Autonómne napájanie vidieckeho domu – možnosti

Obsah článku

• Metódy dodávky energie pre váš domov
• Neobnoviteľné zdroje energie
• Obnoviteľné zdroje energie

Náklady na elektrinu dodávanú centrálnymi sieťami rastú z roka na rok, zatiaľ čo jej kvalita sa nezlepšuje. Vo vidieckych oblastiach stále dochádza k výpadkom elektrickej energie. A dnes zvážime možnosti autonómneho napájania vidieckeho domu.

Ak sa v rámci mesta limituje problém poskytovania elektrickej energie do ich životného priestoru, potom v prípade vidieckeho domu je všetko oveľa komplikovanejšie – často sú poškodené verejné služby v dôsledku prírodných javov a činov lovcov neželezných kovov. Samozrejme sa môžete vrátiť k rozhodnutiam zo začiatku minulého storočia, a to kerozínové žiarovky a baterky, nakoniec ísť pri západe slnka do postele, ale už sme zvyknutí na výhody civilizácie, neoddeliteľne spojené s elektrinou. Zvážte otázku energetickej nezávislosti vidieckej chaty od nespoľahlivých centrálnych komunikácií.

Metódy dodávky energie pre váš domov

Vlastníctvo domu vo vidieckej oblasti, v značnej vzdialenosti od priemyselných centier, je atraktívne z pozície ticha, čistého vzduchu, obklopeného prírodnou prírodou. Existujú však situácie, keď domáce spotrebiče v takomto dome odmietajú pracovať z dôvodu nižšieho alebo nadmerne vysokého napätia v elektrickej sieti ako je nominálne napätie (220 V) – a poklesy môžu prekročiť 10%, stanovené GOST 13109-97..

Problém s nedostatkom napätia spočíva v značnej dĺžke drôtových komunikácií, ktorými prúdi elektrický prúd do domov – čím ďalej sa nachádza transformátorová chata, tým viac napätia klesá v dôsledku odporu vodičov. Počas dňa sa napätie vo vidieckych oblastiach mení v porovnaní s nominálnym v dôsledku nedostatočnej energie TP a energetických sietí – je nižšie počas dňa, pretože v tejto dobe je väčšina spotrebiteľov elektrickej energie, v noci prudko stúpa, pretože v tejto dobe je spotreba minimálna.

Prepätie môže spôsobiť zlyhanie domácich spotrebičov – inými slovami, vyhorí. Moderné domáce spotrebiče, najmä európske, sú navrhnuté na 10% pokles napätia v rozvodnej sieti, ale nič viac a vo vidieckych oblastiach je celkom možné 20 až 30% prepätie..

Pokles v rozvodnej sieti je možné kompenzovať pomocou stabilizátorov, ale v prípade kritického poklesu napätia (viac ako 45%) nepomôže ani ten najlepší. Vyžadujú sa spotrebiče, ktoré dokážu zabezpečiť napájanie domácich spotrebičov bez elektriny z centrálnych sietí. Ich výber je určený účelmi, na ktoré sa zariadenie bude používať – ​​záložné napájanie, dodatočné alebo hlavné.

Zariadenie na záložné napájanie aktivuje automaticky alebo ručne jeho vlastník, keď je prerušené napájanie z centrálnej siete alebo keď v ňom klesne napätie – je schopný udržiavať prevádzku domácich spotrebičov určitý čas, až kým sa napájanie neobnoví..

Dodatočné (zmiešané) napájanie je potrebné v prípadoch, keď existujúce napätie v sieti je nedostatočné a domácnosti majú v úmysle používať energeticky náročné domáce spotrebiče..

V prípade, že chalupa nemôže byť pripojená k centrálnym rozvodným sieťam, ako aj s trvalo nízkou kvalitou napájania, je potrebné zariadenie na autonómne zásobovanie energiou, ktoré slúži ako hlavný dodávateľ elektrickej energie..

Na zjednodušenie úlohy priradenej zariadeniu na zálohovanie a dodatočné napájanie bude vhodné rozdeliť domáce spotrebiče v dome do troch skupín:

1. Prvý z nich bude obsahovať elektrické spotrebiče, ktorých nepretržitá prevádzka nie je potrebná a môžete sa obísť hlavným zdrojom napájania. Patria sem podlahové vykurovacie systémy alebo nástenné infračervené panely, elektrické sauny, skupiny lámp určených pre rôzne svetelné scenáre atď..
2. Do druhej skupiny patria domáce spotrebiče, ktoré poskytujú pohodlné životné podmienky pre domácnosti – základné osvetlenie, klimatizácia, kuchynské spotrebiče, televízory, zvukové zariadenie. Domáce spotrebiče tejto skupiny potrebujú záložné napájanie.
3. Elektrické spotrebiče zaradené do tretej skupiny sú životne dôležité – núdzové osvetlenie, bezpečnostné a požiarne hlásiče, elektronické zámky, vykurovacie kotly riadené automatikou, vrtulové čerpadlá atď. Plnohodnotná prevádzka zariadení z tretej skupiny je možná iba s nepretržitým napájaním, za predpokladu, že ďalšie alebo rezervné zdroje bez problémov.

