Автономное электричество для частного 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
• Взвешенная оценка независимой системы
  • Достоинства автономной электрики
  • Недостатки независимого электроснабжения
• Определение наилучшего источника энергии
• Особенности работы генераторов
• Автономные солнечные электростанции
• Энергия ветра для автономного электроснабжения
• Локальные системы гидроэнергии
• Аккумуляторы для автономных систем
• Выводы и полезное видео по теме

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

Бензиновый или дизельный генератор решит все вопросы по электроснабжению на стадии возведения дома. Его энергии вполне хватает для питания инструмента и обеспечения условий строителям: отопления, приготовления пищи, освещения и т.д.

Для хранения выработанной устройством энергии потребуются аккумуляторы, для преобразования прямого тока в переменный нужен будет инвертор

Генератор «на отлично» справится с выработкой энергии, требующейся линиям освещения. Для того чтобы не слышать шум оборудования, в эти часы лучше питаться от аккумуляторов

Пока производится отделка дома, устройство электропроводки и оформление документов генератор просто необходим

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

Ветряк — рабочая часть системы, в которой вырабатываемый им ток накапливается, хранится, преобразуется и поставляется приборам в потребляемом ими значении

На выходе из ветрогенератора устанавливается контроллер, который защитит аккумуляторы от перегрузки и глубокого разряда. В случае превышения по емкости аккумуляторов контроллер перенаправит излишки в балластный реостат

В аккумуляторах накапливается получаемый установкой заряд. Их емкость подбирают так, чтобы запаса хватило на следующий день, который может быть безветренным

По аналогии с солнечными электростанциями в схемах с ветрогенераторами нужен инвертор. Он преобразует постоянный ток в переменный, требующийся для работы питающегося от ветряка электрооборудования

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

Для того чтобы использовать воду с целью генерации электроэнергии, нужно добиться либо сужения русла, либо перепада высот в течении ручья или небольшой реки

В изготовлении самодельной турбины используются разнообразные подручные средства: обода велосипедных колес, барабан стиральной машинки, диск от автошины грузового транспорта

С усилием падающая на лопасти колеса вода приводит его в движение. Вращаясь колесо вырабатывает энергию, которая через контроллер и инвертор передается потребителю или накапливается в аккумуляторах

Для повышения производительности привычное колесо с лопастями заменяют шнеком, но изготовить в домашних условиях такой элемент не представляется возможным

Вариант использования энергии 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

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

Монтаж электропроводки в деревянном доме: описание и правила	Как сделать электропроводку в доме из бруса
Ретро электропроводка на роликах, изоляторах	Открытая электропроводка
Как правильно осуществить прокладку вводного канала в дом	Электропроводка в доме: как сделать
Однолинейная схема электроснабжения частного загородного дома	Как провести электропроводку по полу
Скрытый электромонтаж в подробностях	Прокладка проводки по потолку
Как сделать электропроводку в деревянном доме	Технология монтажа кабель канала из ПВХ
Монтаж электропроводки своими руками	Резервное электроснабжение загородного дома
Как выполнять электропроводку в каркасном доме	Типовые проекты электрики дома

Услуги по данной тематике

Внутренний электромонтаж	Электрика под ключ
Умный дом под ключ	Электрика в деревянном доме под ключ
Электрика в деревянном доме	Монтаж электрики
Проектирование электроснабжения	Монтаж ретро проводки
Прайс-лист на электромонтажные работы	Проектирование электроснабжения частного дома
Электрика в частном доме под ключ	Электрика в каркасном доме под ключ
Цены на проект электрики	Проект электроснабжения
Расчет стоимости электромонтажных работ	Цена на установку умного дома
Монтаж умного дома	Проектирование умного дома

Автономные системы электроснабжения частного дома

Автономная система электроснабжения обеспечит электроэнергией частные дома, не подключенные к централизованным сетям. Результат поможет снизить энергозатраты коттеджей и домов. Но чтобы воспользоваться этими преимуществами, нужно точно знать, как сделать автономное электроснабжение частного дома. Это правда?

