Автономное электроснабжение загородного дома на солнечных батареях: Автономное электроснабжение дома, дачи

готовые решения — схемы и фото автономного электроснабжения загородного дома

Постоянный рост тарифов на услуги поставщиков электроэнергии ведет к неоправданному увеличению расходов на содержание частного жилья. Автономное электроснабжение дома, организованное одним из многочисленных, существующих на данный момент способов, поможет эффективно решить эту проблему и обрести независимость от централизованных энергосетей

Требования к автономным системам электроснабжения

Чтобы автономное электроснабжение частного коттеджа оправдало вложенные в его организацию средства, надежно функционировало в течение длительного периода времени с обеспечением должного уровня безопасности, необходимо, чтобы оно соответствовало целому ряду требований:

1. Неукоснительное соответствие эксплуатируемого оборудования нормам пожарной и электробезопасности
2. Невысокий уровень шумов или наличие соответствующей звукоизоляции
3. Возможность работы энергосистемы без вмешательства человека в течение длительного периода времени
4. Экономичность за счет низкого потребления энергоносителей
5. Ремонтопригодность и несложное эксплуатационное обслуживание
6. Надежная работа независимо от времен года и погодных условий
7. Экологическая безопасность устанавливаемого оборудования

Но главным требованием является бесперебойность и устойчивость электропитания всех энергопотребителей и электрооборудования, составляющего систему жизнеобеспечения вашего жилища.

Монтажу независимой системы должен предшествовать этап создания проекта электрики с предварительными расчетами всех необходимых параметров.

Более подробно о требуемых характеристиках можно прочесть в ПУЭ, а так же других действующих нормативах, регламентирующих данную область деятельности.

Плюсы и минусы автономного электроснабжения

Современные достижения науки и техники позволяют применять в автономных схемах электроснабжения самые разнообразные энергоресурсы и способы преобразования энергии. Все они имеют, как свои преимущества, так и недостатки.

Плюсы независимых энергосистем

• Возможность организации полноценного энергоснабжения коттеджа в удаленных и малонаселенных пунктах с отсутствием доступа к централизованной подаче электроэнергии
• Отсутствие необходимости платить за услуги поставки электричества и соблюдать социальные нормы потребления энергии
• Независимость качества и бесперебойности электрики от внешних факторов и энергопоставляющих компаний
• Отсутствие риска выхода из строя бытового электрооборудования из-за внезапных скачков напряжения (при правильных предварительных расчетах и соблюдении эксплуатационных норм для используемых систем)
• Возможность получения дополнительного дохода от продажи излишков электроэнергии государственным структурам в рамках одной из действующих экспериментальных программ

Минусы:

• Оборудование независимых систем электропитания является дорогостоящим
• Независимое энергоснабжение имеет длительный срок самоокупаемости
• Все расходы на ремонт и обслуживание ложатся на плечи домовладельца
• Необходимость самостоятельного регулярного ухода и обслуживания установленного оборудования

Виды и выбор источников энергии

Проблема выбора того или иного вида независимого электроснабжения для загородного коттеджа сводится к поиску доступного и недорогого источника энергии. К таковым относятся топливные электрогенераторы, работающие на бензине, солярке, других нефтепроизводных и природном газе.

Наиболее дешевым топливом считается природный газ. Но, чтобы такая энергосистема работала бесперебойно, необходимо наличие газификации.

Генераторы, использующие дизельное топливо, бензин и пр., потребуют наличия специальной емкости для хранения горючих жидкостей с необходимостью регулярного пополнения их запасов.

Среди автономных систем, преобразующих общедоступные природные виды бесплатной энергии, наибольшее распространение сегодня получили:

• Полупроводниковые панели, преобразующие солнечную энергию в электрическую – солнечные батареи
• Ветровые генераторы, вращаемые энергией ветра
• Небольшие гидроэлектростанции

Выбирая тот или иной вид электроснабжения для своего коттеджа, необходимо учесть все его технические характеристики, плюсы и минусы, имеющиеся потребности в электроэнергии, а также экономическую составляющую вопроса.

Далее рассмотрим более подробно каждую из перечисленных независимых энергетических систем в плане использования их на практике.

Готовые решения – какие бывают?

