Автономное электроснабжение

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.

Проект электрификации загородного дома. Трехфазная или однофазная сеть?

Конечно, прежде чем чертить какие-либо схемы и идти оформлять подключение, нужно будет определиться с разновидностью электроснабжения, его источником.

В частных домах, как и в городских квартирах, может использоваться трехфазная или однофазная сеть. У той и другой разновидности имеются как свои недостатки, так и достоинства. Изначально любая промышленная сеть имеет три фазы. В многоэтажках они обычно распределяются по квартирам. При этом из-за различия в количестве используемых электроприборов нагрузка на фазовые провода часто бывает разной. В результате иногда выгорает нулевой провод. В частном доме подобных проблем обычно не возникает, поскольку хозяин один, а следовательно, контролировать нагрузку при распределении фаз гораздо проще. Однако при неправильном использовании сети разного рода проблемы — вплоть до выхода из строя электроприборов — могут возникнуть и в этом случае. Для предотвращения подобных неприятностей следует использовать стабилизатор, стоит который очень недешево. Помимо этого придется закупать оборудование и элементы, предназначенные именно для трехфазной линии. Что также влетит в копеечку. Поэтому использоваться трехфазная схема электроснабжения частного дома должна тогда, когда в этом действительно существует необходимость. То есть в том случае, если предполагается установка очень мощных приборов или оборудования – станков, электроплит и т. д.

Преимуществом однофазных сетей является относительная дешевизна и простота в использовании. Недостатком же – не слишком высокая мощность. Такую сеть целесообразнее монтировать в небольших жилых или дачных домиках.

Автономное электроснабжение удаленных объектов связи, промышленной и научной инфраструктуры в условиях крайнего севера, вечной мерзлоты, полярной ночи

• Электричество требуется постоянно, но небольшой мощности (до 2 кВт), без пиковых всплесков потребления утром и вечером, как в домовладениях
• Система должна работать полностью автономно и иметь высокий запас емкости аккумуляторов, т.к. при аварийном отключении или остановке генерации требуется от суток и более для приезда аварийной бригады
• Низкие температуры до -50С влияют на выбор типа аккумуляторов и их производителя
• Оператор объекта должен иметь возможность удаленного мониторинга состояния системы по каналам радио/видеосвязи
• Система требует максимальной перестраховки по генерации, а именно комбинирования различных источников энергии
• В целях обеспечения надлежащих технических условий эксплуатации оборудования требуется разработка антивандального термошкафа, который размещается на открытом воздухе или укладывается в грунт.
• Нагревательный элемент термошкафа должен быть наименее мощным (что впоследствии влияет на выбор бо́льшей толщины стенки и обеспечении наименьших теплопотерь)
• В связи с тем что летом температура воздуха может достигать +30С, термошкаф должен обеспечивать вентиляцию оборудования, чтобы не допускать его перегрева, что достигается установкой проточной/принудительной вентиляции. Управляется заслонкой на корпусе термошкафа в положении зима/лето.
• Нагреватель и вентиляция термошкафа работают в автономном режиме и управляются терморегулятором. Суммарная нагрузка контроля климата в термошкафе не должна превышать 10-30% мощности основных потребителей.

Ветрогенератор вертикальный маглев. Выбор именного этого ветрогенератор обусловлен его надежностью при эксплуатации в агрессивной среде: алюминиевые лопасти не корродируют и не разрушаются в условиях соленого морского воздуха и жестко зафиксированные на корпус ветрогенератора исключают их поломку при порывах ветра. Контроллер отключает ветрогенератор (тормозит его) при достижении скорости ветра 18 м/с (600 об/мин). т.е. ветрогенератор не разгоняется при усилении ветра, тестовая скорость ветра разрушения ветрогенератора — 65 м/с

Солнечные модули. Несмотря на кажущуюся непригодность солнечных модулей в условиях севера, мы все же рекомендуем дополнять системы солнечными модулями, т.к. часто при анализе годовых метеоданных, наблюдается уменьшение скорости ветра в летний период. что влияет на баланс генерации/потребления в системе. Мы предлагаем разные солнечные панели: монокристаллические, поликристаллические. аморфный кремний

На аморфный кремний советуем обратить особое внимание. т.к

эта технология доказала свою сравнительную эффективность перед кристаллическим кремнием в условиях облачности и рассеянного солнечного света. КПД аморфных панелей ниже кристаллического кремния. Но КПД определяется при идеальных температурных условиях и освещении. Солнечные модули аморфного кремния дороже кристаллических панелей в 1,5-2 раза на ватт мощности
Бензогенератор для подзарядки акб в режиме автопуска/остановки для подзарядки АКБ. Включается в систему ввиду требований по обязательному электроснабжению объекта, а альтернативные источники энергии остаются непостоянными. Периоды полного штиля могут длиться несколько дней, облачность или полярная ночь также уменьшают или исключают возможность подзарядки АКБ. поэтому для выполнения задач, поставленных заказчиком, мы рекомендуем установку дополнительных резервных бензогенераторов, работающих в режиме автоматического запуска/остановки для подзарядки АКБ в случае если уровень заряда упал до критического значения. В вашем браузере отключен JavaScript

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.

