Солнечное электроснабжение дома – Расчет автономной системы электроснабжения на солнечных батареях

Имейте в виду: необходимо помнить об укреплении кровли, потому как солнечные батареи имеют достаточно большой вес. Значительное давление оказывает и снег зимой.

Комплекты солнечных электростанций

Если созданы все условия для обустройства системы автономного электроснабжения, то можно выбрать один из следующих видов домашней электростанции:

1. Автономные контуры солнечных генераторов. Их устанавливают для обеспечения энергией насосного оборудования. Имеют небольшие размеры и стоят недорого.
2. Энергонезависимые установки с аккумуляторными батареями. Именно они чаще всего используются для автономного и полного энергоснабжения частных домов.
3. Разного рода комбинации солнечных модулей с другими источниками энергии. Это могут быть ветровые и дизельные генераторы, также с центральными электросетями.

Следует внимательно учесть все факторы, влияющие на выбор того или иного вида солнечной электростанции.

Плюсы и минусы применения солнечных панелей

Положительные стороны:

1. Экологичность. Несомненно, использование солнечной энергии не вызывает загрязнения природы, а также заменяет способы получения энергии, негативно влияющие на окружающую среду.
2. Автономность. Возможность не зависеть от центрального энергоснабжения определённо является достоинством, особенно отдалённой местности.
3. Доступная цена. Возможность воспользоваться этим плюсом предоставляется в том случае, если велико солнечное освещение в течение года. Помогает и совместное использование с другими источниками электроэнергии. В иных ситуациях покупка батарей может оказаться дорогостоящим, хоть и чаще всего окупаемым мероприятием.
4. Долговечность. Качественные солнечные батареи имеют долгий срок годности (минимум 25 лет).
5. Не занимают много места при установке солнечных панелей непосредственно на крышу дома.

Отрицательные стороны:

1. Непрактичны при малом освещении.
2. Несмотря на экологичность, солнечные батареи могут наносить вред окружающей флоре и фауне. Например, самая крупная солнечная электростанция в мире вызывает гибель птиц, пролетающих над ней. Но этот минус не относится к небольшим домашним электростанциям.

Системы автономного электроснабжения для частного дома

Устройство независимой электросистемы позволит обеспечить энергией частные постройки, не подключенные к централизованным сетям. Сооружение дополнительных мини электростанций поможет сократить энергетические расходы дач и домов, снабжаемых электричеством. Но для того чтобы воспользоваться перечисленными плюсами, надо точно знать, как сделать автономное электроснабжение частного дома. Ведь правда?

Мы рады поделиться с вами достоверной информацией об устройстве независимых систем энергоснабжения. У нас вы найдете основополагающие принципы устройства и важные нюансы организации подачи электричества в частные жилые объекты. Представленная нами информация тщательно проверена, систематизирована, сведения соответствуют строительным нормативам.

В предложенной нами статье досконально разобраны варианты устройства частных энергетических систем, приведены и оценены все возможные источники получения энергии. Подробно изложены принципы сооружения и действия автономного электроснабжения, представленные данные подкреплены фото и видео.

Содержание статьи:

Общие требования к домашним автономным системам

Чтобы автономный комплекс корректно работал и производил объем энергии, полностью покрывающий потребности всех домашних устройств и предметов бытовой техники, перед монтажом оборудования проводят предварительный расчет общей мощности имеющихся в наличии электропотребителей. К их числу относятся такие агрегаты, как:

• отопительная система жилого дома;
• холодильная техника;
• устройства по очистке/охлаждению воздуха;
• крупно- и мелкогабаритные бытовые приборы;
• насосный комплекс, осуществляющий поставку в дом воды из колодца или скважины;
• электрический инструмент для текущего ремонта, осуществляемого своими руками, и ухода за строениями и приусадебным участком.

Базовую мощность узнают из сопроводительных документов, выданных производителем и прилагающихся к каждому агрегату. Этот показатель у всех разный, но любые приборы и устройства одинаково требуют стабильной подачи энергии с определенной частотой электропотока и без перепадов напряжения.

В некоторых случаях учитывают еще и такой параметр, как синусоидальность формы переменного напряжения.

Автономная электрическая система позволяет круглогодично обеспечивать необходимый уровень комфорта в домах, расположенных далеко от центральных коммуникационных систем, отвечающих за поставку энергоресурса в жилые помещения

Данные о мощности приборов суммируют и таким способом выясняют, сколько реальных киловатт часов должна бесперебойно вырабатывать в день автономная электросистема. Профессионалы рекомендуют превышать полученное число на 15-30%, чтобы в будущем иметь солидный запас на увеличение потребления энергии.

Наличие в частном доме комплекса автономного электроснабжения обеспечивает владельцу полную свободу действий. У него в распоряжении всегда будет нужный ресурс, независимо от того, какую цену установит на электричество государство

На следующем этапе определяют основные технические характеристики будущей энергосистемы. Эти параметры напрямую зависят от ее назначения.

Собираясь сделать резервный источник, подключающийся только в определенный момент, когда недоступно получение электричества через централизованные коммуникации, устанавливают предполагаемое время работы автономного оборудования, и на основании этих данных вычисляют нужную для нормального функционирования системы мощность.

Если же на «плечи» автономного оборудования планируют возложить все электрообеспечение в жилом помещении, хозяйственных постройках и на самом приусадебном участке, заранее четко высчитывают примерное дневное потребление.

На эту цифру накидывают еще 20-25% и таким способом получают фактическую базовую мощность, необходимую для полноценной работы коммуникационных сетей, оборудования и бытовой техники.

