человек как без воздуха, и неважно, в городской квартире с обилием техники или на природе. Перебои с электричеством на даче или полное его отсутствие заставляет искать.Последнее человечество еще не так много придумало: двигатели на жидком топливе, солнечные батареи, ветряные генераторы и аккумуляторы, если не брать в расчет более экзотические и изощренные решения. У всех существующих способов есть недостатки, но если дача или участок без, а строительные работы и несложные хозяйственные дела необходимы, то вам придется выбрать один, а лучше два (чтобы обезопасить) наиболее подходящий вариант автономного.

Что нужно учитывать при выборе автономного источника электроэнергии?

Многие районы страны, как это ни удивительно звучит, до сих пор не подключены к общей системе электроснабжения.Другие страдают от постоянных отключений электроэнергии. Если в регионе нет электросетей, и пора начинать строительство дома, что делать: ждать подключения участка к сети или искать альтернативные решения ? Что делать, если электричество отключают по вечерам, а иногда и днем, а зачастую вообще непредсказуемо? Созерцание и звездное небо — это, конечно, романтично, но без холодильника, лампочки, насоса и прочих благ цивилизации на даче уже сложно.

Рано или поздно каждый пытается найти способ подключить электричество к участку. Универсальной формулы для выбора его лучшего источника не существует, поскольку учитывает множество факторов:

• размер загородного дома, регулярность его посещения, обычное и максимальное количество людей, пребывающих в нем;
• количество устройств, потребляющих энергию. Одно дело, если это пара лампочек, розетка и чайник. Гораздо сложнее решить вопрос с электроснабжением дачного дома, если в нем работает много мощных электроприборов, начиная от нескольких телевизоров и холодильника, заканчивая водонагревателями и насосами;
• особенности региона.В ветреных регионах дорогая, на первый взгляд, ветряная мельница будет наиболее экономичным и быстро окупаемым источником электроэнергии, а в Подмосковье, например, ветер перестанет быть таким выгодным источником энергии;
• блок питания. Если электросетей в регионе нет вообще, а их строительство вряд ли ожидается, специалисты рекомендуют использовать два источника автономного электроснабжения. Этот совет можно проигнорировать, если вы редко бываете в стране.

Естественно, прежде чем выбрать тип и мощность автономного источника электроэнергии, необходимо тщательно рассчитать количество потребляемой энергии .Учитывается количество электроприборов и характеристики потребителей энергии. Общая мощность получается путем сложения потребностей всего и оборудования. Для получения значения лучше скинуть 15-30%, чтобы убедиться и не бояться включить новое устройство. Следует помнить, что для обеспечения максимальной долговечности работы лучше, чтобы генератор работал на 80% своей мощности.

№1. Генератор для дачи: бензиновый, дизельный, газовый

Самый простой и популярный способ решить проблему с электричеством на земле — использовать топливный генератор .По сути, это миниатюрная электростанция, которая работает полностью автономно и преобразует энергию сгорания топлива в электрическую. В качестве топлива используются бензин и дизельное топливо, реже газ. Для производства 1 кВтч энергии требуется в среднем от 0,25 до 0,5 литра топлива.

Использование генераторов электричество в доме проще всего организовать : купил, подключил и может пользоваться, только не забывай вовремя доливать топливо. Это главное преимущество . Главный минус — необходимость постоянно покупать топливо , а если дом большой и в нем много электроприборов, то затраты будут ощутимы.К тому же сам генератор тоже стоит денег, и чем выше его мощность, тем выше цена. Но если сравнить его с ветряком или солнечной батареей, то генератор, конечно, будет дешевле.

Когда генератор является резервным источником энергии , важно, чтобы он не только вовремя был включен, но и своевременно отключался, чтобы не было столкновения двух противоположных потоков заряженных электронов. происходит. Во избежание неприятностей давно разработан алгоритм включения генератора. Если нет центральной электросети , то рекомендуется использовать два генератора: один — основной, второй — резервный и вводится в эксплуатацию, когда заканчивается топливо в первом. Одновременная работа двух генераторов значительно увеличивает срок службы каждого.

От того, на каком топливе будет работать генератор, зависят его мощность, долговечность, шумность, а также эксплуатационные расходы.

Дизель-генератор для дачи

Дизель-электрогенераторы лучше всего подходят для постоянной работы .Долгое время непрерывной работы обеспечивается наличием системы водяного охлаждения. Среди других его преимуществ :

Среди минусов:

Бензиновый генератор для дачи

Бензиновый генератор лучше подходит в тех случаях, когда участок используется время от времени . Он также может работать как резервный источник питания , когда объект подключен к общей сети. В небольшом загородном доме с минимальным набором электроприборов лучше всего себя проявляет бензиновый генератор.Мощность бензиновых генераторов обычно не превышает 7-9 кВт (но можно встретить модели на 15 и даже 20 кВт), и дольше 8 часов непрерывно работать они не могут — сильно нагреваются.

Преимущества :

Минусы :

• низкая эффективность;
• дороговизна бензина.

Уровень шума дизельного и бензинового генератора зависит от типа корпуса и скорости, с которой работает генератор: устройство с 1500 об / мин будет давать гораздо меньший шум, чем эквивалент по мощности, но от 3000 об / мин, но также будет дороже.

Газогенератор для дачи

Газогенераторы позволяют получить самую дешевую энергию, при этом КПД их работы самый высокий, а шум минимальный . Мощность может достигать 24 кВт, генератор может работать круглосуточно, а бензин будет дешевле бензина и дизеля. Это только до тех пор, пока такие устройства не получат широкого распространения, потому что они дорогие, сложны в эксплуатации и требуют подключения к газопроводу, что есть далеко не везде. Тем не менее, некоторые дачники подключают такие генераторы к газовым баллонам.

№2. Солнечные батареи для дачи

Главный недостаток топливных генераторов — необходимость постоянно покупать для них топливо. Этого дефицита лишены генераторы, использующие бесплатную энергию, доступную всем. Это энергия солнца и ветра. Для получения электроэнергии также используют геотермальную энергию, а также энергию воды, но вряд ли эти варианты подойдут для электроснабжения дачного участка.

Если очень просто, то принцип действия солнечных панелей заключается в выбивании электронов из полупроводников, находящихся в фотоэлементе, фотонами света, а направленный поток электронов, как известно из школьного курса физики, — это электричество. .Для обеспечения выработки электроэнергии из солнечного света, ее накопления и дальнейшего использования в бытовых целях понадобится целый комплект оборудования:

Все элементы лучше брать в комплекте — так будет намного проще.

Цены на солнечные батареи сильно зависят от их типа, размера, мощности и названия производителя. Конечно, каждый хочет за свои деньги добиться максимальной производительности и энергонезависимости, поэтому нужно внимательно изучить нюансы погоды в регионе , какой тип солнечных элементов лучше всего подходит для конкретного места:

Какой бы ни вариант вы выбираете, солнечные батареи всегда масса достоинств:

• возможность получить полноценный источник электроэнергии, а энергия солнца идет бесплатно.В развитых странах излишки таких домовладельцев энергии продаются энергетическим компаниям. На отечественном пространстве уже сделаны первые шаги в этом направлении, хотя явление далеко не массовое;
• отсутствие ежемесячных платежей за электроэнергию;
• длительный срок службы;
• экологичность.

Минусы , конечно, присутствуют. Во-первых, невозможность использовать солнечную энергию как полноценный источник электроэнергии в регионах с большим количеством пасмурных дней в году.Снег тоже может стать помехой, поэтому его придется постоянно убирать. К тому же места под весь комплект домашней солнечной электростанции понадобится много: это батареи и оборудование для них. Что касается стоимости, то она изначально высока, но в итоге полностью окупается.

При выборе солнечных батарей обращайте внимание на:

• мощность. Зависит от потребностей конкретного дома и особенностей региона;
• Время автономной работы напрямую влияет на продолжительность периода, в течение которого можно будет получать электроэнергию в ненастную погоду;
• класс работоспособности.Лучше брать батареи класса А;
• наименование производителя. Неплохая продукция таких компаний, как Sunpower, Sanyo, Jinko Solar.

Расчет необходимой мощности — это занятие — кропотливая и грамотная масса точных параметров. Чтобы прикинуть, какие примерно батарейки нужны и ориентироваться на цену, можно провести простой, но очень примерный расчет:

Для получения точных расчетов необходимо изучить дневники погоды в районе Количество пасмурных и солнечных дней за последние годы в конкретном месяце.Только после этого можно будет судить о параметрах аккумулятора и окупаемости. В большинстве случаев даже большой запас не дает возможности использовать солнечную энергию в качестве полноценного источника электроэнергии зимой, поэтому нужен резервный источник питания от бензогенератора.

№3. Ветрогенератор для дачи

Еще один бесплатный источник электроэнергии — ветер, но, как и солнечные лучи, он отличается непостоянством. Основные преимущества , как и у фотоэлементов, это отсутствие необходимости в постоянной закупке топлива и экологичность получаемой энергии. Минусы : дороговизна постройки, необходимость ставить не только сам ветрогенератор, но и дополнительное оборудование (инвертор и аккумуляторы с контроллерами).

На сегодняшний день существует две ветряные мельницы типа :

Главный вопрос, который встает перед тем, кто решил установить ветряк — это даже не его тип, а мощность. Отвечая на вопрос, стоит учесть выработанную, накопленную и потребленную энергию .Поэтому важно посчитать, сколько энергии потребляется, например, в день, какова средняя и пиковая нагрузка. Учитывайте среднюю скорость ветра, количество дней, когда скорость ветра превышает 5 м / с (наиболее благоприятная), и максимальную продолжительность безветренной погоды.

На практике оказывается, что слабый ветер 2-3 м / с дает недостаточную энергию. Поэтому опытным дачникам рекомендуется запастись аккумуляторными батареями большой емкости для аккумулирования энергии, полученной в ветровые дни, и использовать ее в период затишья и слабых ветров.

№4. Инверторные батареи для коттеджей

Аккумуляторы могут использоваться для хранения энергии от различных генераторов, но иногда используется как независимый источник энергии . Естественно, рассматривать такой вариант как способ постоянно подкармливать участок электричеством не стоит, но вот в качестве запаса пойдет . Если вдруг погаснет свет, закончится топливо для генератора или не будет солнечных дней, то можно запитать минимально необходимый набор электроприборов.

Батарея инвертора подключается к общей электросети дома, заряжается от центральной электросети и при перебоях с электричеством отдает энергию сама.

Параметры АКБ подбираются в зависимости от потребностей, с учетом того, сколько энергии потребляет электроприборы в доме и на какой период можно отключать электричество. Например, если вам нужен аккумулятор, который будет выдавать 3 кВт электроэнергии, а с учетом потерь преобразования в инверторе (10%) это будет 3.3 кВт, при напряжении 12 В нужен аккумулятор на 275 А * ч или от 2 до 150 А ч. При выборе аккумулятора учитывайте количество циклов заряда / разряда (чем больше, тем лучше), отдавайте предпочтение моделям с максимальным сроком службы и не используйте автомобильные аккумуляторы, несмотря на то, что по всем параметрам они кажутся быть подходящими — для их безопасной эксплуатации необходимы определенные условия.

Наконец

Для получения энергии также оборудованы мини-ГЭС, но для этого требуется доступ к источнику воды, поэтому этот метод не нашел распространения. Если загородный дом используется круглый год , то лучше вложить деньги в ветрогенератор или солнечные батареи (хотя это более выгодно) и застраховаться топливным генератором. Если дача используется изредка , то можно обойтись только с генератором, а если электричество на участке еще есть, но просто обслужить его по графику или с перебоями , то вариант — аккумулятор или бензиновый генератор .

Если в вашем доме нет доступа к ЛЭП, то не обязательно тратиться на подключение к централизованным электросетям, есть еще вариант — автономная система.Этот метод, несомненно, связан со значительными затратами, однако вы будете полностью независимы от сетей, а получаемая электроэнергия не нанесет вреда окружающей среде.

Когда автономные системы электроснабжения рентабельны

Прокладка новых линий электропередачи требует значительных затрат, а если вам также потребуется установить подстанцию, количество подключений увеличится в разы. И эти деньги пойдут на приобретение оборудования, которое не станет вашей собственностью, а будет принадлежать местным энергосетям.Таким образом, автономная система может стоить меньше (при учете платежей за электроэнергию), чем подключение к линии электропередачи.

Стоит отметить и тот факт, что автономная система будет вашей собственностью, при правильном уходе она прослужит очень долго, а вы, регулярно проверяя ее состояние, обезопасите себя от внезапных отключений.

Если вы живете в регионе с подходящими климатическими условиями, стоимость энергии, вырабатываемой автономной системой, может быть ниже, чем при подключении к централизованной сети.

Такой способ производства электроэнергии абсолютно безопасен для окружающей среды, поэтому всегда «полезен» для природы. Заботу об окружающей среде можно и нужно проявлять всеми доступными способами.

Виды систем автономного электроснабжения

Существуют разные типы источников электроэнергии: бензиновый или дизельный (ГТГ) генератор, ветряная электростанция, фотоэлектрическая (солнечная) батарея, малая гидроэлектростанция.

Желательно иметь не один, а два источника энергии, в этом случае вы будете полностью застрахованы от перебоев в работе.Как правило, в качестве дополнительного источника используется ЖТГ. Потребности в нем может и не возникнуть, обычно этот источник простаивает, однако может пригодиться в любой момент.

Второй необходимый элемент — аккумулятор. Без него автономная система существовать не может, так как возобновляемый ресурс нестабилен. В аккумуляторе накапливается электричество, и у вас всегда есть доступ к электричеству. Даже для систем, где источником является генератор, вам нужна аккумуляторная батарея, которая позволяет отключать ее на время и непрерывно использовать электричество.

Другой важной частью автономной системы электроснабжения является инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный. Необходимость вызвана большими потерями в проводах постоянного тока. Кроме того, для большинства устройств требуется переменный ток 220 В, который вы можете получить от инвертора.

Обязательно приобретите контроллер заряда аккумулятора, это отдельный, а иногда и встроенный инвертор. Задача контроллера, следить за состоянием батареи и не допускать полной разрядки и подзарядки.

В стоимость автономной системы электроснабжения также входит все необходимое оборудование: кабели, автоматы, щиты, система заземления, переключатели и т. Д.Подробнее о ценах на автономные системы водоснабжения вы можете прочитать на сайтах специализированных компаний, которые занимаются проектированием и установкой таких систем.

На что нужно обратить внимание

Прежде всего, нужно позаботиться о напряжении, чем выше энергоэффективность, тем ниже затраты в долгосрочной перспективе. Так, например, светодиодные лампы потребляют в 10 раз меньше энергии, чем лампы накаливания. Речь идет не только об экономии самой энергии, но и об экономии системы.Меньшая мощность источника энергии — это значительное снижение стоимости автономной системы. Кроме того, вам понадобится батарея меньшего размера, что также повлияет на оценку.