Мы поговорим о строительстве автономных систем энергоснабжения. Здесь вы найдете основные принципы устройства и важные нюансы организации электроснабжения частных жилых домов. Представленная нами информация тщательно проверена, систематизирована, информация соответствует строительным нормам.

В предложенной нами статье мы подробно проанализировали варианты построения частных энергосистем, представив и оценив все возможные источники производства энергии. Подробно описаны принципы построения и работы автономного источника питания, представленные данные подкреплены фото и видео.

Содержание статьи:

• Общие требования к домашним автономным системам
• Взвешенная независимая оценка системы
  • Преимущества автономного электроснабжения
  • Недостатки автономного электроснабжения
• Определение наилучшего источника энергии
• Особенности работы генераторов
• Автономные солнечные электростанции
• Аккумуляторы для автономных систем
• Выводы и полезное видео по теме

Общие требования к домашним автономным системам

Для того чтобы автономный комплекс работал корректно и вырабатывал количество энергии, полностью покрывающее потребности всех бытовых приборов и бытовых приборов, перед монтажом оборудования проводится предварительный расчет суммарной мощности имеющихся электропотребителей.

К ним относятся такие агрегаты, как:

• система отопления жилого дома;
• холодильное оборудование;
• устройства для очистки/охлаждения воздуха;
• крупная и мелкая бытовая техника;
• насосный комплекс, подающий воду в дом из колодца или колодца;
• Электроинструмент для технического обслуживания, осуществляемого своими руками, и обслуживания зданий и приусадебного участка.

Базовая мощность выясняется из сопроводительных документов, выдаваемых изготовителем и прилагаемых к каждому агрегату. Этот показатель у всех разный, но любые приборы и приборы одинаково требуют стабильной подачи энергии с определенной частотой электрического тока и без перепадов напряжения.

В некоторых случаях также учитывают такой параметр, как синусоидальность переменного напряжения.

Фотогалерея

Фото

Причиной организации автономного энергоснабжения чаще всего является неразвитая или неразвитая инфраструктура, в которой построен частный дом или коттедж источник тока для минимизации неудобств при перебоях с подачей в централизованную сеть

Для обеспечения питанием низковольтных линий электропередач и не особо «прожорливых» электропотребителей частники часто прибегают к установке экологически чистых систем

Проще и выгоднее использовать газовые, бензиновые и дизельные генераторы в автономном режиме устройство электропитания. Они более продуктивны, с установкой проблем нет, но это оборудование не относится к экологически чистым источникам

Так называемые «зеленые источники» не создают угроз окружающему природному пространству: ветру, воде, солнцу. Их энергия неиссякаема, к тому же она восстанавливается сама собой и совершенно бесполезна.

Ветрогенераторы и солнечные батареи на дачных участках пригодятся для энергоснабжения уличного и домашнего светодиодного освещения. Они подходят для питания ЖК-телевизоров и зарядки мобильной медиатехники

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

Если вы счастливый обладатель участок построен на берегу реки или бурного горного ручья, есть возможность устроить ГЭС. Однако зачастую это везет только жителям села, а не частникам

Дом в районе с неразвитой инфраструктурой

Резервный вариант электроснабжения

Солнечная электростанция — общего типа

Газогенератор в загородном доме

Ветряки и солнечные батареи

Ветрогенераторы в дачном поселке

Турист Кампусные энергосистемы

Автономная поселковая ГЭС

Данные о мощности приборов суммируют и таким образом выясняют, сколько реальных киловатт-часов должна непрерывно вырабатывать автономная электрическая система в сутки. Полученное число рекомендуется превысить на 15-30%, чтобы иметь солидный запас в будущем для увеличения энергопотребления.

Автономная система электроснабжения позволяет круглогодично обеспечивать необходимый уровень комфорта в домах, расположенных вдали от центральных коммуникационных систем, отвечающих за энергоснабжение жилых помещений

На следующем этапе определяются основные технические характеристики будущего электроснабжения системы определяются. Эти параметры напрямую зависят от его назначения.

