Sursa de alimentare autonomă pentru o casă de țară este gata. Alimentare autonomă la domiciliu: două moduri de a asigura alimentarea neîntreruptă

Primul lucru pe care trebuie să te bazezi este numărul și natura sistemelor consumatoare de energie. De obicei, lista acestor sisteme include aer condiționat, încălzire și pomparea alimentării cu apă dintr-o fântână. De asemenea, este necesar să se țină cont de numărul de aparate electrocasnice și de echipamente frigorifice utilizate frecvent. Toate cele de mai sus necesită alimentare neîntreruptă, care poate fi furnizată de orice sursă independentă.

A doua etapă de selecție va fi calculul puterii totale. Se adună indicatorii de consum ai fiecărui dispozitiv. Sursa de alimentare autonomă finală pentru o casă de țară, cabană sau apartament ar trebui să depășească suma primită cu 20-30%.

Sistemele de alimentare cu surse autonome devin din ce în ce mai populare în rândul proprietarilor de case de țară. Acest lucru este de înțeles: costul energiei electrice furnizate la nivel central crește constant an de an. În plus, calitatea acestei electricități lasă adesea mult de dorit, iar întreruperile constante ale alimentării cu energie electrică în unele regiuni exclud în general utilizarea normală a beneficiilor civilizației. Aici va apărea inevitabil ideea de a avea propria sursă de alimentare și de a nu depinde de nimeni.

Există mai multe modalități de a asigura o locuință cu producție autonomă de energie electrică, dar, din păcate, nu toate sunt lipsite de dezavantajele lor. Să le luăm în considerare pe cele principale mai detaliat.

1. Grup electrogen pe benzină sau diesel (BGU și DGU).

Avantajul acestor instalații este adevărata lor autonomie: cu întreținerea corespunzătoare și disponibilitatea combustibilului, proprietarul acesteia câștigă independență completă față de toate vicisitudinile asociate cu întreruperile alimentării externe cu energie. Nu-i mai pasă de vreo schimbare a vremii. Ele nu afectează funcționarea unei astfel de centrale electrice.

Dar, în același timp, seturile de generatoare diesel și generatoarele de biogaz au devenit larg răspândite doar ca surse de rezervă de energie electrică. Motivul principal pentru aceasta este necesitatea de a menține rezerve constante de combustibil, care crește constant în preț. Consumul de combustibil diesel pentru grupurile electrogene diesel este rareori mai mic de 250 de grame pe kilowatt pe oră. Astfel, o instalație care furnizează energie electrică unei case de țară cu un consum de energie electrică de câțiva kilowați va „mânca” aproximativ un litru de motorină pe oră. Cu costul motorinei în jur de 30 de ruble, este evident că puteți face cu ușurință o astfel de energie electrică.

Seturile generatoare cu combustibil lichid în sine nu sunt ieftine. O stație de benzină monofazată cu o putere de 2,7 kW va costa aproximativ 30 de mii de ruble, iar o instalație similară cu o putere de 6,2 kW pentru o rețea trifazată va costa 45 de mii de ruble.

Dar pentru a alimenta o casă mare de țară veți avea nevoie de o stație mai puternică. Și, de exemplu, un grup electrogen diesel cu o capacitate de 22 kW va costa până la 600 de mii de ruble. (În continuare, datele de preț sunt date la începutul anului 2013).

2. Centrală solară.

Sunt atractive pentru că energia solară este disponibilă pentru toată lumea „gratis”. Principiul de funcționare al celulelor solare se bazează pe faptul că fotonii luminii, atunci când cad pe suprafața anumitor semiconductori, fac ca electronii să fie întrerupți de pe orbitele lor atomice, formând purtători liberi de sarcină electrică.

Pentru ca o baterie solară să producă orice putere acceptabilă, trebuie să aibă o suprafață cât mai mare. Deci, o baterie cu o suprafață de 1 mp. m. asigură o putere electrică de circa 100 wați, la o tensiune de 15-25 volți.

Pentru a opera echipamentele de uz casnic, pe lângă o baterie solară, trebuie să instalați un invertor care transformă tensiunea continuă în curent alternativ de 220 de volți, baterii pentru alimentare neîntreruptă și un controler care controlează încărcarea acestor baterii.

Pentru ca o baterie solara sa fie principala sursa de energie electrica, aceasta trebuie sa aiba o suprafata de lucru de minim 10 metri patrati. În același timp, există cerințe stricte pentru amplasarea bateriei: la un anumit unghi față de orizont, la o anumită distanță de o suprafață plană (acoperiș) și pe partea de sud a casei.

Dar chiar dacă toate condițiile sunt îndeplinite, o stație alimentată cu energie solară rămâne un dispozitiv foarte complex, cu eficiență scăzută, cost ridicat și putere relativ scăzută. Costul instalării unei centrale solare variază de la 120 la 250 de mii de ruble pentru fiecare kilowatt de capacitate instalată. Dar puterea poate fi crescută treptat, adăugând noi module pe măsură ce fondurile devin disponibile.