В настоящее время промышленность предлагает множество вариантов по организации независимого электроснабжения частных домов. В зависимости от поставленных целей, а так же имеющегося бюджета, Вы можете выбрать для себя одно из них. А предоставленная ниже информация поможет сориентироваться в достоинствах и недостатках каждого из вариантов и определиться с выбором.

Генераторы, работающие на жидком горючем

Это наиболее распространенные виды электрогенерирующих установок. Они позволяют быстро организовать независимое снабжение электричества Вашего коттеджа и участка, обладают для этого достаточной мощностью и надежностью.

Главным преимуществом жидкотопливных генераторов является их независимость от внешних погодных и других условий. Однако, из-за дороговизны дизельного топлива, бензина и других нефтепроизводных, данные системы получили распространение только в качестве резервных, используемых при отключении централизованной подачи электроэнергии. Мало кто может себе позволить сжигать от 0,25 до 1 литра топлива в час круглосуточно и ежедневно. Да и требующееся регулярное техническое обслуживание подобных агрегатов обходится недешево.

Еще один недостаток жидкотопливных энергетических установок – это высокий уровень шумов и повышенные требования безопасности. По этим причинам под дизельный или бензиновый генератор приходится оборудовать отдельное помещение, включая установку отдельной емкости для хранения запасов топлива.

Газовые электрогенераторы

Еще один вариант, с помощью которого можно реализовать автономное электроснабжение загородного дома – готовые решения с использованием оборудования, работающего на природном газе. Данные установки считаются экономически более выгодными в сравнении с жидкотопливными генераторами.

Однако их монтаж требует большого количества разрешительной документации, а так же профессиональных монтажных работ, выполняемых специалистами газовой компании. Также, при выборе данного варианта необходимо заказать проекта установки и последующего его согласование со всеми заинтересованными инстанциями.

Солнечные батареи

Солнечные батареи состоят из множества полупроводниковых элементов, в которых происходит преобразование световой энергии солнца в электричество.

Солнечная домашняя электростанция не требует никакого дополнительного топлива. А расходной частью при ее обустройстве является лишь стоимость закупаемого оборудования (солнечные панели, аккумуляторные батареи, инверторы, контроллеры, прочая аппаратура и материалы).

Эксплуатационное обслуживание солнечных батарей заключается в их правильной ориентации относительно солнца, а так же в регулярном протирании панелей от пыли, грязи, посторонних предметов, включая уборку снега в зимний период. Впрочем, установка панелей под определенным углом (около 70° относительно поверхности), препятствует скоплению на них снежных масс.

Возможность круглосуточного использования солнечной энергии обеспечивают накапливающие ее в течение дня аккумуляторы. При этом солнечная электростанция абсолютно бесшумна и экологически безвредна.

Заявленная производителем мощность солнечных батарей сохраняется в течение первых 20-25 лет эксплуатации. Затем уровень вырабатываемой электроэнергии снижается примерно на 20% и сохраняется в течение следующих 20 лет.

Облачность и другие погодные условия незначительно снижают производительность такого энергогенерирующего комплекса. Серьезно повлиять на эффективность солнечных панелей может только искусственная затененность и неправильное расположение их относительно солнца. Как правило, батареи должны «смотреть» на юг своей лицевой частью, где и расположены полупроводниковые элементы.

При размещении солнечных батарей на крыше коттеджа стоит позаботиться о дополнительном креплении кровли. Панели имеют немалый вес, что может пагубно сказаться на прочности не усиленных несущих конструкций.

Мощность солнечной электростанции можно наращивать в широких пределах, добавляя дополнительные панели и аккумуляторные банки, в зависимости от имеющихся энергетических потребностей.

Ветровые генераторы

Еще один источник альтернативной энергии – ветрогенератор. Он позволяет организовать экологически чистое автономное электроснабжение частного коттеджа за счет бесплатной энергии ветра.

Технически устройство представляет собой турбину, вращаемую атмосферными воздушными потоками. Ветряки располагают обычно на крышах зданий, а так же на стойках, мачтах и башнях высотой более 3 м.

В подобных генераторах происходит преобразование кинетической энергии вихревых воздушных потоков в механическую энергию вращающегося ротора, который и вырабатывает электричество для бытовых целей.

Чтобы определить целесообразность монтажа ветровой установки и ее будущую эффективность, необходимо тщательно изучить статистические данные метеослужб о силе и направлении ветров в районе проживания. Это надо сделать хотя бы за последние пару десятков лет. Подобную информацию можно почерпнуть в интернете, на сайтах погодной тематики.