Если планируется сделать резервный источник, который подключается только в определенный момент, когда нет возможности получать электроэнергию по централизованным коммуникациям, устанавливается расчетное время работы автономного оборудования, и на основании этих данных необходимая мощность для нормального функционирования системы.

Наличие в частном доме комплекса автономного электроснабжения предоставляет владельцу полную свободу действий. В его распоряжении всегда будет необходимый ресурс, какую бы цену государство не установило на электроэнергию

Если на «плечи» автономного оборудования планируется возложить все электроснабжение жилых помещений, хозяйственных построек и на приусадебном участке ориентировочный суточный расход четко рассчитывается заранее.

К этой цифре добавляют еще 20-25% и таким образом получают фактическую базовую мощность, необходимую для полноценной работы сетей связи, оборудования и бытовых приборов.

При выборе солнечных батарей в качестве альтернативного источника энергоснабжения следует помнить, что зимой модули вырабатывают в 2-3 раза меньше ресурса, чем в период наибольшей солнечной активности (с марта по сентябрь)

Имея на руках подробную техническую информацию , приступают к разработке проекта и выведению сметы с полным объективным расчетом предстоящих финансовых затрат на приобретение агрегатов и оплату услуг по установке.

Специалисты, конечно, быстрее и качественнее справятся с установкой, но просят солидную сумму. Домашние мастера тоже могут освоить основные части задания, но для выполнения отдельных этапов все же будет разумнее пригласить профессионалов или хотя бы воспользоваться их советами.

Взвешенная независимая оценка системы

Современные системы автономного энергоснабжения используют различные ресурсы для выработки энергии. Это позволяет получать качественную электроэнергию без перепадов даже в самых отдаленных и малонаселенных местах, куда еще не успели попасть все блага цивилизации.

Преимущества автономного электроснабжения

Основным преимуществом систем автономного электроснабжения является отсутствие норм потребления и платы за используемую энергию. Это позволяет обеспечить любой уровень комфорта в жилом доме, вне зависимости от того, проходят поблизости центральные коммуникации или нет.

Если предварительные расчеты мощности произведены правильно и не занижены, система будет работать как часы и владельцы не столкнутся с такими проблемами, как неожиданные отключения электроэнергии и скачки напряжения.

Существенным преимуществом автономного электроснабжения является отсутствие скачков напряжения, перепадов мощности и перенапряжений в сети, из-за которых бытовая и компьютерная техника выходит из строя в несколько раз быстрее

Риск выхода из строя или сгорания бытовой техники в жилом помещении out из-за неожиданного скачка напряжения будет сведен к нулю. Количество и качество вырабатываемой электроэнергии всегда будет таким же и именно таким, как было изначально запланировано в проекте.

Оборудование, обеспечивающее автономное электроснабжение, имеет высокий уровень надежности и редко выходит из строя. Это преимущество остается актуальным при соблюдении основных правил эксплуатации и регулярном обслуживании отдельных элементов и системы в целом.

Кроме того, сегодня уже действуют пилотные программы, позволяющие собственникам продавать излишки электроэнергии государству. Однако об использовании этой интересной возможности стоит подумать заранее, еще на этапе разработки проекта системы электроснабжения.

Кроме того, необходимо будет оформить пакет разрешительной документации, подтверждающий способность имеющихся устройств вырабатывать необходимое количество энергии надлежащего качества.

Недостатки автономного электроснабжения

К недостаткам автономного электроснабжения относятся достаточно высокая стоимость оборудования и значительные эксплуатационные расходы.

К недостаткам автономного энергоснабжения можно отнести необходимость выделения места для размещения оборудования, проведения самостоятельного обслуживания системы и замены изношенных элементов за свой счет

Электрики настоятельно рекомендуют владельцам тщательно произвести все расчеты и четко выяснить технические параметры планируемой к установке системы. В противном случае может возникнуть ситуация, когда агрегат, вырабатывающий электроэнергию, выйдет из строя, не успев окупиться.

Ремонт автономного комплекса собственники также осуществляют за свой счет, а эти услуги стоят немалых денег. Если дом находится в отдаленном или труднодоступном районе, мастерам придется выезжать лично или дополнительно оплачивать выезд бригады на место.