Citiți mai multe despre utilizarea panourilor solare ca sursă autonomă de energie electrică pentru o casă de țară aici:

3. Centrală eoliană.

Primele turbine eoliene erau deja cunoscute în anul 200 î.Hr. Erau cele mai simple instalații concepute pentru măcinarea grâului. La fel ca energia solară, energia eoliană este foarte atractivă pentru utilizarea într-o casă de țară. Și principiul de funcționare al generatoarelor eoliene este similar cu principiul de funcționare al stațiilor de energie solară. Instalarea bateriilor, a unui invertor și a unui regulator de încărcare este din nou necesară. Dar și centralele eoliene au propriile lor caracteristici.

Astfel, în timpul funcționării sale, o turbină eoliană creează interferențe care pot afecta multe dispozitive și comunicații, așa că pentru a instala un generator eolian este nevoie de o zonă fără clădiri cu o rază de aproximativ 20 de metri, pe care nu o are orice casă de țară.

Înainte de instalare, este necesar să se calculeze cu exactitate puterea necesară a generatorului, ținând cont de viteza medie a vântului din regiune, de consumul de energie de vârf din casă și de înălțimea catargului ridicat pentru instalare. O eroare în calcule poate duce la faptul că moara de vânt pur și simplu nu poate face față funcțiilor care îi sunt atribuite.

Ei bine, principalul dezavantaj al turbinelor eoliene, ca toate celelalte surse autonome de energie electrică, este prețul acestora. Un generator eolian de putere medie împreună cu instalarea sa îl va costa pe proprietar aproximativ trei sute de mii de ruble. Desigur, o astfel de sumă nu se va plăti imediat.

Pentru mai multe informații despre utilizarea generatoarelor eoliene, consultați aici:

Alexandru Molokov

Dacă casa dvs. nu are acces la o linie electrică, atunci nu trebuie să cheltuiți bani pentru conectarea la rețelele centralizate de alimentare cu energie; există o altă opțiune - un sistem autonom. Această metodă implică, fără îndoială, costuri semnificative, totuși, vei fi complet independent de rețele, iar electricitatea rezultată nu va dăuna mediului.

Când sunt benefice sistemele de alimentare autonome?

Instalarea de noi linii electrice necesită costuri semnificative, iar dacă este necesară și instalarea unei substații, atunci costul de conectare va crește semnificativ. Mai mult, acești bani vor fi folosiți pentru achiziționarea de echipamente care nu vor deveni proprietatea dumneavoastră, ci vor aparține rețelelor locale de energie. Astfel, un sistem autonom poate costa mai puțin (când se ține cont de facturile de energie electrică) decât conectarea la o linie electrică.

Este demn de remarcat faptul că sistemul autonom va fi proprietatea dumneavoastră; cu îngrijirea corespunzătoare, va dura foarte mult timp și, verificându-i regulat starea, vă veți proteja de întreruperile bruște de curent.

Dacă locuiți într-o regiune cu condiții climatice adecvate, atunci costul energiei generate de un sistem autonom poate fi mai mic decât atunci când este conectat la rețele centralizate.

Această metodă de generare a energiei electrice este complet sigură pentru mediu, deci este întotdeauna „beneficioasă” pentru natură. Grija pentru mediu poate și ar trebui să fie demonstrată în toate modurile disponibile.

Tipuri de sisteme de alimentare autonome

Există diferite tipuri de surse de energie electrică: un generator care funcționează pe benzină sau motorină (GTG), o instalație eolian-electrică, o baterie fotovoltaică (solară), o mică centrală hidroelectrică.

Este indicat să ai nu una, ci două surse de energie, caz în care vei fi pe deplin asigurat împotriva întreruperilor de curent. De regulă, LTG este folosit ca sursă suplimentară. Este posibil să nu apară nevoia; de obicei, această sursă este inactivă, totuși, poate fi utilă în orice moment.

Al doilea element necesar este o baterie. Fără el, un sistem autonom nu poate exista, deoarece o resursă regenerabilă nu este constantă. Electricitatea este stocată în baterie și aveți întotdeauna acces la energie electrică. Chiar și pentru sistemele în care sursa este un generator, este nevoie de o baterie care să vă permită să o opriți pentru o perioadă și să utilizați electricitatea în mod constant.

O altă parte importantă a unui sistem de alimentare autonomă este un invertor, care transformă curentul continuu în curent alternativ. Nevoia este determinată de pierderile mari în firele DC. În plus, majoritatea dispozitivelor necesită 220 V AC, pe care îl puteți obține de la un invertor.

Asigurați-vă că cumpărați un controler de încărcare a bateriei; acesta poate fi separat sau încorporat în invertor. Sarcina controlerului este de a monitoriza starea bateriei și de a preveni descărcarea completă și supraîncărcarea.

Costul unui sistem de alimentare autonomă include și toate echipamentele necesare: cabluri, întrerupătoare, panouri, sistem de împământare, întrerupătoare etc. Mai multe despre prețurile sistemelor autonome de alimentare cu apă puteți citi pe site-urile companiilor specializate care proiectează și instalați astfel de sisteme.

