Die autonome Stromversorgung für ein Landhaus ist fertig. Autonome Stromversorgung zu Hause: Zwei Möglichkeiten, eine unterbrechungsfreie Stromversorgung sicherzustellen

Das erste, worauf Sie sich verlassen müssen, ist Anzahl und Art der Systeme, die Energie verbrauchen. Typischerweise umfasst die Liste solcher Systeme Klimaanlage, Heizung und Pumpwasserversorgung aus einem Brunnen. Es ist auch notwendig, die Anzahl der häufig verwendeten elektrischen Haushaltsgeräte und Kühlgeräte zu berücksichtigen. All dies erfordert eine unterbrechungsfreie Stromversorgung, die von jeder unabhängigen Quelle bereitgestellt werden kann.

Der zweite Auswahlschritt ist die Berechnung der Gesamtleistung. Die Verbrauchsindikatoren jedes Geräts werden addiert. Die endgültige autonome Stromversorgung für ein Landhaus, eine Hütte oder eine Wohnung sollte den erhaltenen Betrag um 20-30 % übersteigen.

Stromversorgungssysteme mit autonomen Quellen erfreuen sich bei Besitzern von Landhäusern immer größerer Beliebtheit. Das ist verständlich: Die Kosten für zentral bereitgestellten Strom steigen Jahr für Jahr stetig. Darüber hinaus lässt die Qualität dieses Stroms oft zu wünschen übrig und ständige Unterbrechungen der Stromversorgung in manchen Regionen schließen die normale Nutzung der Vorteile der Zivilisation in der Regel aus. Hier kommt unweigerlich der Gedanke auf, über eine eigene Stromversorgung zu verfügen und von niemandem abhängig zu sein.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, ein Haus mit autonomer Stromerzeugung zu versorgen, aber leider sind sie alle nicht ohne Nachteile. Betrachten wir die wichtigsten genauer.

1. Benzin- oder Dieselgeneratorsatz (BGU und DGU).

Der Vorteil dieser Anlagen ist ihre wahre Autonomie: Bei ordnungsgemäßer Wartung und der Verfügbarkeit von Brennstoff erlangt der Besitzer völlige Unabhängigkeit von allen Wechselfällen, die mit Unterbrechungen der externen Stromversorgung verbunden sind. Er kümmert sich nicht mehr um irgendwelche Wetterveränderungen. Sie haben keinen Einfluss auf den Betrieb eines solchen Kraftwerks.

Gleichzeitig haben sich Dieselaggregate und Biogasgeneratoren jedoch nur noch als Notstromquellen verbreitet. Der Hauptgrund dafür ist die Notwendigkeit, konstante Kraftstoffreserven vorzuhalten, deren Preise ständig steigen. Der Dieselkraftstoffverbrauch für Dieselgeneratorsätze liegt selten unter 250 Gramm pro Kilowatt pro Stunde. So „frisst“ eine Anlage, die ein Landhaus mit einem Stromverbrauch von mehreren Kilowatt mit Strom versorgt, etwa einen Liter Dieselkraftstoff pro Stunde. Bei Dieselkosten von etwa 30 Rubel ist es offensichtlich, dass man mit diesem Strom leicht Pleite gehen kann.

Flüssigbrennstoffgeneratoren selbst sind nicht billig. Eine einphasige Tankstelle mit einer Leistung von 2,7 kW kostet etwa 30.000 Rubel, und eine ähnliche Anlage mit einer Leistung von 6,2 kW für ein dreiphasiges Netz kostet 45.000 Rubel.

Um jedoch ein großes Landhaus mit Strom zu versorgen, benötigen Sie eine leistungsstärkere Station. Und beispielsweise kostet ein Dieselgeneratorsatz mit einer Leistung von 22 kW bis zu 600.000 Rubel. (Im Folgenden werden die Preisdaten für Anfang 2013 angegeben).

2. Solarkraftwerk.

Sie sind attraktiv, weil Solarenergie jedem „kostenlos“ zur Verfügung steht. Das Funktionsprinzip von Solarzellen basiert auf der Tatsache, dass Lichtphotonen beim Auftreffen auf die Oberfläche bestimmter Halbleiter dazu führen, dass Elektronen aus ihren Atombahnen gerissen werden und freie elektrische Ladungsträger entstehen.

Damit eine Solarbatterie akzeptablen Strom produzieren kann, muss sie eine möglichst große Fläche haben. Also eine Batterie mit einer Fläche von 1 qm. m. liefert eine elektrische Leistung von etwa 100 Watt bei einer Spannung von 15-25 Volt.

Um Haushaltsgeräte zu betreiben, müssen Sie neben einer Solarbatterie einen Wechselrichter installieren, der Gleichspannung in 220-Volt-Wechselstrom umwandelt, Batterien für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung und einen Controller, der die Ladung dieser Batterien steuert.

Damit eine Solarbatterie die Hauptstromquelle sein kann, muss sie über eine Arbeitsfläche von mindestens 10 Quadratmetern verfügen. Gleichzeitig gelten strenge Anforderungen an den Standort der Batterie: in einem bestimmten Winkel zum Horizont, in einem bestimmten Abstand von einer ebenen Fläche (Dach) und auf der Südseite des Hauses.

Aber selbst wenn alle Bedingungen erfüllt sind, bleibt eine Solaranlage ein sehr komplexes Gerät mit geringem Wirkungsgrad, hohen Kosten und relativ geringem Stromverbrauch. Die Kosten für die Installation eines Solarkraftwerks liegen zwischen 120.000 und 250.000 Rubel pro Kilowatt installierter Leistung. Die Leistung kann jedoch schrittweise erhöht werden, indem neue Module hinzugefügt werden, sobald die Mittel verfügbar sind.

