Domek / działka bez prądu: 4 opcje autonomicznego zasilania wiejskiego domu

Bez prądu współczesna osoba jest jak bez powietrza i nie ma znaczenia, czy jest w mieszkaniu miejskim z dużą ilością technologii, czy z natury. Przerwy w dostawie prądu w kraju lub jego całkowity brak powodują, że szukamy alternatywne źródła energii elektrycznej. Ostatnia ludzkość nie ma jeszcze tylu: silników na paliwo ciekłe, paneli słonecznych, generatorów wiatrowych i akumulatorów, jeśli nie weźmie się pod uwagę bardziej egzotycznych i wyrafinowanych rozwiązań. Wszystkie istniejące metody mają wady, ale jeśli potrzebujesz domku letniskowego lub działki bez prądu i musisz wykonać prace budowlane i proste zadania domowe, musisz wybrać jedno lub dwa lepsze (dla bezpieczeństwa), najbardziej odpowiednie opcje dla autonomii zasilanie wiejskiego domu.

Co wziąć pod uwagę przy wyborze autonomicznego źródła energii elektrycznej?

Wiele obszarów kraju, niezależnie od tego, jak zaskakująco może to zabrzmieć, wciąż nie jest podłączonych do ogólnego systemu zasilania. Inni cierpią na ciągłe przerwy w dostawie prądu. Jeśli w regionie nie ma sieci elektrycznych i nadszedł czas, aby rozpocząć budowę domu, co należy zrobić: poczekaj, aż witryna zostanie podłączona do sieci lub poszukaj alternatywnych rozwiązań? Co jeśli elektryczność jest wyłączana wieczorem, a czasem w ciągu dnia, a często nieprzewidywalnie? Kontemplacja gwiaździstego nieba i podgrzewanie jedzenia na stosie - To oczywiście romantyczne, ale już teraz trudno jest obejść się bez lodówki, żarówki, pompy i innych korzyści cywilizacyjnych w kraju.

Wcześniej czy później wszyscy próbują znaleźć sposób na podłączenie prądu do witryny. Od tego czasu nie istnieje uniwersalna formuła wyboru najlepszego źródła musisz wziąć pod uwagę wiele czynników:

• wielkość wiejskiego domu, częstotliwość odwiedzin, zwykła i maksymalna liczba przebywających w nim osób;
• liczba urządzeń zużywających energię. To jedno, jeśli jest to para żarówek, gniazdko i czajnik. O wiele trudniej jest rozwiązać kwestię zasilania wiejskiego domu, jeśli będzie w nim pracować wiele potężnych urządzeń elektrycznych, poczynając od kilku telewizorów i lodówki, a skończywszy na podgrzewaczach wody i pompach;
• cechy regionu. W wietrznych regionach kosztowny, na pierwszy rzut oka, wiatrak będzie najbardziej ekonomicznym i szybko odzyskiwanym źródłem energii elektrycznej, a na przykład w regionie moskiewskim wiatr nie będzie już tak opłacalnym źródłem energii;
• obecność sieci elektrycznej. Jeśli w regionie nie ma w ogóle sieci elektrycznych, a ich budowa jest trudna do przewidzenia, eksperci zalecają stosowanie dwóch źródeł autonomicznego zasilania. Porady tej można zlekceważyć, jeśli rzadko pojawiają się w kraju.

Oczywiście, zanim wybierzesz rodzaj i moc autonomicznego źródła energii elektrycznej, musisz ostrożnie obliczyć ilość zużytej energii. Uwzględniono liczbę urządzeń elektrycznych i cechy odbiorców energii. Całkowita moc jest uzyskiwana poprzez zsumowanie potrzeb wszystkich urządzeń gospodarstwa domowego i sprzętu. Lepiej jest wyrzucić 15-30% do uzyskanej wartości, aby być bezpiecznym i nie bać się włączyć nowego urządzenia.Należy pamiętać, że w celu zapewnienia maksymalnej trwałości lepiej jest, aby generator pracował przy 80% swojej wydajności.

Nr 1 Generator ogrodowy: benzyna, olej napędowy, gaz

Najłatwiejszym i najpopularniejszym sposobem rozwiązania problemu energii elektrycznej na działce jest użycie generator paliwa. W rzeczywistości jest to miniaturowa elektrownia, która działa całkowicie autonomicznie i zamienia energię spalania paliwa w energię elektryczną. Jako paliwo stosuje się benzynę i olej napędowy, rzadziej gaz. Aby wyprodukować 1 kW / h energii, potrzeba średnio 0,25 do 0,5 litra paliwa.