Оптимальным условием для полноценной работы ветрового электрогенератора считается наличие постоянных ветров со скоростью 14 км/ч и более. Иначе, дорогостоящий агрегат просто не будет справляться со своими функциями, и вырабатывать достаточно электроэнергии для нужд вашего жилища.

К дополнительным достоинствам ветровых электрогенераторов можно отнести высокую надежность, отсутствие вредных выбросов и отходов, загрязняющих атмосферу и окружающую среду.

Бытовые гидроэлектростанции

Использование бесплатной энергии воды в целях вырабатывания электрической энергии требует наличия вблизи коттеджа естественного водоема. Системы переработки гидроэнергии в электрическую обладают высоким КПД, отличными показателями безопасности и экологичности.

Современные гидравлические турбогенераторы имеют высокую степень автоматизации и обеспечивают надлежащее качество вырабатываемой электроэнергии – стабильные показатели по частоте и напряжению.

Установка подобного агрегата в личных целях требует наличия проекта, согласованного с ведомством, управляющим водными ресурсами данной местности, а также иной разрешительной документации.

Как сделать автономную электростанцию своими руками

Полноценную систему независимого электроснабжения коттеджа можно сегодня собрать самостоятельно. Для этого необходимо обладать определенным опытом, техническими навыками, а так же знаниями о составе и принципе действия независимых энергетических комплексов.

В состав любой альтернативной схемы снабжения коттеджа электроэнергией входят следующие компоненты:

1. Исходный источник электрической энергии – топливный генератор или один из альтернативных источников, описанных выше (солнечные батареи, ветровая или гидравлическая турбина)
2. Блок заряда аккумуляторов, преобразующий параметры электроэнергии от первичного источника для передачи и накопления ее в аккумуляторных батареях
3. Накапливающие электроэнергию аккумуляторные батареи
4. Инверторное устройство, преобразующее напряжение аккумуляторов до необходимых параметров бытовой электросети (220 В, 50 Гц)
5. Кабели и провода электропроводки, выключатели, автоматы, розетки, распределительные щитки и т. д.

Подобрать и приобрести необходимые составляющие не составит труда. Все упирается лишь в финансовые возможности и существующие потребности в электроэнергии.

Эффективность будущей энергосистемы будет зависеть от правильности первоначальных расчетов, качества подобранного электрооборудования и ваших умелых действия как монтажника.

Поскольку стоимость большей части необходимых устройств довольно велика, если Вы не уверены в своих навыках и умениях, лучше обратиться за советом и помощью в монтаже к профессионалам. Только так Вы получите гарантию эффективности и окупаемости своей независимой системы энергоснабжения.

Читайте другие статьи по данной тематике

Услуги по данной тематике

Автономное электроснабжение загородного дома: готовые решения

Найдено: 245Показать

• Инвертор + генератор
• Солнечные электростанции

• org/Product»>
  

  Комплект iD02 ☼ солнечная электростанция для дачи на 1кВт

  • МАП

    Нет

  • Трехфазный

    Нет

  • Тип

    Гибридная, Автономная, Мобильная

  • Мощность, Вт

    1000

  • Пик. мощность

    2000 Вт

  • Тип контроллера

    PWM

  • Технология АКБ

    GEL

  • Страна изготовления

    Китай

  • Гарантия, мес

    24

  48 923 р. 47 456 р.

  Комплект iD02 ☼ солнечная электростанция для дачи на 1кВт теперь в вашей корзине покупок

  В сравнение
  В избранное

• org/Product»>
  

  Комплект iG02

  • Мощность, Вт

    1000

  • Пик. мощность

    2000 Вт

  • Тип контроллера

    PWM

  • Мощность генератора, Вт

    900

  • Технология АКБ

    GEL

  • Страна изготовления

    Китай

  • Гарантия, мес

    24

  86 523 р. 83 928 р.

  Комплект iG02 теперь в вашей корзине покупок

  В сравнение
  В избранное

• org/Product»>
  

  Комплект iD04 ☼ солнечная электростанция на 3кВт

  • МАП

    Нет

  • Трехфазный

    Нет

  • Тип

    Гибридная, Автономная

  • Мощность, Вт

    3000

  • Пик. мощность

    6000 Вт

  • Тип контроллера

    MPPT

  • Технология АКБ

    GEL

  • Страна изготовления

    Китай

  • Гарантия, мес

    24

  116 984 р. 111 135 р.