Lesen Sie hier mehr über die Nutzung von Sonnenkollektoren als autonome Stromquelle für ein Landhaus:

3. Windkraftanlage.

Die ersten Windkraftanlagen waren bereits 200 v. Chr. bekannt. Es handelte sich um die einfachsten Anlagen zum Mahlen von Weizen. Windenergie ist ebenso wie Solarenergie für die Nutzung im Landhaus sehr attraktiv. Und das Funktionsprinzip von Windgeneratoren ähnelt dem Funktionsprinzip von Solarkraftwerken. Der Einbau von Batterien, einem Wechselrichter und einem Laderegler ist wiederum erforderlich. Aber auch Windkraftanlagen haben ihre Eigenheiten.

Daher erzeugt eine Windkraftanlage während ihres Betriebs Störungen, die viele Geräte und die Kommunikation beeinträchtigen können. Für die Installation eines Windgenerators ist daher ein gebäudefreier Bereich mit einem Radius von etwa 20 Metern erforderlich, über den nicht jedes Landhaus verfügt.

Vor der Installation muss die erforderliche Leistung des Generators unter Berücksichtigung der durchschnittlichen Windgeschwindigkeit in der Region, des Spitzenstromverbrauchs im Haus und der Höhe des für die Installation errichteten Mastes genau berechnet werden. Ein Rechenfehler kann dazu führen, dass die Windmühle die ihr zugewiesenen Funktionen einfach nicht erfüllen kann.

Nun, der Hauptnachteil von Windkraftanlagen ist wie bei allen anderen autonomen Stromquellen ihr Preis. Ein Windgenerator mittlerer Leistung kostet den Hausbesitzer zusammen mit seiner Installation etwa dreihunderttausend Rubel. Natürlich wird sich ein solcher Betrag nicht sofort auszahlen.

Weitere Informationen zum Einsatz von Windgeneratoren finden Sie hier:

Alexander Molokow

Wenn Ihr Zuhause keinen Zugang zu einer Stromleitung hat, müssen Sie kein Geld für den Anschluss an zentrale Stromversorgungsnetze ausgeben; es gibt eine andere Möglichkeit – ein autonomes System. Diese Methode ist zweifellos mit erheblichen Kosten verbunden, Sie sind jedoch völlig unabhängig von den Netzen und der erzeugte Strom schadet der Umwelt nicht.

Wann sind autonome Stromversorgungssysteme sinnvoll?

Die Verlegung neuer Stromleitungen ist mit erheblichen Kosten verbunden, und wenn zusätzlich die Installation eines Umspannwerks erforderlich ist, erhöhen sich die Anschlusskosten erheblich. Darüber hinaus wird dieses Geld für den Kauf von Geräten verwendet, die nicht in Ihr Eigentum übergehen, sondern zu lokalen Energienetzen gehören. Somit kann ein autonomes System (unter Berücksichtigung der Stromrechnungen) weniger kosten als der Anschluss an eine Stromleitung.

Es ist erwähnenswert, dass das autonome System Ihr Eigentum ist; bei richtiger Pflege wird es sehr lange halten und durch regelmäßige Überprüfung seines Zustands schützen Sie sich vor plötzlichen Stromausfällen.

Wenn Sie in einer Region mit geeigneten klimatischen Bedingungen leben, können die Kosten für die von einem autonomen System erzeugte Energie niedriger sein als bei Anschluss an zentrale Netze.

Diese Art der Stromerzeugung ist absolut umweltfreundlich und daher immer „nützlich“ für die Natur. Der Umweltschutz kann und sollte auf alle verfügbaren Arten zum Ausdruck gebracht werden.

Arten autonomer Stromversorgungssysteme

Es gibt verschiedene Arten von elektrischen Energiequellen: einen Generator, der mit Benzin oder Dieselkraftstoff (GTG) betrieben wird, eine Windkraftanlage, eine Photovoltaik-(Solar-)Batterie, ein kleines Wasserkraftwerk.

Es empfiehlt sich, nicht nur über eine, sondern über zwei Energiequellen zu verfügen. In diesem Fall sind Sie vollständig gegen Stromausfälle versichert. Als zusätzliche Quelle wird in der Regel LTG genutzt. Es besteht möglicherweise kein Bedarf dafür; normalerweise ist diese Quelle ungenutzt, sie kann jedoch jederzeit nützlich sein.

Das zweite notwendige Element ist eine Batterie. Ohne sie kann ein autonomes System nicht existieren, da eine erneuerbare Ressource nicht konstant ist. Der Strom wird in der Batterie gespeichert und Sie haben immer Zugriff auf Strom. Selbst für Systeme, bei denen die Quelle ein Generator ist, wird eine Batterie benötigt, die es ermöglicht, den Strom für eine Weile abzuschalten und ständig Strom zu verbrauchen.

Ein weiterer wichtiger Bestandteil eines autonomen Stromversorgungssystems ist ein Wechselrichter, der Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Der Bedarf wird durch hohe Verluste in Gleichstromleitungen bestimmt. Darüber hinaus benötigen die meisten Geräte 220 V Wechselstrom, den Sie über einen Wechselrichter beziehen können.

Achten Sie darauf, einen Batterieladeregler zu kaufen; dieser kann separat oder in den Wechselrichter integriert sein. Die Aufgabe des Controllers besteht darin, den Zustand der Batterie zu überwachen und eine Tiefentladung und Überladung zu verhindern.

Die Kosten für ein autonomes Stromversorgungssystem umfassen auch alle erforderlichen Geräte: Kabel, Leistungsschalter, Schalttafeln, Erdungssystem, Schalter usw. Weitere Informationen zu den Preisen autonomer Wasserversorgungssysteme finden Sie auf den Websites spezialisierter Unternehmen, die diese entwerfen und solche Systeme installieren.

Worauf Sie achten müssen

Zunächst sollte man sich um die Spannung kümmern: Je höher die Energieeffizienz, desto geringer sind auf lange Sicht die Kosten. LED-Lampen verbrauchen beispielsweise zehnmal weniger Energie als Glühlampen. Dabei geht es nicht nur um die Energieeinsparung selbst, sondern auch um die Einsparung des Systems. Weniger Leistung der Energiequelle bedeutet eine deutliche Reduzierung der Kosten eines autonomen Systems. Darüber hinaus benötigen Sie einen kleineren Akku, was sich ebenfalls auf den Kostenvoranschlag auswirkt.