Эффективные способы отопления электричеством

Она зависит от площади отапливаемых помещений и общей длины трубопроводов отопления.

Обычно — это 1,5 атм. Нужно тщательно рассчитать длину такой конструкции, учитывая схему укладки контура ТП. Кроме этого, электрические котлы отличаются по мощности.

В большинстве случаев теплый пол является вспомогательным элементом системы отопления в доме.

Здесь это не самое важное. Хотя система с принудительной циркуляцией и не требует обязательного соблюдения наклонов труб, как при естественной, так как циркуляцию здесь обеспечивает циркуляционный насос, но их все же необходимо соблюдать, для того, чтобы при необходимости можно было слить всю воду и чтобы не получалось её завоздушивание в процессе эксплуатации. Статья по теме: Перечень матерьялов в смете электромонтаж

Статья по теме: Перечень матерьялов в смете электромонтаж

Плюсы и минусы обогрева дома электричеством

При этой работе есть одна важная тонкость: маломощные котлы могут работать от обычной сети, напряжение в которой составляет В, а для более мощного оборудования сеть должна быть трёхфазной. Естественная циркуляция оказывается очень медленной, и из-за этого увеличивается расход энергии на обогрев.

Там она охлаждается, передавая тепловую энергию воздуху в помещении, после чего остывшая жидкость вновь направляется в котёл. Все установки работают абсолютно бесшумно, так как в системе отсутствуют вентилятор и циркуляционный насос.

Виды схем отопления

Виды котлов Основная задача при организации отопления своими руками заключается в том, чтобы создать эффективную систему, преимущественно автоматическую, с минимальным участием человека в ее работе. Это, анализируя виды фундаментов , можно сразу однозначно сказать, что монолит выйдет дороже ленточного основания. Это приспособление обеспечивает циркуляцию теплоносителя в системе и равномерный прогрев дома. Это замкнутая система, где вода циркулирует под воздействием насоса или самотеком.

Но часто, по объективным причинам, такая возможность есть далеко не везде. Сегодня многое изменилось — обилие и ассортимент современного отопительного оборудования позволяют делать отопление в доме самостоятельно, даже без привлечения специалистов.
Отопление гаража электрическим котлом

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.

Разделение электропроводки на группы

Все кабели распределяют на 4 ветви:

1. Для крупной бытовой техники. Отдельно обустраивают линию для стиральной или посудомоечной машины.
2. Кухонную ветвь (для чайников, варочной панели, духового шкафа). При повреждении этой линии комнаты не останутся без электроснабжения.
3. Для санузлов. Розетка в туалете или ванной — обязательный атрибут. К ней подсоединяют системы фильтрации или вентиляции, фены, электробритвы.
4. Осветительные линии. Желательно провести свет отдельно от других ветвей.

Стационарная бытовая техника

Мощные приборы устанавливают в кухнях или санузлах. Больше всего энергии потребляют устройства с ТЭНами. При замене стационарных установок требуется обесточивание квартиры. Чтобы этого не происходило, предусматривают отдельную ветвь.

Силовую группу снабжают автоматом соответствующего номинала. Он прекращает подачу электричества при перепадах напряжения.

Стационарная бытовая техника потребляет много энергии.

Выделенная линия для кухни

Часть бытовой техники включена всегда. Постоянно работают проточные нагреватели, холодильники. При укладке общей проводки для всей квартиры из-за перегорания провода на кухне обесточиваются все комнаты.

Электроснабжение будет отсутствовать до выявления и устранения неисправности. Нельзя нагружать одну линию всеми приборами. При раздельной укладке свет будет всегда. Даже если работает единственная розетка, можно подключать инструменты.

Группы освещения

Разветвление осветительной сети делают независимо от количества комнат. Основной светильник и дополнительные точечные приборы подключают к разным линиям. Так освещение будет отсутствовать только при возникновении неисправностей на входе проводки в квартиру.

Разветвление делают независимо от количества комнат.

