АО "ИСТОК" работает на рынке по созданию средств производства тока с 1959 года, накопленный за эти годы потенциал позволяет предложить нашим клиентам широкий спектр по обеспечению автономным или резервным питанием объектов. Типовых решений которые бы подходили всем нету, и наши специалисты составят проект именно под Ваш объект экономя Ваши же деньги.
Мы заинтересованы в долгосрочном, продуктивном и плодотворном сотрудничестве. Обращайтесь в нашу компанию. Мы всегда настроены на взаимовыгодную работу!
Автономное и резервное питание
Факт тревожного состояния дел в российской энергетике признан на самом высоком уровне. Нередкие аварии на линиях электропередач, хроническая нехватка мощностей, устаревшее в моральном и физическом планах оборудование постоянно напоминают о себе внеплановыми отключениями электроэнергии.
По мере распространения электрических приборов и машин всё более насущной становится необходимость использования резервных источников питания. Изменение климата приводит к учащению природных катаклизмов, вызывающих в свою очередь перебои в электроснабжении. Нарушение электроснабжения может привести к экономическому и производственному ущербу, а также создать риск для жизни и здоровья граждан. Для предупреждения или минимизации ущерба такого характера используют резервные источники питания.
Существующие проблемы в энергетической отрасли выдвигают на первый план установку независимых источников питания. Автономная электростанция играет роль резерва источника электроснабжения, предоставляя возможность в максимальной степени обезопасить потребителя от аварийного отключения электроснабжения.
В загородном доме нередко случаются перебои в подаче электроэнергии: кто из нас не коротал вечер со свечкой, в непривычной тишине без телевизора? Как решить такую проблему? Многие рачительные хозяева дач и загородных домов приобретают себе различные генераторы для автономного питания, как правило, дизельные или бензиновые мини-электростанции.
Однако то, что понятно частным хозяевам, не всегда понятно тем, кого назначили хозяином по распоряжению свыше, то есть руководителям объектов повышенной важности. Примечателен тот факт, что по результатам проверки органов Ростехнадзора почти во всех областях центра России больше 50 % социально значимых объектов не имеют аварийного питания. Например, в Подмосковье только 60 объектов из 148 имеют свои микротурбины или другие источники автономного питания.
Статистика печальная и требует принятия решительных мер. Есть соответствующий указ, согласно которому все объекты повышенной важности должны иметь автономные источники электроэнергии.
Давайте рассмотрим, какие требования прилагаются к автономным источникам электроснабжения для объектов повышенной важности.
Так как автономная электростанция вступает в действие при прекращении подачи тока от основного источника, то значительную роль играет автоматизированность. Это способность резервного генератора к автоматическому запуску и остановке при отключении или возобновлении электропитания, а также при падении определённых параметров. Кроме того, автономный источник питания должен автоматически пополнять запасы горюче-смазочных материалов и обладать массой других полезных функций.
Это разумное требование нередко игнорируется при установке мини-электростанций на объектах повышенной важности. Во многих случаях они приводятся в действие после того, как будет нажата кнопка запуска. Трудно представить, к каким последствиям может привести десятиминутный перебой подачи электроэнергии в работе систем жизнеобеспечения больниц или аппаратуры операционной.
Требуемая мощность резервного источника питания должна быть определена на этапе проектирования и строительства, и тогда же выполнена электрическая разводка. Все зависит от того, какие электрические устройства вы хотите подключить к резервному источнику питания.
Не менее важными требованиями являются надёжность и экономичность автономного источника. Причём наибольшую важность представляет надёжная работа автономной электростанции. Именно это должно быть на первом плане в процессе её выбора.
Накопительный источник бесперебойного питания повышенной емкости
Системы бесперебойного питания (UPS Systems) сегодня пользуются большой популярностью в России. Если при длительных перебоях в электроснабжении чаще всего используются автономные электростанции, то источник бесперебойного питания (ИБП) - наиболее эффективный и, что немаловажно, экономный способ обеспечить загородный дом электроэнергией при кратковременных, но частых неполадках в электросети. Именно это обстоятельство и делаем их незаменимым атрибутом современного загородного жилья.
Источники бесперебойного питания используют для поддержания напряжения в сети энергию аккумуляторных батарей (АКБ). При наличии ИБП электроприборы, находящиеся в доме в момент отключения электричества, переходят на потребление электроэнергии, накопленной аккумуляторами.
Такая система незаменима для компьютера, поскольку неожиданное отключение электричества может привести к потере важных документов, или, скажем, холодильника, если неожиданные сюрпризы происходят в жаркие дни. Помимо этого, многие загородные дома оснащены системами автономного отопления, а также водоснабжения, которые работают лишь при наличии электричества.