Выбирая в качестве альтернативного источника поставки энергии солнечные батареи, следует помнить, что в зимний период модули производят в 2-3 раза меньше ресурса, нежели во время наивысшей солнечной активности (с марта по сентябрь)

Имея на руках подробную техническую информацию, приступают к разработке проекта и выводят смету с полным объективным обсчетом предстоящих финансовых затрат на покупку агрегатов и оплату услуг по установке.

Специалисты, разумеется, справятся с монтажом быстрее и качественней, однако, попросят за это солидную сумму. Домашние мастера тоже могут осилить основные части задачи, но для осуществления отдельных этапов все же разумнее будет пригласить профессионалов или хотя бы воспользоваться их советами.

Взвешенная оценка независимой системы

Современные системы для автономного электроснабжения используют самые разные ресурсы для выработки энергии. Это позволяет получать качественное электричество без перепадов даже в самых отдаленных и малонаселенных местах, куда еще не успели добраться все блага цивилизации.

Достоинства автономной электрики

Основное достоинство систем автономного электроснабжения – отсутствие норм потребления и платы за использованную энергию. Это позволяет обеспечить в жилом доме любой уровень комфорта, независимо от того, проходят ли рядом центральные коммуникации или нет.

Если предварительные расчеты мощности произведены верно и не занижены, система будет работать как часы и хозяева не столкнутся с такими проблемами, как неожиданное отключение электричества и перепады напряжения.

Веское преимущество автономного энергоснабжения заключается в отсутствии скачков, падения и превышения напряжения в сети, из-за которого в разы быстрее выходит из строя бытовая и компьютерная техника

Сведется к нулю риск того, что бытовая техника, имеющаяся в жилом помещении, выйдет из строя или сгорит из-за неожиданного скачка мощности. Количество и качество получаемой электроэнергии всегда будет одинаковым и именно таким, как было запланировано изначально в проекте.

Оборудование, обеспечивающее независимые поставки электроэнергии, имеет высокий уровень надежности и крайне редко выходит из строя. Это преимущество сохраняет актуальность при соблюдении базовых правил эксплуатации и регулярном обслуживании отдельных элементов и всей системы целиком.

Кроме того, уже сегодня работают экспериментальные программы, позволяющие владельцам продавать излишки электроэнергии государству. Однако об использовании этой интересной возможности стоит подумать заблаговременно, еще на стадии разработки проекта системы электрообеспечения.

Дополнительно потребуется оформить пакет разрешительных документов, подтверждающих способность имеющихся в наличии приборов вырабатывать нужный объем энергии надлежащего качества.

Недостатки независимого электроснабжения

К минусам независимой системы электроснабжения относят довольно высокую стоимость оборудования и значительные расходы на эксплуатацию.

К недостаткам автономного энергоснабжения относят необходимость выделять пространство под размещение оборудования, проводить самостоятельное обслуживание системы и замену изношенных элементов за свой счет

Электрики настоятельно рекомендуют хозяевам очень внимательно производить все расчеты и четко выяснять технические параметры запланированной к монтажу системы. Иначе может возникнуть ситуация, когда агрегат, производящий электроэнергию, выйдет из строя, так и не успев окупиться.

Ремонт автономного комплекса владельцы тоже осуществляют за свой счет, а эти услуги стоят значительных денег. Если же дом находится в отдаленном или труднодоступном районе, за мастерами придется поехать лично или дополнительно оплачивать выезд бригады на место. Причем делать все понадобится достаточно быстро, так как домашние коммуникации и удобства, работающие на электроэнергии, в это время будут недоступны.

Если в качестве автономной системы по выработке энергии выбраны модули из солнечных батарей, их потребуется периодически очищать от мусора в ветреную погоду, а в зимний период обязательно освобождать от снега. Только при таком уходе они будут полноценно функционировать в течение всего эксплуатационного периода

Значительно снизят шанс поломки автономных устройств регулярный профилактический осмотр и плановое техническое обслуживание действующих агрегатов, но и для этого может понадобиться визит специалистов, стоящий денег. Конечно, часть таких работ хозяин сделает самостоятельно, но более серьезные моменты, требующие определенного опыта и специфических знаний, все равно повлекут за собой профессиональное вмешательство.

Определение наилучшего источника энергии

Выбор альтернативного источника энергии для автономного электрообеспечения жилого дома – очень важный и ответственный момент, требующий серьезного подхода. К самым популярным и наиболее распространенным вариантам относятся:

• генераторы, работающие на дизельном топливе или бензине;
• солнечные батареи и коллекторы;
• аккумуляторы большого объема и мощности;
• гидроэлектросистемы;
• преобразователи ветряной энергии.

Каждый источник имеет собственные уникальные характеристики и особенности. Владельцам следует заранее с ними ознакомиться и на основании этой информации определить оптимальный вариант системы, способной удовлетворить все электрические нужды частного жилого дома.

Особенности работы генераторов

Генератор – это самый быстрый и простой способ обеспечить частный дом электричеством. Для работы агрегат использует бензин или дизельное топливо и в результате его сжигания выдает необходимое количество энергии.

Главным преимуществом является полная независимость устройства от сезонных изменений и погодных колебаний. К недостаткам относится обязательное наличие на участке специально оборудованного хранилища для топлива, рассчитанного на объем от 200 литров.