Причем делать все нужно будет достаточно быстро, так как домашние коммуникации и удобства, работающие от электричества, в это время будут недоступны.

Если в качестве автономной системы для производства энергии выбраны модули из солнечных батарей, то их нужно будет периодически очищать от мусора в ветреную погоду, а зимой освобождать от снега. Только при таком уходе они будут полноценно функционировать на протяжении всего эксплуатационного периода

Регулярный профилактический осмотр и плановое обслуживание существующих узлов значительно снизит вероятность поломки автономных устройств, но и для этого может потребоваться выезд специалиста, который стоит денег.

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

Определение наилучшего источника энергии

Выбор альтернативного источника энергии для автономки — Очень важный и ответственный момент, требующий серьезного подхода.

К наиболее популярным и наиболее распространенным вариантам относятся:

• генераторы, работающие на дизельном топливе или бензине;
• солнечные панели;
• аккумуляторы большого объема и мощности;
• гидроэлектростанции;
• Преобразователи энергии ветра.

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

Особенности работы генераторов

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

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

Дизель-генераторная установка удобна и проста в эксплуатации, но для полноценного функционирования ей необходимо получать не менее 250 мл топлива в час. Мощные станции, способные обеспечить энергией небольшой частный дом при фактическом потреблении ресурсов в несколько киловатт в сутки, будут «съедать» около литра дизельного топлива за 60 минут

Чаще всего в качестве резервных или временных источников электроэнергии используются бензиновые и дизельные генераторные установки. Это связано с тем, что для полноценной работы устройствам требуется значительное количество топлива, стоимость которого постоянно растет.

Мощный бензиновый или дизельный генератор способен обеспечить бесперебойную подачу электроэнергии при наличии необходимого количества топлива. Однако устройство во время работы производит много шума. Чтобы не страдать от нежелательных звуков, стоит разместить агрегат в одном из смежных подсобных помещений, расположенных на некотором расстоянии от собственного жилья и соседних домов

Само оборудование также имеет высокую цену и нуждается в профилактическом обслуживании. К более выгодным вариантам генераторных установок относятся газовые агрегаты. Им не нужны бесперебойные поставки топлива и не требуется склад топливных материалов.

Однако полноценную работу этих устройств обеспечивает такой пункт, как обязательное подключение к центральной газовой сети, что далеко не всегда возможно и доступно.

Установка газогенератора в доме осуществляется только на основании пакета разрешительной документации и при обязательном участии в установке бригады мастеров местной газораспределительной компании. Самостоятельно подключать устройство к газопроводу не рекомендуется во избежание возможных утечек и различных неисправностей в будущем

Именно из-за этих трудностей генераторы редко выбирают в качестве основного источника электроснабжения частного дома.

А вот генераторы — идеальное решение для временного использования, например, при строительстве загородного дома и оформлении документов на его подключение:

Фотогалерея

Фото

Бензиновый или дизельный генератор решит все вопросы с питанием поставка на этапе строительства дома. Его энергии достаточно для питания инструмента и обеспечения условий для строителей: отопление, приготовление пищи, освещение и т. д.

Для хранения энергии, вырабатываемой устройством, потребуются аккумуляторы, инвертор понадобится для преобразования постоянного тока в переменный

Генератор «на отлично» справится с выработкой энергии, необходимой для линий освещения. Чтобы не слышать шум техники, лучше в эти часы использовать питание от аккумуляторов

Во время отделки дома, устройства электропроводки и оформления документов, генератор просто необходим

Генератор во время строительных работ

Четыре батареи и инвертор

Освещение в ночное и вечернее время

Освещение для проводки и отделки

На первых этапах строительства основным источником энергии будет служить генератор, а после оформления документов и получения разрешений для подключения к общей сети, он станет резервным оборудованием и наверняка пригодится еще не раз.

Автономные солнечные электростанции

Для снабжения частного жилого дома, коллекторов или . Эти устройства поглощают световую энергию и преобразуют ее в ток, который затем питает системы, устройства и приборы, работающие на электричестве.

