Автономне електрику для будинку: порівняння ефективності і вартості

Сучасна цивілізація цілком і повністю залежить від електрики. Без нього не може бути й мови про комфорт і тепло у будинку. На жаль, наявність в мережі струму жодним чином не залежить від волі господаря будинку. Часто трапляються аварії або регламентні роботи, які часом на кілька годин можуть залишити користувачів без електропостачання. В умовах суворої зими це може привести до досить серйозних наслідків аж до розморожування системи опалення. Особливо ці проблеми актуальні для жителів приватного сектора або заміських будинків. В таких умовах цілком логічною бачиться можливість пристрою автономної системи електропостачання, яка може бути використана в разі аварійних ситуацій з метою тимчасової підтримки працездатності хоча б основних електроприладів. Ми пропонуємо вашій увазі кілька способів, що дозволяють підвести автономне електрику для будинку: порівняння ефективності і вартості цих моделей.

Приклад енергонезалежного домогосподарства

Автономне електропостачання заміського будинку: вибір відповідного джерела

Вся велика проблема створення системи автономного електропостачання для будинку впирається в самі джерела альтернативного забезпечення електрикою, яких в сучасному світі придумано поки ще не дуже багато. Їх можна з легкістю порахувати на пальцях однієї руки – це бензиновий, дизельний або вітряної електрогенератор, акумулятори та сонячні батареї. Всі ці альтернативні джерела володіють не тільки перевагами, але і певними недоліками, з якими потрібно неодмінно розібратися в першу чергу.

  • Різного роду генератори є найбільш простими і дешевими технічними пристроями, які можуть ефективно забезпечити домоволодіння певною кількістю електроенергії. Більшість з них працює від двигуна внутрішнього згоряння, бензинового або дизельного. Тому для їх ефективного та безперебійного функціонування потрібні чималі запаси бензину або дизельного палива. Щоб забезпечити подачу електроенергії протягом хоча б 2 – 3 днів, буде потрібно не менше 100 – 200 л. палива. В цьому плані вигідно відрізняються особливі газові електрогенератори, які працюють від природного газу, підведеної до будинку. У цьому випадку автоматично вирішується проблема з джерелом палива. Також відмінним варіантом забезпечення будинку безперервної подачею електроенергії є вітряної генератор, але у нього є досить великий недолік – найчастіше, подібні установки мають чималими розмірами, і до того ж для своєї ефективної роботи вони вимагають наявності цілого комплексу додаткового електротехнічного обладнання. Але про це поговоримо пізніше, а зараз розглянемо інші джерела резервного автономного електропостачання для приватного будинку.

Генератор з двигуном внутрішнього згоряння, який виконує функцію силової установки

  • Сонячні фотоелементи здатні забезпечити «дармової» електроенергією не тільки ваш будинок, але сусідів. У західних країнах надлишки отриманої таким шляхом електроенергії скуповують у власників енергетичні компанії. Контроль обліку проданої електроенергії вимірюється лічильником, тільки господар не платить за нього, а отримує гроші. Нам поки що до цього далеко, але перші будинки, обладнаний сонячними панелями вже з’являються. У такого джерела є недолік – це його габарити. Для забезпечення будинку достатньою кількістю енергії вся його дах повинна бути покрита сонячними батареями. Крім того, до них ще потрібна велика кількість різного додаткового устаткування, яке покликане не тільки накопичити, а й перетворити низьковольтний струм у відповідний для електроприладів. Зазвичай такі прилади займають площу не менше 6 м2, тому для них потрібне окреме приміщення.

Сонячні батареї, що покривають дах приватного будинку

  • Акумуляторні батареї, які можна використовувати тільки в якості аварійного електропостачання, або в якості накопичувачів для різного роду генераторів. Під час присутності в мережі електрики ці батареї будуть заряджатися, а в його відсутності вони почнуть віддавати енергію споживачам. Цей процес регулює так званий інвертор, який просто підвищує напругу в 12V до придатних нам 220V. Очевидно, що таке джерело потрібно використовувати тільки для забезпечення енергією життєво важливих приладів, і то протягом короткого часу. Чим більше сумарна ємність акумуляторів, тим більше часу вони зможуть забезпечувати електроенергією прилади.

Система акумуляторів для аварійного електропостачання

Це всі можливі джерела електропостачання, якщо не брати до уваги зовсім вже екзотичні начебто геотермальних, водяних або працюють за принципом термопари. Тепер розглянемо те, як вони влаштовані і працюють.

Системи на паливних генераторах

Основна мега завдання дизельного, бензинового або газового генератора в схемі роботи системи безперебійного постачання електроенергією житлового або нежитлового об’єкта – вчасно підключатися до роботи і забезпечувати необхідне обладнання будинку автономної електроенергією. Крім того, не менш важливим завданням такого джерела електроенергії має місце бути своєчасне його відключення. Це важливо, тому що при зіткненні двох зустрічних потоків заряджених електронів в провідниках відбудеться, як мінімум повне перегорання деяких приладів, можливо дорогих, а як максимум справжня пожежа з усіма важкими наслідками.