Korzystanie z generatorów najprostszy sposób na zorganizowanie zasilania w domu: kupiony, podłączony i można z niego korzystać, pamiętaj tylko o tankowaniu na czas. To jest najważniejsze korzyść. Głównym minusem jest konieczność ciągłego kupowania paliwa, a jeśli dom jest duży i znajduje się w nim wiele urządzeń elektrycznych, wówczas koszty będą namacalne. Ponadto sam generator kosztuje również pieniądze, a im wyższa moc, tym wyższa cena. Ale jeśli porównasz z turbiną wiatrową lub panelem słonecznym, wówczas generator będzie oczywiście tańszy.

Kiedy generator jest zapasowym źródłem energiiważne jest, aby nie tylko włączało się ono na czas, ale także wyłączało się na czas, aby nie dochodziło do zderzenia dwóch przepływów przeciwprądowych naładowanych elektronów. Aby uniknąć problemów, algorytm włączania generatora wspólny system. Jeśli nie ma centralnej sieci zasilania, zaleca się stosowanie dwóch generatorów: jednego - głównego, drugiego - czuwania i jest on uwzględniony w pracy, gdy w pierwszym wyczerpie się paliwo. Naprzemienna praca dwóch generatorów znacznie wydłuża żywotność każdego z nich.

Moc, trwałość, hałas, a także koszty operacyjne zależą od paliwa, na którym będzie pracował generator.

Generator diesla do dawania

Generatory prądu diesla najlepsze nadaje się do ciągłej pracy. Długi czas ciągłej pracy zapewnia obecność wodnego układu chłodzenia. Wśród jego innych korzyści:

• wysokie zapotrzebowanie na siłę. Pod względem trwałości generator diesla przewyższa benzynę;
• wśród silników Diesla istnieją znacznie mocniejsze modele niż wśród silników benzynowych, co umożliwia wykorzystanie podobnego źródła energii nawet do zasilania dużych domów na wsi;
• olej napędowy jest tańszym paliwem niż benzyna.

Wśród wad:

• cena
• duży hałas podczas pracy, dlatego bez osobnego pomieszczenia z izolacja akustyczna a wentylacja będzie trudna do wykonania. Generator gazu ma również gazy spalinowe, ale nie są one tak żrące. Najlepiej jest umieścić generator diesla w pewnej odległości od domu, ale trzeba będzie zadbać o baldachim i system blokowania, aby chronić generator przed kradzieżą;
• start jest możliwy w temperaturze nie niższej niż -5⁰C, choć w tej chwili się pojawił generatory diesla w obudowie ochronnejdzięki czemu urządzenie można postawić na ulicy i obsługiwać w dowolnej temperaturze.

Generator benzynowy do ogrodu

Generator gazu najlepiej nadaje się kiedy fabuła jest używana od czasu do czasu. Może również działać jako zapasowe źródło zasilaniagdy witryna jest podłączona do wspólnej sieci. W małym domku z minimalnym zestawem urządzeń elektrycznych generator benzyny pokazuje to, co najlepsze. Moc generatorów gazu zwykle nie jest wyższa niż 7-9 kW (ale można znaleźć modele na 15, a nawet 20 kW) i nie mogą one pracować dłużej niż 8 godzin bez przerwy - stają się bardzo gorące.

Korzyści:

• niski w porównaniu do kosztów generatora związanych z olejem napędowym. Cena oczywiście zależy od mocy, ale jest średnio dwa razy niższa niż w modelach z silnikiem Diesla;
• mobilność. Generatory benzynowe są lżejsze i bardziej kompaktowe niż generatory diesla, więc w razie potrzeby można je łatwo przemieszczać po terenie;
• poziom hałasu jest niższy niż w analogu oleju napędowego;
• zdolność do pracy w niskich temperaturach.

Wady:

• niska wydajność;
• wysoki koszt benzyny.

Poziom hałasu generowanego przez generator diesla i benzyny zależy od rodzaju obudowy i liczby obrotów, przy których pracuje generator: urządzenie o 1500 obr./min będzie wytwarzać znacznie niższy hałas niż podobny pod względem mocy, ale o 3000 obr./min, ale będzie też kosztować więcej .