По сравнению с автономными электростанциями, системы бесперебойного электропитания имеют массу преимуществ. Прежде всего, они считаются куда более надежными (срок их службы превышает 10–20 лет) и не требуют расходов на эксплуатацию в отличие от, скажем, дизельных, бензиновых или газовых электрогенераторов. К тому же, источник бесперебойного питания не обременяет его владельца необходимостью периодического обслуживания, за исключением замены батарей, срок службы которых составляет 3–10 лет в зависимости от типа АКБ и режима эксплуатации.
Недостатком систем бесперебойного электропитания можно назвать ограниченные ресурсы. Иными словами, если напряжение в электросети часто пропадает более чем на несколько часов, то лучше всего задуматься о приобретении автономной электростанции.
Перспективу оградить себя от сбоев в подаче электричества, купив источник бесперебойного питания, можно легко проиллюстрировать на цифрах. Так, только за 5 лет работы ИБП позволяет сэкономить до 6 раз в сравнении с бензогенератором, имеющим автоматический запуск. Для чистоты расчетов предположим, что напряжение пропадает раз в неделю на 10 часов. Как результат, использование системы бесперебойного питания не только обходится дешевле, но и сопряжено с меньшими хлопотами.
Сравнение источников питания:
| ИБП | Бензогенератор | ||
|---|---|---|---|
| Статья расходов | Затраты, руб. | Статья расходов | Затраты, руб. |
| ДПК-1/1-1-220М | 13 000 | Бензогенератор с АВР GESAN G5000H | 55 000 |
| АКБ (12 В, 100 Аxч)- 3 шт. | 21 000 | Топливо | 93 600 |
| Моторное масло | 3 150 | ||
| Замена фильтров | 7 700 | ||
| Замена свечей зажигания | 500 | ||
| Капитальный ремонт двигателя | 20 400 | ||
| Итого: | 34 000 | Итого: | 180 350 |
Наши специалисты осуществляют монтаж оборудования, перед тем, как осуществить работы, мы проводим проектирование системы бесперебойного питания, во время которого стараемся учесть все пожелания заказчиков.
Несмотря на ограниченные ресурсы, источник бесперебойного питания может свободно обеспечить электроэнергией крупный коттедж. Причем в результате его работы неожиданное исчезновение напряжения в сети никак не отразится на работе системы автономного отопления (газового котла), водоснабжения, холодильника, систем противопожарной и охранной безопасности, а также всех ламп и приборов, подключенных к электросети.
При этом, правда, в случае сбоя в подаче электричества лучше воздержаться от использования мощного электрооборудования. Так, можно перенести стирку на следующий день, а также временно отказаться от использования посудомоечной машины, равно как и утюга. Однако лучше всего перед тем, купить источник бесперебойного питания, четко рассчитать предельную нагрузку, а, следовательно, и потребность в электроэнергии.
Кроме того, можно спроектировать систему электроснабжения дома таким образом, чтобы подача электроэнергии на мощные потребители осуществлялась, минуя ИБП, например, напрямую к сети электроснабжения или через газовый генератор с системой автоматического запуска. Таким образом, потребители, чувствительные даже к кратковременным отключениям электричества (компьютеры, домашняя электроника, освещение, газовый или дизельный котёл, холодильник), будут надежно защищены. А потребители, допускающие отключение электроэнергии, будут получать питание через несколько секунд с помощью автономной электростанции с системой автоматического запуска.
Время, в течение которого ИБП сможет обеспечивать дом электроэнергией, будет зависеть от мощности нагрузки и емкости аккумуляторных батарей. Что интересно, хотя и факторы между собой тесно связаны, линейной зависимости между ними нет. Иными словами, если нагрузка неожиданно возрастет в 2 раза, это не означает, что источник бесперебойного питания протянет вдвое меньше.
Чтобы рассчитать время резерва, нужно учитывать множество параметров, в частности, эффективность конкретного ИБП, температуру окружающей среды, состояние батарей и степень износа аккумуляторных батарей. Можно рассчитать приблизительное время в случае применения батарей той или иной емкости.
Так, при напряжении 36 В в цепи постоянного тока ИБП обычно устанавливают 3 батареи напряжением 12 В каждая. В этом случае если, например, емкость батарей достигает 100 Аxч, а мощность нагрузки - 100 Вт, то система проработает 29 часов.
| Мощность нагрузки, Вт | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Емкость АКБ, Аxч | |||||||
| 18 | 4,6 | 1,9 | 1,2 | 0,8 | 0,6 | 0,4 | 0,3 |
| 27 | 7,8 | 3,2 | 1,9 | 1,4 | 1,1 | 0,8 | 0,6 |
| 42 | 12 | 5,8 | 3,4 | 2,4 | 1,8 | 1,4 | 1,2 |
| 70 | 20 | 10 | 6,7 | 4,5 | 3,4 | 2,7 | 2,3 |
| 100 | 29 | 15 | 10 | 7,3 | 5,4 | 4,1 | 3,5 |
При напряжении 96 В в цепи постоянного тока ИБП потребуется установить уже 8 батарей по 12 В каждая. Однако, и время резерва в этом случае значительно возрастает.