Перед тем, как выбрать систему автоматического электроснабжения, необходимо провести экономические расчеты. Даже если основная цель данной установки не в экономической выгоде, а, например, в экологической безопасности, необходимы расчеты. Без них вы не сможете представить не только общую сумму, но и окончательную стоимость каждого киловатта полученной энергии.

Для экономических расчетов необходима информация о естественных возможностях или препятствиях. Например, ветряные электростанции, расположенные в Московской области, будут вырабатывать только 10-15% своей номинальной мощности, такой источник энергии для этого региона будет нерациональным выбором. Солнечные батареи тоже подходят только для некоторых регионов России, где количество солнечных дней намного больше, иначе рентабельность автономной системы снижается.

Также необходимо ознакомиться со всей технической и юридической литературой, проконсультироваться со специалистами в этих областях.Только после этого вы можете принять решение об установке автономной системы с выбранным источником энергии.

Не забывайте, что об этой установке необходимо позаботиться. При подключении к линии электропередачи все затраты на замену устаревшего оборудования, а также на техническое обслуживание ложатся на местные электросети, а в случае автономной системы электроснабжения — на вашу ответственность. Самые простые системы ухода — это системы с питанием от фотоэлектрических батарей. Вам необходимо составить план обслуживания и следовать ему.Помните, что чем больше вы заботитесь об автономной системе электроснабжения, тем дольше она вам прослужит, тем больше денег вы сможете сэкономить.

Еще один совет, который подходит домовладельцам, у которых уже есть подключение к сети — не выключайте. Вы будете платить только за потребленную вами электроэнергию, а ее количество будет сведено к минимуму. Существующее подключение — это ваш резервный источник питания, который понадобится только в том случае, если не работает основной. Кроме того, некоторые сети используют избыточную энергию, генерируемую автономными системами.Так можно не только сэкономить, но и заработать.

Стремительный рост цен на электроэнергию заставляет дачников искать альтернативу централизованному снабжению кондиционерами.

В том же месте, где перспектива электрификации отодвигается на многие годы или затраты на подключение к внешним сетям слишком высоки, на первый план выходят автономные установки.

Слабо разбираясь в тонкостях энергоснабжения, далеко не каждый способен проанализировать, какое автономное электроснабжение загородного дома экономически выгодно.Постараемся помочь в этом вопросе и рассмотрим три возможных варианта блока питания: бензиновый генератор, преобразователь аккумулятора и солнечная батарея.

Основными критериями выбора преобразователя аккумуляторной батареи и солнечной батареи являются: стоимость оборудования, срок его эксплуатации до списания и то, каким результирующим фактором является цена 1 кВт электроэнергии, произведенной за это время.

Для бензинового генератора расчет будет другим. Здесь на первом плане расход и цена топлива.Используя эти параметры и учитывая стоимость самого генератора, получаем цену 1 киловатт-часа «бензиновой» электроэнергии.

Инверторный бензиновый генератор

На сегодняшний день этот агрегат чаще всего используется для резервного электроснабжения загородных домов. Причина такой популярности — доступная цена генератора и простота использования. Никакой установки и регулировки. Налил бензин, нажал кнопку и зажегся.

Однако любой комфорт имеет свою цену, а в бензогенераторе она очень высока.Давайте посчитаем, сколько один киловатт-час электроэнергии поставляет этот прибор.

Для расчета берем однофазный генератор HERZ IG2200E (Германия) мощностью 2 кВт.

• Стоимость покупки — 21000 руб.
• Ресурс генератора 4000 часов.

Стоимость киловатта рассчитывается следующим образом:

При нагрузке 2000 Вт расход бензина АИ-92 по паспорту генератора равен 1.4 литра в час (стоимость топлива принята равной 36 рублям). Получаем цену 1 кВт * ч = 36х1,4 / 2 = 25,2 руб.

Делим стоимость генератора на его моторесурс и получаем: 21000 руб. / 4000 часов = 5,25 руб.

В итоге стоимость 1кВт * ч = 25,2 + 5,25 = 30,45 руб.

Стоимость 1 киловатт-часа сетевой электроэнергии для Московской области в первом полугодии 2016 года составляет 5,03 рубля. Мы видим, что бензиновый генератор оказался в шесть раз дороже.

Выводы:

• Использовать бензиновый генератор для длительного электроснабжения дома невыгодно.
• Использование генератора (за исключением установок с автозапуском) требует присутствия человека — для запуска, доливки топлива и контроля работы.

Применение бензогенератора на даче экономически оправдано только как аварийный или резервный источник питания. При отсутствии внешних электросетей его лучше эксплуатировать непродолжительное время (4-5 часов в день).

Сегодня многие производители выпускают универсальные установки, работающие как на бензине, так и на баллонном газе. Поскольку стоимость сжиженного газа почти в два раза меньше, чем у бензина, получать электроэнергию из этого вида топлива экономичнее.

Аккумуляторный инвертор

Принцип работы данного агрегата — циклическая зарядка мощных аккумуляторов и их последующий медленный разряд в электросеть дома. В этом случае в специальном устройстве-инверторе ток аккумулятора преобразуется из постоянного с напряжением 12-24 В в переменный 220 В.

Такие автономные источники питания нужно заряжать от квартирной сети в городе, а на даче использовать электроэнергию, которая является стоковой батареей.

Домашние умельцы должны знать, что штатный стартерный аккумулятор от авто на такой преобразователь не подойдет. Создает мощный ток за короткое время. Здесь нужен небольшой ток, который питает сеть несколько часов. Поэтому инверторный преобразователь работает со специальными необслуживаемыми аккумуляторами, которые в 3-4 раза дороже автомобильных аккумуляторов той же емкости.

Высокая стоимость в данном случае себя оправдывает. Срок службы таких аккумуляторов составляет 8-9 лет, в то время как автомобильные аккумуляторы служат не более трех.

Стоимость комплекта аккумуляторного преобразователя, состоящего из инвертора и двух аккумуляторов по 200 Ач, составляет около 110 000 рублей.

Необходимая емкость аккумуляторов для его работы определяется по формуле:

Емкость аккумулятора (Ач) = Потребляемая мощность (Вт) x Время разряда (ч) x КПД (0.7) * 1,2 (коэффициент безопасности) / Напряжение аккумулятора (В)

Получается, что для обеспечения током бытовой техники общей мощностью 1500 Вт в течение 5 часов нам потребуются аккумуляторы емкостью 1500х5х0,7х1,2 / 12 = 446 Ач. Это почти столько, сколько предлагается покупателю в комплекте за 110000 рублей.

Для 8 лет автономной работы потребуется 21 600 киловатт-часов электроэнергии для его зарядки по «городской» цене 5,03 рубля.

Стоимость одного автономного киловатта в данном случае определим так:

• Стоимость электроэнергии на зарядку аккумуляторов (на 8 лет эксплуатации) 21 600 х 5.03 руб. = 108 648 руб.
• Стоимость оборудования 110 000 руб.

Всего мы получили 218 648 руб. Цена одного киловатта 218 648/21 600 = 10,12 руб. Как видим, аккумуляторный преобразователь дает электроэнергию в 3 раза дешевле бензинового генератора (10,12 против 30,45 руб.) И в 1,7 раза дешевле газогенераторного агрегата.

Солнечная батарея

Для рассматриваемых технологий автономного электроснабжения загородного дома необходима внешняя поддержка (бензин и электричество).Солнечная батарея выгодна тем, что берет энергию прямо на месте. Она не нуждается в дозаправке и подзарядке аккумуляторов. Он не отравляет воздух выхлопными газами и не создает шума.

Гарантийный срок эксплуатации современных солнечных батарей 25 лет. Этого вполне достаточно для полной окупаемости затрат и снижения стоимости киловатт-часа.

Рассмотрим подробнее, что может дать дачу солнечная автономная электроэнергия и насколько выгодно ее использование.

Стоимость солнечных батарей не назовешь низкой. Так за монокристаллическую гелиопанель, вырабатывающую 150 Вт электроэнергии в час, придется заплатить от 11000 рублей.

На практике при использовании солнечной энергии следует говорить не об одной батарее, а о полной фотоэлектрической станции. Он состоит из 4 солнечных панелей, двух мощных батарей емкостью 200 Ач каждая, инвертора напряжения (преобразует постоянный ток 12 вольт в переменный ток 220 вольт) и контроллера.

За один солнечный день такая система производит 2.5 кВтч электроэнергии. Этого достаточно, чтобы запитать небольшой загородный дом. Принимая во внимание пасмурные дни, предположим, что средняя выработка электроэнергии составляет 1,5 кВт / час в сутки.

При средней стоимости «солнечного» комплекта 130 тысяч рублей он проработает минимум 25 лет. Батарейки не так уж и много живут, так что за это время придется их менять 2 раза. Стоимость аккумуляторов 30 000 руб. Затраты на весь период эксплуатации солнечной электростанции составят: 130 000 + (30 000х2 = 60 000) = 190 000 руб.

За 25 лет станция будет вырабатывать 1,5 кВтч * 365 дней * 25 лет = 13688 кВтч. Разделив стоимость затрат на солнечную станцию ​​на общее количество полученной электроэнергии, получим 13,9 рубля за киловатт. Это в 2,75 раза дороже сетевого тарифа, но при этом гарантирует пользователю полную энергетическую независимость.

Если учесть, что солнечные технологии не стоят на месте, вскоре мы получим более емкие и дешевые аккумуляторы, а также аккумуляторы с повышенным КПД и сроком службы.

Подводя итоги нашего мини-исследования, представим оценки рассмотренным вариантам . Итак, наибольшую стоимость автономной электроэнергии дает бензиновый генератор (в 6 раз дороже, чем сетевой). На втором месте сразу две установки: газогенератор и солнечная станция.

Формально пальму первенства придется отдать аккумуляторному преобразователю, так как у него самая низкая цена на энергоносители (10,12 руб.). Однако с этим можно утверждать и от солнечной батареи.Он полностью автономен и не загрязняет воздух вредными выбросами.

автономных энергетических систем | Модернизация сети

NREL исследует автономные энергосистемы, применяя новые концепции, такие как автономные системы в электрические сети.

Автономные энергетические системы позволят электросетям реагировать быстро и быстро. гибкость, необходимая для надежного управления миллионами уникальных устройств.Этот решение было продемонстрировано на реальных энергосистемах и с приложениями, которые включают ветряные и фотоэлектрические (PV) электростанции, здания и парк электромобилей — и это готов к использованию для энергетических переходов повсюду.

Автономные энергетические системы могут масштабироваться от сотен до миллионов устройств.

Автономные энергетические системы: переосмысление оптимизации и управления будущими энергетическими системами

Посмотрите наш видеообзор автономных энергетических систем.

Текстовая версия

Ключи к распределенной энергии

Идея автономных энергетических систем заключается в декомпозиции крупномасштабного управления сетью. в решения меньшего размера, чтобы центральные операторы не были перегружены данными и коммуникации.Чтобы это стало реальностью, NREL разработал алгоритмы управления с особым цели:

• Работа в реальном времени — достаточно быстро для сетей, которые балансируют нагрузку и генерацию каждые второй
• Асинхронные данные и управление — для отклонений в энергоресурсах и задержек в связи
• Надежность — включая восстановление после сбоя и устойчивость к сбоям, отключениям, и сбои связи
Масштабируемость
• — с дизайном, который можно удобно масштабировать для управления сотнями миллионов устройств.

Преимущества автономного управления

С автономным и децентрализованным контролем каждой нагрузки или ресурса энергосистемы может способствовать стабильности и экономии. Алгоритмы NREL обеспечивают автоматическое разделение на острова и защита для отказоустойчивости системы, а оптимизация в реальном времени позволяет эффективно использовать переменной возобновляемой энергии, такой как ветер и солнце.Автономное управление снижает стоимость эксплуатации и поддерживает оптимизированную интеграцию возобновляемых источников энергии и инновационных технологии — потенциально также способствующие будущим рынкам трансактивной энергии.

Нет ограничений для крупномасштабного контроля

NREL продемонстрировал автономные энергетические системы в различных приложениях и средах. и последовательно показали, что децентрализованный контроль может решить проблему широко распространенных распределенные энергоресурсы.Демонстрации проведены на:

Моделируемые городские районы с более чем 10 миллионами различных энергетических устройств

Экспериментальные ветровые и фотоэлектрические экспериментальные платформы NREL

Коммерческая микросеть, которая включает генераторы водорода, микротурбины и водные гибридные ионные батареи

Жилой район с нулевым потреблением энергии

Более 100 управляемых устройств, включая инверторы, электромобили, аккумуляторы и микроконтроллеры.

Семинары и презентации

Автономные энергетические системы: переосмысление оптимизации и управления будущими энергетическими системами (2021 г.)

Автономная оптимизация и управление энергетическими системами, 14-й Всемирный конгресс по структурной и междисциплинарной оптимизации (2021 г.)

Семинар по автономным энергетическим системам (2020)

Инновационные методы оптимизации и управления для автономных систем с высокой степенью распределенности (2019)

Семинар по автономным энергетическим сетям (2017)

Публикации

Автономные энергосистемы: управление сетями будущего с большим количеством распределенных Энергетические ресурсы, IEEE Power and Energy Magazine (2020)

Распределенная минимизация затрат на производство электроэнергии при распределении на основе потребителей Сети, Американская конференция по контролю, (2020 г.)

Хорошие сети — хорошие соседи, IEEE Spectrum (2020)

Оптимизация распределительных сетей на основе обратной связи в реальном времени: унифицированный подход, транзакции IEEE по управлению сетевыми системами (2019)

Оптимизация в Интернете как контроллер обратной связи: стабильность и отслеживание, Транзакции IEEE по управлению сетевыми системами (2019)

Первично-двойные онлайн-методы с обратной связью по измерениям для изменяющейся во времени выпуклой оптимизации, Транзакции IEEE при обработке сигналов (2019)

Седловая динамика для оптимизации на основе распределенной обратной связи, IEEE Control Systems Letters (2019)

Оценка направления ветра с использованием данных SCADA с оптимизацией на основе консенсуса, Wind Energy Science (2019)

Работай с нами

Мы стремимся развивать автономные энергетические системы еще дальше — чтобы применить концепцию к более широкому разнообразию и большему масштабу энергосистем, а также к непрерывной разработке новых принципы надежного и эффективного управления сетью.Партнеры, которые заинтересованы в работая с NREL для развития их энергетических систем, рекомендуется подключаться и учиться более.

Контакт

[email protected]
303-275-3912

Автономная власть — обзор

2 Теория

Формирование европейского государства было многомерным процессом, но большинство теорий государственного строительства по-прежнему одномерны.Следовательно, многофакторная трехуровневая теория государственного строительства, которая объединяет (а) микроуровень индивидов и групп, (б) мезоуровень политической системы и (в) макроуровень общества, представляет собой более многообещающее предложение (Reinhard 1992).