Generator gazu do ogrodu

Generatory gazowe pozwalają na uzyskanie najtańszej energii Wydajność ich pracy jest najwyższa, a hałas minimalny. Moc może osiągnąć 24 kW, generator może pracować przez całą dobę, a gaz będzie kosztował mniej niż benzyna i olej napędowy. Ale nie nabyli jeszcze tak powszechnych urządzeń, ponieważ kosztują dużo, są skomplikowane w obsłudze i wymagają podłączenia do gazociągu, który nie jest wszędzie. Niemniej jednak niektórzy mieszkańcy lata podłączają takie generatory do butli gazowych.

Nr 2 Panele słoneczne do letniego domku

Główną wadą generatorów paliwa jest konieczność ciągłego kupowania dla nich paliwa. Generatory wykorzystujące darmową energię dostępną dla wszystkich są pozbawione tej wady. To jest energia słońca i wiatru. Aby uzyskać energię elektryczną, wykorzystują również energię geotermalną, a także energię wody, ale te opcje raczej nie będą odpowiednie do dostarczania energii elektrycznej do domku letniskowego.

Jeśli to bardzo proste zasada działania paneli słonecznych polega na wybijaniu elektronów przez fotony świetlne z półprzewodników znajdujących się w ogniwie słonecznym, a ukierunkowanym przepływem elektronów, jak wiadomo ze szkolnego kursu fizyki, jest elektryczność. Aby zapewnić wytwarzanie energii elektrycznej ze światła słonecznego, jej akumulację i dalsze wykorzystanie do celów domowych potrzebna jest cała gama urządzeń:

• bezpośrednio sama bateria słoneczna wystarczająca powierzchnia. Wydajność takich systemów jest wciąż bardzo niska, a bateria około 1 m² daje średnio 100 watów energii elektrycznej o napięciu 15–25 V. Aby wykorzystać energię słońca jako niezależnego i głównego źródła energii, konieczne jest, aby akumulatory zajmowały powierzchnię około 10 m²i znajdowały się pod kątem prostym;
• falownikodpowiedzialny za konwersję energii elektrycznej;
• baterie do akumulacji energii i jej nieprzerwanego dostarczania;
• kontroler, za pomocą którego można kontrolować ładowanie akumulatora.

Lepiej jest wziąć wszystkie elementy z zestawu - będzie to znacznie łatwiejsze.

Ceny paneli słonecznych są w dużym stopniu zależne od ich rodzaju, wielkości, mocy i nazwy producenta. Oczywiście każdy chce osiągnąć maksymalną wydajność i niezależność energetyczną za swoje pieniądze, dlatego musisz dokładnie przestudiować niuanse pogody w regionie, a także zrozumieć Jaki typ ogniw słonecznych najlepiej nadaje się do określonego obszaru:

• baterie monokrystaliczne łatwe do rozpoznania przez czarne pseudo-kwadraty i ścięte rogi. Mają najwyższą wydajność, 15-25%, więc jeśli powierzchnia dachu jest niewielka, lepiej zainstalować takie baterie. Z drugiej strony, do normalnego funkcjonowania powinny zawsze być skierowane w stronę słońca, aw pochmurny dzień, o świcie i o zachodzie słońca moc będzie minimalna;
• baterie polikrystaliczne Różnią się ciemnoniebieskimi płytkami przeplatanymi kryształkami krzemu. Wydajność jest niższa, około 12-15%, ale takie baterie są tańsze, więc jeśli jest wystarczająco dużo miejsca na ich instalację, jest to najlepsza opcja. Ich znaczącą zaletą jest zdolność do generowania energii w pochmurny dzień, ponieważ kryształy krzemu mają różne orientacje;
• baterie amorficzny krzem są najtańsze, ale mają niską wydajność, tylko około 6%. Z wyglądu przypominają folię, są elastyczne i najlepiej nadają się w przypadkach, w których dach ma złożony kształt, ponieważ można je łatwo przymocować do dowolnej powierzchni i nie wymagają ułożenia dodatkowych konstrukcji metalowych.Takie baterie wykorzystują światło rozproszone najskuteczniej, dlatego nadają się do regionów, w których często jest pochmurno. Ich minus polega na ich niskiej trwałości, ponieważ warstwy krzemu szybko wypalają się w świetle słonecznym. Nie tak dawno temu pojawił się doskonalszy analog - mikromorficzne baterie krzemowe, które nie są tak wymagające pod kątem nachylenia i orientacji względem punktów kardynalnych.