| Мощность нагрузки, Вт | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 | 1200 | 1300 | 1400 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Емкость АКБ, Аxч | |||||||||||||
| 18 | 7,4 | 4,3 | 3 | 2,3 | 1,8 | 1,5 | 1,3 | 1,2 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 |
| 27 | 11 | 7,4 | 5 | 3,8 | 3 | 2,5 | 2,1 | 1,8 | 1,5 | 1,4 | 1,3 | 1,2 | 1,1 |
| 42 | 16,5 | 11 | 8,7 | 6,9 | 5,3 | 4,3 | 3,6 | 3,1 | 2,8 | 2,5 | 2,2 | 2 | 1,8 |
| 70 | 27 | 18 | 14 | 11 | 9,7 | 8,3 | 7,2 | 6,3 | 5,3 | 4,6 | 4,1 | 3,8 | 3,5 |
| 100 | 39 | 26 | 19,2 | 15,4 | 13,5 | 12 | 11 | 9,3 | 8,3 | 7,5 | 6,8 | 6,1 | 5,5 |
Если отсутствие электроэнергии вызвано периодическим отклонением напряжения, то можно воспользоваться стабилизатором. Эти устройства преобразуют электроэнергию, поступающую с большими колебаниями напряжения.
В случае полного провала в подаче электричества стабилизаторы напряжения оказываются бесполезны. С другой стороны, их использование в составе системы бесперебойного питания позволяет снизить нагрузку на ИБП, то есть задействовать его только тогда, когда питание в сети пропало полностью.
Тем не менее, при выборе емкости батарей не стоит забывать, что погоня за максимальными значениями может оказаться бесполезной, поскольку возможности источника бесперебойного питания ограничены предельным током зарядного устройства. Его, правда, можно увеличить, если установить дополнительные зарядные платы.
В любом случае для того, чтобы купить ИБП, который бы максимально соответствовал текущим потребностям, предпочтительно обратиться за помощью к специалистам. Устанавливать систему самостоятельно довольно рискованно, поскольку малейшая ошибка может привести к нежелательным последствиям и дорогостоящему ремонту оборудования.
(САП) используется только когда к дому не подведена внешняя электросеть.Цель
Минимизировать общие затраты на систему автономного питания (САП) дома на длительном интервале времени.
В составе рассматриваемой САП подразумеваются:
- электро-генератор на двигателе внутреннего сгорания;
- блок свинцово-кислотных аккумуляторов (АКБ);
- зарядное устройство для заряда АКБ;
- инвертор (преобразователь напряжения АКБ в ~220Вольт).
Снизить время работы генератора до 3,5 часов в сутки. Может быть, можно и несколько быстрее, но есть определенная длительность химических процессов в свинцово-кислотных АКБ, и есть ограничение по температуре АКБ (40-45оС).
Затраты на топливо генератора
Для простоты другие эксплуатационные затраты на генератор не считаем - они относительно малы.
- Пусть средний расход генератора - 2 литра топлива в час.
- Пусть топливо стоит - 20 руб. за литр.
- Пусть генератор в составе САП работает 7 часов в сутки.
Если удастся снизить время работы генератора до 3,5 часов в сутки, то налицо экономия только на топливе - 500тыс. рублей за 10 лет.
Ресурс генератора
Если генератор работает по 7 часов в сутки, то его ресурс – 2 500 часов будет израсходован за 1 год. При стоимости генератора с автозапуском 35 тыс. руб, за 10 лет их с одним капитальным ремонтом придется заменить 5 штук на сумму 175 тыс. рублей.
Если нам удастся снизить время работы генератора до 3,5 часов в сутки, то налицо экономия только на ресурсе генераторов - 87тыс. рублей за 10 лет. А с учетом стоимости топлива - 590тыс. руб. за 10 лет.
Почему Андрей начал рассуждения с 7-ми часов? Это время близко к наиболее часто используемому людьми, которые не проводили расчетов экономической эффективности САП.
Как же можно снизить время работы генератора?
Есть только один путь - за счет ускоренного заряда большим током АКБ достаточно большой емкости.
Здесь есть проблема - при зарядке АКБ током близким к их предельному, они начинают сильно греться, при перегреве очень быстро выходят из строя. Перегрев батареи сильно зависит и от температуры окружающей среды.
Некоторые современные батареи допускают токи заряда до 0,2С (т.е. - до 20% от цифры емкости АКБ в ампер-часах) - это, правда, при температуре окружающей среды - 20С. Если АКБ разряжать до остаточной емкости 30%, а заряжать током 0,2С в течение 3,5 часов, то (при КПД заряда АКБ=70%) через 3,5 часа получим заряд на АКБ, равный 80%.
Вот график зависимости напряжения свинцово-кислотной АКБ от уровня заряженности. По предположению Андрея это верно при 20оС и при отключенной от всего АКБ в течение нескольких часов.