  Комплект iD04 ☼ солнечная электростанция на 3кВт теперь в вашей корзине покупок

  В сравнение
  В избранное

• org/Product»>
  

  Комплект iD04с ☼ бюджетная солнечная станция на 3кВт для дачи

  • МАП

    Нет

  • Трехфазный

    Нет

  • Тип

    Гибридная, Автономная

  • Мощность, Вт

    3000

  • Пик. мощность

    6000 Вт

  • Тип контроллера

    MPPT

  • Технология АКБ

    GEL

  • Страна изготовления

    Китай

  • Гарантия, мес

    24

  129 281 р. 122 817 р.

  Комплект iD04с ☼ бюджетная солнечная станция на 3кВт для дачи теперь в вашей корзине покупок

  В сравнение
  В избранное

• org/Product»>
  

  Комплект iG03

  • Мощность, Вт

    3000

  • Пик. мощность

    6000 Вт

  • Тип контроллера

    PWM

  • Мощность генератора, Вт

    1600

  • Технология АКБ

    GEL

  • Страна изготовления

    Китай

  • Гарантия, мес

    24

  139 042 р. 134 870 р.

  Комплект iG03 теперь в вашей корзине покупок

  В сравнение
  В избранное

• org/Product»>
  

  Комплект iD03 ☼ начальная солнечная электростанция на 3кВт для дачи

  • МАП

    Нет

  • Трехфазный

    Нет

  • Тип

    Гибридная, Автономная

  • Мощность, Вт

    3000

  • Пик. мощность

    6000 Вт

  • Тип контроллера

    PWM

  • Технология АКБ

    GEL

  • Страна изготовления

    Китай

  • Гарантия, мес

    24

  136 872 р.

  Комплект iD03 ☼ начальная солнечная электростанция на 3кВт для дачи теперь в вашей корзине покупок

  В сравнение
  В избранное

• org/Product»>
  

  Комплект iG04

  • Мощность, Вт

    3000

  • Пик. мощность

    6000 Вт

  • Тип контроллера

    PWM

  • Мощность генератора, Вт

    5000

  • Технология АКБ

    GEL

  • Страна изготовления

    Китай

  • Гарантия, мес

    24

  182 332 р. 173 215 р.

  Комплект iG04 теперь в вашей корзине покупок

  В сравнение
  В избранное

• org/Product»>
  

  Комплект iD06с ☼ солнечная электростанция для дачи на 5кВт

  • МАП

    Нет

  • Трехфазный

    Нет

  • Тип

    Гибридная, Автономная

  • Мощность, Вт

    5000

  • Пик. мощность

    10000 Вт

  • Тип контроллера

    MPPT

  • Технология АКБ

    GEL

  • Страна изготовления

    Китай

  • Гарантия, мес

    24

  206 522 р. 196 196 р.

  Комплект iD06с ☼ солнечная электростанция для дачи на 5кВт теперь в вашей корзине покупок

  В сравнение
  В избранное

• org/Product»>
  

  Комплект iD05 ☼ оптимальная солнечная электростанция на 3кВт для дачи

  • Тип

    Гибридная, Автономная

  • Мощность, Вт

    3000

  • Пик. мощность

    6000 Вт

  • Тип контроллера

    MPPT

  • Технология АКБ

    GEL

  • Страна изготовления

    Китай

  • Гарантия, мес

    24

  244 289 р. 232 075 р.

  Комплект iD05 ☼ оптимальная солнечная электростанция на 3кВт для дачи теперь в вашей корзине покупок

  В сравнение
  В избранное

• org/Product»>
  

  GridEco +3.3кВт/ч ☼ сетевая солнечная электростанция

  • Тип

    Сетевая

  • Применение

    Для дома

  • Кол-во фаз

    Однофазный

  • Класс решения

    Стандарт

  • Мощность инвертора

    3300 Вт

  • Кол-во панелей

    10

  • Суммарная мощность панелей

    3600 Вт

  • Генерация в сутки (МО-лето), кВт*ч

    18

  • Продажа в сеть

    Да

  • Гарантия, мес

    12

  245 436 р. 233 165 р.

