Автономно захранване на селска къща – опции

Съдържанието на статията

• Как да доставяме енергия в дома си
• Невъзобновяеми енергийни източници
• Възобновяеми енергийни източници

Цената на електроенергията, доставяна от централните мрежи, нараства от година на година, докато качеството й не се подобрява. Все още има прекъсвания на електрозахранването в селските райони. И днес ще разгледаме варианти за автономно захранване на селска къща.

Ако в границите на града проблемът с осигуряването на жизненото пространство на човек с електричество възниква само периодично, тогава със селска къща всичко е много по-сложно – често комуналните услуги се повреждат в резултат на природни явления и действията на ловците за цветни метали. Разбира се, можете да се върнете към решенията от началото на миналия век, а именно керосинови лампи и факли, в крайна сметка да си легнете по залез слънце, но вече сме свикнали с ползите от цивилизацията, неразривно свързани с електричеството. Помислете за въпроса за енергийната независимост на една вила от ненадеждни централни комуникации.

Как да доставяме енергия в дома си

Притежаването на къща в селски район, на значително разстояние от индустриалните центрове, е привлекателно от позиция на тишина, чист въздух, заобиколен от естествена природа. Има обаче ситуации, когато домакинските уреди в такава къща отказват да работят поради по-ниско или прекомерно високо напрежение в електрическата мрежа от номиналното (220 V) – а капките могат да надхвърлят 10%, установени от GOST 13109-97.

Проблемът с липсата на напрежение се състои в значителната дължина на кабелните комуникации, през които електрически ток тече към къщите – колкото по-далеч от ТП (трансформаторната подстанция) е къщичката, толкова повече напрежение спада поради съпротивлението на проводниците. През деня напрежението в селските райони се променя спрямо номиналното поради недостатъчната мощност на ТП и електропреносните мрежи – през деня е по-ниско, тъй като по това време има най-много консуматори на електроенергия, нощем рязко се повишава, тъй като по това време потреблението е минимално.

Пренапреженията на електрозахранването могат да причинят повредата на домакинските уреди – с други думи, тя изгаря. Съвременните домакински уреди, особено европейските, са проектирани за 10% спад на напрежението в електропреносната мрежа, но не повече, а в селските райони 20-30% скокове са напълно възможни.

Възможно е да се компенсират спадовете в електрическата мрежа с помощта на стабилизатори, но в случай на критичен спад на напрежението (повече от 45%), дори най-добрите няма да помогнат. Необходими са устройства, които могат да осигурят захранване на домакински уреди при липса на електричество от централните мрежи. Изборът им се определя от целите, за които ще се използва оборудването – резервно захранване, допълнително или основно.

Оборудването за резервното захранване се активира автоматично или ръчно от неговия собственик, когато захранването от централната мрежа е прекъснато или в случай на критичен спад на напрежението в него – то е в състояние да поддържа работата на домакинските уреди за ограничено време, докато захранването не бъде възстановено.

Допълнително (смесено) захранване е необходимо в случаите, когато съществуващото напрежение в мрежата е недостатъчно и домакинствата възнамеряват да използват енергоемки домакински уреди.

В случай, че вила не може да бъде свързана към централните мрежи, както и с постоянно ниско качество на електрозахранването, е необходимо оборудване за автономно захранване, което действа като основен доставчик на електроенергия.

За да опростите задачата, възложена на резервното и допълнително оборудване за захранване, ще бъде удобно да разделите домакинските уреди в къщата на три групи:

1. Първият ще съдържа електрически уреди, чиято непрекъсната работа не се изисква и можете да се справите с основния източник на захранване. Те включват системи за подово отопление или монтирани на стената инфрачервени панели, електрически сауни, групи лампи, проектирани за различни сценарии за осветление и др..
2. Втората група включва домакински уреди, които осигуряват комфортни условия за живот на домакинствата – основно осветление, климатици, кухненски уреди, телевизори, аудио оборудване. Домакинските уреди от тази група се нуждаят от резервно захранване.
3. Електрическите уреди, включени в третата група, са от жизненоважно значение – аварийно осветление, охранителни и пожароизвестителни системи, електронни брави, отоплителни котли, контролирани от автоматично оборудване, сондажни помпи и др. допълнителни или резервни източници без отказ.