Zoskupenie domácich odberateľov elektrickej energie vám umožní správne zvoliť kapacitu zariadenia, ktoré vyrába elektrinu, posúdiť skutočné potreby a nezaplatiť zbytočne výkonný alebo kúpiť zjavne slabý model..

Akékoľvek zariadenie na autonómne zásobovanie energiou nie je schopné vyrábať elektrinu z ničoho – vyžaduje počiatočné zdroje, ktoré sú rozdelené na obnoviteľné a neobnoviteľné. Skúmame typy zariadení, ktoré vyrábajú elektrinu, v závislosti od spotrebovaných zdrojov.

Neobnoviteľné zdroje energie

Autonómne napájanie domu pomocou zariadenia, ktoré spotrebúva ropné produkty alebo zemný plyn a vyrába elektrinu, je najobľúbenejšie medzi vlastníkmi prímestských nehnuteľností z dôvodu jeho veľkej popularity. Populárne sú však iba benzínové alebo naftové generátory, o ostatných je toho menej známe..

Benzínové generátory.Malé rozmery a hmotnosť sú lacnejšie ako dieselové motory. Nie sú však schopní nepretržite dodávať elektrinu – ich prevádzka nie je dlhšia ako 6 hodín za sebou (zdroj motora je asi 4 mesiace), to znamená, že benzínové generátory sú navrhnuté na periodickú prevádzku a sú vhodné v prípadoch, keď je dodávka elektriny od hlavného dodávateľa prerušená na dobu približne 2 hodín. –5 hodín a iba občas. Takéto generátory sú vhodné iba ako záložný zdroj elektriny..

Dieselové generátory.Sú masívne, rozmerné a nie lacné, ale ich sila a životnosť sú omnoho vyššie ako u benzínových modelov. Napriek významným nákladom sú dieselové generátory v prevádzke ziskovejšie ako benzínové generátory – lacná motorová nafta a nepretržitá prevádzka viac ako 2 roky, to znamená, že tento elektrický generátor je schopný pracovať na konci 24 hodín a mesiacov, pod podmienkou včasného tankovania. Dieselové generátory sú vhodné ako záložný, doplnkový a primárny dodávateľ elektrickej energie.

Plynové generátory.Ich hmotnosť, veľkosť a cena sú blízke hmotnosti benzínových jednotiek s rovnakou silou. Sú poháňané propánom, butánom a zemným plynom, ale sú účinnejšie pri prvých dvoch druhoch plynných palív. Napriek obdobiu nepretržitej prevádzky podobnej benzínovým generátorom – nie viac ako 6 hodín, majú plynové generátory elektriny dlhšiu životnosť, v priemere asi rok. Ako hlavný zdroj elektriny sú plynové generátory vhodné s veľkou rezerváciou, ale pre záložného dodávateľa elektriny je to celkom pravda.

Kogenerátory alebo mini-CHP.Ak ich porovnáme s vyššie uvedenými elektrickými generátormi, majú dve významné výhody: dokážu produkovať nielen elektrickú, ale aj tepelnú energiu; mať dlhú pracovnú životnosť s nepretržitým používaním v priemere 4 roky. V závislosti od modelu sú kogenerátory poháňané naftou, plynnými a tuhými palivami. Malé kogenerácie s veľkými rozmermi, hmotnosťou a nákladmi nie sú vhodné na dodávku energie do jedného domu mimo mesta, pretože ich elektrická energia začína od 70 kW – vďaka jednej takejto inštalácii je možné úplne vyriešiť otázku celoročnej dodávky elektriny a tepla do dediny z niekoľkých domov.

Nepretržité napájanie z batérií. Celkom je to tak nepatria k výrobným skupinám, pretože nie sú schopné nezávisle vyrábať elektrinu, akumulujú sa a dodávajú spotrebiteľovi. Energetická kapacita UPS je určená kapacitou a počtom batérií v komplexe, v závislosti od toho a počtu odberateľov elektriny sa životnosť batérií UPS môže pohybovať od niekoľkých hodín do niekoľkých dní. Životnosť jednej sady UPS – v priemere 6-8 rokov.