La ce trebuie să fii atent

În primul rând, ar trebui să aveți grijă de tensiune; cu cât eficiența energetică este mai mare, cu atât costurile sunt mai mici pe termen lung. De exemplu, lămpile LED consumă de 10 ori mai puțină energie decât lămpile cu incandescență. Vorbim nu numai despre economisirea energiei în sine, ci și despre economisirea sistemului. Puterea mai mică a sursei de energie înseamnă o reducere semnificativă a costurilor unui sistem autonom. În plus, veți avea nevoie de o baterie mai mică, ceea ce va afecta și estimarea.

Înainte de a alege un sistem automat de alimentare cu energie, este necesar să se efectueze calcule economice. Chiar dacă scopul principal al acestei instalații nu este beneficiul economic, ci, de exemplu, siguranța mediului, sunt necesare calcule. Fără ele, nu vă veți putea imagina nu numai suma totală, ci și costul final al fiecărui kilowatt de energie primit.

Calculele economice necesită informații despre oportunitățile sau obstacolele naturale. De exemplu, centralele eoliene situate în regiunea Moscovei vor genera doar 10-15% din puterea lor nominală; această sursă de energie va fi o alegere irațională pentru această regiune. Bateriile solare sunt, de asemenea, potrivite doar pentru unele regiuni din Rusia, unde numărul de zile însorite este mult mai mare, altfel profitabilitatea unui sistem autonom este redusă.

De asemenea, trebuie să citiți toată literatura tehnică și juridică și să vă consultați cu experți în aceste domenii. Abia după aceasta se poate lua o decizie privind instalarea unui sistem autonom cu sursa de energie selectată.

Nu uitați că această instalație trebuie întreținută. Atunci când sunt conectate la o linie electrică, toate costurile pentru înlocuirea echipamentelor învechite, precum și întreținerea acestuia, devin responsabilitatea rețelei electrice locale, iar în cazul unui sistem autonom de alimentare cu energie electrică, este responsabilitatea dumneavoastră. Sistemele alimentate cu baterii fotovoltaice sunt considerate cele mai usor de intretinut. Trebuie să creați un plan de întreținere și să îl urmați. Amintiți-vă că, cu cât vă îngrijiți mai bine sistemul electric în afara rețelei, cu atât acesta va dura mai mult și cu atât mai mulți bani puteți economisi.

Un alt sfat care este potrivit pentru proprietarii de case care au deja o conexiune la rețea este să nu se deconecteze. Vei plăti doar pentru energia electrică pe care o consumi, iar cantitatea acesteia va fi redusă la minimum. Conexiunea existentă este sursa dvs. de alimentare de rezervă, care va fi necesară doar atunci când cea principală nu funcționează. În plus, unele rețele acceptă surplusul de energie generat de sistemele off-grid. Astfel, nu numai că poți economisi bani, ci și câștigi bani.

Relevanța alimentării autonome cu energie pentru casă cu diferite grade de severitate este resimțită de mulți proprietari de locuințe suburbane. Unii nu sunt mulțumiți de instabilitatea rețelelor electrice din localitatea lor - întreruperile alimentării sau tensiunea instabilă nu fac posibilă utilizarea aparatelor moderne cu confort deplin. Alții nici măcar nu au posibilitatea de a se conecta la liniile electrice în viitorul apropiat. Alții sunt alarmați de creșterea constantă a tarifelor și, gândindu-se la viitor, doresc să-și reducă dependența de aprovizionarea cu energie, astfel încât creșterile ulterioare ale prețurilor să nu aibă un impact semnificativ asupra bugetului familiei. În cele din urmă, cercul de proprietari care visează să dobândească independență deplină în materie de aprovizionare cu energie pentru proprietățile lor se extinde.

Trebuie spus imediat că implementarea unor astfel de sarcini este o chestiune foarte dificilă și, mai ales la început, destul de costisitoare. Deci, dacă cineva se va angaja într-un astfel de proiect cu perspectiva de a primi câștiguri materiale, atunci nu va trebui să se bucure de răscumpărarea completă foarte curând. Cu toate acestea, centralele autonome pentru case de țară devin din ce în ce mai populare, și există o tendință de distribuție în creștere a acestora. Mai ales în ceea ce privește utilizarea surselor alternative de energie.

În această publicație, vom încerca să luăm în considerare principalele puncte legate de instalarea surselor de alimentare autonome. Acest lucru va face mai ușor să navighezi în această problemă atunci când elaborezi contururi pentru propriul tău proiect.

Avantajele și dezavantajele sistemelor autonome de alimentare cu energie electrică

Pentru a contura, după cum se spune, orizonturile oportunităților oferite, dar, pe de altă parte, pentru a „rămâne” oarecum stările de spirit excesiv de roz, „proiector”, este logic să vă familiarizați mai întâi pe scurt cu avantajele generale și dezavantajele sistemelor de alimentare autonome la domiciliu.

Asa de, V beneficiu Centralele autonome de acasă spun următoarele:

• Cu condiția ca calculele profesionale corecte să fie efectuate, proiectul să fie întocmit cu competență și implementarea sa de înaltă calitate, proprietarii unei case de țară nu vor mai avea de a face cu „capriciile” rețelelor electrice locale. Aceasta se referă la cazurile de pierdere bruscă a tensiunii sau supratensiuni puternice care amenință să deterioreze aparatele sau uneltele de uz casnic. Un sistem care funcționează bine funcționează ca un ceas, iar electrocasnicele sunt sigure.