Дизельная генераторная установка удобна и проста в эксплуатации, но для полноценного функционирования ей необходимо получать не менее 250 мл горючего в час. Мощные станции, способные обеспечить энергией небольшой частный домик с фактическим потреблением ресурса в несколько киловатт за сутки, будут «есть» примерно литр солярки в течение 60 минут

Чаще всего бензиновые и дизельные генераторные установки используют в качестве резервных или временных источников получения электроэнергии. Это обусловлено тем, что для полноценной работы приборы требуют значительных объемов горючего, стоимость которого постоянно увеличивается. Само оборудование тоже имеет высокую цену и нуждается в профилактическом обслуживании.

Мощный бензиновый или дизельный генератор способен при наличии нужного объема топлива обеспечить бесперебойную подачу электричества. Однако устройство в процессе работы производит очень много шума. Чтобы не страдать из-за нежелательных звуков, стоит разместить агрегат в одном из прилегающих хозяйственных помещений, расположенных на некотором расстоянии от собственного жилья и соседских домов

К более выгодным вариантам генераторных установок относят газовые агрегаты. Они не нуждаются в бесперебойных поставках горючего и не требуют наличия хранилища для топливных материалов. Однако, полноценную работу этих приборов обеспечивает такой пункт, как обязательное подключение к центральной газовой сети, что далеко не всегда является возможным и доступным.

Установка в доме газового генератора осуществляется только на основании пакета разрешительных документов и при обязательном участии в монтаже бригады мастеров из местного газораспределительного предприятия. Подключать к газопроводу прибор самостоятельно не рекомендуется во избежание потенциально возможных в будущем утечек и различных неполадок

Именно из-за этих сложностей генераторы редко выбирают в качестве основного источника для поставки электричества в частный дом.

Автономные солнечные электростанции

Для снабжения частного жилого дома применяют солнечные коллекторы или батареи. Эти устройства поглощают световую энергию и преобразовывают ее в ток, который потом питает системы, устройства и приборы, работающие на электричестве.

Солнечные батареи (панели) представляют собой набор соединенных вместе и заключенных в раму полупроводниковых элементов, перерабатывающих ресурсы света в электрическую энергию. Оборудование не потребляет топлива и не нуждается в сложном высокопрофессиональном обслуживании.

Для содержания объекта в порядке достаточно просто время от времени протирать поглощающее зеркало от пыли и убирать с него мелкий мусор. Установка агрегата на некотором возвышении под углом около 70 градусов создаст условия, при которых в зимний период времени снег не сможет скапливаться на поверхности батарее и препятствовать ее корректной работе.

Регулировка гелиосистемы происходит автоматически. Владельцу не требуется включать или выключать оборудование. Выработанная энергия скапливается в специальных аккумуляторных комплексах и позволяет использовать электричество круглосуточно в индивидуальном, удобно лично для хозяина режиме.

Солнечная батарея напрямую преобразует энергию света в электроток и, в отличие от генераторных установок, делает это абсолютно бесшумно, не мешая таким образом ни жильцам, ни соседям

Солнечные батареи высокого качества очень надежны и рассчитаны на полноценную эксплуатацию в течение как минимум 25 лет. К концу этого периода их работоспособность немного снижается и следующие 20 лет панели выдают ресурс в объеме около 80% от базовой изначальной мощности, заявленной производителем.

Таким образом, общий срок службы батарей составляет 45 лет, что значительно превышает показатели прочих автономных систем.

В отличие от ветряных генераторов, напрямую зависящих от определенных метеорологических явлений, солнечные батареи гарантированно выдают электроэнергию каждый день. В непогожие пасмурные дни их производительность становится немного меньше, но не прекращается полностью

Так как солнечный свет имеется практически везде, гелиопанели почти не имеют ограничений по установке. Размещать их можно на любом незатененном пространстве участка, обращая принимающую поверхность под определенным углом на южную сторону.

Выбирая место для расположения солнечных панелей на приусадебной территории, нужно следить, чтобы рядом не было высоких деревьев и строений, загораживающих солнце и отбрасывающих тень. Иначе батарея не сможет работать в полную силу

Если размеры приусадебной территории не позволяют выделить для оборудования отдельное свободное место, уместно использовать для монтажа системы поверхность крыши жилого дома или кровлю хозяйственных построек.

Несмотря на некоторую хрупкость, солнечные панели имеют значительный вес и требуют четкого и надежного крепления. Специалисты настоятельно рекомендуют перед монтажом оснастить кровельную конструкцию прочными балками или подпорками, чтобы в будущем крыша не обвалилась, не выдержав дополнительной нагрузки, не предусмотренной изначальным проектом

Ветряные и жидкотопливные системы имеют фиксированный уровень мощности. У гелиосистем эта величина плавающая и зависит только от количества установленных батарей. Если в большом количестве энергии на данный момент нет потребности, можно поставить агрегат миниатюрных габаритов, а в случае надобности в удобное время нарастить дополнительные панели и увеличить объем получаемого ресурса.

Энергия ветра для автономного электроснабжения

В том случае, когда метеорологические или какие-либо другие объективные причины не позволяют установить солнечные батареи или коллекторы, есть смысл обратить внимание на ветряной генератор. Он представляет собой турбину, размещенную на высоких (от 3 метров) башнях.

Она улавливает кинетическую энергию вихревого потока, преобразует ее в механическую энергию вращением ротора и потом превращает в электроресурс посредством специальных инверторов.

Владелец частного дома, запланировавший установку ветряного генератора мощностью более 10 кВт, должен тщательно изучить информацию об изменениях направления и силы ветра в своей местности за последние 20 лет. Статистику могут предоставить метеослужба и различные интернет-сервисы, позволяющие наблюдать за погодой в онлайн-режиме. Если ветра в регионе считаются редким явлением и не имеют нужной силы, монтировать «ветряк» будет нецелесообразно

Агрегат отличается надежностью, не создает вредных выбросов в атмосферу и не оставляет отходов производства, но для полноценной работы остро нуждается в постоянном ветре, дующем со скоростью не менее 14 километров в час. Это очень важное условие, и если его не соблюсти, прибор просто не справится с поставленными задачами.