Vor der Auswahl eines automatischen Stromversorgungssystems müssen wirtschaftliche Berechnungen durchgeführt werden. Auch wenn das Hauptziel dieser Anlage nicht der wirtschaftliche Nutzen, sondern beispielsweise die Umweltsicherheit ist, sind Berechnungen erforderlich. Ohne sie können Sie sich nicht nur die Gesamtmenge, sondern auch die Endkosten jedes empfangenen Kilowatts Energie nicht vorstellen.

Für wirtschaftliche Berechnungen sind Informationen über natürliche Chancen oder Hindernisse erforderlich. Beispielsweise werden Windkraftanlagen in der Region Moskau nur 10–15 % ihrer Nennleistung erzeugen; diese Energiequelle wird für diese Region eine irrationale Wahl sein. Auch Solarbatterien eignen sich nur für einige Regionen Russlands, in denen die Anzahl der Sonnentage viel höher ist, da sonst die Rentabilität eines autonomen Systems sinkt.

Sie müssen außerdem die gesamte Fach- und Rechtsliteratur lesen und sich an Experten auf diesen Gebieten wenden. Erst danach kann über die Installation eines autonomen Systems mit der gewählten Energiequelle entschieden werden.

Vergessen Sie nicht, dass diese Installation beibehalten werden muss. Bei Anschluss an eine Stromleitung gehen alle Kosten für den Austausch veralteter Geräte sowie deren Wartung zu Lasten des örtlichen Stromnetzes, im Falle eines autonomen Stromversorgungssystems zu Ihren Lasten. Die mit Photovoltaikbatterien betriebenen Systeme gelten als am einfachsten zu warten. Sie müssen einen Wartungsplan erstellen und diesen befolgen. Denken Sie daran: Je besser Sie Ihr netzunabhängiges Elektrosystem pflegen, desto länger hält es und desto mehr Geld können Sie sparen.

Ein weiterer Tipp, der für Hausbesitzer geeignet ist, die bereits über einen Netzwerkanschluss verfügen, ist, die Verbindung nicht zu trennen. Sie zahlen nur für den Strom, den Sie verbrauchen, und die Menge wird auf ein Minimum reduziert. Der bestehende Anschluss ist Ihre Notstromquelle, die nur dann benötigt wird, wenn die Hauptverbindung nicht funktioniert. Darüber hinaus akzeptieren einige Netze überschüssige Energie, die von netzunabhängigen Systemen erzeugt wird. So können Sie nicht nur Geld sparen, sondern auch Geld verdienen.

Die Bedeutung einer autonomen Stromversorgung des Hauses mit unterschiedlichem Schweregrad wird von vielen Eigentümern von Vorstadthäusern gespürt. Manche sind mit der Instabilität der Stromnetze vor Ort unzufrieden – Versorgungsunterbrechungen oder instabile Spannungen machen die Nutzung moderner Geräte nicht mit vollem Komfort möglich. Andere haben in naher Zukunft nicht einmal die Möglichkeit, an Stromleitungen anzuschließen. Wieder andere sind beunruhigt über ständig steigende Tarife und wollen mit Blick auf die Zukunft ihre Abhängigkeit von der Energieversorgung verringern, damit spätere Preiserhöhungen keine nennenswerten Auswirkungen auf das Familienbudget haben. Schließlich wächst der Kreis der Eigenheimbesitzer, die von der völligen Unabhängigkeit in Sachen Energieversorgung ihrer Immobilie träumen.

Es sollte gleich gesagt werden, dass die Umsetzung solcher Aufgaben eine sehr schwierige und vor allem am Anfang recht kostspielige Angelegenheit ist. Wenn also jemand ein solches Projekt mit der Aussicht auf materielle Gewinne in Angriff nimmt, muss er sich nicht so schnell über die volle Amortisation freuen. Allerdings erfreuen sich autonome Kraftwerke für Landhäuser immer größerer Beliebtheit und es besteht die Tendenz zu ihrer zunehmenden Verbreitung. Insbesondere im Hinblick auf die Nutzung alternativer Energiequellen.

In dieser Veröffentlichung werden wir versuchen, die wichtigsten Punkte im Zusammenhang mit der Installation autonomer Stromquellen zu berücksichtigen. Dadurch wird es einfacher, sich in diesem Problem zurechtzufinden, wenn Sie Skizzen für Ihr eigenes Projekt erstellen.

Vor- und Nachteile autonomer Heimstromversorgungssysteme

Um, wie man so schön sagt, den Horizont der gebotenen Möglichkeiten zu skizzieren, andererseits aber auch die allzu rosigen „Projektor“-Stimmungen etwas „abzumildern“, ist es sinnvoll, sich zunächst kurz mit den allgemeinen Vorteilen vertraut zu machen und Nachteile autonomer Stromversorgungssysteme zu Hause.

Also, V Nutzen Autonome Heimkraftwerke sagen Folgendes:

• Vorausgesetzt, dass die korrekten professionellen Berechnungen durchgeführt werden, das Projekt kompetent erstellt und qualitativ hochwertig umgesetzt wird, müssen sich die Eigentümer eines Landhauses nicht mehr mit den „Launen“ lokaler Stromnetze auseinandersetzen. Gemeint sind Fälle von plötzlichem Spannungsausfall oder starken Überspannungen, die Haushaltsgeräte oder Werkzeuge zu beschädigen drohen. Ein gut funktionierendes System funktioniert wie am Schnürchen und Haushaltsgeräte sind sicher.