• Problemele cu posibilele limite de putere pentru conectarea la rețele și volumele de consum de energie dispar. In consecinta - si cu plata la tarifele stabilite. Proprietarul este liber să-și echipeze dispozitivul cu orice dispozitive în limitele capacităților operaționale ale sistemului său energetic, adică să creeze orice nivel de confort.
• Echipamentele folosite pentru a genera energie electrică, de regulă, au o marjă impresionantă de fiabilitate și rareori se defectează. Desigur, cu funcționarea corectă și întreținerea regulată.
• Dacă gândiți în mare și țineți cont de experiența utilizării centralelor electrice de acasă în țările Europei de Vest, nu numai că vă puteți satisface pe deplin propriile nevoi de energie electrică, ci vă puteți și vinde surplusul. În acest scop, există programe speciale de interacțiune cu companii din sectorul energetic. Desigur, o astfel de abordare ar accelera rentabilitatea costurilor și chiar ar transforma propria noastră „unitate de putere” într-un efort profitabil.

Adevărat, pentru a ajunge la un astfel de nivel este nevoie nu numai de implementarea unui proiect atent gândit, cu costuri de pornire foarte semnificative, ci și de trecerea unui număr de proceduri birocratice și examinări tehnice. Cu toate acestea, o astfel de direcție în „industria energetică privată” are cu siguranță un potențial considerabil pentru dezvoltarea viitoare.

Acum să ne atingem mai îndeaproape neajunsuri sistem autonom de alimentare cu energie.

• S-a spus de mai multe ori, dar – repetăm, investițiile de pornire atât pentru dezvoltarea proiectului, cât și pentru achiziția setului necesar de echipamente, instalarea și depanarea acestuia, pot fi foarte impresionante. Iar costurile de operare pot fi considerabile. Și ar fi greșit să ne așteptăm la o rambursare rapidă.
• Toate riscurile, inclusiv cele materiale, sunt suportate de potențialul proprietar al centralei electrice. Acest lucru arată încă o dată cât de atent trebuie gândit și elaborat proiectul.
• Proprietarii poartă întreaga responsabilitate pentru funcționarea echipamentului, întreținerea acestuia la timp, îngrijirea corespunzătoare și respectarea tuturor cerințelor de siguranță. Dacă sistemul se defectează și casa rămâne fără electricitate, nu este nimeni și nu trebuie să te plângi. Mai exact, nimeni nu te deranjează să cauți asistență tehnică de la specialiști – dar asta va fi exclusiv pe cheltuiala ta.

• Efectuarea măsurilor preventive regulate (și fără aceasta nu există nicio cale) va necesita, de asemenea, costuri suplimentare, deoarece implementarea lor necesită o abordare profesională. Situația poate fi agravată de faptul că casele cu centrală autonomă sunt destul de des situate la o distanță considerabilă de centrele mari. Adică va trebui să suportați costurile de transport pentru a apela la specialiști.

Așadar, oricine are ideea de a-și transfera bunurile exclusiv la o sursă de alimentare autonomă ar trebui să se gândească totul de zece ori, să calculeze, să cântărească totul „pro & contra” înainte de a începe să investească în implementarea unei astfel de mari dimensiuni. proiect. Și nu vă așteptați la beneficii imediate - rambursarea poate dura 10 ani sau mai mult. Și asta în ciuda faptului că echipamentul în sine are și o durată de viață, deși considerabilă, dar totuși limitată.

Pe lângă cele enumerate, tipurile de echipamente de generare diferite ca principiu de funcționare au și propriile avantaje și dezavantaje - vor fi discutate în subsecțiunile relevante ale publicației.

Ce surse de energie pot fi folosite pentru alimentarea autonomă cu energie?

Aici împărțirea în două grupe este destul de evidentă.

• Primul include generatoarele electrice care au un motor și utilizează unul dintre tipurile de combustibil ca sursă de energie externă - lichid (benzină sau motorină) sau gaz natural.
• Al doilea grup include seturi de generatoare care sunt alimentate de surse de energie naturale, complet gratuite. Generatoarele eoliene și sistemele hidraulice corespund acestei definiții.

Acum să aruncăm o privire mai atentă la aceste surse de electricitate.

Generatoare care utilizează potențialul energetic al combustibililor lichizi sau gazoși

Cea mai simplă și rapidă modalitate de a oferi locuinței tale o sursă autonomă de energie este să achiziționezi un grup electrogen echipat cu un drive care utilizează combustibil lichid sau gaz natural.

În ciuda diferențelor dintre tipurile de motoare utilizate, principiul general este menținut. Un motor cu ardere internă produce energie cinetică - cuplu la o anumită viteză de rotație. Rotația este transmisă rotorului generatorului. Energia electrică generată este furnizată la punctele de consum.

Motorul este echipat cu sistem de pornire (starter); in functie de model, demarorul poate fi manual sau electric. Desigur, pentru o instalare permanentă, se acordă preferință celui de-al doilea.