Локальные системы гидроэнергии

Использование гидротурбины для обеспечения жилого дома электричеством – вполне реальный и выгодный вариант, но лишь в том случае, когда вблизи строений располагаются речка или озеро. Небольшая система, работающая на энергии воды, абсолютно безопасна как в экологическом, так и в социальном плане, очень проста в эксплуатации и имеет хороший КПД.

Малые гидротурбины полностью автоматизированы и не требуют участия в своей работе человека. Качество вырабатываемой ими энергии соответствует всем требованиям ГОСТа как по частоте, так и по уровню напряжения

Полный ресурс работы оборудования превышает 40 лет. Для корректного функционирования система не нуждается в крупных водохранилищах и не требует затопления больших территорий. Перед установкой необходимо составить проект монтажа и получить соответствующие разрешительные документы.

Аккумуляторы для автономных систем

Принцип работы аккумулятора понятен и несложен. Пока в центральной сети имеется электричество, батареи заряжаются от розетки и накапливают в своих блоках ресурс.

Когда поставки энергии прекращаются, модули через специальную инверторную установку отдают электрику бытовым приборам и различным домашним системам.

Выбирая аккумулятор для создания резервной электросистемы в жилом доме, стоит определить, какие приборы и модули бытовой техники обязательны к подключению в случае отсутствия света. Сложив вместе их базовую мощность, можно получить число, обозначающее емкость аккумулятора, способного обеспечить энергией самые необходимые устройства

Для постоянного обеспечения жилого помещения электричеством они не подходят, зато с ролью резервного комплекса справятся на отлично.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик №1 наглядно продемонстрирует, как собрать своими руками автономную систему электроснабжения частного дома из солнечных батарей. В видео даны полезные советы от мастера с подробным показом каждого действия и описанием используемого оборудования:

Ролик №2 знакомит с тем, что следует выбрать для создания в доме резервной электрической системы: генератор или аккумулятор. Обзор агрегатов, плюсы и минусы, сравнительные характеристики и принцип работы поможет самостоятельным мастерам в осуществлении идеи:

Ролик №3 представляет, как работает ветрогенератор, способен ли он покрыть все потребности среднестатистического жилого дома в электроэнергии:

Роликом №4 представлен независимый комплекс электроснабжения для загородного дома с использованием различных ресурсов и установок. Обозначены достоинства и недостатки системы из солнечных панелей, инвертора МАП и прогрессивного ветрогенератора:

Потребность в организации автономного электричества для частного дома может возникнуть по разным причинам, например, из-за проблематичности подключения к уже существующей сети или ввиду отсутствия центральных коммуникаций в районе расположения жилья. Нестабильно подающееся напряжение, перебои питания или регулярные отключения тоже могут вынудить владельцев недвижимости задуматься о получении энергии из альтернативных источников.

Правильно рассчитанная и корректно смонтированная система позволит забыть о всех проблемах с электрикой и больше никогда не зависеть от того, какие цены на ресурс и ограничения на потребление выставит государство.

sovet-ingenera.com

Система солнечных батарей для дома – преимущество и недостатки системы, возможна ли обеспечить полную автономность энергии и отопления при помощи солнечных батарей в частном доме?

Краткое содержание статьи:

Технологии, связанные с выработкой возобновляемой энергии, развиваются быстрыми темпами. Современные комплексы фотоэлектрических энергосистем способны преобразовывать энергию Солнца в электрическую. Теперь система солнечных батарей для дома или загородной дачи считается не роскошью, а отличным способом стать энергетически независимым.

Выбор солнечной системы

Энергия Солнца – неиссякаемый и дешевый источник экологически чистого электричества. В первую очередь – это выгодно. Но перед покупкой подобного комплекта, нужно разобраться в некоторых нюансах.

Солнечные системы можно разделить на два типа:

• Малые. Такие системы не способны в полной мере обеспечить жилище электроэнергией;
• Большие. Способны обеспечить дом не только электроэнергией, но и участвовать в организации отопительной системы.

Основа энергетического комплекса – фотоэлектрические элементы. На отечественном рынке массово продают следующие типы:

Как видно из таблицы, КПД панелей достаточно низок. Но постоянное усовершенствование материалов и конструкций солнечных пластин, постепенно увеличивают этот показатель. В частности появляются гибридные варианты конструкций. КПД таких панелей превышает отметку в 25%.

В данном видео Максим Стасов расскажет, как устроена автономное энергоснабжение в его доме, покажет, как это все работает:

Преимущества и эффективность солнечных модулей

Приобретая солнечные системы, владелец получает следующие преимущества:

• Неисчерпаемый источник энергии. Пока есть доступ к энергии Солнца – есть обеспечение жилища электроэнергией;
• Конструкция не содержит токсичных элементов. Использование солнечных систем не вызывает загрязнения окружающей среды;
• Бесшумность. Выработка электроэнергии не сопровождается шумом;
• Сокращение расходов. Разовая инвестиция в солнечные модули окупается в течение 2-3 лет, после чего вы не оплачиваете электроэнергию годами.