• Probleme mit möglichen Leistungsgrenzen für die Verbindung zu Netzwerken und dem Energieverbrauch entfallen. Dementsprechend – und bei Bezahlung zu etablierten Tarifen. Dem Eigentümer steht es frei, sein Gerät mit allen Geräten auszustatten, die im Rahmen der Betriebsmöglichkeiten seines Energiesystems liegen, also ein beliebiges Maß an Komfort zu schaffen.
• Geräte zur Stromerzeugung weisen in der Regel eine beeindruckende Zuverlässigkeit auf und fallen selten aus. Selbstverständlich bei korrekter Bedienung und regelmäßiger Wartung.
• Wenn Sie groß denken und die Erfahrungen mit der Nutzung von Heimkraftwerken in westeuropäischen Ländern berücksichtigen, können Sie nicht nur Ihren eigenen Strombedarf vollständig decken, sondern auch dessen Überschuss verkaufen. Zu diesem Zweck gibt es spezielle Programme zur Interaktion mit Unternehmen der Energiebranche. Natürlich würde ein solcher Ansatz die Kostenrendite beschleunigen und sogar unser eigenes „Kraftwerk“ zu einem profitablen Unterfangen machen.

Um ein solches Niveau zu erreichen, ist zwar nicht nur die Umsetzung eines sorgfältig durchdachten Projekts mit sehr hohen Anlaufkosten erforderlich, sondern auch die Durchführung einer Reihe bürokratischer Verfahren und technischer Prüfungen. Dennoch birgt eine solche Ausrichtung der „privaten Energiewirtschaft“ sicherlich erhebliches Potenzial für die zukünftige Entwicklung.

Lassen Sie uns nun näher darauf eingehen Mängel autonomes Stromversorgungssystem.

• Es wurde schon mehr als einmal gesagt, aber – wir wiederholen es noch einmal – die Anfangsinvestitionen sowohl für die Entwicklung des Projekts als auch für die Anschaffung der notwendigen Ausrüstung, deren Installation und Fehlerbehebung können sehr beeindruckend sein. Und die Betriebskosten können beträchtlich sein. Und es wäre falsch, eine schnelle Amortisation zu erwarten.
• Alle Risiken, auch materielle, trägt der potenzielle Eigentümer des Kraftwerks. Dies zeigt einmal mehr, wie sorgfältig das Projekt durchdacht und ausgearbeitet werden sollte.
• Der Eigentümer trägt die volle Verantwortung für den Betrieb der Geräte, deren rechtzeitige Wartung, angemessene Pflege und die Einhaltung aller Sicherheitsanforderungen. Wenn die Anlage ausfällt und das Haus ohne Strom bleibt, gibt es niemanden und keinen Grund, sich zu beschweren. Genauer gesagt stört Sie niemand, technische Unterstützung von Spezialisten in Anspruch zu nehmen – dies geschieht jedoch ausschließlich auf eigene Kosten.

• Auch die Durchführung regelmäßiger Präventionsmaßnahmen (und ohne die es nicht geht) verursacht zusätzliche Kosten, da deren Umsetzung ein professionelles Vorgehen erfordert. Die Situation kann dadurch verschärft werden, dass Häuser mit einem autonomen Kraftwerk oft weit entfernt von großen Zentren liegen. Das heißt, Sie müssen die Transportkosten für den Anruf von Spezialisten tragen.

Wer also auf die Idee kommt, seinen Besitz ausschließlich auf eine autarke Energieversorgung umzustellen, sollte sich zehnmal alles durchdenken, kalkulieren, alles „Pro & Contra“ abwägen, bevor er mit der Investition in die Umsetzung einer solchen Großanlage beginnt Projekt. Und erwarten Sie keine unmittelbaren Vorteile – die Amortisation kann 10 Jahre oder länger dauern. Und das, obwohl auch die Geräte selbst zwar eine zwar beträchtliche, aber immer noch begrenzte Lebensdauer haben.

Zusätzlich zu den aufgeführten Arten von Erzeugungsanlagen haben unterschiedliche Funktionsprinzipien auch ihre eigenen Vor- und Nachteile – diese werden in den entsprechenden Unterabschnitten der Veröffentlichung besprochen.

Welche Energiequellen können zur autarken Stromversorgung genutzt werden?

Hier ist die Aufteilung in zwei Gruppen recht offensichtlich.

• Zu den ersten gehören elektrische Generatoren, die über einen Kraftantrieb verfügen und eine der Kraftstoffarten als externe Energiequelle nutzen – Flüssigkeit (Benzin oder Dieselkraftstoff) oder Erdgas.
• Zur zweiten Gruppe gehören Stromaggregate, die mit völlig kostenlosen, natürlichen Energiequellen betrieben werden. Windgeneratoren und hydraulische Systeme passen in diese Definition.

Schauen wir uns nun diese Stromquellen genauer an.

Generatoren, die das Energiepotenzial flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe nutzen

Der einfachste und schnellste Weg, Ihr Zuhause mit einer autonomen Energiequelle zu versorgen, ist der Kauf eines Stromaggregats, das mit einem Antrieb ausgestattet ist, der flüssigen Brennstoff oder Erdgas verwendet.

Trotz der Unterschiede in den verwendeten Motortypen bleibt das allgemeine Prinzip erhalten. Ein Verbrennungsmotor erzeugt kinetische Energie – Drehmoment bei einer bestimmten Drehzahl. Die Drehung wird auf den Generatorrotor übertragen. Der erzeugte Strom wird an die Verbrauchsstellen geliefert.

Der Motor ist mit einem Startsystem (Anlasser) ausgestattet; je nach Modell kann der Anlasser manuell oder elektrisch sein. Bei einer dauerhaften Installation wird natürlich der zweiten Variante der Vorzug gegeben.

Worin Würde solche Stromquellen:

• Sie erzeugen Wechselstrom sozusagen in „gebrauchsfertiger“ Form, also zur Versorgung der Verbraucher mit 220 Volt. Das heißt, es sind keine zusätzlichen Konvertergeräte erforderlich.
• Kraftstoffgeneratoren sind eine hervorragende Lösung, wenn Sie bei Stromausfällen eine Notstromquelle benötigen. Bei einem Stromausfall gibt die Automatisierung den Befehl zum Starten des Anlassers und nach kurzer Zeit ist die Stromversorgung im Haus wiederhergestellt. Und wenn die Spannung in der Versorgungsleitung erscheint (stabilisiert), erfolgt ein Rückwärtsschalter und der Motor wird abgestellt.