  GridEco +3.3кВт/ч ☼ сетевая солнечная электростанция теперь в вашей корзине покупок

  В сравнение
  В избранное

• Комплект iH09c ☼ стартовая солнечная электростанция для дома 6кВт

  • МАП

    Да

  • Трехфазный

    Нет

  • Тип

    Гибридная, Автономная

  • Мощность, Вт

    6000

  • Пик. мощность

    8000 Вт

  • Тип контроллера

    MPPT

  • Технология АКБ

    GEL

  • Страна изготовления

    Россия + Китай

  • Гарантия, мес

    24

  276 267 р. 262 453 р.

  Комплект iH09c ☼ стартовая солнечная электростанция для дома 6кВт теперь в вашей корзине покупок

  В сравнение
  В избранное

• Комплект iG05

  • Мощность, Вт

    5000

  • Пик. мощность

    10000 Вт

  • Тип контроллера

    PWM

  • Мощность генератора, Вт

    5000

  • Технология АКБ

    GEL

  • Страна изготовления

    Китай

  • Гарантия, мес

    24

  289 959 р. 275 461 р.

  Комплект iG05 теперь в вашей корзине покупок

  В сравнение
  В избранное

• Комплект iH09 ☼ солнечная электростанция на 6кВт

  • МАП

    Да

  • Трехфазный

    Нет

  • Тип

    Гибридная, Автономная

  • Мощность, Вт

    6000

  • Пик. мощность

    8000 Вт

  • Тип контроллера

    MPPT

  • Технология АКБ

    GEL

  • Страна изготовления

    Россия + Китай

  • Гарантия, мес

    24

  300 684 р. 285 649 р.

  Комплект iH09 ☼ солнечная электростанция на 6кВт теперь в вашей корзине покупок

  В сравнение
  В избранное

• Комплект iD07 ☼ солнечная электростанция 5кВт с высокой генерацией

  • МАП

    Нет

  • Трехфазный

    Нет

  • Тип

    Гибридная, Автономная

  • Мощность, Вт

    5000

  • Пик. мощность

    10000 Вт

  • Тип контроллера

    MPPT

  • Технология АКБ

    GEL

  • Страна изготовления

    Китай

  • Гарантия, мес

    24

  314 660 р. 298 927 р.

  Комплект iD07 ☼ солнечная электростанция 5кВт с высокой генерацией теперь в вашей корзине покупок

  В сравнение
  В избранное

• GridEco +5кВт/ч ☼ сетевая солнечная электростанция

  • Тип

    Сетевая

  • Применение

    Для дома

  • Кол-во фаз

    Однофазный

  • Класс решения

    Премиум

  • Мощность инвертора

    5000 Вт

  • Кол-во панелей

    18

  • Суммарная мощность панелей

    5760 Вт

  • Генерация в сутки (МО-лето), кВт*ч

    28

  • Продажа в сеть

    Да

  • Гарантия, мес

    12

  370 226 р. 351 715 р.

  GridEco +5кВт/ч ☼ сетевая солнечная электростанция теперь в вашей корзине покупок

  В сравнение
  В избранное

• Комплект iD06 ☼ расширенная солнечная электростанция для дома на 5кВт

  • МАП

    Нет

  • Трехфазный

    Нет

  • Тип

    Гибридная, Автономная

  • Мощность, Вт

    5000

  • Пик. мощность

    10000 Вт

  • Тип контроллера

    MPPT

  • Технология АКБ

    GEL

  • Страна изготовления

    Китай

  • Гарантия, мес

    24

  414 512 р. 393 787 р.

  Комплект iD06 ☼ расширенная солнечная электростанция для дома на 5кВт теперь в вашей корзине покупок

  В сравнение
  В избранное

• Комплект iG06

  • Мощность, Вт

    6000

  • Пик. мощность

    8000 Вт

  • Мощность генератора, Вт

    6000

  • Технология АКБ

    GEL

  • Страна изготовления

    Китай

  • Гарантия, мес

    24

  421 686 р. 400 602 р.