Правда, при этом, мы используем только 80-30 = 50% полезной емкости АКБ, т.е. покупать их надо по емкости в 2 раза больше теоретического значения потребления энергии в доме.
Почему АКБ нужно разряжать только до 30%, а не до нуля, а заряжать лишь до 80%, а не до 100%?
Разряжать АКБ менее, чем до 30% не рекомендуется, т.к. у них, при этом, начнется резкое снижение ресурса. До-заряд АКБ с 80 до 100% необходимо производить малыми токами в течение многих часов (не менее 6-ти часов), что при частом использовании абсолютно невыгодно по топливу и ресурсу генератора (см. выше).
Проблема
Известно, что в случае систематического недозаряда свинцово-кислотных АКБ их ресурс значительно снижается.
Какие есть варианты?
- Есть современные АКБ, которые (по сведениям от производителя) относительно устойчивы к систематическому недозаряду, например Challenger G12FT. Несмотря на это, рекомендуется хотя бы раз в месяц проводить полный, 12-ти часовой заряд АКБ хорошим зарядным устройством (начав с 0,1С).
- вы прочитаете об "Экономичной ("двухтактнной") системе автономного питания", которая абсолютно лишена этого недостатка, но "взамен" требует дополнительных, но окупаемых инвестиций.
Чтобы рассчитать ёмкость АКБ Андрей приводит некие практические прикидки для гипотетического дома (80-150 кв.м., отопление и готовка еды - не на электричестве). При постоянном проживании 3-4 человек, если не делать глупостей, то среднесуточное потребление электричества зимой может составить до 700Вт/часов (24-3,5) часа = 14,4кВт/часов. С учетом недоразряда и недозаряда, АКБ должны иметь 28,8кВт/часов. Т.е. - АКБ с параметрами 12Вх150Ач должно быть 16шт.
О расчете стоимости АКБ
Если взять аккумуляторы типа OpzS (а это наиболее экономически выгодные батареи), то при цене за штуку 19 т.р. (очень примерно) нужно будет потратить 19т.р.*16шт = 304тыс.руб. При указанных характеристиках разряда (30-80%) количество циклов заряд-разряд у этого типа АКБ будет около 1600, т.е. 4,4года. При пересчете, за 10 лет стоимость всех АКБ составит 304*10/4,4= 690тыс.руб. А при 7-ми часовой (в сутки) работе генератора их надо было бы иметь на сумму 590тыс.руб.
"Потери" за 10 лет: 690-590=100т.р. (сравните с суммой в 590т.р. потерь на генераторе!!!).
О выборе зарядного устройства (ЗУ)
ЗУ это - важный узел в САПах, т.к. от правильного заряда АКБ зависит срок их жизни. Оно должно быть фирменным, и не менее чем 3 ступени заряда и должно обеспечивать каждый аккумулятор зарядным током не менее 0,2С. Также желательно иметь достаточное количество регулировок для подстройки под разные режимы работы. Ну, и, естественно, его выходное напряжение должно совпадать с напряжением Вашего блока АКБ (24 или 48 Вольт). 12В для такой мощной системы Андрей не рекомендует.
Внимание
При заряде АКБ очень важно не перегревать батареи, иначе они очень быстро выйдут из строя.
Требуйте от поставщика полную документацию на АКБ (включая ТУ) и действуйте строго по документам.
О выборе инвертора
Инвертор это - довольно сложная и капризная система. Он должен быть:
- фирменным,
- должен иметь достаточные стационарную и пусковую мощности,
- должен иметь на выходе синусоиду (а не меандр или даже модифицированную синусоиду),
- должен иметь сервис в Вашем городе,
- естественно, должен работать именно от того напряжения, которое Вы сформируете из своих аккумуляторов,
- а также очень не помешает большое количество вариантов настроек и широкая функциональность.
О выборе АКБ
О выборе свинцово-кислотных аккумуляторов для систем электропитания можно почитать - .
Вывод
Снижение ежедневного времени работы генератора с 7-ми до 3,5 часов даст за 10 лет солидный экономический эффект, для нашего примера - около 490тыс. рублей.
Примечание к выводу
В этой методике должна быть применена квалифицированная "балансировка" системы, т.к. при превышении тока заряда АКБ (а главное - их температуры) они очень быстро будут выходить из строя. Если для данного вида батарей понадобится чуть увеличить время заряда, то это, наверное, будет правильно (все равно все надо считать).
Принудительное охлаждение АКБ, например вентилятором, очень сильно поможет увеличить срок их эксплуатации (подвал - идеальное место для АКБ при любой системе, а для данного метода - особенно).
Размещено участником форума «Дом и Дача» Андрей А.А.
Редактор: Адамов Роман
С ситуацией, когда отключают электроэнергию, наверное, сталкивался каждый. Причем порой электричества нет в самый неподходящий момент. В загородных домах проблемы с подачей электроэнергии тоже не редкость. Но как же быть, если такие ситуации возникают довольно часто?