Die Ausrüstung zur Einspeisung einer Ersatzenergiequelle ist häufig bereits integraler Bestandteil des gekauften Kraftwerks. Wenn nicht, besteht die Möglichkeit des Anschlusses und die Steuereinheit selbst muss separat erworben werden.

• Generatoren, die mit flüssigem Brennstoff betrieben werden, können auch zur Hauptstromquelle werden, wenn Landsitze von den Eigentümern sporadisch und für kurze Zeit besucht werden. Es ist klar, dass das Haus unter solchen Bedingungen in der Regel nicht mit Haushaltsgeräten übersättigt ist und es möglich ist, eine relativ kompakte Installation zu erwerben, die sich leicht mitnehmen lässt. Um sich keine Sorgen um seine Sicherheit zu machen, bleibt das Haus beispielsweise eine Woche lang bis zum nächsten Wochenende.
• Ein solches Kraftwerk wird im Vorstadtbau praktisch unersetzlich, wenn noch kein Anschluss an das Stromnetz möglich ist.

• Wenn man es sich ansieht, sind alle anderen autonomen Stromquellen stark von der Tages- und Jahreszeit sowie vom Wetter auf den Straßen abhängig. Aber Brennstoffkraftwerke sind bei Bedarf jederzeit voll funktionsfähig.

ZU Mängel Dieser Ansatz zur Organisation einer autonomen Stromversorgung zu Hause umfasst Folgendes:

• Es ist eine ständige Versorgung mit Kraftstoff erforderlich, der übrigens sehr teuer ist und leider ständig im Preis steigt. Und um zumindest eine Mindestreserve für unvorhergesehene Situationen vorzuhalten, müssen bestimmte Voraussetzungen geschaffen werden. Unter anderem im Zusammenhang mit Sicherheitsproblemen im Haushalt.
• Der Betrieb eines Flüssigbrennstoffkraftwerks ist immer mit dem Ausstoß von Abgasen verbunden. Eine solche „Nachbarschaft“ kann vom Komfort her unangenehm und sogar sehr gefährlich sein, da die Abgase für den Menschen sehr giftig sind. Das heißt, bei einer dauerhaften Installation muss dieses Problem im Voraus durchdacht werden.
• Der Betrieb eines Verbrennungsmotors kann a priori nicht geräuschlos sein. Daraus ergeben sich auch bestimmte Anforderungen an den Standort des Kraftwerks. Da es unerwünscht ist, den Generator im Freien zu lassen, müssen Sie in einiger Entfernung von Wohngebäuden einen separaten Raum dafür errichten und dabei die Anforderungen an Belüftung und Schalldämmung beachten.

• Wie alle anderen Geräte mit Verbrennungsmotoren können Generatoren nicht kontinuierlich betrieben werden – dies ist in ihren Eigenschaften festgelegt. Ja, es werden Modelle hergestellt, die sehr lange verwendet werden können, dennoch sind Pausen für vorbeugende Maßnahmen und Wartung erforderlich.
• Bei den Treibstoffkosten lässt sich kaum über Einsparaussichten sprechen – Netzstrom ist immer noch deutlich günstiger.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass es sich bei solchen Kraftwerken um Benzin- oder Dieselkraftwerke handeln kann. Wenn Sie beabsichtigen, einen Generator für eine stationäre Anlage zu kaufen, der für den Langzeitbetrieb ausgelegt ist, dann wird natürlich einem Dieselmotor der Vorzug gegeben. Obwohl solche Einheiten teurer sind als Benzineinheiten, sind sie hinsichtlich Zuverlässigkeit, Stabilität der Ausgangsgeschwindigkeit und Fähigkeit für lange ununterbrochene Betriebszyklen überlegen. Für seltene und kurzfristige Starts kann ein hochwertiger Viertakt-Benzingenerator ausreichend sein, da dieser einfacher zu warten und zu starten ist, außerdem kostengünstiger und kleiner ist.

Preise für Benzinkraftwerke Huter

Benzingenerator Huter

Übrigens werden einige wesentliche Nachteile von Benzin- und Dieselkraftwerken in Gasanlagen bis zu einem gewissen Grad reduziert. Hier ist der Lärm geringer, die Emissionen nicht so „aggressiv“ und die Kosten für „Blue Fuel“ unvergleichlich niedriger.

Aber sie haben auch ihre negativen Nuancen. Daher erfordert die Installation eines solchen Kraftwerks eine Abstimmung mit der Gasversorgungsorganisation, die Ausarbeitung eines Projekts, und seine Installations- und Inbetriebnahmearbeiten sollten nur von Spezialisten der Gasindustrie durchgeführt werden. Der zweite Faktor, der den weit verbreiteten Einsatz solcher Kraftwerke erheblich einschränkt, sind ihre sehr hohen Kosten, auch ohne Berücksichtigung der anstehenden Kosten für Planungs- und Installationsaktivitäten.

Daher ist es kaum notwendig, bei dauerhaftem Wohnen in einem Haus Brennstoffgeneratoren als Hauptstromquelle in Betracht zu ziehen. Aber als zuverlässiges Backup, das immer zur Rettung bereit ist, ist es besser, an nichts zu denken.

Welche Ausgangsleistung benötigt der Generator?

Es scheint, dass die Frage nicht schwierig ist. Sie müssen lediglich den Stromverbrauch der an das heimische Stromnetz angeschlossenen Geräte zusammenzählen und eine gewisse Betriebsreserve vorsehen.

Aber mit dieser Technik ist es durchaus möglich, sowohl in die eine als auch in die andere Richtung einen sehr großen Fehler zu machen. Beides ist schlecht. Ein Kraftwerk mit unzureichender Leistung kommt bei hoher Last zum Stillstand. Das Arbeiten mit überschüssiger, nicht beanspruchter Leistung wirkt sich negativ auf den Generator selbst aus. Darüber hinaus steigen mit zunehmendem Parameter auch die Kosten der Ausrüstung erheblich.