In ce demnitate astfel de surse de energie electrică:

• Ele produc curent electric alternativ, ca să spunem așa, în formă „gata de utilizare”, adică pentru a alimenta sarcina cu 220 de volți. Adică, nu sunt necesare dispozitive de conversie suplimentare.
• Generatoarele de combustibil sunt o soluție excelentă atunci când aveți nevoie de o sursă de alimentare de rezervă în cazul întreruperii liniilor electrice. Dacă există o pană de curent, automatizarea va da o comandă de pornire a demarorului, iar după scurt timp se va restabili alimentarea cu energie electrică din casă. Și când apare tensiunea din linia de alimentare (se stabilizează), va apărea un comutator invers și motorul va fi oprit.

Echipamentul pentru introducerea unei surse de energie de rezervă este adesea deja o parte integrantă a centralei electrice achiziționate. Dacă nu, atunci este oferită posibilitatea de conectare, iar unitatea de control în sine este achiziționată separat.

• Generatoarele care funcționează cu combustibil lichid pot deveni, de asemenea, principala sursă de energie electrică dacă moșiile de țară sunt vizitate de proprietari sporadic și pentru o perioadă scurtă de timp. Este clar că în astfel de condiții, de regulă, casa nu este suprasaturată cu aparate electrocasnice și este posibil să achiziționați o instalație destul de compactă, ușor de adus cu dvs. Doar pentru a nu-și face griji în privința siguranței sale în casă lăsată, de exemplu, timp de o săptămână până în weekendul următor.
• O astfel de centrală devine practic de neînlocuit în condiții de construcție suburbană, dacă nu este încă posibilă conectarea la rețeaua electrică.

• Dacă te uiți la asta, toate celelalte surse autonome de energie electrică depind în mare măsură de ora zilei și anului și de vremea care predomină pe străzi. Dar centralele cu combustibil sunt capabile să funcționeze pe deplin în orice moment, atunci când este necesar.

LA neajunsuri Această abordare a organizării unei surse de alimentare autonome la domiciliu include următoarele:

• Este necesară o aprovizionare constantă cu combustibil, care, apropo, este foarte scump și, din păcate, crește constant în preț. Și pentru a stoca măcar o rezervă minimă pentru situații neprevăzute, este necesar să se creeze anumite condiții. Legat, printre altele, de problemele de siguranță în locuință.
• Funcționarea unei centrale electrice cu combustibil lichid este întotdeauna asociată cu evacuarea gazelor de eșapament. Un astfel de „cartier” poate fi neplăcut din punct de vedere al confortului și chiar foarte periculos, deoarece evacuarea este foarte toxică pentru oameni. Adică, cu o instalare permanentă, această problemă va trebui gândită în prealabil.
• Funcționarea unui motor cu ardere internă a priori nu poate fi silentioasă. Acest lucru impune și anumite cerințe privind amplasarea centralei electrice. Deoarece nu este de dorit să lăsați generatorul în aer liber, va trebui să construiți o cameră separată pentru acesta la o anumită distanță de clădirile rezidențiale, respectând cerințele pentru ventilația și izolarea fonică a acestuia.

• Ca orice alt echipament cu motoare cu ardere internă, generatoarele nu pot funcționa continuu - acest lucru este stipulat în caracteristicile lor. Da, se produc modele care pot fi folosite foarte mult timp, dar totuși sunt necesare pauze pentru măsuri preventive și întreținere.
• Costul combustibilului nu face posibil să vorbim despre perspectivele de economisire - electricitatea din rețea este încă mult mai ieftină.

S-a remarcat deja că astfel de centrale electrice pot fi pe benzină sau diesel. Dacă intenționați să achiziționați un generator pentru o instalație staționară, proiectat pentru funcționare pe termen lung, atunci preferința, desigur, este acordată unui motor diesel. Astfel de unități, deși sunt mai scumpe decât unitățile pe benzină, sunt superioare în ceea ce privește fiabilitatea, stabilitatea vitezei de ieșire și capacitatea pentru cicluri lungi de funcționare non-stop. Pentru porniri rare și de scurtă durată, un generator de benzină de înaltă calitate în patru timpi poate fi suficient, deoarece este mai ușor de întreținut și de pornit și, de asemenea, mai ieftin și mai mic ca dimensiune.

Preturi la centralele pe benzina Huter

generator pe benzină Huter

Apropo, unele dezavantaje semnificative ale centralelor pe benzină și diesel sunt reduse într-o anumită măsură în instalațiile de gaz. Aici zgomotul este mai mic, emisiile nu sunt atât de „agresive”, iar costul „combustibilului albastru” este incomparabil mai mic.

Dar au și nuanțele lor negative. Astfel, instalarea unei astfel de centrale electrice va necesita coordonarea cu organizația care furnizează gaz, întocmirea unui proiect, iar lucrările de instalare și punere în funcțiune a acesteia ar trebui efectuate numai de specialiști în industria gazelor. Al doilea factor care limitează în mod semnificativ utilizarea pe scară largă a unor astfel de centrale electrice este costul lor foarte ridicat, chiar și fără a ține cont de costurile viitoare ale activităților de proiectare și instalare.

Astfel, nu este deloc necesar să luăm în considerare generatoarele de combustibil drept principala sursă de alimentare cu energie atunci când locuiți permanent într-o casă. Dar ca o rezervă de încredere, întotdeauna gata să vină în ajutor, este mai bine să nu te gândești la nimic.