Государственное строительство начинается на микроуровне с корыстной жажды власти отдельных людей, часто с конкурентного преимущества владения королевской властью. До существования государства как абстрактного института необходимая надличностная преемственность обеспечивалась династией.Династическое государственное строительство заключалось в устранении или, по крайней мере, в контроле над соперничающими обладателями автономной власти, начиная с догосударственной фазы истории — дворянством, церковью, городскими и сельскими общинами — с целью установления монополии на власть. Чтобы добиться успеха, династиям требовалась помощь правящих элит, которые в своих интересах сделали рост государственной власти своим делом. В конечном итоге адвокаты буржуазного происхождения оказались более подходящими для этой роли, чем члены церкви или дворянства, потому что, в отличие от последних, адвокаты обязаны своим статусом и властью служению монархам.

Глубокие изменения на мезоуровне политической системы явились результатом успешного использования войны, религии и патриотизма с целью расширения династической власти. Существовавшее ранее соперничество европейских монархов неизбежно росло вместе с их властью, потому что стало необходимо опережать своих соседей, расти за их счет и, в свою очередь, защищать себя от тех же целей. Следовательно, им требовались постоянно растущие армии и деньги во все возрастающем количестве, чтобы заплатить им.В решающей фазе своего роста современное государство было военным государством, которое расширило свои налогообложение, управление и аппарат принуждения, главным образом, для ведения войны.

Это привело к циклическому процессу, циклу принуждения-извлечения (Finer 1997) и, наконец, к внутренней и внешней монополии насилия. В конце концов, войну ведут только государства. Частные войны, такие как вендетты или вражды, восстания знати или народа, больше не были законными при могущественном военном и полицейском государстве. «Необходимость» в служении общему благу служила ключевым аргументом, узаконившим этот рост государственной власти.Но когда конкурирующие «конфессиональные» церкви после протестантской Реформации потеряли большую часть своей автономии в пользу государства — цену, которую пришлось заплатить за политическую защиту, — религия стала инструментом эмоциональной идентификации подданных со своей страной. «Католик» и «баварский», «польский» или «испанский» стали почти синонимами, с одной стороны, так же как «протестантский» и «английский», «прусский» или «шведский» — с другой.

Существенный вклад был внесен социальной и культурной средой на макроуровне.Во-первых, геоисторическая множественность Европы была стимулом для роста государственной власти через цикл принуждения и изгнания. Результатом стал стабильный плюрализм внутренне строго унитарных государств — исключительный случай во всем мире. Универсальные империи никогда не имели шанса в Европе; Священная Римская империя немцев была в лучшем случае первой среди равных. Но внутреннее единство не было реализовано до конца восемнадцатого, девятнадцатого, а в некоторых случаях даже двадцатого века. Долгое время большинство монархий состояло из нескольких частей с неравным статусом, таких как Кастилия и Арагон или Полония и Литва.

Повсюду монархам приходилось сталкиваться с мощной системой автономного местного дворянского правления, с одной стороны, с общенациональной сетью частично автономных городских и сельских общин, с другой, опять же с европейской спецификой. Кроме того, до Реформации Церковь считала себя независимым сообществом, в некотором смысле даже государством перед государством. Этот исключительный европейский дуализм духовного и мирского в сочетании с столь же уникальным политическим плюрализмом оказался предпосылкой политической свободы, хотя ни церковь, ни государство, ни дворяне, ни городские олигархии не выступали за какую-либо свободу, кроме своей собственной.Наконец, сильное положение церкви объясняется ее ролью хранителя латинской культуры. Римское право, в некоторой степени преобразованное в каноническое право Церкви, прямо или косвенно доказало основополагающее значение не только для построения монархического государства, но и для свободы личности и собственности.

Энергетический самодостаточный подход на основе био-водорода

Abstract

После парникового эффекта и глобального энергетического кризиса поиск источников чистой альтернативной энергии и разработка приложений для повседневной жизни стали неотложными задачами.В этом исследовании предлагается разработка «автономного дома» с упором на использование современных технологий зеленой энергии для снижения нагрузки на окружающую среду, достижения энергетической автономии и разумного использования энергии для создания устойчивой и комфортной среды обитания. Двумя атрибутами домов являются: (1) самодостаточный энергетический цикл и (2) автономный контроль энергии для поддержания экологического комфорта. Таким образом, автономный дом сочетает в себе энергосберегающий пассивный дизайн, снижающий выбросы углерода, с активными элементами, необходимыми для поддержания комфортной среды.

Ключевые слова: Производство водорода путем темной ферментации, топливные элементы с протонообменной мембраной, пассивный дизайн, активное оборудование, технология экологически чистой энергии

1. Предпосылки и цели

Усилия по продвижению применения и использования энергии с начала Результатом 20 века стало изобретение многих видов энергоемкого активного оборудования и бытовой техники. В связи с растущим осознанием уязвимости экологической среды Земли с конца 20 века защитники окружающей среды пропагандируют энергосберегающий пассивный дизайн.После парникового эффекта и глобального энергетического кризиса рассвет 21 века заставил мир столкнуться с противоречием между энергосберегающим устойчивым пассивным дизайном и энергоемким активным дизайном, отвечающим требованиям комфорта. Это привело к новой парадигме разумного использования энергии. Сообщества и жилища должны использовать новые методы, такие как датчики, аккумуляторные батареи и преобразователи энергии, чтобы улучшить домашнюю среду [1]. В этом исследовании предлагается разработка «автономного дома на основе энергии биоэнергетики», использующего альтернативную энергию в сочетании с датчиками окружающей среды, компьютерными технологиями и активными архитектурными элементами для улучшения некоторых недостатков производительности пассивных домов.

2. Ретроспектива литературы

«Автономный дом» определяется как дом, который может функционировать независимо от поддержки и услуг со стороны общественных объектов [2]. Однако движение автономных домов не требует, чтобы пользователи вели уединенный и скудный образ жизни. Ключевой характеристикой автономного дома является использование технологий зеленой энергии для снижения нагрузки на окружающую среду, а также создания устойчивой, высококачественной и комфортной среды обитания. В области архитектуры «автономия» имеет два значения: автономное управление и самодостаточность [3].Автономия означает, что человек может самостоятельно управлять своими делами и принимать независимые решения без влияния или контроля со стороны других [4,5]. Самодостаточность означает, что можно поддерживать самообеспеченность такими ресурсами, как еда, вода и энергия [6].

Хотя автономия и самодостаточность применяются к различным ситуациям в разных областях обучения и предметах, на самом деле они являются частично совпадающими понятиями, которые довольно трудно различить. В социологии самодостаточность используется для описания образа жизни людей, живущих на обочине общества [7].Что касается политики социального обеспечения, программы самообеспечения призваны помочь семьям с низкими доходами обрести экономическую независимость [8,9]. В области городского планирования одно предложение призывает к строительству самодостаточных индивидуальных домов вокруг большого общего дома с общими удобствами, чтобы преодолеть отчуждение современных подразделений и создать совместную жилую среду [10]. В архитектуре автономные легкие дома относятся к жилищам кочевых народов. Конечно, кочевничество также рассматривается как образцовый самодостаточный образ жизни.В области защиты окружающей среды автономия в последнее время стала ключевым принципом в технологиях зеленой энергии и использовании водных ресурсов [11–14]. В Нидерландах самодостаточность представляет собой концептуальную основу, включающую как технологическую, так и экологическую политику [15]. Использование чистой энергии и бытовой техники — необходимые условия для комфортной жизни [16]. Тем не менее, проживание в автономном доме не означает, что его жители должны вести жизнь кочевников или людей, находящихся на маргиналах.Вместо этого в автономном доме применяются альтернативные источники энергии и другие соответствующие технологии в соответствии с принципом автономии и, таким образом, снижается зависимость от ископаемого топлива и сокращаются выбросы углекислого газа, чтобы улучшить глобальное потепление, сохраняя при этом высококачественную среду обитания.

Стремление к энергетической и ресурсной автономии все еще вызывает много споров. Согласно книге 2004 г. « Почему глобализация работает, » экономиста Вольфа [17], защитника рыночной экономики, разделение глобальной экономики на самодостаточные регионы или отдельных лиц вызовет разворот и крах глобализации. это происходит с 1960-х годов, что приведет к атрофии цивилизации.Недавнее принятие Китаем защитной политики продовольственной самообеспеченности, направленной на обеспечение продовольственной безопасности, стало сильным ударом по рыночной экономике. Тем не менее, целенаправленное продвижение рыночной экономики также является весьма сомнительной стратегией. Во времена нехватки продовольствия в мире Япония, которая изначально была самодостаточной в рисе, фактически использовала рис для производства автомобильного топлива и разработала «машину для рисового спирта». Но хотя это расширило возможности применения и повысило ценность продовольственных культур, скептически настроенные японские исследователи считают, что это приведет к увеличению цен на продовольствие и приведет к трудно решаемой нехватке сырья [18].Король Таиланда Пумипон выступает за экономическую самодостаточность, делая упор на региональном или индивидуальном стремлении к энергетической и ресурсной автономии. Помимо преимуществ самодостаточности и независимого контроля, автономия также может обеспечить энергосбережение и сокращение выбросов углерода за счет ограничения торговли и транспортировки энергии и ресурсов [19]. Область экономики основана на предпосылке, что человеческие потребности безграничны, а ресурсы ограничены; он подчеркивает функционирование рыночного механизма, но игнорирует влияние таких нерыночных факторов, как возобновляемые ресурсы и влияние на экологию на экономические системы.Естественный мир в конечном итоге поддерживает человеческие экономические системы. Эксплуатация человеком окружающей среды в течение последних сорока или пятидесяти лет вызвала огромные разрушения и, скорее всего, будет иметь необратимые последствия [20]. Такие вопросы, как автономия, проводить ли локализацию или глобализацию и поддерживать ли экономическую самодостаточность или рыночную экономику, остаются весьма противоречивыми. Наконец, очень сложный вопрос — как использовать архитектурный дизайн для сохранения автономии в энергии и ресурсах.

Термин «автономный дом» был впервые предложен Александром Пайком, целью исследования которого было разработать систему обслуживания дома, которая могла бы снизить потребление местных ресурсов [21]. В 1975 году Вейл определила автономный дом как дом, который может функционировать независимо и не требует дополнительных затрат со стороны близлежащих коммунальных служб. Этот тип дома не нужно было подключать к таким услугам, как газ, вода, электричество или канализация; он использовал альтернативные источники энергии, такие как солнечная энергия или энергия ветра, и мог очищать собственные сточные воды и сточные воды.Таким образом, он не производил никаких загрязнений и не тратил впустую энергию. Первый автономный дом, согласующийся с теорией, был спроектирован и построен в 1993 году создателями автономного дома Брендой и Робертом Вейлом [22]. Этот дом обеспечивает автономию в области водоснабжения, энергетики, канализации и очистки сточных вод, а также производит электроэнергию для использования в городе. Конечно, многие построенные сооружения, соответствующие принципу автономии, долгое время существовали в естественных экологических системах. Например, курганы термитов используют некоторые ключевые принципы пассивного дизайна.представлены четыре структуры, воплощающие принципы автономного проектирования, и обсуждаются их функции / размер, расположение, ключевые технологии, принципы проектирования и значение исследований.

Таблица 1.

Анализ зданий с применением автономных принципов.

Имя Пункт	Курганы [23]	Автономный дом [22]	Жилищный проект Хокертона [24]	Самостоятельный небоскреб [25]
Иллюстрация
Дизайнер / год	Термиты / неизвестно	Бренда и Роберт Вейл / 1993	Бренда и Роберт Вейл / 1998	Мэтью Спаркс / запланировано
Функция	Подземный дом	Частный дом		Офисная башня
Расположение	Африка	Ноттингемшир, Англия (центр города)	Хокертон, Англия (пригород)	Эр-Рияд, Дубай и Бахрейн (побережье)
Ключевые технологии и принципы проектирования	Termite курганы имеют пассивную конструкцию, регулирующую воздушный поток и сохраняющую энергию.Курганы дают термитам автономию: помимо обеспечения комфортной среды обитания, курганы также способствуют росту грибов (которые утилизируют отходы термитов).	Энергия получается от солнца и ветра; дождевая вода собирается для использования в качестве питьевой. Дом построен с максимально возможным использованием переработанных и местных материалов.	Энергия, водоснабжение и очистка сточных вод общины обеспечиваются системой с нулевым выбросом углекислого газа; продукты питания выращиваются по технологии пермакультуры.Сообщество состоит из пяти модульных одноэтажных засыпок. Модульная конструкция упрощает строительство домов и снижает расходы.	Цилиндрическая форма башни обеспечивает минимальную площадь воздействия солнечных лучей и, таким образом, снижает потребность в энергии для кондиционирования воздуха. На крыше есть ветряная турбина, солнечные батареи и аккумуляторные батареи для аварийного использования. Солнечные батареи на море вырабатывают энергию из водорода, извлекаемого из морской воды. Энергия хранится в водородных топливных элементах для использования в ночное время.
Значение для исследований	Сканирование и компьютерное моделирование термитников предоставили исследовательскую модель для пассивного энергосбережения и удаления отходов.	Этот дом, расположенный в центре современного западного города, демонстрирует автономный и устойчивый образ жизни.	Ограничения по контрактам на строительство домов, общественное планирование и аренду формируют это кооперативное автономное сообщество.	Использует современные экологически чистые технологии, поддерживает устойчивое развитие окружающей среды и создает высококачественную комфортную среду обитания.

3. Теоретическая основа

В соответствии с определением автономного дома, ретроспективой литературы и анализом случаев, с макроскопической точки зрения, автономное проектирование дома включает в себя три области: устойчивую окружающую среду, архитектурное проектирование и энергетические приложения. ().Обращаясь к микро-точке зрения, соображения устойчивости и применения энергии включают (1) технологию зеленой энергии (возобновляемые источники энергии, такие как солнечная энергия, энергия ветра, энергия биомассы, гидроэнергетика (включая разность потенциалов и приливную энергию) и термоядерный синтез), (2) видение и цели, (3) факторы выбора зеленой энергии и оценка осуществимости. Что касается энергетических приложений и архитектурного проектирования, элементы включают (1) цикл самообеспечения, (2) преобразование и форму энергии (включая преобразование и расчет энергии и работы, соответствие между входами и выходами и методы обработки), (3) поддержка здания система и (4) оценка осуществимости.Архитектурный дизайн и соображения устойчивости включают (1) автономную среду (расположение дома, планировку и размер), (2) автономное проживание (независимые жилища или форма кооперативного сообщества) и (3) автономный дом (принципы пассивного проектирования, дополнительное использование активного оборудования для повысить производительность) ().

Макроскопическая перспектива автономных домов.

Микропредметы в автономных домах.