Эффективность технических параметров солнечных модулей зависит от следующих факторов:

• Пайка элементов. Если пайка элементов некачественна, повышается возможность прогорания контакта;
• Герметизация элементов. При некачественной герметизации модуля системы, внутри конструкции накапливается влага, которая может нарушить контактную схему элементов;
• Качество модулей. Общая эффективность системы может быть разной, и зависит от качества использованных в конструкции материалов и оборудования.

Важный момент: батареи системы должны находиться под действием солнечных лучей длительное время. Расположение панелей на южном и восточном скате крыши значительно увеличит дневную выработку солнечной энергии. Частичное затемнение заметно снижает КПД конструкции.

Планирование автономной солнечной системы.

Перед тем как купить солнечную систему, следует рассмотреть важные аспекты, учет которых может повлиять на окончательный выбор конструкции:

• Площадь. Важно учитывать площадь крыши отведенной для монтажа фотоэлектрической энергосистемы. Если она ограничена – лучше всего использовать эффективные монокристаллические батареи;
• Прочность основания. Выдержит ли крыша вес солнечных батарей? Если постройка дома датируется серединой прошлого века, следует сделать дополнительные расчеты;
• Эффективность работы и стоимость. Насколько эффективную систему вы хотите получить? Естественно, что мощная солнечная система стоит дорого. В этом вопросе в паре КПД/стоимость нужно найти «золотую середину».

Размеры солнечных батарей отвечают за мощность, которая находится в диапазоне 100-150 Вт на 1 м². Для формирования эффективной фотоэлектрической энергосистемы, нужно знать суточную потребность в энергии, и, комбинируя панелями различной площади, достичь необходимого результата.

Система солнечного электроснабжения дома

Надоели перепады электроэнергии? Пора рассмотреть популярные конфигурации солнечных систем для дома:

• Автономная. Используется для обеспечения электроэнергией дома при полном отсутствии сети электропередач. В комплект входит солнечная батарея, аккумуляторная батарея и контроллер заряда;
• Сетевая. Вся выработанная электроэнергия поставляется непосредственно в сеть. Система аккумуляции в такой системе отсутствует. В состав входит солнечная батарея и сетевой инвертор;
• Гибридная. Помимо солнечных батарей, в сеть включается дополнительный источник энергии (тепловой насос, ветряная электростанция и т.п.). Этот вариант значительно повышает надежность системы.

Важный момент: система сетевой конфигурации способна обеспечивать жилище электричеством только в дневное время суток. Ночью дом следует подпитывать посредством местной ЛЭП.

Солнечная система отопления частного дома

С солнечным электроснабжением разобрались, а что делать в частном доме с автономным отоплением? Хватит ли на это энергии, ведь интенсивность солнечных лучей в зимнее время года значительно уменьшается. Ответ прост – для обогрева частного дома при помощи солнечных панелей подойдет воздушная система отопления:

Делаем расчёт: в среднем 1 м² солнечной батареи вырабатывает около 150 Вт. В зимнее время года этот показатель может уменьшиться в два раза (все зависит от региона страны) до 75 Вт:

400 Вт/75 Вт=5,3 м²

Площадь солнечной панели для организации автономного воздушного отопления составит чуть более 5 квадратов. Для частного дома это пустяки, а если сюда добавить простой монтаж и отсутствие протечек – данный вариант можно назвать идеальным.

Можно сделать вывод: система солнечных батарей для дома позволит потребителю стать полностью независимым от тарифов ЖКХ. Получая в свое расположение автономную систему энергообеспечения, человеку также станут не страшны природные катаклизмы, которые способны повредить линии электропередач и обесточить целые районы.

Ну и самое главное – экология: переход на «чистые» источники энергии, позволит сохранить и передать природу нашей планеты будущему поколению чистой, прекрасной и безупречной.

Видео: устройство домашних солнечных батарей

В данном ролике Андрей Лапочкин покажет, как работает автономная система из солнечных батарей в сибирской тайге:

1-vopros.ru

Автономное солнечное электроснабжение дома

В этой статье мы подробно рассмотрим вопрос автономного электроснабжения дома, дачи или даже офиса. Вся проблема такого электроснабжения жилища или другого любого здания, заключается в наличии источника альтернативного типа, он очевиден- это Солнце. Поскольку солнце является неиссякаемым источником энергии, солнечное электроснабжение строится именно на использовании его излучения.

Для того чтоб ваш частный дом стал автономным, нужна солнечная электростанция. Солнечный комплект для дома, можно приобрести различной мощности, все зависит от ваших потребностей — кстати от этого, будет зависеть и цена комплекта.

В принципе, если подойти к вопросу, как сделать автономное электроснабжение у себя дома в короткие сроки, то при наличии свободных средств, можно обратится в любую компанию которая занимается продажей и установкой солнечных батарей. Вам все рассчитают, сделают в кратчайшие сроки- буквально за день-два.

С помощью солнечных батарей, можно обеспечить электроэнергией весь дом со всеми коммуникациями, и отказаться от централизованого электроснабжения полностью, если применять солнечную автономную электростанцию мощностью 5 Квт.

Система солнечного электроснабжения

Автономное солнечное электроснабжение для дома, должно состоять из необходимых для этого блоков:

• Системы солнечных панелей
• Системы контроля энергии
• Блока аккумуляторных батарей
• Инвертора подходящей мощности

Электроснабжение на солнечных батареях — это автономные устройства, которые служат на протяжении многих лет, имеют отличный потенциал, и являются экономически более эффективными.

Система солнечных панелей — энергия, создаваемая солнечными батареями размещенными на крыше дома, является постоянным током, который не подходит для питания бытовых приборов, а потому она должна быть преобразована в переменный ток, такой как в обычной розетке.

