Независимые источники электроснабжения

Независимые источники электроснабжения

Мини-электростанции для дачи, источник: honda-nnov.ru

Подключение к центральной электрической сети – первоочередная задача хозяев земельных наделов. Без электричества освоение участка и строительства дома весьма затруднительно. Не говоря уже о проживании в загородном коттедже без электрических ламп, холодильника, электроутюга, водонагревателя и далее по списку.

Электроснабжение в сельской местности имеет две особенности. Во-первых, получить разрешение местных органов Энергосбыта на выделение мощностей сложно, а порой и вовсе невозможно. Во-вторых, качество электроэнергии оставляет желать лучшего. В отдаленных районах скачки напряжения, продолжительные отключения – в порядке вещей. Чтобы не коротать вечера при свечах и не ломать голову, куда пристроить продукты питания, современные дачники создают собственные, независимые от Росэнерго, источники электроэнергии.

Компактные электрогенераторы или, как их ещё называют мини-электростанции (МЭС), состоят из двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и собственно генератора, то есть электрической машины, которая преобразует выработанную ДВС механическую энергию в электричество (переменный ток — напряжение 220 В, частота 50 Гц). В продаже имеются МЭС различного назначения, технического исполнения и мощности: любительские (0,75-6 кВхА), профессиональные (2-15 кВхА), портативные дизельные (2-10 кВхА), стационарные (от 6 кВхА) и др. В зависимости от применяемого топлива различают бензиновые, дизельные и газовые агрегаты. Последние, несмотря на экономичность, универсальность и экологическую безопасность, в частных владениях практически не используются. Спрос же на бензиновую и дизельную технику, наоборот, неуклонно растет. Впрочем, при желании бензиновую МЭС можно «перевести» на газ, конечно, не без помощи специалистов.

Дизельная мини-электростанция, источник: stroy-plys.ru

Различают одно- и трехфазные электрогенераторы, есть и универсальные агрегаты. Для загородных домов оптимальны однофазные генераторы, если, конечно, к установке не планируется подключать трехфазные потребители электроэнергии (деревообрабатывающий станок и прочая техническая «экзотика»). К тому же генераторы бывают асинхронными и синхронными. Первые работают в относительно недорогих моделях мощностью до 10 кВт. Таким генераторам подчас не удается выдавать стабильное напряжение, что негативно сказывается на бытовой технике. Чтобы компенсировать эту неприятную склонность, асинхронные машины оборудуют блоком стартового усиления. Синхронные генераторы оснащаются системами самовозбуждения и автоматического регулирования напряжения, обеспечивающими стабильность параметров тока даже при резком увеличении нагрузки.

МЭС на бензиновом двигателе применяются в качестве источника кратковременного электроснабжения, а также во время строительства или в аварийной ситуации. Их мощность не превышает 9-13 кВт. Повышение ресурса, что, кстати, технически возможно, сопряжено с хранением в специальном резервуаре значительных запасов бензина. Стоит ли городить огород, если эксплуатировать подобные агрегаты в продолжительном режиме дорого (а в обычных канистрах или бочках держать бензиновое топливо очень опасно). Хозяева затерянных в глуши поместий выбирают дизельные электрогенераторы, которые выпускаются в широком диапазоне мощностей — от 2 кВт до 100 МВт. Производятся даже установки способные работать 365 дней в году с профилактическими остановками не реже двух раз в месяц (смена масла и другие регламентные работы). Надо сказать — маломощная дизельная техника обходится дороже, чем бензиновые аналоги. К тому же модели на бензине меньше шумят и неприхотливы в обслуживании. Вот почему так важно проанализировать, в каком режиме и с какой нагрузкой будет работать домашняя электростанция.

Бензиновая мини-электростанция, источник: santeho.com.ua

При всех достоинствах автономных электрогенераторов, недостатки этих агрегатов очевидны. Нужно заботиться о топливе, возиться с заправкой, мириться с шумом, легким, но характерным запахом, строго блюсти правила безопасности. Цены на бензин и солярку растут не по дням, а по часам, что утяжеляет и без того весомое бремя эксплуатационных расходов. Но особенно огорчает экологический вред, сопутствующий работе мини электростанций на основе ДВГ. Между тем существуют абсолютно чистые и неисчерпаемые источники энергии. «Запитаться» от солнца и «обуздать» ветер технически не так уж сложно и в финансовом плане, пусть и недешево, но вполне реально. Ведь комплексные системы электроснабжения, в состав которых входят солнечные батареи и ветрогенераторы, можно комплектовать постепенно, шаг за шагом, что позволяет оптимизировать затраты. А с самого начала нужно обзавестись профессионально выполненным и детально разработанным проектом. В домах постоянного проживания солнечные батареи и ветрогенераторы играют роль альтернативы электросети (резерв при нестабильном электроснабжении или сетевая система, позволяющая экономить на электроэнергии). Переключение с одного контура на другой происходит при срабатывании специальных регулирующих модулей в блоке управления системой. Словом, в подобных случаях, как правило, требуются нестандартные инженерные решения.