  Комплект iG06 теперь в вашей корзине покупок

  В сравнение
  В избранное

• Комплект ih20 ☼ оптимальная солнечная электростанция для дома на 9кВт

  • МАП

    Да

  • Трехфазный

    Нет

  • Тип

    Гибридная, Автономная

  • Мощность, Вт

    9000

  • Пик. мощность

    12000 Вт

  • Тип контроллера

    MPPT

  • Технология АКБ

    GEL

  • Страна изготовления

    Россия + Китай

  • Гарантия, мес

    24

  465 016 р. 441 765 р.

  Комплект ih20 ☼ оптимальная солнечная электростанция для дома на 9кВт теперь в вашей корзине покупок

  В сравнение
  В избранное

• Комплект ih20c ☼ базовая солнечная электростанция для дома на 9кВт

  • МАП

    Да

  • Трехфазный

    Нет

  • Тип

    Гибридная, Автономная

  • Мощность, Вт

    9000

  • Пик. мощность

    12000 Вт

  • Тип контроллера

    MPPT

  • Технология АКБ

    GEL

  • Страна изготовления

    Россия + Китай

  • Гарантия, мес

    24

  477 365 р. 453 497 р.

  Комплект ih20c ☼ базовая солнечная электростанция для дома на 9кВт теперь в вашей корзине покупок

  В сравнение
  В избранное

• Комплект iD08 ☼ солнечная электростанция 5кВт с максимальной генерацией

  • МАП

    Нет

  • Трехфазный

    Нет

  • Тип

    Гибридная, Автономная

  • Мощность, Вт

    5000

  • Пик. мощность

    10000 Вт

  • Тип контроллера

    MPPT

  • Технология АКБ

    GEL

  • Страна изготовления

    Китай

  • Гарантия, мес

    24

  513 576 р. 487 898 р.

  Комплект iD08 ☼ солнечная электростанция 5кВт с максимальной генерацией теперь в вашей корзине покупок

  В сравнение
  В избранное

В этом каталоге представлены типовые готовые решения по обеспечению загородного дома, дачи или любого другого объекта автономным электроснабжением с указанием цен. Возможны варианты как на базе постоянного тока (12/24в) для минимального набора потребителей, так и на основе инверторов с выходным напряжением 220В/380В.

Конфигурация оборудования всегда побирается индивидуально в зависимости от нескольких параметров:

• Необходимой мощности
• Потребления электроэнергии
• Технических условий для размещения солнечных панелей и/или генератора

Автономные источники электроэнергии для загородного дома

Системы электроснабжения с использованием автономных источников становятся все более популярными среди владельцев загородных домов. Оно и понятно: стоимость централизованно поставляемой электроэнергии неуклонно растет из года в год. Кроме того, качество этой электроэнергии зачастую оставляет желать лучшего, а постоянные перебои с электричеством в некоторых регионах вообще мешают нормальному использованию благ цивилизации. Тогда неизбежно возникнет мысль иметь собственный источник энергии и ни от кого не зависеть.

Есть несколько способов обеспечить автономное электроснабжение дома, но, к сожалению, они не лишены недостатков. Рассмотрим основные из них более подробно.

1. Бензиновая или дизель-генераторная установка (БСУ и ДГУ).

Преимуществом этих установок является настоящая автономность: при должном обслуживании и наличии топлива его владелец обретает полную независимость от всех пертурбаций, связанных с перебоями во внешнем электроснабжении. Его больше не беспокоят никакие изменения погоды. На работу такой силовой установки они не влияют.

Но при этом ДГУ и БСУ широко использовались только как резервные источники электроэнергии. Основной причиной этого является необходимость поддерживать постоянный запас топлива, которое постоянно растет в цене. Расход дизельного топлива для дизель-генераторных установок редко бывает меньше 250 грамм на киловатт в час. Таким образом, установка, обеспечивающая электроэнергией загородный дом с потреблением электроэнергии в несколько киловатт, будет «съедать» около литра дизельного топлива в час. При стоимости солярки в районе 30 рублей очевидно, что на таком электричестве можно запросто разориться.

Жидкостные генераторы тоже дорогие. Однофазная АЗС мощностью 2,7 кВт обойдется примерно в 30 тысяч рублей, а аналогичная установка мощностью 6,2 кВт для трехфазной сети обойдется в 45 тысяч рублей.

Но для питания большого загородного дома вам понадобится более мощная станция. А, например, дизель мощностью 22 кВт будет стоить целых 600 тысяч рублей. (Здесь и далее ценовые данные приведены на начало 2013 года).