Галерея изображений

Фото

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

Солнечные панели, вырабатывающие электроэнергию от падающего на них солнечного света чаще всего на крышах домов, гаражей, дач, террас и подобных сооружений. Занимают минимум места и не доставляют хлопот

Установка и крепление солнечных панелей на крышах и навесах осуществляется на рельсы, способные выдержать вес автономной электростанции

Каждый солнечный элемент состоит из 36 или 72 фотоэлементов. Количество аккумуляторов рассчитывается исходя из реальных потребностей владельцев в электроэнергии. При необходимости систему можно расширить за счет установки дополнительных панелей

Для работы солнечной электростанции помимо панелей необходимо функциональное оборудование: контроллер, аккумулятор, инвертор. Все вышеперечисленные устройства выполняют функцию, благодаря которой владельцы систем могут использовать полученный электрический ток

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

В целях защиты оборудования от глубокого разряда, перегрева и перезаряда автономные солнечные электростанции комплектуются контроллерами

Для питания обычных электрических электроприборы, подключенные к сети переменного тока 220 В, в цепь солнечной энергии включается инвертор. Гибридные модели этих преобразователей дополнены контроллерами

Солнечная электростанция

Размещение солнечных панелей на крышах

Монтаж и крепление солнечных панелей

Модульный принцип сборки системы

Компоненты частной солнечной электростанции

Солнечная батарея

Контроллер — защита от перегрева

преобразователь

Солнечные батареи (панели) представляют собой набор полупроводниковых элементов, соединенных между собой и заключенных в каркас, которые перерабатывают световые ресурсы в электрическую энергию. Оборудование не потребляет топлива и не требует сложного, высокопрофессионального обслуживания.

Для поддержания объекта в порядке достаточно просто время от времени протирать поглощающее зеркало от пыли и убирать с него мелкий мусор. Установка агрегата на определенной возвышенности под углом около 70 градусов создаст условия, при которых зимой снег не сможет скапливаться на поверхности батареи и мешать ее правильной работе.

Солнечная система регулируется автоматически. Владельцу не нужно включать или выключать оборудование. Вырабатываемая энергия хранится в специальных аккумуляторных комплексах и позволяет круглосуточно использовать электроэнергию в индивидуальном, удобном лично для владельца режиме.

Солнечная батарея напрямую преобразует энергию света в электрический ток и, в отличие от генераторных установок, делает ее абсолютно бесшумной, не мешая тем самым ни жильцам, ни соседям

Качественные солнечные панели очень надежны и рассчитаны на полноценную работу в течение минимум 25 лет. К концу этого периода их производительность несколько снижается и следующие 20 лет панели выдают ресурс в размере около 80% от первоначальной базовой мощности, заявленной производителем.

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

В отличие от ветрогенераторов, которые напрямую зависят от определенных метеорологических явлений, солнечные панели гарантированно вырабатывают электроэнергию каждый день. В плохие пасмурные дни их производительность становится немного меньше, но не прекращается полностью

Поскольку солнечный свет есть почти везде, солнечные панели практически не имеют ограничений по установке. Вы можете разместить их на любом незаштрихованном пространстве, обращенном к принимающей поверхности под определенным углом к ​​южной стороне.

Выбирая место для расположения солнечных батарей на приусадебной территории, необходимо убедиться, что поблизости нет высоких деревьев и построек, загораживающих солнце и отбрасывающих тень. В противном случае батарея не сможет работать в полную силу.

Если размеры приусадебной территории не позволяют выделить отдельное свободное пространство для оборудования, для установки системы целесообразно использовать поверхность крыши жилого дома или крышу хозяйственных построек.

Несмотря на некоторую хрупкость, солнечные панели имеют значительный вес и требуют четкого и надежного крепления. Перед монтажом необходимо оснастить конструкцию крыши прочными балками или опорами, чтобы в дальнейшем крыша не обрушилась, не выдержав дополнительной нагрузки, не предусмотренной первоначальным проектом

Ветровые и гидроэлектростанции имеют фиксированную мощность уровень. Для гелиосистем это значение плавающее и зависит только от количества установленных аккумуляторов. Солнечные батареи могут использоваться как дополнительные источники энергии. В этом случае вам понадобится , который будет рекомендован нашей рекомендуемой статьей.