De ce putere de ieșire va avea nevoie generatorul?

S-ar părea că întrebarea nu este dificilă. Trebuie doar să însumezi consumul de energie al dispozitivelor conectate la rețeaua electrică de acasă și să rezervi o anumită rezervă de funcționare.

Dar cu această tehnică este foarte posibil să faci o greșeală foarte mare atât într-o direcție cât și în cealaltă. Ambele sunt rele. O centrală electrică cu putere insuficientă se va bloca sub sarcină mare. Lucrul cu exces de putere nerevendicată afectează negativ generatorul în sine. În plus, pe măsură ce acest parametru crește, și costul echipamentului crește semnificativ.

Care sunt caracteristicile calculului?

• În primul rând, nu trebuie să uităm că multe aparate de uz casnic și unelte electrice consumă nu numai putere activă, ci și așa-numita putere reactivă. Și cifra generală este mai mare - este determinată de raportul dintre puterea nominală și coeficient, numit cos φ. Acest coeficient este de obicei indicat și în caracteristicile tehnice ale produsului. Și cu cât este mai mic, cu atât este mai mare cifra finală.

• Multe aparate și unelte de uz casnic se caracterizează prin valori de vârf ale curentului de pornire care uneori depășesc de câteva ori curentul nominal. Da, sunt de scurtă durată, dar există încă posibilitatea ca consumul total de moment să depășească capacitățile unui generator calculat incorect.

Dacă însumați pur și simplu indicatorii de consum de energie (în special ținând cont de corecțiile reactive și de pornire) a tuturor aparatelor electrice din casă, probabil că veți obține o valoare foarte mare. Dar probabilitatea ca întreaga sarcină să fie pornită în același timp este extrem de mică. În plus, dacă generatorul este utilizat ca sursă de alimentare de rezervă (cum este de obicei cazul), o anumită „disciplină energetică” va trebui să fie respectată în timpul funcționării sale.

Aceasta înseamnă că o serie de dispozitive, desigur, rămân pornite aproape întotdeauna - acesta este un frigider, un sistem pentru asigurarea funcționării unui cazan pe gaz, iluminarea în volumele necesare. Este puțin probabil ca proprietarii să dorească să rămână fără televizor și/sau computer. Dar cu alte dispozitive, este necesară prudență. De exemplu, dacă în prezent gătiți alimente pe un aragaz electric, atunci, se pare, ar trebui să așteptați să porniți mașina de spălat sau mașina de spălat vase, cuptorul cu microunde sau încălzitorul. Și așa mai departe - trebuie folosite acele dispozitive de care într-adevăr nu se poate face fără în timpul perioadei de funcționare a sursei de rezervă de energie electrică.

O abordare similară ar trebui să se aplice uneltelor electrice, dacă generatorul este utilizat în timpul construcției sau este nevoie de lucrări urgente la casă. Nu are sens, de exemplu, să efectuați simultan lucrări de sudare și să rulați unele echipamente de procesare. Cu toate acestea, este la latitudinea proprietarilor să decidă.

Desigur, proprietarii casei sunt liberi să aleagă modul de consum de energie, adică să întocmească o listă de dispozitive și instrumente, a căror funcționare simultană ar trebui să fie asigurată de generator. Dar în orice trebuie să existe prudență și o viziune „sobră”.

Mai jos, cititorului i se oferă un calculator online care va ajuta rapid și cu un grad suficient de precizie să calculeze puterea necesară a generatorului. Utilizatorul trebuie doar să indice tipul și numărul de lămpi folosite pentru iluminat, apoi să verifice acele dispozitive sau unelte care, în opinia sa, ar trebui să fie furnizate simultan cu energie electrică. Algoritmul de calcul include indicatorii de putere medie a dispozitivelor și instrumentelor, deja ajustați pentru componenta reactivă și curenții de pornire.

Calculator pentru calcularea puterii necesare a unui generator de combustibil

Introduceți valorile solicitate și faceți clic
„CALCULAȚI PUTEREA NECESARĂ A CENTRULEI ELECTRICE”

ILUMINAT
Tipul și numărul de lămpi care pot fi utilizate simultan

Lămpi cu incandescență, piese

Lămpi fluorescente cu economie de energie, piese

Lămpi LED, piese

APARATE
Verificați căsuțele care sunt pornite constant sau cu un grad ridicat de probabilitate pot fi utilizate simultan în timpul funcționării centralei electrice

Aparate

UNELTE ELECTRICE
Bifați casetele de lângă cea care cel mai probabil poate fi folosită simultan în timpul funcționării centralei

Unelte electrice

Acest indicator, care ține cont și de rezerva de funcționare, ar trebui să fie luat în considerare atunci când alegeți un model de generator de combustibil.

Centrală solară

Una dintre cele mai promițătoare domenii în dezvoltarea producției autonome de energie este utilizarea panourilor solare. Fotocelulele speciale semiconductoare sunt capabile să transforme energia luminii solare în electricitate. Fiecare dintre elemente nu are o putere deosebit de remarcabilă, dar sunt asamblate în panouri cu suprafață mare și un anumit număr de astfel de panouri sunt deja capabile să furnizeze energie unei gospodării.