4. Моделирование и эмпирические исследования

4.1. Видение и цели

Автономный дом на основе био-водородной энергии предполагает, что в течение десяти лет технология водородной энергетики достигнет уровня зрелости, позволяющего использовать ее во многих повседневных применениях.Когда это время придет, каждая семья сможет установить «резервуар для брожения, вырабатывающий водород», похожий на септик, и водородные топливные элементы размером примерно с кондиционеры на окнах. Если проектная цель производства водородной энергии, удовлетворяющая средней потребности домохозяйства в электроэнергии 3 кВт, может быть достигнута, на каждые 200 000 домохозяйств потребуется на одну тепловую электростанцию ​​меньше (т. Е. Вырабатывающую в среднем 600 МВт). Распределенные электрические системы в домашних условиях могут снизить зависимость от крупных центральных электростанций и, таким образом, достичь целей энергосбережения, сокращения выбросов углерода и энергетической автономии.

4.2. Технология «зеленой» энергии и био-водородная энергия

Принимая во внимание стремление к автономному производству и потреблению электроэнергии в домашних условиях, какая форма альтернативной энергии является наиболее подходящей в качестве основного источника энергии для домашних хозяйств? Этот вопрос давно вызывает у энергетиков и экономистов. Согласно рекомендации исследовательской группы по применению био-водородной энергии Университета Фэн Чиа, система с наибольшим коммерческим потенциалом представляет собой «систему выработки энергии на основе био-водорода в реальном времени», состоящую из установки для производства водорода темного брожения (анаэробный биореактор с непрерывным перемешиванием, CSABR) и топливных элементов с протонообменной мембраной (PEMFC).Этот тип системы может генерировать возобновляемую энергию, а также обрабатывать городские отходы и сточные воды. Факторы оценки зеленой энергии включают такие объективные условия, как доступность сырья, климатические факторы, ограничения площадок, пороговые значения производственных технологий и удельные затраты. Для сравнения, хотя солнечную и ветровую энергию легко получить, они сильно зависят от климата и относительно ненадежны. Гидроэнергетика подлежит ограничениям на размещение, а ядерная энергия имеет гораздо более высокий технологический порог, чем могут выдержать обычные домохозяйства.С точки зрения энергетической автономии домашних хозяйств, производство водорода из биомассы и выработка электроэнергии предлагает преимущества легко добываемого сырья, свободу от климатических воздействий, стабильную выходную мощность, отсутствие ограничений на площадку и относительно низкий порог технологии производства.

В этом исследовании рекомендуется использовать энергетические системы биомассы, включающие преобразование биомассы в водород, который затем хранится в форме с высокой плотностью и в конечном итоге преобразуется в формы энергии, которые могут использоваться в домашнем хозяйстве.Подходящие типы биомассы включают навоз животных, отходы сельскохозяйственных культур, древесину, сахарные культуры, городской мусор, городские сточные воды, водные растения и энергетические культуры. Из них наиболее важную роль будут играть городские отходы, такие как городской мусор и городские сточные воды. По оценкам, Тайвань в настоящее время производит шесть миллионов тонн органических отходов ежегодно, которые могут быть использованы в качестве сырья для производства энергии из биомассы.

4.3. Цикл самообеспечения

Для того, чтобы соответствовать принципам самообеспечения энергией, автономный дом на основе био-водорода должен завершить цикл самообеспечения, включающий производство, хранение, управление распределением, загрузку приложений, переработку, утилизацию и повторное использование. .Под средой жизнеобеспечения понимается экосистема в биосфере Земли, которая может удовлетворить физиологические потребности живых организмов. Экономические системы должны получать функции жизнеобеспечения от естественной окружающей среды, иначе они не смогут выжить. Основная тема концепции устойчивого развития заключается в том, что последствия действий человека должны подвергаться определенным ограничениям, чтобы не разрушать разнообразие, сложность и функции экологических систем жизнеобеспечения [26]. Как следствие, эффективно функционирующая автономная система, основанная на человеческом обществе, должна объединять экологические и экономические аспекты, если она хочет реализовать идеалы устойчивого развития.показывает, что мировые ресурсы и энергия будут быстро исчерпаны из-за эффекта энтропии в рыночной экономике, уделяя особое внимание только процессу, охватывающему только сырье, производство и потребление продуктов [27]. показывает, как устойчивое развитие должно объединять экологию и экономику, делает упор на переработку и повторное использование после потребления и опирается на цикл самодостаточности для снижения потребления энергии и замедления энтропии.

Цикл самообеспечения.

4.4. Система поддержки здания

В соответствии с циклом энергетической самообеспеченности здание может рассматриваться как средство преобразования массы в энергию и должно быть циклом, состоящим из производства энергии, хранения, управления распределением, приложений загрузки, рециркуляции, утилизации и повторного использования .Здание также должно иметь опорную систему, включающую: (1) камеру для производства био-водорода, (2) резервуар для хранения водорода, (3) установку для подачи водорода, (4) топливные элементы, (5) другие вспомогательные альтернативные источники энергии. (солнечная энергия, энергия ветра и т. д.), (6) аккумуляторные батареи, (7) преобразователь, (8) диспетчерская и панель описания и (9) электрическая нагрузка здания. Если в будущем будут использоваться автомобили на водородных топливных элементах, то (10) можно добавить установку для заправки водородом. Если количество электроэнергии, вырабатываемой зданием, может превышать его потребление и может быть предоставлено другим местным пользователям, то можно добавить подключение к электросети общего пользования ().Биологическая камера производства водорода состоит из пяти основных компонентов: (а) резервуар для субстрата, (б) резервуар для питательной соли, (в) резервуар для ферментации для производства водорода, (г) резервуар для разделения газа и жидкости и (е) устройство для очистки водорода. Система производства энергии на основе биоводорода в реальном времени включает в себя процессы производства водорода, хранения водорода, поставки водорода и его использования ().

Биоводородная система выработки электроэнергии в реальном времени.

4.5. Технико-экономическое обоснование

В этом разделе делается попытка определить на основе проектной цели производства энергии на био-водороде, удовлетворяющей средней потребности домохозяйства в электроэнергии 3 кВт, какое вспомогательное оборудование потребуется, объемы помещений, площади и расположение, а также схему плана. здания.Эта информация послужит ориентиром для проектирования односемейных автономных домов.

Согласно информации Тайваньской энергетической компании [28], статистика за последние пять лет показывает, что домашнему хозяйству необходимо 3–4 кВт установленной мощности. Согласно Лин [29], ферментационный резервуар для производства водорода ³ объемом 3,2 м может удовлетворить потребности в энергии обычной семьи. Однако, если в качестве сырья выбрана биомасса, переменные, такие как методы обработки и преобразования, а также факторы окружающей среды (температура, влажность, давление и т. Д.)) повлияет на скорость производства водорода и плотность водорода. Установка резервуара для хранения водорода может решить проблемы, связанные с переменной производительностью. Избыточный водород можно хранить и использовать в тех случаях, когда его количество недостаточно. Согласно системе выработки энергии в реальном времени на биоводороде, разработанной университетом Фэн-Чиа, в течение 300 дней использования каждый литр резервуара для производства биогидрогена производил 1,15 ± 0,08 литра водорода в час. Когда маленькие светодиоды были подключены к системе, работающей при температуре окружающей среды (25 ° C), ток и напряжение были равны 0.38 А и 2,28 В соответственно. Согласно формуле мощность = ток × напряжение, система вырабатывала в среднем 0,87 Вт (0,38 × 2,28 = 0,87 Вт). Таким образом, можно консервативно оценить, что резервуар для ферментации для производства водорода объемом 3222 л (≈3,2 м ³ ) потребуется для размещения средней домашней нагрузки в 3 кВт ((3000 / 0,87) ÷ (1,15–0,08) = 3222 L ≈ 3,2 м ³ ). Это примерно размер обычного коммерческого септика (2–3 м ³ ). На экспериментальной установке по производству био-водорода Университета Фэн Чиа в качестве примера () пять основных компонентов камеры для производства био-водорода (резервуар для субстрата, резервуар для питательной соли, резервуар для ферментации для производства водорода, резервуар для разделения газа и жидкости и устройство для очистки водорода) имеют соотношение объемов 2: 2: 1: 1: 1.Как следствие, общий объем камеры производства био-водорода будет в семь раз больше, чем объем бродильного чана для производства водорода, то есть 22,4 м ³ . Предполагая, что в обычном доме с вертикальным просветом 2,5 м потребуется примерно 15 м ² площади для оборудования (при условии, что высота резервуара составляет 1,5 м). Если коридоры и другое оборудование занимают одну четверть помещения для производства био-водорода, тогда для помещения потребуется общая полезная площадь 20 м ( ² ).Коммерческие топливные элементы мощностью 3 кВт имеют объем примерно 0,33 м. ³ (http://www.solore.com.tw/power/fuel/stacks/3kw.htm). Резервуары для хранения водорода должны быть в состоянии хранить достаточно водорода в течение трех дней. Так как среднее домашнее хозяйство на Тайване использует примерно 3 × 320 ÷ 30 = 32 кВтч каждые три дня, а топливный элемент мощностью 3 кВт требует 36 л водорода в минуту, 36 л водорода может, таким образом, произвести 0,05 кВтч. Таким образом, на три дня потребуется примерно 32 ÷ 0,05 = 640 л водорода. Коммерческий резервуар для хранения водорода объемом примерно 1.68 м ³ (http://www.hbank.com.tw/fc_products_pr_05.htm), следовательно, можно использовать в этом приложении. Согласно фактическим данным Исследовательского центра энергетики и ресурсов FCU, при рабочем объеме 3 л и HRT 8 ч концентрация исходной матрицы будет 20 г ХПК / л, и система будет вырабатывать 0,87 Вт электроэнергии. . Кроме того, поскольку 20 г ХПК / л = 17,8 г сахарозы / л (фактические данные), для получения 0 потребуется 6,675 г сахарозы / ч (3–1 / 8 ч x 17,8 г сахарозы / л = 6,675 г сахарозы / ч).87 Вт и 23 017 г сахарозы / час потребуется для выработки 3 кВт (6,675 г сахарозы / час x 3000 / 0,87 = 23 017 г сахарозы / час). По данным Taiwan Power Corp., среднее ежедневное потребление электроэнергии домохозяйством составляет 10 кВтч, поэтому система должна работать в течение 3,3 часа в день, чтобы обеспечить ежедневную электрическую нагрузку домохозяйства в 3 кВт (10 кВтч / 3 кВт). Таким образом, на одно домашнее хозяйство в день потребуется в общей сложности 75 956 г сахарозы (23 017 г сахарозы / ч × 3,3 ч / день = 75 956 г сахарозы / день).

Экспериментальная установка по производству био-водорода (слева, внутри; справа, снаружи).

дает размеры объемов и площадей помещения для хранения сырья биомассы, помещения для производства био-водорода, топливных элементов, резервуара для хранения водорода и диспетчерской, а также модель. показывает схематический план системы производства энергии в реальном времени на биоводороде в качестве образца для проектирования односемейных автономных домов.

Схематический план системы производства энергии в реальном времени на био-водороде.

Таблица 2.

Оценки функциональных направлений и исследуемая модель.

90.68 M ³

Функция	Объем	Площадь
Хранилище сырья для биомассы	7,5 M 3	3 M 2	камера для производства водорода	22,4 M 3	20 M 2
Топливные элементы	0,33 M 3	0,5 M 2
Бак для хранения водорода 1	1,5 M 2
Диспетчерская	7,5 M 3	3 M 2

4.6. Автономное управление

В соответствии с принципами энергетической автономии при проектировании дома, ориентированном на потребности пользователей, необходимо, помимо соблюдения пассивной планировки и принципов проектирования здания, также учитывать использование активных адаптивных устройств. Активные устройства можно использовать для повышения производительности пассивного здания, улучшения автономного управления энергетическими приложениями и поддержания комфортной среды обитания.

Автономный дом в этом проекте будет использовать тепловую выталкивающую вентиляцию с использованием лестницы в качестве вентиляционной башни. Из-за эффекта тепловой плавучести горячий воздух обычно попадает в вентиляционную башню по лестнице и выходит через верхнюю часть башни из-за эффекта воздушного потока. Однако, когда внешнее давление превышает давление в помещении, при вентиляции с тепловой плавучестью может возникнуть обратный поток воздуха, и горячий воздух не сможет выйти. Когда датчики перепада давления и вычислительная техника используются в сочетании с клапаном воздушного потока, если в вентиляционной башне есть отрицательное давление по сравнению с воздухом снаружи, можно включить вентиляционный вентилятор наверху башни или угол наклона воздуха регулируемый клапан потока, чтобы гарантировать, что внутреннее пространство градирни имеет положительное давление по сравнению с наружным воздухом, и горячий воздух может легко выходить.По этой причине в автономном доме будет использоваться активное устройство, обеспечивающее оптимальную вентиляционную работу башни с пассивной тепловой плавучестью () [30].

Проект башни вентиляции тепловой плавучести (рисунок Чен Ниен-Цзы).

5. Рекомендации и выводы

Исследование устанавливает схему возможного автономного дома, основанного на водородной энергии, который не будет производить загрязнений и тратить энергию. Предложения для будущих исследований:

(1) Независимая модель выработки и использования энергии в жилых домах островного типа:

Это исследование было сосредоточено на развитии автономных городских жилых домов, связанных с государственной системой электроснабжения, и есть надежда, что домохозяйства распределенные электрические системы могут снизить зависимость от крупных центральных электростанций.Однако дома, расположенные в отдаленных пригородах и в местах, где общественное электричество недоступно, испытывают еще большую потребность в автономных энергетических системах. Тем не менее, дальнейшие исследования должны изучить, как поддерживать стабильность и производительность выработки энергии, прямого использования, хранения и поставки для использования. Исследования могут также быть сосредоточены на модификации бытовых генерирующих систем для подачи питания переменного тока и изучении моделей использования и распределения, а также бытовых приборов и оборудования, которые подходят для питания переменного тока.

(2) Интеграция и управление несколькими энергетическими системами:

В соответствии с принципами энергетической автономии здания могут поддерживать несколько источников энергии (таких как энергия биомассы, солнечная энергия, энергия ветра, гидроэнергия и геотермальная энергия и т. Д. .). Поэтому дальнейшие исследования должны быть сосредоточены на стабильном использовании нескольких источников энергии и различных типов производимого ими тока (переменного или постоянного тока). Потребуются более эффективные платформы управления энергией, чтобы избежать ненужных потерь при преобразовании энергии.

(3) Изучение экологических характеристик городских систем с точки зрения энергетики:

Согласно широкому определению экосистемы, города можно рассматривать как часть экосистемы. Дальнейшие исследования могут изучить метаболизм материи, преобразование энергии, круговорот воды и денежные потоки в городской производственной и потребительской деятельности, а также изучить динамические механизмы, функциональные принципы, экономические и экологические преимущества, пространственные структуры и правила управления городскими системами.