Современные технологии развились настолько хорошо, что выход из такого положения был найден - это автономные источники питания, которые можно купить у нас.
Перепады напряжения? Помогут автономные источники электричества!
Источники резервного питания также актуальны, когда протянуть линию электропередач просто невозможно или же электропитание попросту некачественное. Каждому владельцу загородного дома хочется отдохнуть и отлично провести выходные, причем без электричества в таких ситуациях просто не обойтись. Постоянные и систематические перепады напряжения, сопровождающиеся «миганием» осветительных приборов, отрицательно сказываются на технике, существенно сокращая срок их службы. Чересчур сильные всплески способны вывести из строя микросхемы и блоки питания.
Функции автономных источников питания.
Для того чтобы вся аппаратура работала долго и бесперебойно, лучше использовать автономные источники электричества. Их главная задача - обеспечить нормальное, корректное завершение работы электроприборов в случае неожиданного отключения электроэнергии. Также они должны надежно защищать технику от всех типов перебоев, возникающих в электрических сетях, а именно:
- всплесках напряжения;
- высоковольтных выбросах;
- так называемых «проседаниях» напряжения;
- в случае пропадания напряжения;
- подсадки;
- выбега частоты.
На сегодняшний день практически в каждом доме имеется персональный компьютер. Согласно исследованиям, именно он ежемесячно подвергается около 120 нештатным ситуациям, причиной возникновения которых являются именно перепады напряжения.
Бесперебойное питание помогает напрочь забыть обо всех вышеперечисленных проблемах. Задачи ИБП заключаются в следующем:
- поглотить небольшое количество кратковременных выбросов напряжения;
- осуществлять фильтрацию питающего напряжения, понижать уровень шума;
- обеспечить резервное электропитание нагрузки на протяжении определенного количества времени после пропадания напряжения в сети;
- защитить устройства, включенные в сеть, от перегрузки и короткого замыкания.
Но для того чтобы обеспечить полноценную защиту, источники резервного питания должны подключаться в сеть. К ним уже подключаются и сами устройства. ИБП конвертируют поток электроэнергии таким образом, чтобы он был оптимальным для полноценной работы устройства.
Личная система электроснабжения - оптимальный вариант для загородного дома.
Автономные источники электричества актуальны в том случае, если человеку просто невыгодно проводить линию электропередач и подключаться к сетям централизованного электроснабжения. Например, если у Вас имеется коттедж, который расположен слишком далеко от сетей централизованного электроснабжения, а ездить отдыхать в эти места Вы отправляетесь по мере возможности, лучше создать собственную автономную систему электроснабжения. Она будет способна обеспечить Вам целый ряд преимуществ, а именно:
- не нужно платить за подключение к сети;
- Вы не будете зависеть от цен на электричество;
- Вы будете вырабатывать электроэнергию тогда, когда нужно именно Вам.
Что же должна включать в себя система автономного электроснабжения?
- Источник энергии. Как правило, источников может быть сразу несколько или же один. Это может быть фотоэлектрическая батарея, жидкотопливный генератор ЖТК, работающий на бензине или дизельном топливе, или ветроэлектрическая установка. Основным может быть любой из вышеперечисленных источников, другие можно использовать в качестве дополнительных.
- Аккумуляторная батарея является необходимым элементом в системе автономного электроснабжения. Даже несмотря на то, что основной источник получения энергии имеется в системе, наличие батареи позволит включать его на определенное количество времени, а электричество будет поступать непрерывно.
- Инвертор. Представляет собой устройство, которое коммутирует постоянный ток в переменный. Он необходим в тех случаях, если техника, находящаяся в доме, потребляет напряжение 220 В или если потребители расположены на значительном расстоянии. В таком случае возникают так называемые помехи и потери.
- Контроллер заряда АБ. Необходим для того, чтобы предотвратить переразряд и перезаряд. Весьма часто такой контроллер встраивается в инвертор.
- Нагрузка. Во время подключения в автономную систему электроснабжения всевозможных приборов необходимо знать, что устройства должны быть энергоэффективными. В качестве примера можно привести люминесцентные лампы. Их рекомендуют использовать по той причине, что лампы накаливания потребляют в 4 раза больше электричества.
Порой очень трудно найти компанию, которая может предложить все и сразу. Но если Вы не нашли то, что искали, достаточно обратиться к нашему консультанту, который даст ответы на все интересующие Вас вопросы.
С нами Ваши приборы даже при сильных перепадах напряжения будут работать стабильно, а в случае полного отключения электроэнергии у Вас будет возможность правильно завершить сеанс работы персонального компьютера и успеть сохранить все данные, которые могли бы быть потеряны.