Was sind die Merkmale der Berechnung?

• Zunächst dürfen wir nicht vergessen, dass viele Haushaltsgeräte und Elektrowerkzeuge nicht nur Wirkleistung, sondern auch sogenannte Blindleistung verbrauchen. Und der Gesamtwert ist höher – er wird durch das Verhältnis der Nennleistung zum sogenannten Koeffizienten bestimmt cos φ. Dieser Koeffizient wird normalerweise auch in den technischen Eigenschaften des Produkts angegeben. Und je kleiner es ist, desto höher ist der Endwert.

• Viele Haushaltsgeräte und Werkzeuge zeichnen sich durch Einschaltstromspitzenwerte aus, die den Nennstrom teilweise um ein Vielfaches übersteigen. Ja, sie sind von kurzer Dauer, aber es besteht immer noch die Möglichkeit, dass der gesamte Momentanverbrauch die Leistungsfähigkeit eines falsch berechneten Generators übersteigt.

Wenn Sie einfach die Stromverbrauchsindikatoren (insbesondere unter Berücksichtigung der Blind- und Anlaufkorrekturen) aller Elektrogeräte im Haus zusammenfassen, erhalten Sie wahrscheinlich einen sehr hohen Wert. Die Wahrscheinlichkeit, dass die gesamte Last gleichzeitig eingeschaltet wird, ist jedoch äußerst gering. Darüber hinaus muss bei der Nutzung des Generators als Notstromquelle (was in der Regel der Fall ist) bei seinem Betrieb dennoch eine gewisse „Energiedisziplin“ eingehalten werden.

Das bedeutet, dass einige Geräte natürlich fast immer eingeschaltet bleiben – das ist ein Kühlschrank, ein System zur Sicherstellung des Betriebs eines Gaskessels, Beleuchtung in den erforderlichen Mengen. Es ist unwahrscheinlich, dass die Eigentümer auf einen Fernseher und/oder Computer verzichten möchten. Bei anderen Geräten ist jedoch Vorsicht geboten. Wenn Sie beispielsweise gerade Speisen auf einem Elektroherd zubereiten, sollten Sie offenbar mit dem Starten der Waschmaschine oder des Geschirrspülers, der Mikrowelle oder des Heizgeräts warten. Und so weiter – es müssen Geräte eingesetzt werden, auf die während der Betriebszeit der Notstromquelle wirklich nicht verzichtet werden kann.

Ein ähnlicher Ansatz sollte für Elektrowerkzeuge gelten, wenn der Generator während des Baus verwendet wird oder dringende Arbeiten am Haus erforderlich sind. Es macht beispielsweise kaum Sinn, gleichzeitig Schweißarbeiten durchzuführen und einige Bearbeitungsgeräte zu betreiben. Die Entscheidung liegt jedoch bei den Eigentümern.

Selbstverständlich steht es den Hausbesitzern frei, die Art des Energieverbrauchs zu wählen, also eine Liste der Geräte und Werkzeuge zu erstellen, deren gleichzeitiger Betrieb durch den Generator gewährleistet sein soll. Aber bei allem ist Vorsicht und eine „nüchterne“ Sicht geboten.

Nachfolgend wird dem Leser ein Online-Rechner angeboten, der schnell und mit ausreichender Genauigkeit die erforderliche Generatorleistung berechnen kann. Der Nutzer muss lediglich die Art und Anzahl der zur Beleuchtung verwendeten Lampen angeben und anschließend diejenigen Geräte oder Werkzeuge abhaken, die seiner Meinung nach gleichzeitig mit Strom versorgt werden sollten. Der Berechnungsalgorithmus umfasst die durchschnittlichen Leistungsindikatoren von Geräten und Werkzeugen, bereits angepasst an die Blindkomponente und Einschaltströme.

Rechner zur Berechnung der benötigten Leistung eines Kraftstoffgenerators

Geben Sie die gewünschten Werte ein und klicken Sie
„BERECHNEN SIE DIE ERFORDERLICHE LEISTUNG DES KRAFTWERKS“

BELEUCHTUNG
Art und Anzahl der Lampen, die gleichzeitig verwendet werden können

Glühlampen, Teile

Energiesparende Leuchtstofflampen, Stück

LED-Lampen, Teile

HAUSHALTSGERÄTE
Aktivieren Sie die Kontrollkästchen, die während des Betriebs des Kraftwerks ständig eingeschaltet sind oder mit hoher Wahrscheinlichkeit gleichzeitig verwendet werden können

Haushaltsgeräte

ELEKTROWERKZEUGE
Markieren Sie die Kästchen neben dem Kästchen, das am wahrscheinlichsten gleichzeitig während des Kraftwerksbetriebs genutzt werden kann

Elektrowerkzeuge

Dieser Indikator, der auch die Betriebsreserve berücksichtigt, sollte bei der Auswahl eines Kraftstoffgeneratormodells berücksichtigt werden.

Solarkraftwerk

Einer der vielversprechendsten Bereiche bei der Entwicklung der autonomen Stromerzeugung ist der Einsatz von Solarmodulen. Spezielle Halbleiter-Fotozellen sind in der Lage, die Energie des Sonnenlichts in Strom umzuwandeln. Die einzelnen Elemente verfügen zwar nicht über eine besonders herausragende Leistung, sind aber zu großflächigen Paneelen zusammengesetzt, und eine gewisse Anzahl solcher Paneele ist bereits in der Lage, einen Haushalt mit Energie zu versorgen.