Помещения с повышенной влажностью

Попадание влаги — частая причина поломки приборов на балконах или в санузлах. Поэтому электрическую схему помещений составляют с соблюдением правил:

1. Проводят отдельную сеть с защитным автоматом.
2. Устанавливают герметичные распределительные коробки. Их располагают за пределами помещения. Выключатели также выносят на стену коридора.
3. Используют специальные розетки. Они снабжаются крышками, закрывающимися при извлечении штекера.
4. Все провода защищают гофрированным шлангами. Тщательно изолируют места соединений.
5. Стандартные светильники заменяют слаботочными. Предпочтение отдают приборам, работающим от сети 12 В.

Где уже используют атмосферное электричество

Тем не менее, есть примеры использования приборов, работающих по описанному принципу — ионизатор люстра Чижевского уже не первое десятилетие продается и успешно работает.

Еще одной рабочей схемой получения электроэнергии из воздуха является генератор TPU Стивена Марка. Устройство позволяет получить электроэнергию без внешней подпитки. Многими учеными эта схема апробирована, но широкого применения пока не нашла из-за своих особенностей. Принцип действия этой схемы в создании резонанса токов и магнитных вихрей, которые способствуют возникновению токовых ударов.

В настоящее время в Грузии тестируется генератор Капанадзе. Этот источник энергии также работает без внешней подпитки и добывает электричество из воздуха без дополнительных ресурсов.

На фото готовый к работе генератор Капанадзе

Прокладка проводки своими руками

Проводка в квартире укладывается скрытым методом. Для этого:

1. Размечают стену по составленной ранее схеме. Указывают места расположения выключателей, розеток, светильников.
2. Формируют каналы штроборезом. Укладывают провода, фиксируют их раствором.
3. Устанавливают подрозетники. Монтируют все компоненты электрической сети.
4. Заделывают штробы штукатуркой, сравнивая их с поверхностью.

При обшивке стен листовыми материалами штробление не требуется. Кабели остаются в пространстве между отделкой и стенами. В таком случае обязательно используют гофрированные рукава, которые хомутами прикрепляют к каркасу.

Инновационные комбинированные электро — тепловые когенерационные системы

В течение следующих двух десятилетий человечество намерено резко увеличить использование возобновляемых источников энергии. Это является частью согласованной мировой политики по сокращению потерь в системе жизнеобеспечения и выбросов парниковых газов. Сегодня стало очевидным, что применение простых одно-ресурсных схем по созданию эффективной электростанции для частного дома будет недостаточно, нужно искать альтернативный и независимый путь дальнейшего развития САЭ.

Когенерационные САЭ сочетают в себе проверенные технологии фотоэлектрической (PV) и солнечной тепловой энергии (SHW) в единую интегрированную систему солнечной теплоэлектростанции, которая позволяет извлекать как можно больше солнечной энергии для выработки электричества, использует всю полезную теплоту системы. Солнечные коллекторы представляют собой водоохлаждающие концентрирующие PV—параболические устройства, которые захватывают, а не рассеивают то, что другие конструкции PV считают «отработанным теплом».

Архитектура включает в себя серию наземных или подземных устройств, которые независимо отслеживают солнце вдоль одной оси. Компактная система теплообмена/хранения SHW передаёт тепло, чтобы предварительно нагреть воду для внутреннего горячего водоснабжения. Таким образом, создаются самые эффективные в мире мини когенерационные автономные электростанции для загородного дома, обеспечивающие не только бесперебойное электроснабжение частного дома, но и его практически дармовое теплоснабжение.

Генератор на жидком топливе – надежный источник энергии

Генератор, потребляющий бензин или дизельное топливо, часто выступает именно в роли запасного источника электроснабжения загородного дома. Нужно только выбрать подходящий вариант.

• Бензиновые агрегаты бесшумны, компактны, просты в эксплуатации, стоят недорого и могут работать при низких температурах. Но время непрерывной работы у них невелико. Впрочем, для прибора, который будет установлен в качестве подстраховки, это не критично.
• Дизельные системы более производительны, чем бензиновые аналоги. В качестве источника автономного электроснабжения их целесообразнее приобретать в большой коттедж, где количество приборов, потребляющих энергию, значительно больше, чем на даче. Дизельные генераторы надежны и долговечны, но для них придется приобрести или сделать своими руками отдельный контейнер (или хозяйственную постройку). Это необходимое условие, чтобы шум работающего устройства не мешал домочадцам.
• Газовые генераторы выдают самую дешевую по стоимости электроэнергию. Они долговечны и экологичны. Но из-за сложностей в обслуживании и опасности взрыва топлива их рискует приобрести далеко не каждый владелец частного дома.

Как бы хороши ни были покупные системы автономного электроснабжения, но источник энергообеспечения, сделанный своими руками, кажется более привлекательным. И осуществить такую идею вполне реально.