Casa de campo / lote sem eletricidade: 4 opções para fornecimento de energia autônomo de uma casa de campo

Sem eletricidade, uma pessoa moderna é como se estivesse sem ar, e não importa se ele está em um apartamento na cidade com uma abundância de tecnologia ou na natureza. Interrupções na eletricidade no país ou sua completa ausência nos fazem procurar fontes alternativas de eletricidade. A última humanidade ainda não criou tantos: motores a combustível líquido, painéis solares, geradores eólicos e baterias de armazenamento, se você não considerar soluções mais exóticas e sofisticadas. Todos os métodos existentes têm desvantagens, mas se você precisar de uma casa de veraneio ou de uma parcela sem eletricidade, e precisar executar trabalhos de construção e tarefas domésticas simples, terá que escolher um ou dois melhores (por segurança), as opções mais adequadas para a instalação autônoma. fonte de alimentação de uma casa de campo.

O que considerar ao escolher uma fonte autônoma de eletricidade?

Muitas áreas do país, por mais surpreendente que pareça, ainda não estão conectadas ao sistema geral de fornecimento de energia. Outros sofrem com quedas constantes de energia. Se não há redes elétricas na região e é hora de começar a construir uma casa, o que deve ser feito: aguarde o site ser conectado à rede ou procure soluções alternativas? E se a eletricidade for desligada à noite, e às vezes durante o dia, e muitas vezes imprevisivelmente? Contemplação do céu estrelado e aquecimento de alimentos na fogueira - Isso, é claro, é romântico, mas já é difícil prescindir de uma geladeira, uma lâmpada, uma bomba e outros benefícios da civilização no país.

Mais cedo ou mais tarde, todo mundo está tentando encontrar uma maneira de conectar eletricidade ao site. Não existe uma fórmula universal para escolher a melhor fonte, pois você precisa considerar vários fatores:

• o tamanho da casa de campo, a frequência das visitas, o número habitual e máximo de pessoas que ficam nela;
• número de aparelhos que consomem energia. Uma coisa é duas lâmpadas, uma tomada e uma chaleira. É muito mais difícil resolver a questão do fornecimento de energia a uma casa de campo se muitos aparelhos elétricos poderosos funcionarem nela, começando por várias televisões e uma geladeira, terminando com aquecedores de água e bombas;
• características da região. Nas regiões ventosas, um moinho de vento caro, à primeira vista, será a fonte de eletricidade mais econômica e rapidamente recuperada, e na região de Moscou, por exemplo, o vento não será mais uma fonte de energia tão lucrativa;
• a presença de uma rede elétrica. Se não houver redes elétricas na região e sua construção não estiver prevista, os especialistas recomendam o uso de duas fontes de alimentação autônoma. Este conselho pode ser negligenciado se você raramente aparecer no país.

Naturalmente, antes de escolher o tipo e a potência de uma fonte autônoma de eletricidade, é necessário calcular a quantidade de energia consumida. O número de aparelhos elétricos e as características dos consumidores de energia são levados em consideração. A energia total é obtida somando-se as necessidades de todos os aparelhos e equipamentos domésticos. É melhor jogar 15-30% para o valor obtido, a fim de estar seguro e não ter medo de ligar um novo dispositivo.Deve-se lembrar que, para garantir durabilidade máxima, é melhor para o gerador operar com 80% de sua capacidade.

No. 1. Gerador para jardinagem: gasolina, diesel, gás

A maneira mais fácil e popular de resolver o problema de eletricidade em um terreno é usar gerador de energia de combustível. De fato, é uma usina em miniatura que funciona de forma totalmente autônoma e transforma a energia da combustão de combustível em energia elétrica. Como combustível, gasolina e diesel são usados, menos frequentemente gás. Para produzir 1 kW / h de energia, é necessária uma média de 0,25 a 0,5 litros de combustível.

Usando geradores a maneira mais fácil de organizar a fonte de alimentação em casa: comprado, conectado e pode ser usado, lembre-se de reabastecer a tempo. Este é o principal vantagem. O principal ponto negativo é a necessidade de comprar combustível constantemente, e se a casa for grande e houver muitos aparelhos elétricos nela, os custos serão tangíveis. Além disso, o próprio gerador também custa dinheiro, e quanto maior sua potência, maior o preço. Mas se você comparar com uma turbina eólica ou um painel solar, o gerador, é claro, será mais barato.