Niezależnie od wybranej opcji, panele słoneczne są zawsze wiele zalet:

• możliwość uzyskania pełnego źródła energii elektrycznej, a energia słońca idzie za darmo. W krajach rozwiniętych nadwyżki takiej energii domowej są sprzedawane przedsiębiorstwom energetycznym. W przestrzeni domowej podejmowane są już pierwsze kroki w tym kierunku, choć zjawisko to nie jest jeszcze powszechne;
• brak miesięcznych opłat za prąd;
• długa żywotność;
• przyjazność dla środowiska.

WadyOczywiście są obecni. Po pierwsze, niemożność wykorzystania energii słonecznej jako pełnoprawnego źródła energii elektrycznej w regionach o dużej liczbie pochmurnych dni w roku. Śnieg może również stać się przeszkodą, więc musisz go stale czyścić. Ponadto będzie dużo miejsca dla całego zestawu domowych elektrowni słonecznych: są to same baterie i sprzęt dla nich. Jeśli chodzi o koszt, jest początkowo wysoki, ale ostatecznie w pełni się zwraca.

Wybierając panele słoneczne, zwróć uwagę na:

• moc. Zależy od potrzeb konkretnego domu i cech regionu;
• żywotność baterii ma bezpośredni wpływ na długość okresu, w którym będzie możliwy odbiór energii elektrycznej przy niesprzyjających warunkach pogodowych;
• obszar instalacji;
• obciążenie;
• klasa zdrowotna. Lepiej wziąć baterie klasy A;
• nazwa producenta. Produkty takich firm jak Sunpower, Sanyo, Jinko Solar okazały się całkiem dobre.

Obliczanie wymaganej mocy - To żmudne zadanie i wymaga znajomości masy dokładnych parametrów. Aby dowiedzieć się, jakie baterie będą potrzebne i nawigować po cenie, możesz wydać prosty, ale bardzo przybliżone obliczenia:

• podsumuj zużycie energii przez wszystkie maszyny i urządzenia miesięcznie, biorąc pod uwagę wszystko, od żarówek po lodówkę i pompę. Liczba będzie przybliżona, ale nadal zgodna z rzeczywistym zużyciem. Załóżmy, że otrzymamy 100 kW;
• ponieważ w akumulatorach występują znaczne straty energii i na etapie przekształcania prądu stałego na prąd przemienny, ważne jest, aby uwzględnić je w obliczeniach. Około 30–40% energii jest tracone i konieczne będzie zainstalowanie dodatkowych baterii, aby ją pokryć. W związku z tym miesięcznie nie będziemy potrzebować 140 kW, ale 140 kW;
• podziel uzyskaną wartość przez liczbę dni w miesiącu (140 kW / 30 = 4,67 kW), a teraz najbardziej interesującą rzeczą jest potrzeba podzielenia przez liczbę godzin słonecznych w miesiącu. W okresie letnim czas ten trwa od 9 rano do 4 po południu, przez resztę czasu moc nie będzie maksymalna, więc otrzymujemy 7 godzin: 4,67 / 7 = 0,67 kW. Ale tablica o mocy 0,7 kW będzie wyraźnie niewystarczająca, ponieważ dni pochmurne nie są brane pod uwagę w obliczeniach, a będzie ich dużo w okresie jesienno-wiosennym, a godziny dzienne są bardzo niskie, więc uzyskaną wartość można zwiększyć o 1,5-2 razy

Aby uzyskać dokładne obliczenia, musisz przeglądaj dzienniki pogody w regionie dla liczby pochmurnych i słonecznych dni w ostatnich latach w danym miesiącu. Dopiero potem będzie można ocenić parametr akumulatorów i zwrot. W większości przypadków nawet duże źródło zasilania uniemożliwia wykorzystanie energii słonecznej jako pełnoprawnego źródła energii elektrycznej w zimie, dlatego wymagane jest zapasowe źródło zasilania z generatorem gazu.