Если в данный момент нет потребности в большом количестве энергии, можно поставить агрегат миниатюрных размеров, а при необходимости в удобное время увеличить дополнительные панели и увеличить количество получаемого ресурса.

Ветроэнергетика для автономного электроснабжения

В том случае, если метеорологические или иные объективные причины не позволяют установить солнечные панели или коллекторы, имеет смысл обратить внимание на . Это турбина, расположенная на высоких (от 3 метров) башнях.

Улавливает кинетическую энергию вихревого потока, преобразует ее в механическую энергию путем вращения ротора, а затем превращает в электрический ресурс с помощью специальных инверторов.

Владелец частного дома, планирующий установить ветрогенератор мощностью более 10 кВт, должен внимательно изучить информацию об изменении направления и силы ветра в его районе за последние 20 лет

Статистические данные могут быть предоставлены службой погоды и различными интернет-сервисами, позволяющими следить за погодой в режиме онлайн. Если ветры в регионе считаются редким явлением и не обладают необходимой силой, монтировать «ветряк» будет нецелесообразно.

Галерея изображений

Фото

Ветряная мельница — рабочая часть системы, в которой генерируемый ею ток накапливается, сохраняется, преобразуется и подается на устройства в потребляемом ими значении

На выходе ветрогенератора, установлен контроллер, предохраняющий аккумуляторы от перегрузки и глубокого разряда. При превышении емкости аккумуляторов контроллер перенаправит излишек на балластный реостат

Аккумуляторы накапливают заряд, полученный установкой. Их мощность подобрана так, чтобы хватило запаса на следующий день, который может быть спокойным

По аналогии с солнечными электростанциями в схемах с ветрогенераторами необходим инвертор. Преобразует постоянный ток в переменный, необходимый для работы электрооборудования, питаемого от ветряка

Ветрогенератор сельский

Контроллер для ветрогенераторов

Аккумуляторы для резервного питания

Инвертор для преобразования получаемого тока

Устройство надежное Не работает создает вредные выбросы в атмосферу и не оставляет отходов производства, но для полноценной работы ему крайне необходим постоянный ветер, дующий со скоростью не менее 14 километров в час. Это очень важное условие, и если его не соблюдать, устройство просто не справляется с поставленными задачами.

Местные гидроэнергетические системы

Использование гидротурбины для обеспечения электроэнергией жилого дома – очень реальный и выгодный вариант, но только в том случае, если рядом с постройками находится река или озеро. Небольшая система, использующая энергию 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 человека в своей работе. Качество производимой ими энергии соответствует всем требованиям ГОСТ как по частоте, так и по уровню напряжения

Срок полной работы превышает 40 лет. Для правильного функционирования система не нуждается в больших водоемах и не требует затопления больших территорий.

Галерея изображений

Фото

Для использования воды в целях выработки электроэнергии необходимо добиться либо сужения русла, либо перепада высот при течении ручья или речки

Разнообразные импровизированные инструменты используются при изготовлении самодельной турбины: обод велосипедного колеса, барабан стиральной машины, грузовая шина

Вода, падающая на лопасти колеса, с силой приводит его в движение. Вращающееся колесо вырабатывает энергию, которая передается потребителю через контроллер и инвертор или накапливается в батареях

Для повышения производительности обычное колесо с лопастями заменяется на винт, но изготовить такой элемент в домашних условиях не представляется возможным

Чемодан для воды

Самодельная турбина на ободе колеса

Принцип работы мини ГЭС

Бур в устройстве ГЭС

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

Аккумуляторы для автономных систем

Принцип работы аккумулятора понятен и прост. Пока в центральной сети есть электричество, аккумуляторы заряжаются от розетки и накапливают ресурс в своих блоках. функционируют аналогичным образом.