Was können wir dazu sagen Verdienste so ein System:

• Die Geräte benötigen keinen Brennstoff – zur Stromerzeugung wird ausschließlich Solarenergie genutzt.
• Das Fehlen komplexer mechanischer Kinematikkomponenten macht solche Kraftwerke sehr zuverlässig und langlebig. Ihre Lebensdauer wird in Jahrzehnten berechnet.
• Solarkraftwerke erfordern keine aufwändigen Wartungsarbeiten – es reicht aus, die Arbeitsfläche der Module sauber zu halten.
• Wenn Generatoren, die kinetische Energie (Rotation) in elektrische Energie umwandeln, einen bestimmten endlichen Wert ihrer Leistung haben, kann das Solarkraftwerk bei Bedarf und bei genügend Platz um eine zusätzliche Anzahl von Panels erweitert werden. Das heißt, das System erweist sich als flexibler und bietet ein großes Potenzial für die Weiterentwicklung.
• Das Solarkraftwerk ist völlig geräuschlos und unterliegt keinen Einschränkungen hinsichtlich des Installationsorts. Genauer gesagt kann jeder unbeschattete Bereich für die Installation von Paneelen geeignet sein, sowohl auf dem Dach eines Hauses und von Nebengebäuden als auch in der Umgebung

Nun ein paar Worte dazu Mängel :

• Es liegt auf der Hand, dass der Betrieb einer solchen Station einen ausgeprägten zyklischen Charakter hat – in den dunklen Stunden des Tages wird keine Energie erzeugt. Darüber hinaus besteht eine sehr hohe Abhängigkeit von der Länge der Tageslichtstunden und den Wetterbedingungen. Die Module benötigen direkte Sonneneinstrahlung, um ihre volle Effizienz zu erreichen. Bei bewölktem Wetter sinkt die Produktion stark.
• Ein wesentlicher Nachteil sind die hohen Kosten der Panels selbst. Auch ohne Berücksichtigung der Installationsarbeiten und der Anschaffung aller notwendigen Geräte für die Organisation eines vollwertigen Kraftwerks. Für ein Watt erzeugter Energie müssten die Panels selbst etwa 1,5 US-Dollar kosten. Wie viel die Anschaffung von Photovoltaikzellen beispielsweise für eine Solaranlage mit einer Leistung von 1 kW oder mehr kosten wird, lässt sich leicht berechnen – das macht vielen Menschen sofort Angst.
• Sonnenkollektoren erzeugen Strom auf niedrigem Spannungsniveau und müssen auf den Verbrauchsstandard gebracht werden.

Aufgrund des letzten Punktes sowie aufgrund der Instabilität der Ausgangsleistung ist das Solarkraftwerk nach dem Prinzip der Akkumulation und Weiterumwandlung der erzeugten Energie organisiert. Das Diagramm sieht ungefähr so ​​aus:

Die Stromerzeugung erfolgt in der erforderlichen Anzahl installierter Solarmodule (Punkt 1). Ein spezielles Gerät, der Systemcontroller (Pos. 2), leitet das erzeugte Potenzial zum Laden der Batterien (Pos. 3). Beim Einschalten der Last gelangt ein Gleichstrom von 12 oder 24 V in den Wechselrichter (Position 4), wo er in Wechselstrom von 220 V/50 Hz umgewandelt und in dieser Form an die Verbrauchsstellen übertragen wird (Position 5).

Das Diagramm ist natürlich stark vereinfacht dargestellt. Es zeigt also eine Batterie, in Wirklichkeit handelt es sich jedoch meist um eine ganze Batterie aus mehreren Energiespeichern mit sehr hoher Kapazität.

Oftmals wird eine Niederspannungsleitung direkt von den Batterien (genauer gesagt vom Controller) unter Umgehung des Wechselrichters entnommen. Daran können Sie eine Hausbeleuchtungsanlage anschließen, die beispielsweise mit LED-Lampen ausgestattet ist, die eine Spannung von nur 12 Volt benötigen.

Die Ausgangsleistung des Wechselrichters kann nach dem gleichen Prinzip wie die Leistung des Generators mit demselben Rechner berechnet werden. Dies ist jedoch, wie sie sagen, eine vorübergehende Leistung, die die Möglichkeit zeigt, gleichzeitig die eine oder andere Last anzuschließen. Die Berechnung der Anzahl der Solarmodule selbst und der Speichereinheit sollte jedoch weiterhin Spezialisten überlassen werden. Hier gibt es viele Feinheiten, die für einen Unerfahrenen in diesen Angelegenheiten schwierig sind.

Das Berechnungssystem basiert auf der Tatsache, dass alle Energieverbrauchspunkte (Beleuchtung, Haushaltsgeräte usw.) sorgfältig berechnet werden, wobei ihre Leistung und die durchschnittliche Betriebszeit für einen bestimmten Zeitraum (z. B. einen Tag) berücksichtigt werden. Nach der Summierung wird das Ergebnis in Kilowattstunden (kWh) ausgedrückt – diese Energiemenge muss täglich bereitgestellt werden, um einen vollständigen und stabilen Betrieb aller elektrischen Geräte im Haus zu gewährleisten.

Basierend auf diesem Indikator und der Spannung der Batterien wird ihre erforderliche Gesamtkapazität, ausgedrückt in Amperestunden (Ah), berechnet. In diesem Fall werden sowohl die Betriebsreserve als auch ein bestimmtes Niveau berücksichtigt, unterhalb dessen eine Entladung des Akkus nicht empfohlen wird (z. B. 25–30 % der Vollladung). Dementsprechend wird die erforderliche Anzahl an Batterien anhand der Gesamtanzeige ausgewählt, aus der sich die Gesamtbatterie zusammensetzt.

Abschließend wird die Anzahl der Solarmodule einer bestimmten Leistung berechnet, die die Batterieladung systematisch auffüllen können. Dabei werden viele Faktoren berücksichtigt – neben den Eigenschaften der Paneele selbst werden auch die geografische Breite der Region, die Länge der Tageslichtstunden, klimatische Gegebenheiten, der spezifische Standort der Paneele und mehr berücksichtigt . Das Endergebnis sollte die optimale Anzahl an Paneelen sein.

Selbstverständlich ist es auch möglich, solche Berechnungen selbst durchzuführen, allerdings besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass ein Fehler allein aufgrund einer falschen Einschätzung der Ausgangsdaten gemacht wird. Allerdings ist das System, wie bereits erwähnt, sehr flexibel und kann bei Bedarf (oder wenn sich materielle Möglichkeiten ergeben) erweitert werden.