Quando o gerador é uma fonte de energia alternativa, é importante que ele não apenas ligue a tempo, mas também desligue em tempo hábil, para que não ocorra colisão de dois fluxos de contracorrente de elétrons carregados. Para evitar problemas, um algoritmo para incluir um gerador em sistema comum. Se não houver rede central de fornecimento de energia, é recomendável usar dois geradores: um é o principal, o segundo é o de backup e é incluído no trabalho quando o primeiro fica sem combustível. A operação alternativa de dois geradores aumenta significativamente a vida útil de cada um.

A energia, durabilidade, ruído e também os custos operacionais dependem de qual combustível o gerador funcionará.

O gerador diesel para dar

Geradores a diesel Melhor adequado para trabalho contínuo. Um longo período de operação contínua é proporcionado pela presença de um sistema de refrigeração a água. Entre os outros os benefícios:

• demanda de alta resistência. Em termos de durabilidade, o gerador a diesel supera a gasolina;
• Entre os motores a diesel, existem modelos muito mais poderosos do que os motores a gasolina, o que possibilita o uso de uma fonte de energia semelhante, mesmo para abastecer grandes casas de campo;
• o diesel é um combustível mais barato comparado à gasolina.

Entre os contras:

• preço
• alto ruído durante a operação, portanto, sem uma sala separada com isolamento acústico e a ventilação será difícil de fazer. O gerador de gás também possui gases de escape, mas eles não são tão corrosivos. É melhor colocar o gerador diesel a alguma distância da casa, mas ao mesmo tempo você terá que cuidar do dossel e do sistema de travamento para proteger o gerador contra roubo;
• é possível iniciar a uma temperatura não inferior a -5⁰C, embora no momento parecesse geradores a diesel em uma caixa de proteçãograças ao qual o dispositivo pode ser colocado na rua e operado a qualquer temperatura.

Gerador a gasolina para jardim

Um gerador de gás é mais adequado para quando o enredo é usado de tempos em tempos. Também pode funcionar como fonte de energia de backupquando o site estiver conectado a uma rede compartilhada. Em uma pequena cabana com um conjunto mínimo de aparelhos elétricos, um gerador de gasolina mostra o seu melhor. A potência dos geradores de gás geralmente não é superior a 7-9 kW (mas você pode encontrar modelos de 15 e até 20 kW), e eles não podem trabalhar mais de 8 horas continuamente - eles ficam muito quentes.

Os benefícios:

• baixo comparado ao custo de diesel do gerador. O preço, é claro, depende da energia, mas é, em média, duas vezes menor do que nos modelos a diesel;
• mobilidade. Os geradores a gasolina são mais leves e compactos que os a diesel, portanto, se necessário, são fáceis de movimentar-se pelo local;
• o nível de ruído é mais baixo que o de um analógico a diesel;
• a capacidade de trabalhar em baixas temperaturas.

Contras:

• baixa eficiência;
• alto custo da gasolina.

O nível de ruído de um gerador a diesel e gasolina depende do tipo de alojamento e do número de rotações nas quais o gerador funciona: um dispositivo com 1500 rpm produzirá ruído significativamente menor do que um similar em potência, mas com 3000 rpm, mas também custará mais .

Gerador de gás para jardim

Os geradores de gás permitem obter a energia mais barata, enquanto A eficiência de seu trabalho é mais alta e o ruído é mínimo. A energia pode chegar a 24 kW, o gerador pode operar 24 horas por dia e o gás custará menos que a gasolina e o diesel. Mas eles ainda não adquiriram dispositivos tão difundidos, porque custam muito, são complicados de operar e exigem conexão com um gasoduto, que não está em todo lugar. No entanto, alguns moradores de verão conectam esses geradores a cilindros de gás.

No. 2. Painéis solares para chalé de verão

A principal desvantagem dos geradores de combustível é a necessidade de comprar combustível constantemente para eles. Os geradores que usam a energia livre disponível para todos são privados dessa desvantagem. Esta é a energia do sol e do vento. Para obter eletricidade, eles também usam energia geotérmica e energia da água, mas é improvável que essas opções sejam adequadas para fornecer eletricidade a uma casa de veraneio.

Se muito simples, então princípio de operação de painéis solares consiste em eliminar elétrons por fótons de luz de semicondutores localizados em uma célula solar, e o fluxo direcionado de elétrons, como é conhecido no curso escolar de física, é a eletricidade. Garantir a geração de eletricidade a partir da luz solar, seu acúmulo e uso posterior para fins domésticos é necessária toda uma gama de equipamentos:

• diretamente a própria bateria solar área suficiente. A eficiência desses sistemas ainda é muito baixa e uma bateria de cerca de 1 m² fornece uma média de 100 watts de eletricidade com uma tensão de 15 a 25 V. Para usar a energia do sol como fonte principal e independente de energia, é necessário que as baterias ocupem uma área de cerca de 10 m², e estavam localizados no ângulo reto;
• inversorresponsável pela conversão de eletricidade;
• pilhas pelo acúmulo de energia e seu suprimento ininterrupto;
• o controlador, com o qual você pode controlar a carga da bateria.