Смотрите также:

Автономное электроснабжение дома

На что обратить внимание при выборе генератора

Правильное подключение генератора

Автоматика АВР для генераторов

2. Солнечная электростанция.

Привлекателен тем, что солнечная энергия идет на все «подарки». Принцип работы солнечных элементов основан на том, что фотоны света при попадании на поверхность некоторых полупроводников вызывают срыв электронов с их атомных орбит, образуя свободные носители заряда.

Чтобы солнечная батарея выдавала хоть какую-то приемлемую мощность, она должна иметь как можно большую площадь. Итак, батарея на 1 кв. м. обеспечивает электрическую мощность около 100 Вт, при напряжении 15-25 вольт.

Для работы бытовой техники, помимо солнечной батареи, необходимо установить инвертор, преобразующий постоянное напряжение в 220 вольт переменного тока, аккумуляторы для бесперебойного питания и контроллер, контролирующий заряд этих аккумуляторов.

Чтобы солнечная батарея была основным источником электроэнергии, она должна иметь рабочую поверхность не менее 10 квадратных метров. При этом к расположению батареи предъявляются строгие требования: под определенным углом к ​​горизонту, на определенном расстоянии от ровной поверхности (крыши) и с южной стороны дома.

Но даже при всех условиях солнечная станция остается очень сложным устройством с низким КПД, высокой стоимостью и относительно небольшой мощностью. Стоимость установки солнечной электростанции колеблется от 120 до 250 тысяч рублей за каждый киловатт установленной мощности. Но мощность можно наращивать постепенно, добавляя новые модули по мере поступления средств.

Подробнее об использовании солнечных батарей в качестве автономного источника электроэнергии для загородного дома читайте здесь:

Как устроены и работают солнечные батареи?

Солнечная энергия для дома

Самодельные солнечные батареи и их промышленные аналоги

3. Ветрогенераторная станция.

Первые ветряные турбины были известны еще в 200 г. до н.э. Это были самые простые установки, предназначенные для измельчения пшеницы. Как и солнечная энергия, энергия ветра очень привлекательна для использования в загородном доме. А принцип работы ветряков аналогичен принципу работы солнечных электростанций. Опять же требуется установка аккумуляторов, инвертора и контроллера заряда. Но у ветропарков есть свои особенности.

Итак, ветрогенератор при своей работе создает помехи, которые могут воздействовать на многие устройства и средства связи, поэтому для установки ветрогенератора необходима свободная от построек территория радиусом около 20 метров, что не каждый загородный дом имеет.

Перед установкой необходимо точно рассчитать требуемую мощность генератора с учетом средней скорости ветра в регионе, пиковой потребляемой мощности в доме и высоты возводимой для установки мачты. Ошибка в расчетах может привести к тому, что ветряк просто не справится с возложенными на него функциями.

Ну а главный недостаток ветряков, как и всех других автономных источников электроэнергии, это их цена. Ветрогенератор средней мощности вместе с его установкой обойдется домовладельцу примерно в триста тысяч рублей. Эта сумма окупится, конечно, далеко не сразу.

Подробнее о применении ветрогенераторов читайте здесь:

Домашний ветропарк: благо или прихоть?

Ветрогенераторы в России: как выбрать, установить и не разочароваться

Самодельный ветрогенератор и его промышленные аналоги

Александр Молоков

Электромобили могут превратить солнечные домохозяйства в автономные энергоблоки

• 17 февраля 2020 г.
• Чтение через 4 минуты
• Пол Маккормик

Существует множество дискуссий о том, как Австралия может достичь целевых показателей использования возобновляемых источников энергии на уровне 50 процентов и даже больше. Многие эксперты считают, что достижение этой цели будет зависеть от наличия недорогой инфраструктуры для хранения больших объемов энергии.

Гидронасосы получили большое внимание в этом отношении. Несмотря на то, что это технически осуществимо, массовое хранение по-прежнему требует инфраструктуры передачи и распределения, которая не только дорогостоящая, но и требует значительного времени для реализации.

Гораздо более простой и экономичный способ — это восходящий подход, заключающийся в превращении каждого дома в автономную энергетическую единицу.