Система контроля энергии — позволяет узнавать количество вырабатываемой энергии солнечными панелями, контролировать полноценный заряд аккумуляторного блока. Основными критериями покупки того или иного контроллера, является его мощность: величина входного напряжения, и сила тока которую он способен выдержать.

Система аккумуляторов — дает возможность запастись, сохранить, определенное количество постоянного тока в зависимости от совокупной емкости.

Если вы желаете подключать прожорливые бытовые приборы к альтернативным источникам электроснабжения, тогда нужно позаботится о большом количестве аккумуляторов.

На фото выше, представлен очень мощный для дома аккумуляторный блок из гелевых батарей- 12 шт. по 200 Амп*Ч. Грубо говоря запас энергии составит 24 Квт.

Инвертор — по сути является преобразователем постоянного тока (12-24 В) в переменный (220 В). Номинальная (рабочая) мощность инвертора, позволяет одновременно включать несколько приборов с большой потребляемостью, что создает дополнительный комфорт.

Для автономности дома, отлично подойдет инвертор с номиналом 5 Квт. (такой как на фото) при выборе инвертора важно чтоб на выходе была (чистая синусоида)это позволит расширить спектр подключаемой чувствительной электроники.

Как вы уже поняли, автономная система электроснабжения должна проэктироваться на тщательном расчете, поскольку каждая из выше описанных систем, зависима друг от друга. Вы должны учитывать много мелочей, к примеру: соотношение солнечных панелей на крыше с аккумуляторным блоком.

Солнечные панели должны выдавать достаточно эенергии, чтоб успевать зарядить аккумуляторы на протяжении дня. В тоже время накопленной энергии для автономии, должно хватать чтоб дотянуть до утра. В прочем рассчет системы электроснабжения лучше доверить специалистам, ведь потребность у каждого дома существенно различается.

Автономные электростанции для дома очень выгодное вложение, учитывая постоянный рост цен на энергоносители , окупаемость систем примерно колеблется от 5 до 10 лет- в зависимости от мощности и поставленной цели.

Система автономного электроснабжения квартиры

Для решения задачи автономного электроснабжения квартиры, можно использовать небольшие солнечные электростанции, которые можно разместить даже на балконе, или большие, как показано на фото.

В качестве резервного энергоснабжения, достаточно минимального комплекта оборудования, куда будет входить инвертор и несколько аккумуляторов.

Автономные Ветро-солнечные системы

Автономное электроснабжение от энергии Ветра и Солнца одновременно- называются гибридные! Такая система призвана макимально использовать альтернативную энергию на обьекте который должен стать полностью автономным.

В состав системы входят набор солнечных панелей и ветрогенератор, это дает возможность получать энергию даже в совсем плохую ветренную погоду, когда эффективность солнечных батарей минимальна.

Автономные источники энергии призваны не только экономить на счетах, но обеспечить независимость от форсмажорных обстоятельств. Кроме того они дают большую универсальность подключения разной техники в доме. Эксплуатация энергосистем не требует особых профессиональных навыков.

Здесь можно посмотреть видео автономных систем.

Если у Вас возникли вопросы по полному или частичному электроснабжению своего частного дома, автономному отоплению частного дама, пишите в форме коментариев ниже- с радостью отвечу как пользователь с 5 летним стажем.

solar-batarei.ru

Автономное солнечное электроснабжение дома

В случае отсутствия в обозримой близости от Вашего дома централизованной сети электропередач, проблему получения электроэнергии можно решить за счёт установки солнечных батарей. Под термином «солнечная батарея» — подразумевают набор фотоэлектрических пластин преобразовывающих энергию солнца в постоянный электрический ток. Очевидно, что выгода от использования подобного рода систем достигается в регионах с регулярным активным солнечным освещением. Также в некоторых случаях рекомендуется установка гибридных систем, с несколькими источниками электроэнергии, где альтернативный источник работает параллельно или подключается к системе по мере необходимости. В качестве таких вспомогательных источников могут быть жидкотопливный генератор на базе бензинового или дизельного двигателя внутреннего сгорания, ветроэлектрическая генераторная установка, а также компактная гидроэлектрическая станция. Тип и необходимость альтернативного генератора выбирается в зависимости от нескольких факторов: погодных и ландшафтных особенностей региона, типа и мощности потребителей электроэнергии, частоты использования в сутки и сезонности потребления.

Автономное солнечное электроснабжение дома может использоваться как основной или резервный источник электроэнергии. Во втором случае обычно предполагается наличие централизованных линий электропередач, но которые по каким-то причинам не обеспечивают качественного электропитания потребителей. К этим причинам можно отнести частые перебои в работе или регулярное снижение качества электрического тока в центральной сети. В подобной ситуации солнечные батареи могут служить надёжным и экологически чистым вспомогательным ресурсом электроэнергии.

Для эффективного функционирования автономному солнечному электроснабжению дома необходимо наличие нескольких основных узлов.

1. Источник электроэнергии. Это непосредственно сама солнечная батарея либо же её комбинация с дополнительными генераторными установками, которые преобразуют энергию ветра, воды или тепловую энергию в источник электрического тока.

2. Аккумуляторная батарея. В случае использования в качестве источника электроэнергии возобновляемых природных ресурсов Вы наверняка столкнётесь с проблемой их непостоянства. Для устранения данного недостатка используются электрические аккумуляторные буферы. Устройства накапливающие электроэнергию в период её активной выработки и принимающие на себя роль источника в случае, когда основная генераторная установка работает недостаточно эффективно или вообще остановилась.