Eine gut geplante und gut installierte Anlage kann durchaus zur Hauptstromquelle eines Landhauses werden. Wenn es jedoch „in seiner reinen Form“ verwendet wird, besteht immer die Möglichkeit, dass aufgrund unvorhergesehener äußerer Umstände kein Strom mehr vorhanden ist – anhaltendes schlechtes Wetter, wenn bei normalem Verbrauch der Energiefluss minimal wird, was zur Entladung der Batterie führt .

Sie sollten darauf vorbereitet sein, dass die Anschaffungskosten sehr beeindruckend sein werden und es etwas naiv ist, sich Hoffnungen auf eine zu schnelle Kapitalrendite zu machen.

Video: Beispiel einer 6-kW-Heim-Solaranlage

Windkraftanlagen

Der Mensch nutzt seit der Antike die enorme Energie bewegter Luftmassen (Wind). Es genügt, an Segelschiffe oder beispielsweise Windmühlen zu erinnern. Es hat auch Anwendung in der Windenergie gefunden, und in einigen Ländern wurde dieser Industriezweig buchstäblich auf eine industrielle Basis gestellt.

Windkraftanlagen werden auch zur Stromversorgung von Privathäusern eingesetzt.

Tatsächlich handelt es sich bei einer solchen Anlage um einen herkömmlichen Generator, auf dessen Rotorachse ein Laufrad mit durch Luftströmung angetriebenen Schaufeln installiert ist. Alternativ wird die Drehung über den einen oder anderen kinematischen Schaltkreis (Getriebe) auf die Rotorachse übertragen – dies ändert nichts an der Bedeutung. Und die Position der Laufradachse kann entweder horizontal oder vertikal sein.

Was können wir dazu sagen Verdienste Windkraftanlage?

• Die Energiequelle ist völlig kostenlos.
• Mit dem Betrieb des Kraftwerks gehen keine Emissionen in die Atmosphäre einher.
• Es gibt Technologien zur Eigenfertigung von Kraftwerken, beispielsweise mit konventionellen oder auch nur leistungsstarken Neodym-Magneten.

Es gibt noch weitere Mängel, und sie sind durchaus erheblich.

• Die Windinstallation ist zudem stark vom vorherrschenden Wetter abhängig.
• Um einen guten Wind einzufangen, muss man die Windmühle manchmal auf eine beträchtliche Höhe anheben, was die ohnehin schon schwierige Installation erschwert.
• Der Betrieb einer solchen Station kann von sehr unangenehmen Geräuscheffekten begleitet sein.
• Von einer heimischen Windmühle sollte man keine allzu hohe Rendite erwarten – auf dieses Thema gehen wir später etwas genauer ein.
• Die Kosten für fertige Windkraftanlagen sind sehr hoch, und wenn man nur auf Windenergie setzt, kann man keinen Return on Investment erwarten.

Windenergie sollte grundsätzlich nur dann ernsthaft in Betracht gezogen werden, wenn der durchschnittliche Jahreswind mindestens 4-5 m/s beträgt. Andernfalls bringt eine solche Station überhaupt keinen greifbaren Nutzen.

Dieser Indikator wird aus den Ergebnissen langfristiger meteorologischer Beobachtungen abgeleitet, wobei sowohl Maximalwerte als auch völlig windstille Tage berücksichtigt werden. Auf diese Weise können Sie mit ausreichender Zuverlässigkeit die Produktion von „Windstrom“ für einen bestimmten Zeitraum berechnen: eine Woche, einen Monat, ein Jahr usw. Die Diagrammkarte zeigt nur ungefähre Werte, es ist jedoch nicht schwer, die spezifischen Werte für Ihren Ort herauszufinden – wenden Sie sich einfach an Ihren örtlichen Wetterdienst.

Zu den technischen Eigenschaften von Windgeneratoren gehört jedoch in der Regel ein weiterer Indikator – die Auslegungsgeschwindigkeit, die in der Regel den Jahresdurchschnitt um das 1,5- bis 2-fache übersteigt. Es wäre falsch, sich bei Zukunftsrechnungen darauf zu verlassen. Es zeigt vielmehr die Nennleistung des Generators bei optimaler Rotordrehzahl an.

Um sicherzustellen, dass es sich kaum lohnt, nur auf „Windstrom“ zu setzen, reicht es aus, die mögliche Erzeugung zu berechnen.

Es sollte richtig verstanden werden, dass die Energiemenge unabhängig davon, wie perfekt die Windmühle selbst oder der daran angeschlossene Generator ist, immer noch von der Fläche bestimmt wird, aus der sie „entfernt“ wird. Bei einer „klassischen“ horizontalen Windmühle ist dieser Bereich durch die Fläche des Kreises begrenzt, der von den rotierenden Flügeln beschrieben wird. Und Windenergie hängt direkt von der Strömungsgeschwindigkeit und der Luftdichte ab. Das heißt, Sie können nicht „über Ihren Kopf springen“.

Interessanterweise spielt die Anzahl der Rotorblätter keine Rolle (es werden Installationen sogar mit einem Rotorblatt hergestellt). Im Gegensatz dazu treten bei mehr als drei Rotorblättern negative aerodynamische Momente auf, die die Gesamtleistung des Systems verringern.

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Es gibt also eine Formel, die die genannten Parameter sowie den Nutzungskoeffizienten der Windenergie, den Wirkungsgrad des Generators selbst (in der Regel nicht höher als 0,85) und das Getriebe berücksichtigt. Auch der Wirkungsgrad des Getriebes liegt in der Regel nicht über 0,9, wenn die Drehung vom Laufrad auf den Generator jedoch direkt übertragen wird, kann er als Eins angenommen werden.

Die Formel geben wir nicht weiter – sie ist im Berechnungsalgorithmus des Ihnen zur Verfügung gestellten Online-Rechners enthalten.