Виходячи з цих принципів вже давно розроблена принципова схема і алгоритм включення будь-яких паливних генераторів в роботу. У разі, коли в електричній мережі є напруга, вони просто сплять тихим і непохитним сном, але як тільки з якоїсь причини воно пропадає, спеціальне електронне реле тут же замикає ланцюг між блоком акумуляторів і генератором, в результаті чого останній прокидається, заводиться і починає справно виробляти електроенергію. Зворотний процес відбувається при раптової подачі електроенергії в мережу із зовні. Контакт контролера розмикається і генератор зупиняється, потік електронів припиняється.

Схема підключення генератора до мережі всередині будинку

За таким нехитрим принципом працює автономне резервне електропостачання за участю паливних електрогенераторів. А ось коли мова йде про постійне, а не резервному електропостачанні, то тут все ще елементарніше – замість єдиного генератора використовується два. При цьому другий є просто резервним і включається тільки тоді в роботу, коли перший ламається або в ньому закінчується паливо. Також існують грамотні схеми почергового підключення генераторів – такий принцип дозволяє не надто перевантажувати один з агрегатів, що значно збільшує термін їх служби. Системи, засновані на паливних генераторах не так дороги, як безпаливні пристрою і менш складні. Їх ефективність теж набагато вище. Однак для їх функціонування потрібне паливо.

Принцип роботи і пристрій безпаливних джерел електропостачання

Автономна система постачання електроенергією за участю безпаливних джерел енергії в даний час є найбільш технологічною і складною. Це обумовлено тим, що крім технологічності даних пристроїв, які здатні з «нічого» виробляти електрику, існує і значний за обсягом комплекс допоміжного, але необхідного обладнання. Його призначенням є накопичення і переробка електричної енергії в абсолютно придатний для побутових приладів електричний струм.

Схема розглянутих нами систем працює по цілком зрозумілого і простого принципу, незважаючи на велику складність використовуваного в ній обладнання. Її можна розділити на три основні частини:

  • Сам джерело, що виробляє електроенергію, в якості якого найчастіше виступають вітрогенератор, сонячні батареї і інші інші джерела низьковольтного струму.
  • Масивна і об’ємна накопичувальна частина, яка представлена ??блоком акумуляторів.
  • Система перетворення, в основу роботи якої покладено принцип дії інвертора. Він є тією необхідною частиною системи, яка певним чином здатна перетворювати низька напруга в більш високе.

Всі ці складові частини є важливими складовими елементами системи автономного енергопостачання. Існування і робота їх друг без друга неможливі.

Яким має бути система резервного електропостачання

На завершення слід сказати кілька слів про те, як можна зробити досить ефективний джерело безперебійного електроживлення своїми власними руками. Для цієї мети знадобляться всього три складові: кілька лужних або кислотних акумуляторів, які з’єднуються за паралельною схемою для збільшення їх сумарної ємності, зарядний пристрій для них і інвертор. Поки в мережі є штатний напруга, акумулятори спокійно заряджаються від зарядного пристрою, який просто включено в мережу, а як тільки електрична енергія в мережі загального користування зникає, вони починають стабільно видавати електроенергію в внутрібудинкову проводку за допомогою цього самого інвертора. Вартість безпаливних установок поки ще дуже висока, щоб в нашій країні здійснювалося їх масове використання. Однак вони не вимагають ніякого палива і повністю екологічно безпечні.

Інверторів в магазинах продається безліч. Вони розраховані на роботу зі споживачами певної потужності. Залежно від поставленого завдання, можна купити інвертор, на виході якого буде потужність всього 300Вт, що досить для висвітлення в одній двох кімнатах або підтримки працездатності газового котла опалення, а можна і на 4 кВт, що вже забезпечить енергією весь будинок. Від цієї потужності безпосередньо залежить кількість тих електроприладів, які зможуть підживлюватися від такого джерела. Потрібно тільки розуміти, що чим більша кількість приладів ви підключаєте до такого бесперебойніка, тим більше знадобиться збільшити сумарну ємність акумуляторів. Якщо ємність підібрати неправильно, то батарей розрядяться швидко і толку від такої системи не буде ніякого.

Ось, загалом то, і всі способи, за допомогою яких можливо обладнати автономним електропостачанням приватний будинок. Як бачимо, вибір не особливо великий, але, все ж, він є. А що стосується фінансової вартості створення таких систем, то більшості людей вона може здатися занадто високою, особливо якщо брати до уваги паливні витрати. В цьому відношенні більш привабливішою виглядають такі невичерпні і абсолютно безкоштовні джерела енергії, як сонце або вітер. Такі системи хоча і коштують набагато дорожче, але вони з запасом окупаються тим, що відсутні витрати на паливо для генератора.

Ссылка на основную публикацию