3. Контроллер заряда. Прибор предотвращающий чрезмерный заряд или разряд аккумуляторного блока. Необходимо как с точки зрения продления срока эксплуатации аккумуляторов, так и с точки зрения безопасности, так как сильный перезаряд может вызвать перегрев, воспламенение или даже взрыв. Контроллер заряда часто интегрирован непосредственно в инвертор.

4. Инвертор. Устройство использующееся для преобразования постоянного тока в переменный. Применяется в случае наличия потребителей переменного тока с напряжением в 220 вольт или в случае значительного удаления потребителей от аккумуляторной батареи. В последнем случае система инверторов используется для снижения электрических потерь, так как передача по проводам постоянного тока низкого напряжения имеет невысокий КПД.

5. Электротехническое оборудование. К нему принято относить электрические щиты, предохранительные автоматы, выключатели, кабели, розетки и тому подобное.

Также при использовании автономного солнечного электроснабжения дома необходимо внимательно отнестись к потребителям электроэнергии, постаравшись исключить из их ряда неэффективные устройства. Например, светодиодное освещение в десять раз энергоэффективнее классических ламп накаливания. По возможности желательно отказаться от устройств с большой электрической мощностью, таких как электроплиты, электрообогреватели и так далее. Также целесообразно использовать такие энергосберегающие устройства как плоскопанельный светодиодный телевизор, термоэлектрический холодильник и подобные им, а функции отопления, нагрева воды, приготовления пищи лучше предоставить приборам, использующим в качестве энергии природный или сжиженный газ.

dieselco.ru

Автономное электроснабжение дома своими руками

Автономное электроснабжение дома – это обеспечение необходимого количества электроэнергии для жилого помещения или загородного участка без перебоев питания и перепадов подачи напряжения. Вопрос о самостоятельном создании автономной системы электроснабжения является актуальным для людей, проживающих вдали от городской жизни.

Такая потребность может возникнуть по целому ряду причин:

• сложность подключения к уже существующей сети электроснабжения;
• отсутствие стабильности подаваемого напряжения;
• перебои питания.

Электроэнергия, необходимая для нормальной жизнедеятельности в загородном доме, должна вырабатываться бесконечно, независимо от внешних факторов. При выборе источника энергии предпочтение следует отдать возобновляемому и безвредному для окружающей среды и людей варианту.

Требования к автономному электроснабжению

Автономное электроснабжение частного дома зависит от суммарной мощности потребителей электроэнергии и характера их «потребностей». Чаще всего, к числу энергопотребителей относятся:

• система отопления дома;
• холодильное оборудование;
• кондиционирование;
• различная крупная и мелкая бытовая техника;
• насосное оборудование, обеспечивающее подачу воды от скважины или колодца.

Любой вид потребителя электроэнергии имеет свою мощность. Однако требования, предъявляемые к сети электропитания у всех одни. Это, в первую очередь, стабильность подаваемого напряжения и его частота. Для многих потребителей также важна синусоидальность формы переменного напряжения.

Следующим этапом является определение необходимой суммарной мощности, которую должно обеспечить автономное электроснабжение дома, а также технические характеристики электропитания. Специалисты рекомендуют завышать суммарную мощность на 15-30%. Это делается с целью обеспечения роста потребления электроэнергии в дальнейшем.

Далее следует определиться с техническими характеристиками, на основе которых будет строиться система автономного электроснабжения дома (САЭ). Они зависят от того, какую функцию будет выполнять САЭ: полностью автономное энергоснабжение или резервный источник питания. Если система играет роль «подстраховки» подачи энергоресурсов, необходимо установить длительность работы САЭ в период отсутствия централизованного энергоснабжения.

Немаловажным фактором при планировании системы автономного электроснабжения частного дома являются финансовые возможности домовладельца. Бюджет проекта определяет, насколько дорогим будет приобретаемое оборудование, и какая часть работ подлежит выполнению своими руками. Известно, что самостоятельное выполнение работ обойдется значительно дешевле, чем оплата услуг специалистов, привлекаемых со стороны. При этом стоит учитывать наличие необходимого оборудования и навыки работы с ним, а также уровень технического образования домовладельца.

Достоинства

Одним из основных преимуществ САЭ является отсутствие платы за потребление энергии. Это весомая экономия в условиях загородной жизни. Автономное электроснабжение дома, в отличие от централизованного, не имеет каких-либо социальных норм потребления энергии.

Качество электроэнергии зависит от правильного подсчета суммарной мощности на стадии проектирования системы и введения нужного оборудования в эксплуатацию. Благодаря этому, не возникает риск перепадов напряжения или отключения электричества. Не стоит опасаться, что резкий скачок мощности выведет из строя домашнюю технику. Качество и количество электроэнергии будет именно таким, какое было запланировано изначально, а не таким, которое способна выделить ближайшая подстанция.

Оборудование САЭ достаточно надежное и редко выходит из строя. Данное преимущество сохраняется при должном уходе и правильной эксплуатации всех элементов системы.

Разрабатываются специальные программы, благодаря которым существует возможность продажи излишков электроэнергии государству. Однако об этом стоит подумать заранее (на стадии проектирования САЭ). Для этого придется подготовить разрешительную документацию, которая подтверждает, что оборудование вырабатывает электроэнергию заявленного качества и в определенном количестве.

Автономное электроснабжение дома имеет еще одно несомненное преимущество: полная независимость. Какова бы ни была стоимость потребляемого электричества, у домовладельца всегда будут собственные энергоресурсы.