В этой статье я хочу в общих чертах рассказать о том какие бывают системы автономного или резервного электро-обеспечения, что это все примерно стоит. Так-же опишу несколько вариантов компоновки и расчета системы для разных запросов и условий. Вообще собрать своими руками свою электростанцию достаточно сложно и как правило с учетом ошибок и недочетов в итоге самодельная электростанция обходится дороже, и я советую тем кто в этом совсем ничего не понимает - обращаться к фирмам занимающимся всем этим.Если же вы уверены в своих знаниях и силах, и у вас много свободного времени, то почему бы и нет. Самый частый случай когда требуется свое электричество на постоянной основе - это загородные дома и дачные участки, где вообще нет электросетей, или их качество отвратительное. Так-же могут быть и другие проблемы, это например высокая цена для подключения к электросетям, или бюрократические барьеры.
Автономный дом
Обеспечение своего дома электроэнергией от солнечных батарей без аккумуляторов, пока светит солнце энергия идет в электросеть и счетчик крутится в обратную сторону - вы продаете электроэнергию государству, а когда нет солнца и в темное время суток вы ее покупаетеПолноценное электро обеспечение загородных домов
Полное обеспечение своего дома это большие вложения и для этого требуется много оборудования, по-этому и цена здесь начинается от нескольких сотен тысяч рублей, и легко уходит за миллион рублей. Самый дешевый вариант на первоначальном этапе и по простоте установки и подключения это бензиновый или дизельный генератор, но минус в том что для него требуется топливо, так-же от него постоянный шум, ну и нужна отдельная комната для его установки, или монтаж на улице (но там зимой он может замерзать и плохо запускаться).Сейчас у нас в среднестатистических загородных домах или дачных домах среднее энергопотребление около 200кВт в месяц. В потребление входят множество электрических устройств, и среди них есть такие, что требуют питания круглые сутки, например циркуляционные насосы и электрические котлы отопления, холодильники и др. По-этому генератор должен работать сутками и при этом обеспечивать большую мощность когда требуется, например когда включаем микроволновку, электрочайник, электроинструмент, сварочный аппарат и прочее. Все это можно посчитать и определится с мощностью генератора, но сразу скажу что не покупайте дешевое, так-как скупой платит дважды, а если не понимает, то так и будет тратить деньги на ремонт и замену тех или иных устройств.
Автономное питание дома от генератора
Пример электро-обеспечения дома от дизельного генератора, который устанавливается на улице в специальном контейнере
Для полной автономии бензиновый или дизельный генератор должен обеспечивать мощность до 6кВт, и работать сутками на пролет, и его ресурс должен быть высоким, иначе за год-два генератор износится и придется покупать новый или вкладываться в капитальный ремонт. При этом он за это время еще "скушает" тонны дорогостоящего топлива. Первоначальные вложения при этом в среднем 50-100т.руб., и последующая покупка топлива. Ну а из плюсов генератор работает не зависимо от погоды и тогда, когда вам нужно. Так-же к генератору можно добавить дополнительное оборудование, например блок управления генератором и переключения с центральной электросети когда электричество пропадает.
Генератор + бесперебойник
А так-же еще можно установить бесперебойный аккумуляторный источник, который может управлять генератором и электросетью. И если например электросети у вас нет совсем, то когда в бесперебойнике кончится заряд аккумуляторов, то он запустит на некоторое время генератор, а как зарядятся АКБ, то бензогенератор остановится и электричество будет подаваться от аккумуляторов. При этом бесперебойкик так-же выдает сразу 220вольт и внутри имеет контроллер зарядки аккумуляторов и блок переключения с электросети и обратно, и управления бензогенератором.Так-же если у вас есть электросеть, но она часто пропадает и не качественная, то можно установить бесперебойник и пока есть сеть он зарядится и будет в полной готовности ждать, и как только электричество пропадет, то он включит свой инвертор и подаст 220 вольт по дому. Заряда внутренних аккумуляторов хватит на несколько часов работы в автономном режиме, чего обычно хватает чтобы переждать отключение электросети. Но сам безперебойник и аккумуляторы тоже стоят прилично, я не буду здесь рекламировать конкретные устройства, я думаю вы и сами найдете если захотите. Но плюс работы генератора с бесперебойником в том что генератору не надо работать постоянно, а требуется только заряжать аккумуляторы.
Ветро-солнечные электростанции
Если же вас не устраивает бензо-дизель-генератор, вы не хотите слышать шум от его работы, и возится с покупкой и заправкой топливом. То есть альтернативные источники электроэнергии, такие как солнечные панели и ветрогенераторы, но здесь все гораздо сложнее. Ветер и солнце вещь не постоянная и с этим приходится считаться и рассчитывать все от и до, и опять-же чем меньше вы хотите тратить сразу, тем дороже своя электростанция будет в обслуживании. Например блок самых дешевых аккумуляторов приходится менять каждые 1-3 года, а если купить качественные и подходящие АКБ, то о их замене можно забыть лет на десять и более.Автономная электростанция
блок аккумуляторов автономной электростанции, а так-же другое оборудование, так примерно выглядит своя автономна
В весенний, летний и осенний периоды солнца обычно вполне хватает и тут надо просто рассчитать мощность солнечных панелей и емкость аккумуляторов с расчетом на сутки и этого будет достаточно. Например если у вас в месяц выходит около 200кВт, то 200:30=6.6кВт/сутки. То-есть в сутки потребляется 6,6кВт, и тогда вполне хватит солнечных панелей на 1,5 кВт и аккумуляторов с рабочей емкостью 7 кВт. Рабочая емкость, это та емкость, которую можно использовать без существенной потери емкости аккумуляторов.