Pokiaľ ide o generátorové agregáty, je potrebné objasniť jeden bod – daná životnosť neznamená, že po jeho výrobe bude musieť byť elektrický generátor zlikvidovaný a kúpiť si nový, je potrebné vykonať iba významné opravy a napriek určitým stratám energie sa obnoví jeho prevádzková schopnosť. Mali by ste sa tiež riadiť pravidlami údržby a prevádzky generátora..

Obnoviteľné zdroje energie

V prírodnom prostredí našej planéty sú neustále alebo periodicky zdroje energie, ktorých výroba nie je spojená s ľudskou činnosťou – vietor, prúdenie vody v riekach, slnečné žiarenie.

Veterné turbíny.Sú schopní premieňať veternú energiu na elektrickú energiu, ale efektívnosť veterných generátorov pri pomerne vysokých nákladoch nepresahuje 30%. Životnosť veterných generátorov je asi 20 rokov, kontinuita výroby energie závisí od intenzity vetra. Tieto inštalácie je možné považovať za plnohodnotný zdroj napájania, iba ak sú vybavené UPS, ako aj záložným elektrickým generátorom (benzín, nafta) v prípade pokoja..

Solárne panely.Absorbujú energiu zo slnka a premieňajú ju na elektrickú energiu. A ak vietor fúka nekonzistentnou rýchlosťou, slnečné lúče osvetľujú Zem počas každého denného svetla. Účinnosť solárnych panelov je asi 20%, ich životnosť je 20 rokov. Ako v prípade veterných turbín, solárne zariadenia musia byť vybavené UPS. Potreba záložného generátora závisí od intenzity slnečného žiarenia v danej oblasti – v oblastiach s dostatočným počtom slnečných dní nebude potrebný ďalší generátor a môžu sa použiť ako hlavný zdroj elektriny.

Mini-vodná elektráreň.Energia vody je v porovnaní s vetrom a slnečnou energiou oveľa stabilnejšia – ak sú prvé dva zdroje nestabilné (noc, pokoj), potom voda prúdi v potokoch a riekach v ktoromkoľvek ročnom období. Náklady na vybavenie pre mini-vodné elektrárne sú vyššie ako náklady na veterné generátory a solárne panely v dôsledku zložitejšej konštrukcie, pretože vodný generátor pracuje v agresívnych podmienkach. Účinnosť mini-vodných elektrární je asi 40-50%, životnosť je viac ako 50 rokov. Mini-vodná elektráreň je schopná nepretržite dodávať elektrinu do niekoľkých domov naraz po celý rok.

Po prečítaní odporúčania o rozdelení domácich spotrebičov do skupín podľa stupňa dôležitosti zostáva len zistiť, ako presne zvoliť výkon elektrického generátora pre zariadenie z jednej alebo viacerých skupín. Najjednoduchším spôsobom je zhrnúť menovitý výkon domácich spotrebičov, napríklad: mikrovlnná rúra – 0,9 kW; miešačka – 0,4 kW; rýchlovarná kanvica – 2 kW; práčka – 2,2 kW; energeticky úsporná žiarovka – v priemere 0,02 kW; TV – 0,15 kW; satelitná anténa – 0,03 kW atď. Ak pripočítame výkon uvedených domácich spotrebičov, dostaneme spotrebu energie 5,7 kW / h – znamená to, že je potrebný elektrický generátor s kapacitou najmenej 7,5 kW (s 30% rezervou energie) ? Vôbec nie, pretože táto technika nefunguje neustále, to znamená, že by ste mali brať do úvahy aj jej približný prevádzkový čas, napríklad: práčka – 3 hodiny týždenne; rýchlovarná kanvica – 10 minút za každú vriacu vodu; mikrovlnná rúra – 10 minút na ohrev jednej porcie jedla; mixér – 10 minút; energeticky úsporná žiarovka – asi 5 hodín denne atď. Ukázalo sa, že na dodanie elektriny do domácich spotrebičov, ktoré sú opísané ako príklad, stačí generátor s kapacitou asi 3 kW, stačí len zapnúť zariadenie súčasne, rozdeliť záťaž vznikajúcu na generátore v priebehu času.

Výber jedného alebo druhého typu elektrického generátora, najmä generátora, ktorý pracuje z obnoviteľných zdrojov energie, závisí predovšetkým od dostupnosti počiatočných zdrojov paliva. Napríklad plynový generátor vyžaduje stabilnú dodávku skvapalneného zemného plynu, to znamená, že sú potrebné fľaše alebo plynová nádrž, a pre efektívne zásobovanie energiou pomocou solárnych panelov je potrebný dostatočný počet slnečných dní v roku..