Использование солнечных панелей в домах и на малых предприятиях оказалось весьма успешным. Поглощение солнечной энергии на крышах было настолько хорошим, что сеть, а также потеря части своего рынка из-за солнечной энергии, становится неспособной использовать всю экспортируемую бытовую солнечную энергию, вырабатываемую в ясные дни.

Без какой-либо формы хранения энергии солнечные панели могут обеспечить только около 30% ежедневной энергии для домашнего хозяйства, а остальную часть обеспечивает сеть. Солнечные системы горячего водоснабжения могут обеспечить суммарный вклад солнечной энергии примерно в 45% потребности в энергии.

Однако для достижения большей автономии бытовой энергии требуется хранение.

Недостающий элемент для достижения высоких уровней использования возобновляемых источников энергии появился в виде электромобиля (EV). Электромобили не только обеспечивают транспорт, но и обладают значительной емкостью аккумуляторов.

Для большинства водителей полный запас хода, обеспечиваемый емкостью аккумулятора, используется только в отпуске. Было подсчитано, что в среднем автомобиль проводит до 95% своего дня на стоянке и доступен как для зарядки, так и для разрядки. При достаточно большом фотоэлектрическом массиве емкость аккумуляторов в большинстве электромобилей достаточна для обеспечения почти 100% солнечной энергии в домах.

Использование электромобилей в качестве мобильных устройств хранения, связанных с домом с помощью технологий V2H (автомобиль-дом), в настоящее время находится в стадии интенсивного изучения. Большое значение имеет значительная емкость электромобилей по отношению к национальной выработке электроэнергии.

В Австралии среднесуточная выработка электроэнергии составляет около 700 ГВтч/день, а количество автомобилей составляет ≈ 20 миллионов.

Если все эти автомобили заменить электромобилями, емкость хранилища для каждого электромобиля, необходимая для хранения среднесуточной выработки электроэнергии, составит ≈ 35 кВтч/день, что значительно меньше половины емкости хранилища Tesla S.

Емкость аккумулятора электромобиля сильно недоиспользуется, когда он используется для хранения энергии в домашнем хозяйстве.

Например, если Tesla S (аккумуляторная батарея 100 кВтч/день) подключена к солнечной системе V2H мощностью 20 кВтч, потребляющей 30 кВтч/день энергии, используемая дневная емкость аккумулятора составляет лишь около 20% от общей доступной емкости (рис. 1). .

Рисунок 1: Влияние общей емкости батареи электромобиля на долю емкости батареи, используемой для подачи энергии в систему V2H

. Наши расчеты (рис. 2) также показывают, что в солнечных системах V2H имеется значительный избыток энергии, доступный для экспорта. Например, вышеупомянутая солнечная система V2H, в дополнение к обеспечению ~ 100% потребности в нагрузке для домашних хозяйств и электромобилей, также генерирует дополнительные 100% нагрузки в виде избыточной энергии, используя только 50% доступной емкости батареи.

Эта избыточная энергия может быть экспортирована в сеть, как и в случае с бытовыми системами без батарей.

Основное отличие, однако, заключается в том, что экспортная энергия из солнечной системы V2H доступна по запросу в течение 24 часов, а не только в период восхода солнца, что позволяет сети сглаживать периоды пиковой выработки в течение дня.

Рисунок 2: Влияние размера массива и емкости батареи на общий годовой объем энергии, вырабатываемой солнечными батареями V2H для домашних хозяйств и на экспорт.

Например, для доставки энергии на экспорт, равной годовой нагрузке домохозяйства, требуется массив около 120 м ² . Тем не менее, любую нехватку в массиве можно преодолеть, используя местную солнечную ферму для обеспечения любой дополнительной необходимой фотоэлектрической энергии.

Поскольку профиль генерации солнечной фермы соответствует профилю дефицита массива домов, возникает большая синергия. Солнечная ферма действует как массив де-факто для солнечной батареи E2V, обеспечивая дополнительную энергию, необходимую для увеличения ее экспорта.

В качестве альтернативы солнечная система V2H может рассматриваться как аккумулирующая единица для солнечной фермы, позволяющая поставлять энергию 24 часа в сутки. Также существует множество опций для совместной работы с сетками.

Учитывая, что австралийские домохозяйства потребляют около 25% электроэнергии страны, достижение автономии энергии домашних хозяйств с помощью солнечных систем V2H должно быть приоритетом правительства.