Например для автомобильных стартерных АКБ это не более 30%, для тяговых свинцовых не более 70%, для щелочных около 80%, и lifepo4 тоже 80%. То-есть если вы ставите самые дешевые стартерные аккумуляторы, то чтобы постоянно брать с них 7кВт, их надо полной емкости на 21кВт, тогда они прослужат до трех лет и даже более. А если они каждый раз будут разряжаться до 50-80%, то они уже в первые месяцы начнут резко терять емкость, и быстро деградируют.
Зимой в средней части России и ближе к северу с солнцем очень плохо и выработка солнечных панелей падает в пасмурные дни до 20-ти раз и они уже не могут заряжать аккумуляторы если с них постоянно берется электричество. И тут на помощь нужно ставить или ветрогенератор, или бензогенератор, чтобы в эти периоды заряжать аккумуляторы. При этом ветрогенератор конечно предпочтительнее так-как не требует топлива для работы, но надо изучить обстановку с ветром в вашем районе чтобы понять какой мощности нужен ветрогенератор и есть ли в нем смысл, а то может у вас штиль все эти дни - когда нет солнца, и тогда без бензогенератора не обойтись.
Альтернативное электроснабжение дома
Ветрогенератор и солнечные панели позволяют полностью обеспечить все потребности в электроэнергии
Мини электростанция
Если же вам не нужны киловатты мощности, а достаточно того чтобы был свет и электричество для телевизора, ноутбука и зарядки телефонов, то тут все гораздо проще, и даже можно отказаться от инвертора и перевести все на питание от 12 вольт и сэкономить на самом инверторе. А так-же инвертор сам имеет КПД 80-90%, то-есть без него в среднем 15% энергии еще можно использовать с пользой, а не на нагрев инвертора. Конечно у потребителей на 12вольт тоже есть свои блоки питания, но когда мы делаем все на 220 вольт и ставим инвертор, то мы из 12вольт инвертором преобразовываем в 220v теряя 15% энергии, и далее примерно столько-же на преобразователях из 220v в 19v, 12v, 5v. Если из этой цепочки исключить инвертор, то 15% энергии мы сможем экономить.Так-же можно экономить и на аккумуляторах. К примеру свинцово-кислотные аккумуляторы имеют кпд около 85-90% если они работают в номинальном режиме, но если их заряжать и разряжать током больше чем 1:10 от емкости, то КПД заряд-разряд становится еще меньше. То-же самое и с щелочными, КПД которых самый плохой. А если использовать литий-железо-фосфатные аккумуляторы, то их КПД 95-98%, и при этом он не особо ухудшается даже когда его заряжают разряжают большими токами, при этом стоят такие АКБ как щелочные и дорогие тяговые свинцовые. Сэкономив на инверторе и поставив аккумуляторы-lifepo4 , выгода составит в среднем 30%, а это значит нужно ставить или на 30% меньше солнечных батарей, или у вас будет на 30% больше энергии. Я думаю это очень важно, особенно когда энергии не хватает, и бюджет ограничен.
Если же вам иногда нужно что-то включать от 220 вольт, например электроинструмент небольшой, то можно отдельно поставить дешевый инвертор с модифицированной синусоидой мощностью на 1кВт, и через него будет работать дрель, маленькая болгарка и прочее. Но циркуляционные насосы и холодильники через дешевые инверторы работать часто отказываются, и тут лучше сразу брать инвертор с чистой синусоидой на выходе.
Но мы все привыкли к 220вольт, и если вы все хотите перевести на 220 вольт, то покупайте хороший инвертор с запасом по мощности и тут уже увеличивайте мощность солнечных панелей и емкость аккумуляторов. Вообще если что-то покупать для своей автономной системы, то тут как ни где действует правило что скупой платит дважды, а если до него не доходит, то так и будет менять отказавшие в работе устройства. Я на себе все это испытал, и это особенно касается аккумуляторов, тут лучше меньше, чем через год их на свалку отправлять.