Numer 3. Generator wiatrowy do dawania

Kolejnym darmowym źródłem elektryczności jest wiatr, ale podobnie jak promienie słoneczne jest niespójny. Kluczowe zalety, podobnie jak w przypadku fotokomórek, jest to brak konieczności stałego zakupu paliwa i przyjazności dla środowiska otrzymywanej energii. Wady: wysoki koszt budowy, konieczność zainstalowania nie tylko samego generatora wiatrowego, ale także dodatkowego wyposażenia (falownika i akumulatorów ze sterownikami).

Dzisiaj w daczy dwa rodzaje wiatraków:

• obrotowy przy pionowej osi obrotu wyróżniają się niskim poziomem hałasu, nie wymagają dużej prędkości wiatru i znacznej wysokości montażu, ale ich wydajność jest niska;
• skrzydlaty turbiny wiatrowe z poziomą osią obrotu są bardziej znane, mają wysoką wydajność, koszt instalacji jest niższy, ale zużycie materiału, a tym samym cena, jest wyższe.

Głównym pytaniem, które stoi przed tymi, którzy zdecydowali się zainstalować wiatrak, nie jest nawet jego typ, ale moc. Odpowiadając na pytanie, warto uwzględniać wygenerowaną, zmagazynowaną i zużytą energię. Dlatego ważne jest, aby obliczyć, ile energii jest zużywane, na przykład na dzień, jaka jest średnia i szczytowe obciążenie. Należy wziąć pod uwagę średnią prędkość wiatru, liczbę dni, gdy prędkość wiatru przekracza 5 m / s (najkorzystniej), a także maksymalny czas spokojnej pogody.

W praktyce okazuje się, że słabe wiatry 2-3 m / s dają niewystarczającą energię. Dlatego doświadczonym letnim mieszkańcom zaleca się zaopatrzenie w akumulatory o dużej pojemności w celu zgromadzenia energii otrzymanej w wietrzne dni i wykorzystania jej podczas spokojnych i lekkich wiatrów.

Numer 4. Baterie inwertorowe do prac ogrodowych

Akumulatory mogą być używane do magazynowania energii z różnych generatorów, ale czasami wykorzystywany jako niezależne źródło energii. Oczywiście nie warto rozważać tej opcji jako sposobu ciągłego dostarczania energii elektrycznej do witryny, ale jako kopia zapasowa pójdzie. Jeśli nagle zgasną światła, skończy się paliwo do generatora lub długo nie będzie słonecznych dni, wówczas można włączyć minimalny niezbędny zestaw urządzeń elektrycznych.

Bateria falownika jest podłączona do ogólnej instalacji elektrycznej domu, jest ładowana z centralnej sieci zasilania, a gdy występuje przerwa w zasilaniu, oddaje energię.

Parametry akumulatora dobierane są w zależności od potrzeb, biorąc pod uwagę, ile energii zużywają urządzenia elektryczne w domu i jak długo możliwa jest przerwa w zasilaniu. Na przykład, jeśli potrzebujesz akumulatora, który da 3 kW energii elektrycznej, a biorąc pod uwagę stratę podczas konwersji w falowniku (10%), wynosi on 3,3 kW, przy napięciu wyjściowym 12 V, bateria 275 A * h lub 2 ze 150 A * h będzie potrzebna. Wybierając akumulator, weź pod uwagę liczbę cykli ładowania / rozładowania (im więcej, tym lepiej), preferuj modele o maksymalnej żywotności i nie używaj akumulatorów lepiej, mimo że pod każdym względem wydają się odpowiednie - potrzebują bezpiecznej obsługi szczególne warunki.

Podsumowując

Aby uzyskać energię, mini-hydroelektrownie są również wyposażone, ale wymaga to dostępu do źródła wody, więc ta metoda nie znalazła dystrybucji. Jeśli dom wiejski jest używany przez cały rok, lepiej zainwestować pieniądze w generator wiatrowy lub panele słoneczne (w zależności od tego, które są bardziej opłacalne) i bezpiecznie grać z generatorem paliwa. Jeśli dacza jest używana od czasu do czasu, możesz dostać się tylko przez generator, i jeśli na terenie nadal jest prąd, ale po prostu dostarczaj go zgodnie z harmonogramem lub z przerwami, wówczas opcją jest bateria lub generator benzynowy.