(4) Обработка сточных вод и химическая потребность в кислороде (ХПК), когда биомасса используется для производства водорода:

Поскольку водородный генератор на биомассе Университета Фэн Чиа производит лишь небольшое количество сточных вод, эти сточные воды смешиваются с бытовыми сточными водами кампуса. и сбрасываются непосредственно в канализацию сточных вод университетского городка; он направляется в пруд для очистки сточных вод университета, а затем сбрасывается в городскую канализационную систему. Однако необходимо будет создать очистные сооружения на уровне общин, когда в будущем установки по производству водорода из биомассы станут обычным явлением.Такие объекты должны снизить ХПК сточных вод от производства водорода в достаточной степени, чтобы соответствовать стандартам выбросов, прежде чем воду можно будет сбрасывать в городские системы сточных вод. Потребуется сотрудничество с инженерами по охране окружающей среды, чтобы интегрировать соответствующие меры по контролю за загрязнением.

Это исследование рассматривает автономный дом на основе био-водородной энергии как ключевую технологию жилищного строительства нового поколения. Это имеет два значения: во-первых, самодостаточный энергетический цикл дома, состоящий из производства, потребления и переработки, удовлетворяет потребности устойчивого развития.Во-вторых, использование датчиков, вычислительных механизмов и адаптивных архитектурных элементов позволит автономно управлять окружающей средой. Что касается применения и повторного использования энергии и ресурсов, автономный дом этого типа может согласовать проект пассивного энергосбережения с потребностями в энергии активных устройств, удовлетворяя потребность в комфортной среде.

Поскольку коммунальные предприятия пытаются справиться со стремительным ростом МЭД, является ли автономия энергосистемы решением?

В течение десятилетия в распределительные системы может поступить больше распределенных энергоресурсов (DER), чем может управлять любая диспетчерская.

Автономная энергосистема (AEG) может оптимизировать эти высокие уровни DER в интересах энергосистем и владельцев DER, показывают исследования, разрабатываемые Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (NREL). Но если эта новаторская автономия системы окажется недостижимой, коммунальные предприятия могут столкнуться с колебаниями напряжения и частоты, потенциальными дисбалансами спроса и предложения или даже отключениями, по мнению экспертов по распределительным системам.

«Наша концепция автономной энергосистемы (AEG) заключается в посекундном управлении сотнями миллионов различных устройств в режиме реального времени», — сказал Utility Dive директор центра разработки энергетических систем Министерства энергетики США Бенджамин Кропоски.«Со временем мы продемонстрируем новую парадигму того, как грид будущего может работать с грядущим массовым развертыванием устройств DER».

Успешная концепция AEG потребует большей технической точности, чем автономное вождение и Интернет, — два наиболее сопоставимых примера с точки зрения управления данными, сообщили Utility Dive специалисты по анализу данных и руководители коммунальных систем.

Но ожидаемый массовый рост DER делает амбиции NREL необходимыми, по словам Кропоски.

Автономная сеть

Ожидается, что до 2050 года количество солнечных установок в жилых домах будет расти примерно на 8% в год, а к 2024 году количество размещенных за счетчиком хранилищ хранилищ достигнет почти 1,9 ГВт, и по текущим прогнозам к 2030 году на дорогах США будет установлено около 18,7 млн ​​электромобилей.

Вполне разумно представить, что потребители электроэнергии через десять лет будут иметь до пяти устройств одновременно — солнечную систему на крыше, домашний аккумулятор, умный термостат, умный водонагреватель и зарядное устройство для электромобилей, — сказал Кропоски.Исходя из этих расчетов, 4 миллиона клиентов в районе залива Сан-Франциско могут оставить PG&E с 20 миллионами устройств для управления.

Коммунальные предприятия также увидят рост проникновения ветровой и солнечной генерации в оптовых системах, что создаст дисбаланс спроса и предложения, с которым традиционные центры управления не смогут справиться, просто увеличивая или уменьшая предложение, сказал он. Вместо этого потребуется управление спросом, которое может быть выполнено с помощью технологий DER. Но сам объем DER может превысить возможности утилиты по оптимизации.

Сравнимая задача — управление сотнями миллионов точек данных в Интернете, но энергосистема находится под большим давлением, чтобы поддерживать точный моментальный баланс спроса и предложения и избегать любых задержек, добавил он.

---

«Мы хотим свести к минимуму необходимость связи между центром управления и устройствами DER».

Колтон Чинг

Старший вице-президент по планированию и технологиям, HECO

---

Базовым элементом теоретической архитектуры AEG NREL является оптимизация и управление «ячейкой», которая может быть системой управления энергопотреблением дома или здания и их управляемыми устройствами.

Кропоски описывает AEG как «распределенные ячейки с иерархической, масштабируемой, реконфигурируемой и самоорганизующейся структурой управления поверх них».

Следующим уровнем может быть распределительная цепь, а уровнем выше может быть подстанция, сказал Кропоски. «Ячейки каждого уровня имеют параметры и ограничения, такие как напряжение, токи или ценообразование системы, которые они используют для самооптимизации. Дело в том, чтобы минимизировать количество информации, передаваемой между уровнями, и максимизировать самооптимизацию на каждом уровне.«

Исследователи создали алгоритмы, которые могут «оптимизировать и контролировать сотни миллионов распределенных технологий в реальном времени», — сказал он. Holy Cross Energy (HCE), сельский кооператив с 60 000 клиентов в Колорадо, станет первой полевой демонстрацией этих алгоритмов.

Раннее понимание потенциала автоматизации было получено во время работы NREL по интеграции высоких уровней бытовой солнечной энергии в распределительную систему Hawaiian Electric Companies (HECO). В поисках лучшего реагирования на условия сети от инверторов солнечных систем на крышах клиентов системные специалисты HECO и их консультанты NREL поняли, что строят их в автономном режиме.

Энергетические системы включают в себя множество источников энергии и могут образовывать клетки.

Коммунальные предприятия на первом месте

«При разработке первых интеллектуальных инверторов мы обнаружили, что они могут быть предварительно запрограммированы на определенные реакции, уменьшая потребность в сигналах диспетчерской», — сказал Utility Dive старший вице-президент по планированию и технологиям Колтон Чинг. «Мы не осознавали, что строим автономные возможности».

По мере развития планирования модернизации энергосистемы HECO «мы поняли, что сеть связи для традиционного централизованного управления и контроля ожидаемого уровня DER будет чрезмерно затратной», — сказал Цзин.

350 000 клиентов HECO установили устройства с «примерно 250 000 инверторов», — сказал он. План коммунального предприятия по обеспечению 100% возобновляемых источников энергии на Гавайях к 2045 году включает утроение распределенной солнечной энергии. «Это будет около 750 000 инверторов, а с учетом аккумуляторных систем, электромобилей и других устройств DER это число быстро увеличивается».

HECO поставила перед собой задачу «максимально довести автономное управление до местного уровня», — сказал Цзин. «Мы хотим свести к минимуму необходимость связи между центром управления и устройствами DER.«

По его словам, полностью автономная электросеть сегодня недостижима из-за технологических ограничений. Но AEG NREL позволяет «приоритизировать средства управления и сосредоточиться на критических операциях, а не пытаться управлять отдельными устройствами», — добавил он. Сужение надзора до «критического подмножества операций» — это «единственный способ обеспечить эффективную и экономичную деятельность по распределению» в будущем с высоким значением DER.

---

[Т] диспетчерская «будет больше похожа на управление воздушным движением, направляя автономную деятельность ячеек, чтобы максимизировать их индивидуальную ценность.«

Брайан Ханнеган

Президент и генеральный директор HCE

---

HCE провела первые полевые испытания AEG, чтобы лучше понять, что возможно с автоматизацией, сказал Utility Dive президент и генеральный директор Брайан Ханнеган. Он добавляет от 10 до 15 солнечных систем на крышах в неделю, добавляет более 2 МВт солнечной энергии в год в течение нескольких лет и намерен добавлять 2 МВт в год к своей 150-мегаватной системе пиковой мощности до 2030 года.

«Мы хотим понять, какие ценности DER может предоставить потребителям и энергосистеме», — сказал Ханнеган.Ценность устойчивости в способности клеток изолироваться и продолжать служить своим владельцам и системе стала особенно важной после того, как лесной пожар 2018 года на ее территории произошел «в одном горящем столбе от того, чтобы на неделю погрузиться в темноту Аспена».

HCE и NREL сотрудничают с другими местными группами, чтобы построить доступное жилье с нулевым потреблением энергии для местных учителей. Четыре дома на фидере HCE теперь заняты и оснащены «солнечными фотоэлектрическими батареями, аккумулятором, зарядным устройством уровня 2, водонагревателем с тепловым насосом и тепловым насосом с воздушным источником», — сказал Ханнеган.В каждом DER есть контроллер с автономными возможностями.

В недавно начатых полевых испытаниях моделируется производительность DER под контролем энергосистемы и при работе в автономном режиме, добавил он. NREL рассмотрит характеристики четырех домов, функционирующих вместе как ячейка или фундаментальная автономная единица, и каждого отдельного дома, функционирующего индивидуально как автономная ячейка.

Каждая ячейка будет проверена, когда она подключена и когда она не подключена к диспетчерской HCE, и будет проверена, чтобы проверить, насколько автономно может функционировать отдельный дом, а также набор домов.

AEG не устраняет необходимость в распределительном предприятии «обслуживать полюса, провода, трансформаторы и переключатели, потому что они делают DER более ценным», — сказал Ханнеган. Но диспетчерская «будет больше похожа на диспетчерский пункт, управляя автономной деятельностью ячеек, чтобы максимизировать их индивидуальную ценность».

---

«С учетом необходимых стандартов и правил до этого легко останется 10 лет. Более трети коммунальных предприятий до сих пор не развернули расширенные измерения, а AEG далеко выходит за рамки этого.«

Том Биалек

Главный инженер, SDG & E

---

По словам Ханнегана, в открытом доступе нет результатов или выводов полевых испытаний. «Чистое воздействие проекта на данный момент заключается в том, чтобы вселить в нас уверенность в том, что мы можем управлять и контролировать DER таким образом, чтобы это приносило пользу энергосистеме и потребителю из нашей системы диспетчерской или квазиавтономным способом».

Автоматизация будет иметь решающее значение для будущей сети, сказал Utility Dive главный инженер по газовой и электрической энергии Сан-Диего Том Биалек, возглавляющий группу технического обзора интеграции электрических систем NREL.Но «субсекундное управление системой с высоким проникновением МЭД из центра управления практически невозможно. Только так много можно сделать так быстро».

NREL сталкивается с двумя препятствиями, сказал Биалек. «Самая большая проблема — это технология. У коммунальных служб нет вычислительной мощности для запуска программного обеспечения, которое заставляет эту работу, и большинство устройств недостаточно сложны, чтобы работать с такой вычислительной мощностью».

Второй барьер — «отсутствие технических стандартов», — сказал он. «Коммунальные предприятия работают в строго регулируемой среде.С учетом необходимых стандартов и правил до этого легко останется 10 лет. Более трети коммунальных предприятий до сих пор не развернули расширенные измерения, и AEG далеко выходит за рамки этого ».

Как далеко может зайти автономия?

Чем больше автономных операций с данными, тем «точнее настраивается алгоритм», — сказал Utility Dive аналитик по Интернету вещей Майкл Канеллос из OSISoft, специалист по аналитике.

«Завод, работающий на ископаемом топливе, генерирует около 10 000 потоков данных на МВт, но турбины ветряного проекта генерируют около 51 000 потоков данных на МВт, а панели и электроника солнечного проекта генерируют почти 436 000 потоков данных на МВт», — сказал Канеллос.

Он добавил, что операторы проектов по ветро- и солнечной энергии

используют преимущества новых операционных возможностей за счет более сложных алгоритмов, основанных на этих увеличенных данных, для повышения производительности и снижения затрат.

Arizona Public Service требует, чтобы не более 10 технических специалистов обслуживали более 170 МВт солнечной энергии, потому что потоки данных автономно определяют приоритеты и планируют техническое обслуживание. Сенсорная сеть Xcel Energy Colorado выполняет прогнозирование с 15-минутным интервалом, что дает информацию для автономного профилактического обслуживания, что позволило сэкономить 46 миллионов долларов в период с 2012 по 2017 год.

«Полная автоматизация никогда не произойдет, потому что люди более рассудительны, чем роботы», — сказал Канеллос. «Искусственный интеллект» трансформируется в «поддержку принятия решений», в которой алгоритм определяет возможности, но решение принимает человек. А грядущий поток данных сделает алгоритмы поддержки принятия решений намного лучше ».

California также работает над новаторской многоуровневой системной архитектурой, которая в некоторой степени сопоставима с архитектурой NREL.

NREL признает, что его AEG «имеет технические области, требующие гораздо большего исследования», — сказал Utility Dive консультант по системам электроснабжения Лоренцо Кристов, работающий над калифорнийским проектом.По его словам, многоуровневая архитектура находится в пределах нынешних возможностей системного оператора и направлена ​​на рост DER до тех пор, пока не будут решены технические проблемы AEG.

По его словам, многоуровневая архитектура

Кристова основывается на «некоторой части той же математики оптимизации, что и AEG» для распределения операций по передаче данных ISO и операций распределения оператору системы распределения (DSO). «Но до AEG, вероятно, от 10 до 15 лет».

В плане Кристова, DER управляются на уровне дома или здания владельцами DER и домашними системами управления энергопотреблением.DSO управляет только кумулятивными системными воздействиями от общего DER, «доставленного на интерфейс, где дом или здание соединяются», — сказал он. «Устройства DER не нуждаются в контроле со стороны DSO, независимо от того, потребляют ли они генерацию или доставляют ее».

---

«Коммунальная система — это намного больше, чем просто вождение автомобиля, это все равно что упорядочить каждую часть каждой машины на дороге».

Майкл Канеллос

Аналитик Интернета вещей, OSISoft

---

В интерфейсе передачи-распределения «ISO аналогично рассматривает каждый DSO как один ресурс», — добавил он.«Каждому слою не нужно видеть, что находится внутри нижних уровней, ему просто нужно координировать то, что находится на этих интерфейсах».

Есть небольшие разногласия по поводу нынешних пределов автономии, но есть разные мнения по поводу уровня автономии, который будет возможен в будущей сети.

«Поддержка принятия решений» — это «хороший способ описать иерархию NREL», — сказал Чинг из HECO. «Устройства могут работать автономно, но им может потребоваться центральный сигнал для вещей, которые влияют на всю систему.Чтобы сбалансировать спрос и предложение на местном уровне, сначала может потребоваться увидеть системные потребности ».

NREL сравнил AEG с автономным вождением, но «это не так», — сказал Канеллос. «Коммунальная система — это намного больше, чем вождение автомобиля, это похоже на организацию каждой части каждой машины на дороге. Алгоритм, достаточно сложный, чтобы гарантировать безопасность по многим параметрам, прямо сейчас недостижимо».