Групирането на домакински потребители на електроенергия ще ви позволи правилно да изберете капацитета на оборудването, което генерира електричество, да оцените действителните нужди и да не преплащате за ненужно мощен или да закупите очевидно слаб модел.

Всяко оборудване за автономно захранване не е в състояние да произвежда електроенергия от нищо – изисква първоначални ресурси, които се делят на възобновяеми и невъзобновяеми. Ние изследваме видовете устройства, които генерират електричество, в зависимост от консумираните ресурси.

Невъзобновяеми енергийни източници

Автономното захранване на къща, използващо оборудване, което консумира петролни продукти или природен газ и генерира електричество, е най-популярно сред собствениците на крайградски недвижими имоти поради широката си популярност. Популярни са обаче само бензиновите или дизеловите генератори, по-малко се знае за останалите..

Бензинови генератори.Малки по размер и тегло, те са по-евтини от дизеловите. Но те не са в състояние да доставят електроенергия непрекъснато – продължителността им на работа е не повече от 6 часа подред (ресурсът на двигателя е около 4 месеца), тоест бензиновите генератори са проектирани за периодична работа и са подходящи в случаите, когато доставката на електроенергия от основния доставчик се прекъсва за период от около 2 -5 часа и само от време на време. Такива генератори са подходящи само като резервен източник на електроенергия..

Дизелови генератори.Масивен, размерен и не евтин, но тяхната мощност и експлоатационен живот са много по-високи от тези на бензиновите модели. Въпреки значителните разходи, дизеловите генератори са по-печеливши в експлоатация от бензиновите генератори – евтино дизелово гориво и непрекъсната работа за повече от 2 години, тоест този електрически генератор е в състояние да работи ден и месец в края, при условие на навременно зареждане. Дизеловите генератори са подходящи като резервен, допълнителен и основен доставчик на електричество.

Газови генератори.Теглото им, размерът и цената им са близки до тези на бензиновите единици със същата мощност. Те работят на пропан, бутан и природен газ, но са по-ефективни при първите два вида газообразни горива. Въпреки период на непрекъсната работа подобен на бензиновите генератори – не повече от 6 часа, газовите генератори на електричество имат по-дълъг експлоатационен живот, средно около година. Като основен източник на електроенергия, газовите генератори са подходящи с голяма резервация, но за резервен доставчик на електроенергия е доста.

Когенератори или мини-когенератори.Ако ги сравним с описаните по-горе електрически генератори, те имат две значителни предимства: те са в състояние да произвеждат не само електрическа, но и топлинна енергия; имат дълъг работен живот с непрекъсната употреба, средно 4 години. В зависимост от модела, когенераторите работят на дизелови, газообразни и твърди горива. Имайки значителни размери, тегло и цена, мини-когенерационните централи не са подходящи за подаване на енергия за една къща извън града, тъй като тяхната електрическа мощност започва от 70 кВт – благодарение на една такава инсталация е възможно напълно да се реши въпросът за целогодишното доставяне на електричество и топлина за селото от няколко къщи.

Непрекъсваемо захранване на батериите. Като цяло те не принадлежат към генериращите комплекти, тъй като те не са в състояние самостоятелно да генерират електроенергия, а само ги натрупват и дават на потребителя. Енергийният капацитет на UPS се определя от капацитета и броя на батериите в комплекса, в зависимост от това и броя консуматори на електроенергия, животът на батерията на UPS може да варира от няколко часа до няколко дни. Срок на експлоатация на един комплект UPS – средно 6-8 години.