É melhor levar todos os elementos do kit - será muito mais fácil.

Os preços dos painéis solares são altamente dependentes do tipo, tamanho, potência e nome do fabricante. Obviamente, todo mundo quer alcançar o máximo de produtividade e independência energética pelo seu dinheiro, então você precisa estudar cuidadosamente as nuances do clima na região e também entender Que tipo de célula solar é mais adequado para uma área específica:

• baterias de cristal único fácil de reconhecer por pseudo-quadrados pretos e cantos chanfrados. Eles têm a mais alta eficiência, de 15 a 25%; portanto, se a área do telhado for pequena, é preferível instalar essas baterias. Por outro lado, para o funcionamento normal, eles devem sempre enfrentar o sol e, em um dia nublado, ao amanhecer e ao pôr do sol, a energia será mínima;
• baterias policristalinas Eles diferem em placas azuis escuras intercaladas com cristais de silício. A eficiência é menor, cerca de 12 a 15%, mas essas baterias são mais baratas, portanto, se houver espaço suficiente para a instalação, essa é a melhor opção. Sua vantagem significativa é a capacidade de gerar energia em um dia nublado, uma vez que os cristais de silício têm orientações diferentes;
• pilhas silício amorfo são os mais baratos, mas têm baixa eficiência, apenas cerca de 6%. Assemelham-se à aparência do filme, são flexíveis e são mais adequados nos casos em que o telhado tem uma forma complexa, pois são facilmente acoplados a qualquer superfície e não exigem a disposição de estruturas metálicas adicionais.Essas baterias usam a luz difusa com mais eficiência, portanto, são adequadas para regiões onde geralmente está nublado. Seu ponto negativo é a baixa durabilidade, uma vez que as camadas de silício queimam rapidamente sob a luz solar. Há pouco tempo, apareceu um analógico mais perfeito - baterias de silício micromórficas, que não são tão exigentes no ângulo de inclinação e orientação dos pontos cardeais.

Qualquer que seja a opção escolhida, os painéis solares são sempre muitas vantagens:

• a oportunidade de obter uma fonte completa de eletricidade e a energia do sol se liberta. Nos países desenvolvidos, os excedentes dessa energia doméstica são vendidos para empresas de energia. No espaço doméstico, os primeiros passos já estão sendo dados nessa direção, embora o fenômeno esteja longe de ser generalizado;
• falta de pagamentos mensais por eletricidade;
• longa vida útil;
• respeito pelo meio ambiente.

ContrasClaro, estão presentes. Em primeiro lugar, a incapacidade de usar a energia solar como uma fonte completa de eletricidade em regiões com um grande número de dias nublados por ano. A neve também pode se tornar um obstáculo, então você deve limpá-la constantemente. Além disso, haverá muito espaço para todo o conjunto de usinas solares domésticas: estas são as próprias baterias e o equipamento para elas. Quanto ao custo, é inicialmente alto, mas no final compensa totalmente.

Ao escolher painéis solares, preste atenção a:

• poder. Depende das necessidades de uma casa em particular e das características da região;
• a duração da bateria afeta diretamente a duração do período durante o qual será possível receber eletricidade em condições climáticas adversas;
• área de instalação;
• carga;
• classe de saúde. Melhor levar baterias classe A;
• nome do fabricante. Os produtos de empresas como Sunpower, Sanyo, Jinko Solar provaram ser muito bons.

Cálculo da potência necessária - Esta é uma tarefa minuciosa e requer conhecimento da massa de parâmetros exatos. Para descobrir que tipo de baterias serão necessárias e navegar no preço, você pode gastar um simples, mas muito cálculo aproximado:

• Resuma o consumo de energia de todas as máquinas e equipamentos por mês, levando em consideração tudo, desde lâmpadas até a geladeira e a bomba. O valor será aproximado, mas ainda consistente com o consumo real. Suponha que tenhamos 100 kW;
• Como há perdas significativas de energia nas baterias e no estágio de conversão de corrente contínua em corrente alternada, é importante considerá-las no cálculo. Cerca de 30-40% da energia é perdida e baterias adicionais terão que ser instaladas para cobri-la. Consequentemente, por mês, não precisaremos de 140 kW, mas de 140 kW;
• divida o valor obtido pelo número de dias em um mês (140 kW / 30 = 4,67 kW), e agora o mais interessante é a necessidade de dividir pelo número de horas de sol em um mês. Para o período de verão, este horário é das 9:00 às 16:00, o resto do tempo a potência não será máxima, por isso temos 7 horas: 4,67 / 7 = 0,67 kW. Mas uma matriz com uma potência de 0,7 kW será claramente insuficiente, pois os dias nublados não são levados em consideração no cálculo e haverá muitos deles no período de outono-primavera e as horas de verão são muito baixas, portanto o valor resultante pode ser aumentado em 1,5-2 vezes.