Надежность остается важным вопросом, но AEG «подобен автономным транспортным средствам, потому что оба они уже на улице, и их будет еще больше», — сказал Кропоски.«Мы будем развивать ум и устранять изгибы, чтобы улучшить автономное принятие решений, и в энергосистему будет встроено больше автоматизации безопасными и оптимальными способами».

Автономная система энергоснабжения на основе водорода 「h3One ™」 ： Продукция и технические услуги ： Водородная энергия

h3One ™ обеспечивает комплексное решение для производства водорода с использованием возобновляемых источников энергии, хранения произведенного водорода в резервуаре и преобразования его в электричество при необходимости . h3One ™ способствует стабильному энергоснабжению как в обычное, так и в аварийное время.

Отдельное сообщество может иметь множество различных форм, от муниципалитетов до офисных зданий. Управление энергопотреблением — решающий фактор для роста сообщества. Использование возобновляемых источников энергии и водорода помогает создавать планы управления непредвиденными обстоятельствами и окружающей средой, необходимые для создания устойчивого сообщества.

Стандартная модель h3One ™ в целом состоит из следующих трех блоков:

1.Водный электролизер, который электролизует воду для производства водорода с использованием излишков возобновляемой энергии. (Производство)
2. Резервуар для хранения водорода. (Магазин)
3. Система топливных элементов, вырабатывающая электричество, тепло и горячую воду с использованием водорода. (Использование)

Водород также можно использовать непосредственно в качестве топлива.

h3One ™ — это экологически чистая система без CO ₂ , которая поддерживает все стадии от производства до использования водорода.

h3One ™ тихий и не издает запаха. h3One ™ — это автономная система энергоснабжения, способная работать в случае отключения электроэнергии.

Для его установки требуется только фундамент и минимум трубопроводов. Кроме того, h3EMS ™, система управления водородной энергией, позволяет работать с h3One ™ в автоматическом режиме. Дозаправка и замена топлива также не нужны.

h3One ™ оснащен h3EMS ™, автоматической системой управления энергопотреблением, которая эффективно контролирует подачу электроэнергии в соответствии с потребностями.

h3One ™ помогает реализовать ваши идеи, такие как создание экологически чистых сообществ, повышение готовности к чрезвычайным ситуациям и эффективное использование энергии.

Для клиентов, которым требуется подробная информация о h3One ™

Щелкните здесь, чтобы загрузить брошюру о h3One ™. Откроется страница загрузки.

Устройство и принцип работы системы.

От электричества зависит множество удобств в жилых и бытовых домах. Однако отключения электроэнергии в городах и пригородах — не редкость. Для удаленных от цивилизации населенных пунктов проблема тем более актуальна — иногда просто невозможно провести электросеть . В таких случаях остро стоит проблема автономной генерации тока.

Автономное электроснабжение способно обеспечить здания энергией в нужном количестве.При этом коротких замыканий нет, наблюдается стабильность напряжения, аварийных ситуаций практически не возникает. Подключение такого оборудования не так сложно, поскольку оно зависит от общих сетей и часто окупается в более короткие сроки.

Выбор личного источника электроэнергии — ответственное занятие, требующее изучения нюансов . Особенно это актуально, когда система изготавливается вручную.

Альтернативных ресурсов не так много, но у каждого из них есть свои плюсы и минусы в определенных ситуациях.

Какие бывают системы автономного электроснабжения?

Все источники независимой электроэнергии делятся на генераторы, батареи и солнечные батареи.

Они работают на дизельном топливе, бензине, угле, газе или других веществах.

Используйте энергию ветра для преобразования в электричество. Это включает гидроэнергетику на основе водозабора и геотермальные источники.

Они действуют за счет поглощения и накопления тепла солнечных лучей.

Аккумуляторы

Сами заряжаются электричеством и в случае их отсутствия возвращают накопленный запас.

Как выбрать квартиру, дом, дачу?

Выбрать в домашних условиях подходящий автономный блок питания не так уж и сложно, если учесть некоторые параметры.

Первое, на что нужно положиться — Количество и характер систем, потребляющих энергию . Обычно в перечень таких систем входит кондиционер, отопление, откачка воды из колодца. Также необходимо учитывать количество часто используемых бытовых электроприборов и холодильного оборудования.Все это требует бесперебойного питания, которое может обеспечить любой независимый источник.

Вторым этапом выбора будет расчет общей мощности. Показатели потребления каждого устройства суммируются. Сумма автономного электроснабжения загородного дома, дачи или квартиры должна превышать полученную сумму на 20-30%.

Назначенный ему тип также влияет на тип планируемой системы: полное резервирование или резервное питание. Не все источники могут длительное время потреблять переработанную электроэнергию вне зависимости от внешних факторов.

Выделенный бюджет определит дороговизну системы, ее производителя или натолкнет на идею изготовления своими руками.

С бестопливными генераторами придется обращать внимание на окружающий ландшафт, климат.

Идеальный вариант — выбрать два альтернативных корма разных типов. Тогда будет подстраховка на все случаи жизни. Специалисты советуют держать генератор на горючем топливе (с запасом самого топлива) и на одном из инверторов, поглощающих естественные силы ветра, солнца, воды или пара.Раздельное применение аккумуляторов практикуется редко из-за быстро потребляемого ресурса и невозможности подзарядки без прямого электричества. Однако в качестве альтернативы он вполне подойдет для квартиры или частного дома с централизованной сетью.

Подробный рассказ о готовом наборе

Плюсы и минусы источников AE

Такие генераторы требуют много топлива, которое необходимо постоянно пополнять за собственные деньги.Чаще всего этот тип используется для получения смешанной бесперебойной энергии, когда генератор срабатывает, когда основная сеть «засыпает». В случаях, когда используется только генератор, необходимо иметь как минимум 2 единицы оборудования, чтобы избежать перегрузок при попеременном переключении.

Хороший вариант для объединения с другими источниками, если вы не стесняетесь громоздких размеров. В микромодификациях только гидротурбины. Все виды считаются безопасными для окружающей среды, но требуют подключения дополнительного оборудования.Ветряки зависят от скорости воздушного потока (не менее 14 км / ч).

Самый экологически чистый способ достать. Действующие батареи могут не только обеспечить питанием любое типичное здание, но и выработать излишки. На практике они имеют большую площадь, часто покрывают целые крыши или стены для качественной вместимости и требуют дополнительного оборудования. Вся система может занимать даже отдельное помещение площадью около 5-6 квадратных метров (не считая солнечных батарей). Зависит от ландшафта, климатических условий, соотношения количества пасмурных и солнечных дней.

Солнечные элементы показаны на видео

Аккумуляторы

Подходит только для аварийного питания. Долго работать без заправки не может. Большинство моделей могут заряжаться только при наличии инвертора для повышения напряжения (например, с 12 до 220В).

Виды энергии и их решения

Основные источники автономного электроснабжения — возобновляемые. Они безопасны для окружающих и окружающей среды. У каждого вида энергии свой принцип действия, для этого требуется оборудование уникальной конструкции.

Подходит даже для мест с небольшим количеством солнца. Пропускают воздух через турбины, установленные на 3-6 метровых башнях диаметром около 3 см. Для городских территорий высота башни увеличивается и становится не менее 10 м. Такой длинный свободный отрезок необходим для преодоления препятствий со стороны соседних построек. Для частного дома процесс монтажа менее сложен. Для использования ветряной турбины может потребоваться письменное разрешение руководящих органов. Причины этого — производимый шум, громоздкая форма и способность препятствовать миграции птиц.

Концепция реализована для домов с близлежащими реками или озерами. Ограждение состоит из одной турбины или их группы (часто большой длины). Масштабный вариант выгоден при коллективном использовании (например, целым поселком или несколькими соседними частными домами). Микроформа подходит для отдельной семьи, живущей прямо на пляже. Масштаб более мелких плотин не считается разрушающим экологию, поэтому для них не требуется разрешение (исключение охраняемых территорий и местные правила).

Солнце

Солнечная энергия может быть получена двумя способами. Первый метод использует фотоэлементы. Принцип заключается в поглощении лучей зеркалами. Свет преломляется под определенным наклоном и нагревает жидкость в системе. Второй вариант предполагает принцип преобразования тепла в переменный ток через фотоэлементы. Они могут быть переносными или размещаться на крышах.

Солнечная энергия больше всего подходит для засушливых регионов с жарким климатом, но может использоваться везде. Максимальная производительность достигается при установке панелей под углом падения солнечных лучей 20-50 градусов.Разрешения на эксплуатацию не требует.

Решение на солнечных батареях продемонстрировано на видео

Геотермальная энергия получается после обработки пара и горячей воды на уровне ниже земли. При повторной закачке используется конденсат, что делает источник наиболее стойким. Для частного дома геотермальные водоемы применить сложно. Их работа ограничена временем полного остывания. Для больших масштабов принцип проще реализовать — система дрели, насосов и генератора будет более продуктивно перерабатывать электроэнергию.Может потребоваться разрешение на бурение.

Биомасса

Энергия биомассы производится путем сжигания биологического материала — жмыха, соломы, природного газа, навоза, масел, древесины и т. Д. Для частных домов и коттеджей этот метод приемлем, но не очень рентабелен. Топливо дорогое, его нужно постоянно пополнять. Газогенераторы тоже недешевы. Кроме того, способ отличается высоким уровнем выбросов серы, азота, углеродного следа в атмосферу при горении.

Раствор с биомассой будет выгоден только при использовании отходов или вторичных источников: пропана, гумуса, метана. Гибридная система дизеля и газа — еще лучший вариант с экономической точки зрения.

Выгодно или нет?

Преимущество автономных энергоресурсов для личного пользования проявляется при установке только качественного оборудования.

Дешевые и непрочные комплекты ломаются быстрее, чем окупается половина их стоимости. Если проектирование, расчеты, сборка и установка производятся по правилам, система покажет свои плюсы :

1. отсутствие социальных нормативов потребления электроэнергии;
2. безопасность для систем и устройств при отсутствии скачков напряжения;
3. уверенность в качестве и количестве запланированной энергии;
4. длительный срок эксплуатации;
5. независимость от повышения тарифов;
6. наличие ресурсов даже при локальных авариях на подстанциях.

Отталкивающим фактором при всех преимуществах может быть необходимость регулярной очистки комплекса, иногда замены элементов.

Пример готового решения

Изготовление системы своими руками

Для использования внутри квартиры или на даче в экстренных случаях можно самостоятельно собрать аккумулятор. Параллельно совмещены несколько бытовых аккумуляторов, подключены к зарядному устройству, установлен инвертор. Пока работает централизованное электроснабжение, электричество накапливается в батареях, включенных в розетку.Когда ток пропадает, инвертор подает его на проводку. Может использоваться как переносное устройство.

Для создания мощности всего дома на постоянной или долгосрочной основе потребуется более серьезный подход. Здесь предпочтительнее оборудовать помещение на роль котельной, где будет основа оборудования. Вам понадобится генератор, мощные аккумуляторы (можно несколько автомобилей), котлы, инверторы, несколько солнечных батарей под выбранную систему. При определенных знаниях такая работа стоит свеч и будет дешевле многих готовых инсталляций.

Однако риск ошибиться и подключение тоже не мало.

Заключение

Проблема автономного электроснабжения актуальна для многих жилых массивов без развитой инфраструктуры. В большинстве случаев такой подход помогает окружающей среде и в конечном итоге может сэкономить много денег. Выбор конкретной системы зависит от потребностей дома, имеющихся природных ресурсов и планируемых расходов.

Целесообразность использования определяется личным мнением, но увеличивается с резервной ролью АЕ.

Повсеместная доступность электрических сетей, простота и дешевизна подключения к ним, отсутствие «естественной» монополии … это норма в цивилизованных странах, где понимают, что доступная электроэнергия — залог устойчивого экономического развития страны. В таких странах вопросы автономного электроснабжения дома актуальны, пожалуй, только для горных и лесных домиков для отдыха вдали от электрических сетей. Но есть страны, где недоступность и «неофициальная» высокая стоимость подключения к централизованному электроснабжению даже при наличии электрических сетей в непосредственной близости от дома делает вопрос автономного электроснабжения очень актуальным для более широкого круга людей — владельцы домов и дач натыкаются на всевозможные «суверенные административные преграды».«

Как сделать дома автономное электроснабжение? Рассмотрим пример автономного дома для отдыха в горах Норвегии. Солнечная энергия используется в качестве источника электроэнергии в норвежском автономном доме. В дополнение к ним можно установить ветрогенератор. Норвежская компания SunWind продает готовые комплекты солнечных батарей для автономного дома. Электроэнергия, полученная с помощью солнечных батарей и ветроэлектрического генератора, сохраняется в аккумуляторах.Для резервного питания и подзарядки аккумуляторов в автономном доме устанавливается бензиновый или дизель-электрогенератор. Инвертор 12-230В позволяет подключать к сети маломощные электронные устройства, например зарядные устройства, ноутбук и телевизор. Используя для освещения маломощные светодиодные лампы (2Вт), с помощью такой системы автономного электроснабжения можно полностью осветить дом, использовать электронные устройства, держать холодильник включенным постоянно и подавать воду в водопровод. Воду такого автономного дома целесообразнее подогревать газовым водонагревателем.Если вы собираетесь использовать только солнечные батареи, то примерную стоимость комплектов оборудования в Норвегии для автономного дома на основе электроэнергии вы можете увидеть в таблице:

Для сравнения: в США цена комплекта мощностью 1600Вт, включая ветрогенератор и солнечные батареи, составляет 190 000 рублей. Видимо, в американских блоках питания автономного дома используются более дешевые азиатские комплектующие. Комплект автономных солнечных батарей для домашнего освещения светодиодными лампами 12В (до 100Вт) стоит около 30 000 рублей.