Расчет небольшой электростанции для минимальных потребностей
К примеру если у вас на даче нет электросети, а заводить автомобиль чтобы зарядить (телефон, ноутбук, планшет, или фонарь, или посмотреть телевизор и пр.) не хочется и это не удобно, то можно установить солнечную электростанцию. Поставить на крыше дома солнечную панель, или несколько, примерно на 200ватт (цена 15000руб), аккумулятор с рабочей емкостью на 500-700ватт (10-20т.руб.), контроллер зарядки АКБ(цена 3-5т.руб). Этого хватит чтобы у вас работал круглосуточно небольшой телевизор на 12вольт диагональю 15-19дюймов, и много чего еще, ну и конечно свет по дому (2-3 лампочки небольшой мощности). Если планируется и зимой пользоваться постоянно, то придется или добавить бензогенератор, или ветрогенератор мощностью 600ватт, но все зависит от наличия ветра в вашей местности.Мини электростанция
Небольшая самодельная электростанция
Расчет мощной электростанции
Если вы хотите питать весь дом круглый год, и потреблять по 200кВт в месяц, то тут мощность солнечных панелей должна быть от 1,5кВт/ч, рабочая емкость аккумуляторов от 10кВт, хороший преобразователь на 220вольт, ну и все остольное. А для зимы или бензогенратор, или ветрогенератор. Цена получается примерно такая, на солнечные панели около 100-150т.руб, аккумуляторы 200-250т.руб, контроллер 10-15т.руб. инвертор 15-30труб, ну и там далее еще дополнительно - индивидуально для каждого.Вообще весь расчет всегда должен начинаться с полного анализа ваших потребностей и условий, чтобы не прогадать и тратить деньги наиболее рационально. Альтернативная энергетика это дорогое удовольствие и в итоге все равно не заменяет сабой электросеть, и тут нужно это понимать и оптимизировать электропотребление. Нужно экономить и переходить на более низкое электропотребление, а так если вы хотите по превычке пользоваться электронагревателями, мощными насасами, прожорливой бытовой техникой, то лучше тянуть электросеть, иначе своя электростанция будет стоить очень много, вполне под миллион рублей, и еще требовать обслуживания.
К возможности иметь автономный источник электроснабжения сегодня стремятся, как частные пользователи, так и крупные промышленные предприятия. Это связано, в первую очередь, с возможными трудностями у электроснабжающих организаций с обеспечением бесперебойной подачи электроэнергии. Продолжительные перебои в электроснабжении приводят не только к финансовым затратам, но и могут стать угрозой для человеческой жизни, если отключения происходят в медицинских учреждениях либо на опасных и вредных технологических производствах.
Основные причины, определяющие наличие независимых источников электроснабжения
— низкое качество тока (резкие скачки, перепады, колебания и пр.), получаемого от энергоснабжающей организации;
— наличие потребителей особой и первой категории, требующих непрерывного электроснабжения;
— отсутствие возможности подключения к существующим электросетям.
Главным достоинством автономного электроснабжения считается бесперебойная работа технологического оборудования. Автономные источники могут использоваться, как в качестве основного, так и в роли резервного источника. Аварийных источник комплектуют устройством АВР, способным подавать на обесточенный участок электросети за несколько долей секунд.
Разновидности автономных источников
Источником электрической энергии могут являться:
— дизельные или бензиновые генераторы;
— фотоэлектрические батареи;
— ветрогенераторы;
— ветроустановки.
Двигатели в электростанциях могут использоваться, как . Первые, как известно, экономичнее, легче запускаются, характеризуются более значительным моторесурсом. Но их стоимость примерно в 2-3 выше аналогичных по мощности бензиновых. Поэтому дизельные электростанции рекомендуется применять, в случаях, когда перерывы в электроснабжении случаются достаточно часто, что требует продолжительной работы станции. В противном случае целесообразнее использовать бензиновые генераторы.
Сегодня устанавливаются на частных домах и дачах, в качестве домашней электростанции, и могут использоваться в качестве основного или резервного источника электроснабжения. Они не требуют значительных затрат на выработку электроэнергии, генерация электроэнергии в них происходит практически «даром». К недостаткам данных устройств относят большой объем стартовых финансовых вложений, к тому же особенности насыщения энергией солнца создают некоторые трудности в их эксплуатации. Это связано с тем, что Солнце способно светить не круглый год, а только днем и только в ясную погоду, поэтому в комплекте с фотоэлектрическими батареями используются аккумуляторы, предназначенные для накопления электроэнергия, и конвертеры – устройства, трансформирующее постоянное от батарей в переменное 220В, 50Гц.
— это оборудование, которое уже достаточно давно применяется для генерации электроэнергии. Их использование ограничено различной ветровой активностью местности и наличием водоемов с активным движущимся водным потоком. Также их эффективная эксплуатация сопряжена с использованием дополнительного оборудования (аккумуляторных батарей, преобразователей и пр.).
Практически 100% надежность обеспечивается при параллельной работе с внешними . Собственная генераторная установка обеспечивает энергетическую независимость, что позволяет увеличить моторесурс, продолжительность периода эксплуатации оборудования на 25-30%.