Despre ce putem spune merite un astfel de sistem:

• Echipamentul nu necesită combustibil - doar energia solară este folosită pentru a genera electricitate.
• Absența oricăror componente cinematice mecanice complexe face ca astfel de centrale electrice să fie foarte fiabile și durabile. Durata de viață a acestora este calculată în decenii.
• Centralele solare nu necesită lucrări complexe de întreținere - este suficient să mențineți curată suprafața de lucru a panourilor.
• Dacă generatoarele care convertesc energia cinetică (rotația) în energie electrică au o anumită valoare finită a puterii lor, atunci centrala solară, dacă este necesar și dacă este suficient spațiu, poate fi extinsă cu un număr suplimentar de panouri. Adică, sistemul se dovedește a fi mai flexibil și are un potențial larg de dezvoltare ulterioară.
• Centrala solară este complet silențioasă și nu are restricții cu privire la locul de instalare. Mai exact, orice zonă neumbrită poate fi potrivită pentru montarea panourilor, atât pe acoperișul unei case și al anexe, cât și în zona locală.

Acum câteva cuvinte despre neajunsuri :

• Este destul de evident că funcționarea unei astfel de stații are o natură ciclică pronunțată - nu se generează energie în timpul orelor întunecate ale zilei. În plus, există o dependență foarte mare de durata orelor de lumină și de condițiile meteorologice. Panourile necesită lumina directă a soarelui pentru a funcționa cu eficiență maximă. Pe vreme înnorată, producția scade brusc.
• Un dezavantaj semnificativ este costul ridicat al panourilor în sine. Chiar și fără a lua în considerare lucrările de instalare și achiziția tuturor echipamentelor necesare organizării unei centrale electrice cu drepturi depline. Deci, un watt de energie generată va necesita ca panourile în sine să costă comparabil cu 1,5 USD. Este ușor de calculat cât va costa achiziționarea de celule fotovoltaice pentru, de exemplu, un sistem solar cu o putere de 1 kW sau mai mult - acest lucru îi sperie pe mulți oameni imediat.
• Panourile solare produc energie electrică la niveluri de tensiune scăzută și trebuie aduse la standardele de consum.

Datorită ultimului punct, precum și din cauza instabilității puterii de ieșire, centrala solară este organizată pe principiul acumulării și conversiei ulterioare a energiei generate. Diagrama arată aproximativ astfel:

Generarea de energie electrică are loc în numărul necesar de panouri solare instalate (articolul 1). Un dispozitiv special, controlerul de sistem (articolul 2), direcționează potențialul generat pentru a încărca bateriile (articolul 3). Când sarcina este pornită, un curent electric continuu de 12 sau 24 V intră în invertor (poziția 4), unde este transformat într-un curent alternativ de 220 V/50 Hz, iar în această formă este transmis la punctele de consum. (pozitia 5).

Diagrama, desigur, este dată cu o mare simplificare. Deci, arată o baterie, dar în realitate este de obicei o baterie întreagă de mai multe dispozitive de stocare a energiei cu o capacitate foarte mare.

Adesea, o linie de joasă tensiune este preluată direct de la baterii (mai precis, de la controler), ocolind invertorul. Puteți conecta la el un sistem de iluminat a locuinței echipat, de exemplu, cu lămpi LED care necesită o tensiune de doar 12 volți.

Puterea de ieșire a invertorului poate fi calculată după același principiu ca și puterea generatorului, folosind același calculator. Dar aceasta, după cum se spune, este o putere de moment, care arată posibilitatea de a conecta simultan una sau alta sarcină. Dar calculul numărului de panouri solare în sine și al unității de stocare ar trebui în continuare încredințate specialiștilor. Există multe subtilități aici care sunt dificile pentru o persoană fără experiență în aceste chestiuni.

Sistemul de calcul se bazează pe faptul că toate punctele de consum de energie (iluminat, electrocasnice etc.) sunt atent calculate, ținând cont de puterea acestora și de timpul mediu de funcționare pentru o anumită perioadă (să zicem, o zi). După însumare, rezultatul este exprimat în kilowați-oră (kWh) - această cantitate de energie trebuie furnizată zilnic pentru funcționarea completă și stabilă a tuturor echipamentelor electrice de acasă.

Pe baza acestui indicator și a tensiunii bateriilor, se calculează capacitatea totală necesară a acestora, exprimată în amperi-ore (Ah). În acest caz, se ține cont atât de rezerva de funcționare, cât și de un anumit nivel, sub care nu este recomandată descărcarea bateriei (să zicem, 25÷30% din încărcarea completă). În consecință, numărul necesar de baterii este selectat pe baza indicatorului total, din care este asamblată bateria totală.

În cele din urmă, se calculează numărul de panouri solare de o anumită putere, care vor putea să reînnoiască sistematic încărcarea bateriei. În acest caz, sunt luați în considerare mulți factori - pe lângă caracteristicile panourilor în sine, se iau în considerare latitudinea geografică a regiunii, durata orelor de lumină, caracteristicile climatice, locația specifică a panourilor și multe altele. . Rezultatul final ar trebui să fie numărul optim de panouri.