Солнечная батарея (панель) представляет собой это модульное устройство из определенного количества фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов), которые трансформируют солнечную энергию в электричество. Эффективность фотоэлементов зависит от многих факторов, и в первую очередь от расположения дома. Чем южнее находится владение, тем больше солнечных дней в году и тем богаче солнечный «урожай». Фотопреобразователи «выжимают» энергию и из рассеянного света, но в облачные дни «улов», мягко говоря скромный. В пасмурную и дождливую погоду солнечные батареи «отдыхают».

Фотоэлектрические модули устанавливают на южных и юго-западных скатах крыши. При северной ориентации эффективность батарей заметно снижается. Угол наклона панелей также имеет значение. Горизонтальное положение исключено, так как в этом случае батареи перегреваются, что негативно отражается на их работоспособности. При наклоне близком к вертикали солнечные лучи скользят по фотоэлементам, отдавая им лишь малу часть своей энергии. Но что абсолютно противопоказано, так это тень. Даже небольшое затенение может вывести из строя всю гелиоустановку. Поэтому рядом с домом не должно быть высоких деревьев или каких-либо сооружений, дающих густую тень.

Запуск мини-электростанции, источник: esr-energy.ru

Количество солнечных батарей зависит от инсоляции (интенсивности солнечного излучения), суммарной потребляемой мощности, а также от режима электроснабжения здания. Скажем, для дачи в Подмосковье нужно порядка двенадцати модулей (некоторым довольно и половины) общей площадью 24 м2, чтобы создать автономную энергетическую систему, выдающую «на-гора» 4 кВт. В состав гелиоустановки также входит инвертор, аккумулятор (аккумуляторная батарея –АБ) и контроллер заряда АБ (плюс другие более мелкие узлы и детали). Солнечные батареи вырабатывают постоянный ток и выдают на выходе напряжение в 2 В. Инвертор производит кардинальные перемены: преобразует ток в переменный, а напряжение повышает до 220 В. Аккумуляторная батарея – это кладовая энергии, которая делится своими припасами в непогоду и в ночное время суток. Контроллер следит за уровнем заряда и тем самым продлевает срок службы АБ и даже предотвращает сбой в работе гелиоустановки. Это устройство может быть встроено в инвертор или непосредственно в аккумуляторный блок. Компоненты энергосистемы подбираются с учетом конкретной ситуации. Лучше всего обратиться в специализированную компанию. Однако эта задача вполне по силам опытным домашним мастерам с базовыми знаниями электротехники.

Бытовая ветрогенераторная установка преобразует энергию ветра в электрическую, правда, через промежуточную стадию. Ветровой поток раскручивает лопасти турбины, которая в свою очередь вращает вал, соединенный с редуктором (усиливает вращение) и далее с осью генератора, а тот уже вырабатывает электрический ток. Чем выше мачта, на которой установлена турбина, тем сильнее ветер и тем больше электроэнергии получается на выходе. Автономная ветрогенераторная установка также включает инвертор, аккумуляторные батареи и котроллер. Стандартная высота ветряка – 25 метров, но если увеличить её вдвое, то генератор будет работать интенсивнее. Скажем, промышленные установки взмывают вверх на 100 метров. Однако владениях наращивание несущей мачты требует усиления фундамента и увеличения прилегающей площади для удерживающих растяжек, а также других мер, предотвращающих опрокидывание высотного сооружения. К тому же существенно усложняется обслуживание ветротурбины. Бытовые ветряки преимущественно работают в тандеме с солнечными батареями и исполняют роль элемента сетевого комплекса, то есть энергетической системы, подключенной к существующей электросети на 220 В. В этом случае в аккумуляторных батареях и сопутствующих им контроллерах нет надобности, что ускоряет окупаемость альтернативного оборудования. Чтобы адаптировать полученный от ветра и солнца постоянный ток, устанавливают сетевой инвертор и контроллер. Однако предусмотрительные частники предпочитают не экономить на АБ, чтобы обеспечить бесперебойное электроснабжение дома и загородного владения в целом.

Использование бензиновой мини-электростанции, источник: техно70.рф

Резервное электроснабжение лучше предусмотреть на стадии проектирования или строительства коттеджа. Аварийная электросеть, к которой подключаются только наиболее важные потребители энергии (холодильник, охранная и пожарная сигнализации, управление отопительной системой и др.), прокладывается параллельно основной. Если независимые источники электроэнергии подсоединяется к существующей проводке или же домовладелец полагает, что в резервном питании нуждаются все приборы, понадобится механическое блокировочное устройство и другие модули автоматического управления.

Все изображения и материалы использованные в статье носят информативный характер и не являются рекламой

(Visited 17 times, 1 visits today)

Добавить комментарий

Закрыть меню