При прекращении энергоснабжения модули через специальную подачу электрики к бытовой технике и различным бытовым системам.

При выборе аккумуляторной батареи для создания системы резервного электроснабжения в жилом доме стоит определить, какие приборы и модули бытовой техники требуется подключать при отсутствии света. Сложив вместе их базовую мощность, можно получить число, указывающее на емкость аккумулятора, способного обеспечить энергией самые необходимые устройства

Для постоянного снабжения электроэнергией жилого дома они не подходят, но смогут прекрасно справляется с ролью резервного комплекса.

С лучшими разработками по организации альтернативной энергетики загородного дома познакомим полностью посвященными этой интересной теме.

Выводы и полезное видео по теме

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

Ролик №2 знакомит с тем, что выбрать для создания резервной электросети в доме: генератор или аккумулятор. Обзор агрегатов, плюсы и минусы, сравнительные характеристики и принцип работы помогут самостоятельным мастерам в реализации идеи:

Ролик №3 представляет как работает ветрогенератор, способен ли он покрыть все потребности среднего жилого дома на электроэнергию:

Ролик №4 представляет комплекс автономного электроснабжения загородного дома с использованием различных ресурсов и установок. Указаны преимущества и недостатки системы солнечных панелей, инвертора МАР и прогрессивного ветрогенератора:

Необходимость организации автономного электроснабжения частного дома может возникнуть по разным причинам, например, из-за сложности подключения к существующей сети или из-за отсутствия центральных коммуникаций в районе, где находится жилье расположен.

Нестабильное напряжение питания, перебои в подаче электроэнергии или регулярные отключения также могут заставить собственников задуматься о получении энергии из альтернативных источников. Правильно рассчитанная и правильно смонтированная система позволит забыть обо всех проблемах с электрикой.

Расскажите, как вы строили автономную систему энергоснабжения загородного участка. Не исключено, что в вашем арсенале есть способы, не перечисленные в статье, и полезная посетителям сайта информация. Пишите комментарии в блоке ниже, делитесь впечатлениями, выкладывайте фото, задавайте вопросы.

Автономные энергетические системы | Модернизация сети

Автономные энергетические системы (АЭС) обеспечивают интеллектуальные и надежные решения для эксплуатации сильно электрифицированные, гетерогенные энергетические системы.

Интегрированные энергетические пути

Это исследование соответствует одной из важнейших целей NREL.

Энергетические системы становятся все более неоднородными из-за распространения солнечная энергия, ветер, хранение энергии, электромобили и автоматизация зданий. Энергия будущего системы потребуют безопасной, автономной и надежной связи, управления и взаимодействие между миллионами распределенных точек генерации и миллиардами зданий, транспортные средства и многое другое. NREL создал концепцию AES и провел фундаментальные исследования работать над разработкой интеллектуальных и надежных решений для эксплуатации сильно электрифицированных, гетерогенные энергетические системы.

AES позволит эффективно управлять ростом распределенных ресурсов и поток данных, поступающих из этих систем. АЕС обеспечивает:

Автономные энергетические системы: Новый взгляд на оптимизацию и управление энергетическими системами будущего

Посмотрите наш видеообзор автономных энергетических систем.

Текстовая версия

• Эффективные и рентабельные подходы к рационализации использования переменной возобновляемой генерации и инновационных технологий
• Операции в реальном времени для балансировки нагрузки/потребления и генерации/поставки каждую секунду и наиболее эффективного использования асинхронных данные и управление для адаптации к изменяющимся условиям и задержкам в связи
• Надежная устойчивость к помехам, отказам, отключениям и сбоям как в кибер-, так и в физических сетях
• Взаимодействие с интеграцией решений, устройств, платформ и данных с помощью стандартных протоколы
• Масштабируемость для управления сотнями миллионов энергоресурсов в сети, возобновляемых источников энергии, хранение, мобильность, здания, инверторы и микроконтроллеры — от сообществ до кварталы в регионы.