По отношение на генераторните комплекти трябва да се изясни една точка – даденият живот не означава, че след производството му електрическият генератор ще трябва да бъде изхвърлен и закупен нов, необходимо е само да се направят основни ремонти и въпреки известна загуба на мощност, неговата работоспособност ще бъде възстановена. Трябва също да следвате правилата за поддръжка и работа на генератора..

Възобновяеми енергийни източници

В естествената среда на нашата планета постоянно или периодично има източници на енергия, производството на които не е свързано с човешки дейности – вятър, воден поток в реки, слънчева радиация.

Вятърни турбини.Те са в състояние да преобразуват вятърната енергия в електрическа енергия, но при доста висока цена, ефективността на вятърните генератори не надвишава 30%. Срокът на експлоатация на ветрогенераторите е около 20 години, непрекъснатостта на производството на енергия зависи от интензивността на вятъра. Възможно е тези инсталации да се разглеждат като пълноценен източник на захранване само ако са оборудвани с UPS, както и резервен електрически генератор (бензин, дизел) в случай на спокойствие.

Слънчеви панели.Те абсорбират енергия от слънцето и го превръщат в електрическа енергия. И ако ветровете духат с непостоянна скорост, тогава слънчевите лъчи осветяват Земята през всеки ден. Ефективността на слънчевите панели е около 20%, експлоатационният им живот е 20 години. Както в случая с ветрогенераторите, слънчевите инсталации трябва да бъдат оборудвани с UPS. Необходимостта от резервен генератор зависи от интензивността на слънчевата радиация в района – в райони с достатъчен брой слънчеви дни няма да е необходим допълнителен генератор и те могат да се използват като основен източник на електроенергия.

Мини-водноелектрическа централа.Енергията на водата, в сравнение с вятърната и слънчевата, е много по-стабилна – ако първите два източника са нестабилни (нощни, спокойни), тогава водата в потоци и реки тече по всяко време на годината. Цената на оборудването за мини-водноелектрическите централи е по-висока от тази на ветрогенераторите и слънчевите панели, поради по-сложен дизайн, тъй като воден генератор работи в агресивни условия. Ефективността на мини-водноелектрическата централа е около 40-50%, експлоатационният живот е над 50 години. Мини-водноелектрическата централа е в състояние непрекъснато да доставя електроенергия на няколко къщи наведнъж за цяла година.

След като прочетете препоръката за разделяне на домакинските уреди на групи според степента на важност, остава само да разберете как точно да изберете силата на електрически генератор за оборудване от една или повече групи. Най-простият начин е да се обобщи номиналната мощност на домакинските уреди, например: микровълнова фурна – 0,9 кВт; смесител – 0,4 kW; електрическа кана – 2 кВт; пералня – 2,2 кВт; енергоспестяваща лампа – средно 0,02 кВт; Телевизор – 0,15 кВт; сателитна антена – 0,03 кВт и т.н. Ако сумираме мощността на изброените домакински уреди, получаваме консумация на енергия от 5,7 кВт / ч – означава ли това, че е необходим електрически генератор с мощност поне 7,5 кВт (с резерв от 30% мощност) ? Изобщо, защото тази техника не работи през цялото време, тоест трябва да вземете предвид и приблизителното й време на работа, например: пералня – 3 часа седмично; електрическа кана – 10 минути за всяка вряла вода; микровълнова фурна – 10 минути за загряване на една порция храна; миксер – 10 минути; енергоспестяваща лампа – около 5 часа на ден и т.н. Оказва се, че за да осигурите електричество на домакински уреди, описани като пример, е достатъчен генератор с мощност около 3 кВт, просто не е необходимо едновременно да включвате оборудването, разпределяйте натоварването, възникващо върху генератора във времето.

Изборът на този или онзи тип електрически генератор, особено този, който работи от възобновяеми енергийни източници, зависи преди всичко от наличието на първоначалните горивни ресурси. Например газовият генератор изисква стабилно снабдяване с втечнен природен газ, тоест са необходими цилиндри или резервоар за газов резервоар, а за ефективно снабдяване с енергия чрез слънчеви панели е достатъчен брой слънчеви дни в годината.