Автономное электроснабжение загородного дома: недостатки

Несмотря на множество преимуществ, САЭ имеет ряд минусов, среди которых не только дорогостоящее оборудование, но и высокие расходы на его эксплуатацию. Перед выбором приборов и материалов следует тщательно все рассчитать, для того чтобы оборудование не вышло из строя раньше, чем успело окупиться.

Если автономное электроснабжение частного дома по каким-либо причинам перестало функционировать, не следует ждать дежурную бригаду электриков с местной подстанции. Обо всем придется позаботиться самостоятельно – вызвать специалистов и оплатить услуги по ремонту САЭ. Для того чтобы этого не произошло и оборудование прослужило как можно дольше, следует регулярно приглашать специалистов для профилактического осмотра и технического обслуживания автономного электроснабжения дома.

Выбор альтернативного источника энергии

Главная проблема автономного электроснабжения дома – выбор альтернативного источника энергии, которых на данный момент не так уж и много. Наиболее распространенными считаются следующие виды:

• бензиновые и дизельные генераторы;
• солнечные батареи;
• ветровая энергия;
• гидроэлектроэнергия;
• аккумуляторы.

Каждый из этих источников обладает определенными характеристиками и особенностями, с которыми следует внимательно ознакомиться.

Генераторы

Это наиболее простой и дешевый способ обеспечения дома необходимым количеством электроэнергии. Устройство работает по принципу сжигания топлива. Если речь идет про автономное электроснабжение дома, генератор предполагает создание достаточной базы для хранения топлива. В запасе должно находиться как минимум 200 л дизельного топлива, бензина или других горючих веществ. В данном случае выгодно отличаются газовые генераторы. Для их бесперебойной работы требуется подключение к газопроводу, и проблема с хранением топлива отпадает автоматически.

Солнечные элементы

Автономное электроснабжение дома на солнечных батареях — довольно распространенное явление в западных странах. Существует несколько методов преобразования солнечной энергии в электричество:

1. Фото-вольтовые клетки – используются для концентрации солнечной энергии. С помощью специальных зеркал солнечные лучи генерируются в определенном направлении либо нагревают жидкость, проходящую через паровые турбины электрогенератора (теплового двигателя).
2. Фото-ячейки – энергия, накопленная фотоэлементами на крыше дома, является постоянным током. Для того чтобы ее можно было использовать в домашнем хозяйстве, она подлежит обязательному преобразованию в переменный ток.

Автономное электроснабжение дома своими руками с использованием солнечных батарей является наиболее эффективным и экономичным вариантом. Данное оборудование служит около 40 лет. Однако в зависимости от погодных условий подача электричества в течение дня может прерываться.

Ветровая энергия

Если погодные условия не позволяют использовать солнечные батареи, альтернативным вариантом может стать энергия ветра. Она берется через турбины, расположенные на высоких башнях (от 3 м). Автономные ветряки преобразовывают энергию при помощи установленных инверторов. Главным условием является наличие постоянного ветра со скоростью не менее 14 км/ч.

Гидроэлектроэнергия

Если поблизости загородного дома расположена речка или озеро, можно воспользоваться водяными источниками энергии. Гидроэлектроэнергия в небольших масштабах является наиболее реальным и выгодным вариантом автономного электроснабжения дома. Использование одной турбины не считается экологически и социально опасным явлением. Микротурбины просты в эксплуатации и имеют долгий срок службы.

Аккумуляторы

Для полноценного электроснабжения дома данный вариант не подходит. Аккумуляторы используются в качестве аварийной подачи электроэнергии либо как дополнение к альтернативным источникам энергии. Принцип работы достаточно прост – пока в сети есть электричество, батареи заряжаются, если подача электроэнергии прерывается, аккумуляторы отдают энергию через специальный инвертер.

Схема автономного электроснабжения дома

Общая схема САЭ состоит из последовательно расположенных элементов:

1. Первичного источника электроэнергии – могут быть использованы вышеописанные солнечные батареи, генераторы, работающие на различных видах топлива и другие.
2. Зарядного устройства – преобразует напряжение от первичного источника до величин, необходимых для обеспечения нормальной работы аккумулятора.
3. Аккумуляторной батареи – используется для накопления и отдачи энергии.
4. Инвертора – предназначен для создания нужного напряжения.

Все эти элементы являются неотъемлемой частью автономного электроснабжения дома, и работать друг без друга не могут.

Монтаж САЭ

Выполнить автономное электроснабжение дома своими руками достаточно просто. Для этого понадобятся составляющие: несколько аккумуляторов, которые для увеличения емкости подключаются по параллельной схеме, зарядное устройство и инвертор. При наличии электроэнергии в сети, аккумуляторы накапливают энергию от зарядного устройства. Если электроэнергия отключается, аккумуляторы обеспечивают подачу электроресурсов посредством инвертора.

Производители предлагают широкий ассортимент инверторов, рассчитанных на потребителей с определенной мощностью. От этих показателей зависит количество электроприборов, которые могут работать от этого источника. Чем больше количество техники в доме, тем больше должна быть суммарная емкость аккумуляторов. При неправильном подборе емкости, батареи будут быстрее разряжаться.

Это наиболее распространенные варианты создания автономного электроснабжения дома. Стоимость таких систем достаточно большая, особенно если учитывать расходы на топливо для генераторов. Самыми приемлемыми в этом плане считаются бесплатные источники энергии, такие как солнце, ветер и вода. Стоит такое оборудование значительно дороже, однако оно быстро окупается и служит многие годы. Монтировать САЭ своими руками достаточно просто. Нужно четко следовать инструкции и придерживаться схемы.

fb.ru