NREL утвердил технологии AES для различных применений как в лаборатории, и посредством небольших реальных демонстраций. Мы сотрудничаем с коммунальными службами, земельными разработчики, муниципалитеты и города для улучшения существующих и создания новых энергетических систем для районов, военных объектов и племенных земель. Теперь NREL берет на себя следующий шаг через партнерства — государственные и частные — для быстрого ускорения перехода к крупномасштабным, интеллектуальным, автономным энергетическим системам будущего с низким уровнем выбросов.

Работайте с нами

Воспользуйтесь передовыми возможностями, передовым опытом и стратегическими партнерами — и оставьте свой след в нашем автономном энергетическом будущем. Партнеры, заинтересованные в сотрудничестве с NREL для продвижения своих энергетических систем рекомендуется подключиться и узнать больше.

Fei Ding
Менеджер группы, автоматизация и управление сетью
[email protected]
303-275-4590

Тай Ферретти
Менеджер по развитию стратегического партнерства
[email protected]
303-384-6357

Алгоритмы управления для автономных энергетических систем

NREL разработала и протестировала эффективные алгоритмы оптимизации и управления для операций в реальном времени, которые балансируют нагрузку и генерацию каждую секунду и постоянно следить за состоянием системы. NREL также добился фундаментальных успехов в областях такие как обучение с подкреплением для оптимизации без использования моделей и данных, а также на основе консенсуса. оптимизация для распределенного принятия решений. Кроме того, алгоритмы позволяют отключить из сети в изолированный режим, который может обеспечить надежность и отказоустойчивость клиентов в случае сбоя питания.

Системные архитектуры для поддержки автономных энергетических систем

Управление разнородными элементами высокораспределенной энергетической системы требует целостного операционные и коммуникационные архитектуры, которые органично интегрируют рассредоточенные контроллеры с недавно разработанными алгоритмами и существующими унаследованными системами, каждая из которых может быть отдельного владельца, платформы или производителя. Таким образом, системная архитектура является еще одним важным рабочим потоком для обеспечения успешной реализации автономных энергетические системы.

Автономная урбанизация и проверка ARIES

Применение AES для удовлетворения потребностей города или сообщества может быстро ускорить график достижения своих целей в области чистой энергии. Гибкий и модульный подход NREL для проверки и демонстрации автономной урбанизации, способной быстро и гибко поддерживать сообщества, когда они проверяют энергетический переход. инвестиции до развертывания.

Продемонстрированные решения решают ключевые задачи

Виртуальная электростанция — ферма Stone Edge, Калифорния

Когда алгоритмы NREL были реализованы на контроллерах Heila Technologies, команда продемонстрировали, что 20 микросетевых активов фермы могут функционировать вместе как отказоустойчивая виртуальная электростанция. Микросеть мощностью 785 кВт питает ферму площадью 6,5 га через комбинация солнечных батарей, топливных элементов, микротурбины, работающей на природном газе и водород, и хранение в виде батарей и водорода.

Resilient Community—Basalt Vista, Colorado

NREL и Holy Cross Energy заключили партнерское соглашение для преодоления географических ограничений, установления бытовых нагрузок, взаимодействующих с сетью, и использовать экологически чистую энергию местного производства с делает акцент на доступности и преодолении перебоев в подаче электроэнергии во время экстремальных явлений. В настоящее время планируется масштабирование этого продемонстрированного автономного управления распределенной сетью. энергоресурсы и системы хранения энергии от нынешних нескольких домов до вся система.

Крупнейшая микросеть в Северной Америке в неблагополучном сообществе — Боррего-Спрингс, California

NREL и San Diego Gas & Electric Co. построили масштабированную виртуальную модель, включающую распределенные энергетические ресурсы с питанием и аппаратным обеспечением контроллера. Модель протестирована микросеть, особенно отключение и повторное подключение, для подтверждения ее производительности до того, как он был развернут.

Военная энергетическая безопасность и устойчивость — авиабаза морской пехоты (MCAS) Мирамар, Калифорния

Это партнерство в 2008 году было основано на планировании нулевого энергопотребления: установка распределенных возобновляемые источники энергии и повышение энергоэффективности.