Para cálculos precisos, você deve explorar os diários meteorológicos da região para o número de dias nublados e ensolarados nos últimos anos em um mês específico. Somente depois disso será possível avaliar o parâmetro das baterias e o retorno. Na maioria dos casos, mesmo um grande suprimento torna impossível o uso de energia solar como uma fonte de eletricidade completa no inverno, portanto, é necessária uma fonte de alimentação de reserva com um gerador de gás.

Número 3. O gerador de vento para dar

Outra fonte livre de eletricidade é o vento, mas, como os raios do sol, é inconsistente. Principais Benefícios, como nas fotocélulas, essa é a ausência da necessidade de compra constante de combustível e a adequação ambiental da energia recebida. Contras: alto custo de construção, a necessidade de instalar não apenas o próprio gerador eólico, mas também equipamentos adicionais (inversor e baterias com controladores).

Nos dachas hoje, dois tipos de moinhos de vento:

• rotativo com um eixo de rotação vertical, distinguem-se pelo baixo nível de ruído, não requerem alta velocidade do vento e uma altura significativa da instalação, mas sua eficiência é baixa;
• alado turbinas eólicas com um eixo de rotação horizontal são mais familiares, têm alta eficiência, o custo de instalação é mais baixo, mas o consumo de material e, portanto, o preço, são mais altos.

A principal questão que os que decidiram instalar um moinho de vento não é nem o seu tipo, mas a energia. Ao responder uma pergunta, vale a pena levar em consideração a energia gerada, armazenada e consumida. Portanto, é importante calcular quanta energia é consumida, por exemplo, por dia, qual é a carga média e de pico. É necessário levar em consideração a velocidade média do vento, o número de dias em que a velocidade do vento está acima de 5 m / s (o mais favorável), bem como a duração máxima do tempo calmo.

Na prática, verifica-se que ventos fracos de 2-3 m / s fornecem energia insuficiente. Portanto, os residentes experientes no verão são aconselhados a estocar baterias de alta capacidade para acumular a energia recebida em dias de vento e usá-la durante ventos calmos e leves.

Número 4. Baterias inversoras para jardinagem

Baterias recarregáveis ​​podem ser usadas para armazenar energia de vários geradores, mas às vezes usado como fonte independente de energia. Naturalmente, não vale a pena considerar essa opção como uma maneira de fornecer constantemente eletricidade ao local, mas como backup ele vai. Se as luzes se apagarem repentinamente, o combustível para o gerador acabar ou se não houver dias ensolarados por um longo período de tempo, o conjunto mínimo necessário de aparelhos elétricos poderá ser ligado.

A bateria do inversor é conectada ao sistema elétrico geral da casa, é carregada pela rede central de fornecimento de energia e, quando há uma queda de energia, ela libera energia.

Os parâmetros da bateria são selecionados de acordo com as necessidades, levando em consideração a quantidade de energia consumida pelos aparelhos elétricos da casa e por quanto tempo é possível uma queda de energia. Por exemplo, se você precisar de uma bateria que fornecerá 3 kW de eletricidade e, dada a perda durante a conversão no inversor (10%), será de 3,3 kW, com uma tensão de saída de 12 V, será necessária uma bateria de 275 A * h ou 2 de 150 A * h. Ao escolher uma bateria, leve em consideração o número de ciclos de carga / descarga (quanto melhor, melhor), dê preferência a modelos com vida útil máxima e não use melhor as baterias de carro, apesar de, em todos os aspectos, parecerem adequadas - elas precisam de operação segura condições específicas.

Em conclusão

Para obter energia, as usinas hidrelétricas também são equipadas, mas isso requer acesso a uma fonte de água, portanto esse método não encontrou distribuição. Se uma casa de campo for usada o ano todo, é melhor investir dinheiro em um gerador eólico ou em painéis solares (o que for mais lucrativo) e jogar com segurança com um gerador de combustível. Se a dacha é usada de tempos em tempos, você só pode passar pelo gerador e se ainda houver eletricidade no local, mas forneça-a dentro do prazo ou de forma intermitente, a opção é uma bateria ou um gerador de gasolina.