Примерная планировка элементов автономного дома представлена ​​на схеме:

Использование системы автономного дома позволяет получить комфорт, необходимый для проживания в самых отдаленных уголках планеты. Солнечные батареи размещены на южной стене здания. На солнечные панели не должна падать тень от деревьев, а зимой они не должны скрывать снег. Солнечные панели не требуют ухода, за исключением периодической очистки поверхности и мытья ее средствами для чистки стекол.		Солнечные батареи BP — одни из лучших в мире. Порог для начала производства электроэнергии для панелей BP на 5% ниже, чем для большинства солнечных панелей на рынке. Следовательно, солнечные элементы БП можно использовать в северных широтах. В течение первых 10 лет солнечная панель вырабатывает не менее 90% заявленной мощности, а в течение следующих 25 лет — не менее 80% мощности. Срок эксплуатации — около 40 лет, гарантия на солнечные батареи — 25 лет.Панели соединяются кабелем сечением 2,5 мм2. Количество ячеек во всех солнечных панелях, объединенных в батарею, должно быть одинаковым.
Солнечный контроллер SunWind предотвращает обратный ток от батарей ночью, когда солнечные панели неактивны. Также контроллер солнечной батареи постоянно контролирует напряжение (заряд) аккумуляторов и не позволяет им перезаряжаться.При практически полной зарядке контроллер автоматически переходит в импульсный режим зарядки вместо постоянного. Контроллер также регулирует заряд аккумуляторов в зависимости от температуры в помещении (чем ниже температура, тем выше зарядный ток). Контроллер также выполняет функции защиты сети от перегрузки и позволяет заряжать аккумуляторы при полном отключении нагрузки, когда вы выходите из дома. Слева контроллер для двух солнечных батарей, справа — для трех солнечных батарей (16 000 руб.).		Необслуживаемые аккумуляторы Rolls от 126 до 503 Ач с контроллером никогда не разряжаются ниже 50%. Не используйте аккумуляторы с разрядом более 15%. Отсутствие глубокого разряда позволяет продлить срок службы аккумуляторов для солнечных батарей: 10 лет гарантийного срока и 15 лет — срок службы таких аккумуляторов. Стоимость одного такого аккумулятора емкостью 503 Ач — 88000 руб. Для подключения аккумуляторов используется кабель сечением 6 мм 2.Контроллер устанавливается в помещении с батареями для контроля температуры воздуха в помещении и регулирования заряда от солнечных батарей.
Victron — это блок питания автономной системы электроснабжения дома: комбинированное зарядное устройство, контроллер запуска генератора и инвертор 12В-230В. Устройство осуществляет бесперебойное переключение между источниками питания автоматически. К инвертору Victron может подключаться 3 трехфазных потребителя или 6 однофазных. Стоимость силового агрегата Виктрон — 66000 руб.		Пусковое реле Контроллер Schrack позволяет запускать и останавливать генератор при заданных текущих параметрах.

Для экономии электроэнергии и небольшой мощности солнечных батарей в системе водоснабжения автономного дома могут использоваться маломощные, но эффективные компоненты, работающие от 12 В. Такие компоненты обычно используются в передвижных домах и караванах.

Самая простая система автономного горячего водоснабжения на привозной воде из канистр или накопительной емкости с водой (можно использовать систему сбора дождевой воды). Насос питается от обычных автомобильных аккумуляторов, подключаемых через контроллер, или от автономной солнечной системы электроснабжения.

В условиях энергосбережения нагрев воды целесообразно доверить проточной газовой колонке.		Газовый баллон с пропаном соединяется с редуктором и хладостойким газовым шлангом. О том, какие газовые редукторы лучше всего использовать, можно прочитать
При необходимости несколько газовых баллонов можно подключить через газовую рампу.		Если у вас в доме хранится газовый баллон (что мягко говоря не рекомендуется), установите газоанализатор, который уведомит вас в случае неконтролируемой утечки газа.
В системе водоснабжения автономного дома используется американский водяной насос 12 В SHURflo — от ведущего производителя комплектующих для мобильных домов и домов на колесах. Этот небольшой насос способен создавать давление в 3,1 атомосферы, перекачивать от 5,6 до 11 литров в минуту, потребляя ток от 2,5 до 6,5 А. Насос имеет реле давления, встроенный обратный клапан и защиту от сухого хода.Максимальная высота подъема воды насосом 3,5 метра.		Обязательный компонент системы автономного водоснабжения — гидроаккумулятор (мембранный бак). ШУРфло. Снижает скачки давления при запуске насоса и поддерживает постоянное давление в системе водоснабжения. Также за счет использования гидроаккумулятора снижается шум в системе водоснабжения и снижается энергия за счет более редких запусков насоса.
Гидроаккумулятор системы автономного водоснабжения может подключаться как к водопроводу, так и через тройник.		Насос 12В питается от аккумуляторов через энергоэффективный контроллер (блок питания / зарядное устройство) для мобильных домов CTEK (Швеция). В России зарядное устройство CTEK multi 25000 продается примерно за 14000 рублей. Цена в Европе около 10 000 руб. (есть модели от 4000 руб.)
Ну и напоследок про такой элемент автономного дома, как автономный туалет.Основным видом автономных экологически чистых туалетов в Скандинавии является компостный туалет. Стоимость компостного туалета в Норвегии — 22000 рублей.		Компостный туалет устанавливается в доме или в здании гостиницы. Его засыпают торфом или травой, листьями — любым естественным субстратом, который вместе с содержимым унитаза создаст ценное удобрение — компост. Этот цикл абсолютно экологичен. Компостный туалет вентилируется и при правильном использовании практически не имеет запаха.
Компостный туалет с баком большого объема можно установить в отдельном доме.		Емкости с компостом хватит на все лето для большой семьи, а к весне будет готово прекрасное удобрение для сада или огорода.
В компост можно складывать любые растительные органические отходы и нельзя выбрасывать неразложимый мусор.		Схема установки и использования автономного компостного туалета.

Вашему вниманию предлагается рассмотреть четыре типовых решения по созданию солнечной электростанции своими руками для электроснабжения вашего загородного дома или дачи.

Ваши дизайнерские и дизайнерские принципы, использованные при строительстве дома, для эффективной работы собираемой электростанции должны удовлетворять только одному объективному требованию — наличие свободной поверхности, на которой можно расположить солнечные элементы с рабочей поверхностью, обращенной к Юг.Остальные производственные точки просты и понятны и сводятся только к сбалансированному снижению ваших потребностей в электроэнергии до установленной мощности.

Использование системы ESE-Micro Можно провести свет на даче, наслаждаться работой телевизора, использовать погружной насос «Малютка» малой мощности 400 Вт для водоснабжения. Приезжая за город, вы всегда можете оставаться на связи, ведь у вас будет где зарядить свои мобильные устройства. А находясь в загородном доме с ноутбуком и модемом, вы не сможете прерывать общение с друзьями в социальных сетях, так как ноутбук также будет работать на электричестве, которое вы выработали самостоятельно с помощью Free Energy ESE — Micro Power Station.

Если вы решили, что в вашем загородном доме будут использоваться даже электроприборы с большей потребляемой мощностью (холодильник, электрочайник, фен, насосы, микроволновая печь, утюг, стиральная машина, оборудование для полива и газонокосилки), то «ESE — «Микро» системы может вам не хватить. По мере увеличения нашей потребительской мощности рекомендуем обратить внимание на другие наши электростанции большей мощности: ESE-1 , ESE-2 , ESE-3 . Эти станции выглядят одинаково, как показано на схеме, только используют большее количество солнечных элементов и имеют большую мощность и мощность оборудования.

Готовые комплекты солнечных электростанций

Автономная солнечная электростанция для небольшого загородного дома на солнечных батареях Квант КСМ-200 с управляющей электроникой
Модель	ESE-Micro	ESE-1	ESE-2	ESE-3
Суммарная потребляемая мощность, Вт	1000	2000	3000	5000
Напряжение переключения для постоянного тока, AT	24	24	48	48
Энергия запаса электрической аккумуляторной станции, кВт * ч	1,2	1,8	7,2	9,6
Номинальная мощность, Вт	400	800	2400	3200
Электрические параметры на выходе	переменный ток частотой 50 Гц, напряжение 220 В, форма сигнала чистый синус
Б / у техника
27000 р.	1 шт. по 32 500 р.	1 шт. по 46 900 р.	1 шт. по 71 900 р.
Стоимость системы, руб.	96 500	154 000	440 800	590 300

Рассматривая для вашего загородного дома или решая проблему электроснабжения в целом, или решая частные задачи по повышению качества и стабильности электрификации вашего объекта, имейте в виду, что с помощью солнечных батарей мы готовы предоставить максимум разнообразны для ваших потребностей в электроэнергии.Мы можем предложить вам индивидуальный подход к вашему проекту в расчете, сборке и установке солнечных панелей для вашего дома с учетом ваших пожеланий для улучшения вашей жизни и проживания на вашем участке.

29/16 мая

В погоне за чистым воздухом и тишиной первозданной природы люди все дальше удаляются от городской черты, обустраивая там дачные участки. И не всегда в такой местности есть блага цивилизации — в частности, энергия, необходимая для обеспечения жизни человека.Электричество в этих домах нужно развивать самостоятельно — проще говоря, чтобы сделать автономное электроснабжение.

Систем, решающих вопрос электрификации дома, довольно много, и все они вполне сносно справляются со своими задачами. Они устроены по одному принципу, но отличаются исходным источником энергии, на котором следует сосредоточиться при выборе таких систем. Опять же, говоря простым языком, некоторые автономные системы электроснабжения требуют постоянных вложений в покупку топлива, а некоторые, называемые «вечными двигателями», в нем не нуждаются.Так называемые бесплатные источники энергии, к которым можно отнести солнце и ветер, — лучший вариант для любого дома. О них, а точнее о том, как организовать на их основе автономное электроснабжение дома, и поговорим в этой статье — вместе с сайтом Dream House мы разберемся с устройством и принципом работы таких систем электроснабжения и узнаем основы их самостоятельного изготовления.

Автономное электроснабжение частного дома фото

Автономное электроснабжение: устройство и принцип работы системы

По большому счету, системы автономного электроснабжения частного дома устроены достаточно просто — как правило, они состоят из трех основных узлов.

Автономное электроснабжение: лучше, солнце или ветер

Вопрос, какую автономную электростанцию ​​выбрать, очень важен, и многие серьезно задумываются над этим — каждая из систем имеет свои достоинства и недостатки. Обратите внимание на стоимость, эффективность и другие показатели рентабельности, которые, по сути, незначительны. А все потому, что есть один фактор, сводящий все эти моменты к «нет» и отводящий их второстепенным, — это периодичность погоды.Сегодня ветрено, а завтра солнечно, а послезавтра может не быть ни того, ни другого. Даже река, если говорить о ГЭС, зимой замерзает, хотя это дело поправимое.

Система автономного электроснабжения дома фото

В принципе, ответ на вопрос, какую систему автономного питания сделать, однозначен — комбинированный. Именно она способна бесперебойно снабжать дом электричеством вне зависимости от погодных условий.Обычно правильно спроектированное автономное электроснабжение частного дома предусматривает использование и энергии солнца, и энергии ветра. Ко всему этому перестраховщики могут добавить небольшой дизель-электрогенератор или водяную мельницу, если рядом есть река.

Автономное солнечное электроснабжение: принцип сборки системы

Несмотря на все тонкости и нюансы, без которых не обходится установка любой более-менее сложной системы, в целом сборка автономной электростанции не так уж и сложна.Условно весь процесс можно разделить на несколько этапов.

От инвертора электричество подводится к штатному распределительному щиту, которым оборудован любой современный дом или квартира. Прямо от щита электричество распределяется потребителям. Если система предполагает одновременное подключение нескольких источников энергии, они подключаются друг к другу параллельно через один и тот же контроллер. Здесь есть один нюанс — ток не идет от одного источника к другому и не заставляет один из них работать как электродвигатель при подключении к паре диодов Шоттки.Они пропускают ток только в одном направлении и не позволяют ему течь к источникам энергии, когда они не производят электричество.

В заключение темы автономного питания скажу несколько слов о том моменте, когда появилась технология сборки. При создании таких систем лучше всего использовать предназначенные для них комплектующие — даже провода нужно прокладывать специальные. Все эти детали разработаны с учетом особенностей систем и рассчитаны на максимальную эффективность.Вам никто не запретит использовать штатное электрооборудование, но в таком случае вы должны быть готовы пожертвовать долей энергии, которая зря улетит в трубу.

В этом разделе представлена ​​информация о и (не обо всех!) Разработанных нашей компанией системах автономного или резервного электроснабжения с использованием возобновляемых источников энергии. Все объекты монтируются нами или нашими партнерами в регионах.

Тип системы:

Дата установки: 2014
Общая оценка: отлично
Потребители: Загородный дом

Система состоит из трех солнечных модулей по 300 Вт с контроллером заряда VarioTrack-65, четырех аккумуляторов 12 В 200 Ач Prosolar, блока бесперебойного питания Studer Xtender XTM-4000-48 максимальной мощностью 4000 ВА и дополнительных аксессуаров.Это оборудование обеспечивает резерв одной фазы трехфазной системы электроснабжения, а также позволяет добавлять энергию от солнечных модулей в централизованную сеть. В будущем заказчик планирует расширить систему за счет добавления солнечных модулей на крышу.

Тип системы:
Расположение: Сочи
Дата установки: 2013 г.
Общая оценка: отлично
Потребитель: загородный дом.

Система состоит из солнечной батареи мощностью около 10 кВт, аккумуляторной батареи, источников бесперебойного питания Studer Xtender XTH-6000, сетевого фотоэлектрического инвертора Solar River 5000-TL-D, контроллера заряда Studer VT-80.

Потребители в доме. 2 фазы зарезервированы. Сетевой инвертор подключается к выходу одного из ИБП, что позволяет повысить эффективность работы системы в дневное время. Часть SAT работает через солнечный контроллер и напрямую заряжает аккумулятор. При полностью заряженных аккумуляторах и избытке солнечной энергии система отключается от электросети и питает дом в автономном режиме.

Особенностью данной системы является одновременное использование как сетевого фотоэлектрического инвертора, так и контроллера заряда.Это позволяет максимально использовать солнечную энергию. Также такая схема позволяет частично перераспределить нагрузку между фазами и уменьшить перекос фаз. Например, если в фазе, к которой подключен сетевой фотоэлектрический инвертор, есть избыток энергии от, то избыток идет на заряд аккумулятора. Поскольку инвертор другой фазы подключен к тем же батареям, то при включении нагрузки в этой фазе он частично питается излишками солнечной электроэнергии от другой фазы.В гибридных инверторах приоритет использования энергии от.

Система монтируется дилером в г. Сочи компанией «Автономные энергетические системы».

Система резервного питания с солнечными батареями

Расположение: Московская область
Дата установки: 2013 г.
Общая оценка: отлично.
Потребитель: загородный дом.

Система состоит из солнечной батареи с контроллером заряда Prosolar SunStar SS-50C, аккумуляторной батареи Studer XTM-4000 BBP максимальной мощностью 4000 ВА.

Резервная система электроснабжения озера. Селигер

Тип системы: Система резервного питания с насыщением
Местоположение: Тверская область, озеро Селигер
Дата установки: 2013 г.
Общая оценка: отлично.
Потребители: «Дом Путина».

Система установлена ​​на новом доме, который студенты Всероссийского молодежного форума-2013 назвали «домом Путина» (вероятно, потому, что сами студенты жили в палатках в лесу). Система состоит из солнечной батареи из 6 модулей по 240 Вт каждый с контроллером заряда Prosolar SunStar SS-50C, аккумуляторной батареи и гибридного блока BBP с максимальной мощностью 4500 ВА.Солнечные модули устанавливаются на стену с возможностью регулировки угла наклона от 30 до 60 градусов.