Desigur, este posibil să efectuați astfel de calcule pe cont propriu, dar există o mare probabilitate de a greși, pur și simplu din cauza unei evaluări incorecte a datelor inițiale. Cu toate acestea, după cum sa menționat deja, sistemul este foarte flexibil și, dacă este necesar (sau dacă apare o oportunitate materială), poate fi extins.

Un sistem bine planificat și bine instalat este destul de capabil să devină principala sursă de energie electrică pentru o casă de țară. Dar dacă este folosit „în forma sa pură”, atunci există întotdeauna posibilitatea de a rămâne fără electricitate din cauza unor circumstanțe externe neprevăzute - vreme rea prelungită, când, cu un consum normal, fluxul de energie devine minim, ceea ce duce la descărcarea bateriei. .

Ar trebui să fii pregătit că costurile inițiale vor fi foarte impresionante și este oarecum naiv să creezi speranțe pentru o rentabilitate prea rapidă a investiției.

Video: Exemplu de centrală solară de acasă de 6 kW

Centrale eoliene

Omul folosește energia colosală a maselor de aer în mișcare (vânt) încă din cele mai vechi timpuri. Este suficient să ne amintim navele cu pânze sau, de exemplu, morile de vânt. De asemenea, a găsit aplicație în energia eoliană, iar în unele țări această industrie a fost literalmente pusă pe o bază industrială.

Turbinele eoliene sunt, de asemenea, folosite pentru a furniza energie electrică caselor private.

De fapt, o astfel de instalație este un generator convențional, pe axa rotorului căruia este instalat un rotor cu palete antrenate de fluxul de aer. Alternativ, rotația este transmisă axei rotorului printr-unul sau altul circuit cinematic (cutie de viteze) - acest lucru nu schimbă semnificația. Și locația axei rotorului poate fi orizontală sau verticală.

Despre ce putem spune merite centrala eoliana?

• Sursa de energie este complet gratuită.
• Funcționarea centralei nu este însoțită de emisii în atmosferă.
• Există tehnologii pentru centralele electrice de auto-producție, de exemplu, folosind magneți de neodim convenționali sau chiar puternici.

Există mai multe deficiențe și sunt destul de semnificative.

• Instalația eoliană este, de asemenea, foarte dependentă de vremea dominantă.
• Pentru a prinde un vânt bun, uneori trebuie să ridici moara de vânt la o înălțime considerabilă, ceea ce complică instalarea deja dificilă.
• Funcționarea unei astfel de stații poate fi însoțită de efecte sonore foarte neplăcute.
• Nu ar trebui să vă așteptați la un randament prea mare de la o moară de vânt acasă - vom analiza această problemă puțin mai îndeaproape mai târziu.
• Costul stațiilor eoliene gata făcute este foarte mare și nu se poate aștepta o rentabilitate a investiției dacă se bazează doar pe energia eoliană.

Energia eoliană ar trebui, în principiu, să fie considerată serios ca o opțiune numai dacă vântul mediu anual este de cel puțin 4-5 m/s. În caz contrar, o astfel de stație nu va aduce niciun beneficiu tangibil.

Acest indicator este derivat din rezultatele observațiilor meteorologice pe termen lung, luând în considerare atât valorile maxime, cât și zilele complet fără vânt. Astfel, vă permite să calculați cu un grad suficient de fiabilitate producția de energie electrică „eoliană” pentru o anumită perioadă: o săptămână, o lună, un an etc. Harta diagramă arată doar valori aproximative, dar nu este dificil să aflați valorile specifice pentru localitatea dvs. - trebuie doar să contactați serviciul local de vreme.

Dar caracteristicile tehnice ale generatoarelor eoliene includ de obicei un alt indicator - viteza de proiectare, care depășește de obicei media anuală de 1,5 - 2 ori. Va fi greșit să te bazezi pe el atunci când faci calcule pentru viitor. Mai degrabă, arată puterea nominală a generatorului la viteza optimă a rotorului.

Pentru a vă asigura că nu merită să vă bazați doar pe electricitatea „eoliană”, este suficient să calculați posibila sa generare.

Ar trebui să se înțeleagă corect că, indiferent cât de perfectă este moara de vânt în sine sau generatorul conectat la ea, cantitatea de energie este încă determinată de zona din care va fi „înlăturată”. În cazul unei mori de vânt orizontale „clasice”, această zonă este limitată de aria cercului descrisă de lamele rotative. Iar energia eoliană depinde direct de viteza fluxului și densitatea aerului. Adică nu poți să „sari peste cap”.

Interesant este că numărul de lame nu contează (se produc instalații chiar și cu o singură lamă). Dimpotrivă, atunci când sunt mai mult de trei pale, apar momente aerodinamice negative, reducând performanța generală a sistemului.

Prețuri pentru centralele populare pe benzină

Deci, există o formulă care ia în considerare parametrii menționați, precum și coeficientul de utilizare a energiei eoliene, eficiența generatorului în sine (de regulă, nu este mai mare de 0,85) și cutia de viteze. Eficiența cutiei de viteze nu este de obicei mai mare de 0,9, dar dacă rotația de la rotor la generator este transmisă direct, atunci poate fi luată ca unitate.

Nu vom da formula - este inclusă în algoritmul de calcul al calculatorului online oferit atenției dumneavoastră.