Система обеспечивает резервное питание одной из фаз, а также автономное питание при частых отключениях электроэнергии из сети. При наличии сети питание нагрузки осуществляется с приоритетом по энергии от.

Солнечная фотоэлектрическая система резервного питания

Тип системы:
Расположение: Московская область, город Королев
Дата установки: 2013 г.
Общая оценка: отлично
Потребитель: загородный дом.

Система состоит из солнечной батареи мощностью около 5 кВт, аккумуляторной батареи, источников бесперебойного питания Studer Xtender XTH-6000, сетевого фотоэлектрического инвертора SMA Sunny Boy 5000-TL.

Система работает совместно с сетью и обеспечивает бесперебойное электроснабжение потребителей в доме. 1 фаза зарезервирована. К выходу блока питания Xtender подключаются сетевые инверторы, что позволяет повысить эффективность системы в дневное время. В системе предусмотрен самозапускающийся резервный генератор, есть подсистема контроля состояния аккумуляторных батарей (24 * 2В, 1000А * ч) Studer BSP-1200.

Система резервного электроснабжения с солнечными батареями и дистанционным запуском генератора

Тип системы: Система резервного питания с генератором
Расположение: Московская область, Ногинский район
Дата установки: 2013 г.
Общая оценка: отлично.
Потребитель: загородный дом.

Система состоит из солнечной батареи с контроллером заряда Prosolar SunStar SS-50C, аккумулятора, Studer Xtender XTM-4000 максимальной мощностью 4000 ВА, оснащенного системой автоматического запуска дизельного генератора.В качестве дополнительного резервного источника энергии используется дизельный генератор. Дизель-генератор был доработан и снабжен системой автоматического пуска и останова в зависимости от напряжения на аккумуляторах. Оборудование установлено в подсобном помещении возле дома, модули на крыше дома.

Тип системы: Недорогая автономная система питания с солнечными батареями
Расположение: Московская область
Дата установки: 2013 г.
Общая оценка: отлично.
Потребители: дача.

Система состоит из солнечных батарей с контроллером заряда, аккумулятора, инвертора ПНП7-24-2000. Оборудование установлено в электрошкафу. Позже дисплейную панель перенесли на переднюю дверцу бокса.

Тип системы: Система резервного питания с солнечными батареями
Расположение: Московская область
Дата установки: 2012 г.
Общая оценка: отлично
Потребители: Загородный дом

Система состоит из солнечных батарей с контроллером заряда, двух аккумуляторов, блока бесперебойного питания МАП-Энергия.

Солнечная фотоэлектрическая система резервного питания

Тип системы:
Расположение: Пермь
Дата установки: 2012 г.
Общая оценка: отлично.
Потребители: жилой дом.

Система состоит из солнечной батареи мощностью почти 8 кВт, аккумуляторной батареи, источников бесперебойного питания Studer Xtender XTM-4000 и сетевых фотоэлектрических инверторов.

Система 3-х фазная, работает вместе с сетью и обеспечивает бесперебойное электроснабжение потребителей в доме.Все 3 фазы зарезервированы. Сетевые инверторы подключаются к выходу БП Xtender, при наличии достаточной энергии от солнца система отключается от сети и переходит в полностью автономный режим. Это экономит затраты на электроэнергию и максимально увеличивает использование солнечных батарей. Солнечные батареи установлены на отдельно стоящем гараже. Система также оснащена автоматическим запуском резервного генератора. Монтаж производил дилер в Перми компанией «ТЭЦ-Пермь».

Солнечная фотоэлектрическая система резервного питания

Тип системы:
Местоположение: Московская область
Дата установки: 2012 г.
Общая оценка: хорошо.
Потребитель: загородный дом.

Система состоит из солнечной батареи мощностью около 7,5 кВт, батареи на 1000 Ач, источников бесперебойного питания Xtender XTH-5000, контроллеров солнечных панелей Shneider Electric XW-MPPT80-600, монитора аккумуляторных батарей Studer BSP- 500.

Система работает совместно с сетью и обеспечивает бесперебойное электроснабжение потребителей в доме. 1 фаза зарезервирована для Xantrex MPPT. Существует ограничение на потребляемую мощность от сети, поэтому инверторы могут добавлять мощность от батарей до 10 кВА.Если энергии солнца достаточно, система отключается от сети и переходит в полностью автономный режим. Это экономит затраты на электроэнергию и максимально увеличивает использование солнечных батарей. Солнечные батареи установлены на отдельно стоящем гараже. Система также оснащена автоматическим запуском резервного генератора.

Тип системы:
Расположение: Апрелевка, Московская область
Дата установки: 2011 г.
Общая оценка: отлично
Потребители: Загородный дом

Система состоит из солнечных модулей общей мощностью 6 кВт, 12 аккумуляторов по 12 В, 3-х источников бесперебойного питания Xtender XTM-4000-48, 3-х сетевых инверторов Steca Grid-2000.

Система работает совместно с сетью и обеспечивает бесперебойное электроснабжение потребителей в доме. Все 3 фазы зарезервированы. Если энергии солнца достаточно, система отключается от сети и переходит в полностью автономный режим. Это экономит затраты на электроэнергию и максимально увеличивает использование солнечных батарей. На крыше монтируются солнечные модули, которые отлично вписываются в интерьер здания.

Солнечная система резервного питания с увеличивающейся мощностью

Тип системы: Система резервного питания с солнечными батареями
Расположение отеля: Курган
Дата установки: 2011 г.
Общая оценка: отлично
Потребители: жилой дом

Система устанавливается нашим заказчиком самостоятельно.В его состав входят модули 220 Вт, 2 контроллера Outback Flexmax 60, аккумуляторы и Xtender XTH-6000. Солнечные модули обеспечивают большую часть энергии для дома с весны до осени. Эта система также используется как резервная и обеспечивает длительную работу потребителей в случае сбоев сети.

Солнечная система резервного питания с добавленной мощностью

Тип системы:
Расположение: г. Большаково, МО
Дата установки: 2010 г.
Общая оценка: отлично.
Потребители: жилой дом.

Система состоит из солнечной батареи мощностью около 1 кВт, аккумуляторной батареи, источника бесперебойного питания Xtender 8000. В качестве контроллера заряда используется контроллер MPPT Outback FlexMax 80

Система работает совместно с сетью и обеспечивает бесперебойное электроснабжение потребителей в доме. Схема электроснабжения и настойки обеспечивает приоритетное использование возобновляемых источников энергии. Если солнечные панели вырабатывают энергию для питания нагрузки в доме, потребление от централизованной сети электроснабжения снижается.Также Xtender предусматривает увеличение мощности на 8 кВт. на входе из сетей есть ограничение в несколько кВт. Таким образом решается проблема с пиковыми нагрузками в доме.

Фотоэлектрическая система, подключенная к сети 1 кВт

Расположение: Московская область
Дата установки: 2010 г.
Общая оценка: отлично
Потребители: жилой дом

Система установлена ​​на нескольких коттеджах на Рублевском шоссе. Концепция девелопера подразумевает экологическую чистоту как жилого помещения, так и энергоснабжения.Поэтому солнечные фотоэлектрические модули и сетевые инверторы были установлены во всех таинхаусах.

Каждая система состоит из 6 солнечных модулей общей мощностью около 1 кВт и сетевых инверторов Steca Grid 500. Система однофазная. Вся энергия, производимая солнечными панелями, потребляется в доме, тем самым снижая потребление от централизованной сети электроснабжения.

Инверторы

Steca Grid 500 обеспечивают выработку электроэнергии в сети даже в условиях низкой освещенности. Сеть получает «солнечное электричество», как только солнечные батареи могут производить 2 Вт энергии! При этом в инвертор встроена функция контроля максимальной мощности фотоэлектрических модулей — вся солнечная батарея разделена на 2 независимые цепи, для каждой из которых точка максимальной мощности рассчитывается отдельно.Это предотвращает негативное взаимодействие частей солнечной батареи с частичным затемнением модулей (например, облако).

Система резервирования солнечной энергии

Тип системы:
Расположение: Московская область
Дата установки: 2009 г.
Общая оценка: отлично
Потребители: жилой дом

Система состоит из солнечной батареи мощностью около 0,5 кВт, 12 аккумуляторов, блока бесперебойного питания Xantrex XW4548. Контроллер — контроллер Xantrex XW MPPT 60

.

Система работает совместно с сетью и обеспечивает бесперебойное электроснабжение потребителей в доме.Схема электроснабжения и настойки обеспечивает приоритетное использование возобновляемых источников энергии. Если солнечные панели вырабатывают энергию для питания нагрузки в доме, потребление от централизованной сети электроснабжения снижается.

Резервная система ветро-солнечной энергии

Тип системы: Резервная система бесперебойного питания с солнечными батареями и ветряной турбиной
Местоположение: Самарская область
Дата установки: 2009 г.
Общая оценка: отлично.
Потребители: жилой дом.

Система состоит из солнечной батареи мощностью около 4 кВт, ветроэнергетической установки «Бриз-5000» мощностью 5 кВт, аккумуляторной батареи, блока бесперебойного питания Xtender 8000. В качестве контроллера заряда используется контроллер MPPT Outback FlexMax 80

Система работает совместно с сетью и обеспечивает бесперебойное электроснабжение потребителей в доме. Схема электроснабжения и настойки обеспечивает приоритетное использование возобновляемых источников энергии. Если солнечные панели и ветряная электростанция производят достаточно энергии для питания нагрузки в доме, потребление из централизованной сети электроснабжения прекращается.Когда напряжение батареи падает ниже указанного значения, питание от сети возобновляется автоматически. Такой режим приоритетного использования энергии из возобновляемых источников обеспечивают инверторы Studer Xtender и SMA.

Солнечная фотоэлектрическая система резервного питания

Тип системы:
Местоположение: Московская область
Дата установки: 2009 г.
Общая оценка: отлично.
Потребители: жилой дом.

Система состоит из солнечных батарей емкостью около 2.5 кВт, аккумулятор, источники бесперебойного питания Xantrex XW 6048.

Система работает совместно с сетью и обеспечивает бесперебойное электроснабжение потребителей в доме. Все 3 фазы зарезервированы. Контроллер MPPT используется в качестве контроллера заряда Xantrex MPPT

.

Солнечная фотоэлектрическая система резервного питания

Тип системы:
Расположение: г. Сочи, с.Нижневысокое
Дата установки: 2009 г.
Общая оценка: отлично.
Потребители: жилой дом.

Система состоит из солнечной батареи мощностью около 2 кВт, аккумуляторной батареи, источников бесперебойного питания Studer Xtender 6000.

Сеть в поселке отличается крайне низким качеством — напряжение колеблется от 130 до 260 В, частые отключения электроэнергии. Система работает совместно с сетью и обеспечивает бесперебойное электроснабжение потребителей в доме. Одна фаза зарезервирована. На входе стоит стабилизатор мощностью 12 кВт. Контроллер MPPT используется в качестве контроллера заряда Xantrex MPPT.

Летом 2009 года при срабатывании автоматического выключателя на стабилизаторе отключалось сетевое напряжение. Хозяева дома узнали об этом только через несколько дней случайно, все это время дом обеспечивался энергией от солнечных батарей.

Фотоэлектрическая система, подключенная к сети

Тип системы: Сетевая фотоэлектрическая система
Местоположение: Московская область
Дата установки: 2008 г.
Общая оценка: отлично
Потребители: жилой дом

Эта система была во время установки первой солнечной энергосистемы, подключенной к сети.Хост оказался технически «продвинутым» и взял нашу информацию о преимуществах систем, подключенных к сети, и выбрал именно этот тип. Проблем с качеством электричества и с перебоями с электричеством в доме нет. На случай перебоев есть дизель-электрогенератор.

Система состоит из солнечной батареи мощностью около 3 кВт и сетевых инверторов Steca Grid 500. Блоки Steca Grid Control выполняют функцию УЗО и счетчика электроэнергии, вырабатываемой солнечными батареями.Система трехфазная, примерно 1 кВт на фазу. Вся энергия, производимая солнечными панелями, потребляется в доме.

Инверторы

Steca Grid 500 обеспечивают выработку электроэнергии в сети даже в условиях низкой освещенности. Сеть получает «солнечное электричество», как только солнечные батареи могут производить 2 Вт энергии! В этом случае инвертор имеет встроенную функцию контроля максимальной мощности фотоэлектрических модулей — вся солнечная батарея разделена на 6 независимых цепочек, каждая из которых имеет точку максимальной мощности, рассчитываемую отдельно.Это предотвращает негативное взаимодействие частей солнечной батареи с частичным затемнением модулей (например, облако).

Поскольку для работы сетевых инверторов требуется опорное напряжение в сети, в случае сбоя питания такое напряжение обеспечивает резервный генератор. В этом случае при ярком солнце расход топлива генератора снижается. Таким образом, сетевые инверторы для солнечных элементов позволяют сэкономить даже при отключениях электроэнергии из сетей.

Солнечная автономная система электроснабжения

Местоположение: Московская область, Дмитровский район
Дата установки: 2009 г.
Общая оценка: отлично.
Потребители: жилой дом.

Система состоит из солнечной батареи мощностью около 650 Вт с контроллером заряда, аккумулятора, синусоидального инвертора с максимальной мощностью 1700 ВА (номинальная мощность около 1 кВт). Оборудование установлено в подсобном помещении возле дома, модули находятся на крыше террасы дома.

Система работает полностью автономно и обеспечивает питание освещения и бытовой нагрузки в доме отдыха в весенне-осенний период. В нагрузке — энергосберегающие лампы, телевизор, холодильник, электроинструмент.

Солнечная автономная система электроснабжения

Тип системы: Автономная система электроснабжения с солнечными батареями для загородного дома
Расположение: Московская область
Дата установки: 2008 г.
Общая оценка: отлично.
Потребители: жилой дом.

Система состоит из солнечной батареи мощностью около 120 Вт с контроллером заряда, аккумуляторной батареи. Оборудование устанавливается в подсобном помещении дома, модули монтируются на крыше дома.

Система работает полностью автономно и обеспечивает питание освещения и бытовой нагрузки в доме отдыха круглый год . В нагрузке — энергосберегающие лампы, телевизор, радио, электроинструменты.

Солнечная автономная система электроснабжения

Тип системы: Автономная система электроснабжения с солнечными батареями
Расположение: Московская область
Дата установки: 2007 г.
Общая оценка: отлично.
Потребители: жилой дом.

Система состоит из солнечной батареи мощностью около 340 Вт с контроллером заряда, аккумуляторной батареи Sinus BBP максимальной мощностью 3000 ВА, оснащенной автоматической системой запуска дизель-генератора. В качестве дополнительного резервного источника энергии используется дизель-генератор мощностью 5 кВт. Дизель-генератор был доработан и снабжен системой автоматического пуска и останова в зависимости от напряжения на аккумуляторах. Оборудование установлено в подсобном помещении возле дома, модули на крыше дома.