Резервный источник энергии для загородного дома

Принцип работы инвертора

С технической точки зрения каждый инвертор по своей сути является преобразователем. Эти устройства относятся к комплексным источникам бесперебойного питания, обеспечивающим преобразование постоянного напряжения в переменное. Получаемые на выходе 220 вольт, обеспечивают нормальную работу приборов и бытовой техники, имеющихся в доме.

В качестве источников питания для инверторов используются наборы промышленных аккумуляторов повышенной емкости, в количестве нескольких единиц. К ним же подключено и все домашнее электрооборудование. При отключения напряжения в центральной сети, вся бытовая техника тут же переходит на электроснабжение от аккумуляторных батарей. При возобновлении основного питания, инвертор автоматически переходит в режим зарядки аккумуляторов, а домашнее оборудование начинает работать от центральной сети. Таким образом, обеспечивается бесперебойное электроснабжение частного дома.
Подключение инвертора осуществляется на входе домашней электрической сети, поэтому через него проходит вся основная нагрузка. При падении или скачков напряжения, а также при полном его отсутствии, вся нагрузка сразу же переключается на инвертор. Существенным преимуществом современных преобразователей является возможность смены настроек или конфигурации. В результате, можно значительно повысить эффективность всей системы автономного электроснабжения. По одной фазе инверторы обладают широким диапазоном мощности – от 2 до 30 кВт, что позволяет использовать их не только в частных домах, но и в офисах, торговых точках, предприятиях сервиса и других областях.

Следует отдельно рассмотреть процессы накопления и хранения электроэнергии в инверторной системе. Нормальный рабочий цикл обеспечивается благодаря использованию специальных аккумуляторов повышенной мощности, обладающих емкостью от 200 ВА и выше. В отличие от обычных батарей, эти устройства изготавливаются по самым современным технологиям. Например, в аккумуляторах, изготовленных по технологии GEL, используется гелевый электролит, а не жидкостный. Сухим электролитом заполнены батареи, сделанные по технологии AGM. В последнем случае применяется специальная ткань, пропитанная электролитом и прочно запрессованная в пластины аккумулятора.

В случае повреждения из батареи может выпасть только пыль, не опасная для окружающих, что делает резервное электроснабжение инверторного типа экологически чистым и безопасным. Они могут свободно устанавливаться в жилых помещениях любого назначения. Сами аккумуляторы являются расходным оборудованием инверторных систем. Их срок службы составляет в среднем от 8 до 12 лет, после чего требуется замена поскольку дальнейшая эксплуатация приведет к потере мощности.

Как сделать своими руками

Комплекты оборудования, о котором было написано выше, стоят достаточно дорого, поэтому у людей творческих, с инженерной смекалкой, иногда появляются мысли о том, а как изготовить то или иное устройство своими руками.

Для того, чтобы сделать агрегат, способный производить электрическую энергию, с использованием альтернативных источников энергии, необходимо:

1. Иметь начальные знания в электротехнике и устройстве электрических сетей;
2. Обладать навыками работы с ручным механическим и электрическим инструментом;
3. Уметь работать с паяльником;
4. Иметь свободное время и главное – желание, создать свое собственное устройство, способное вырабатывать электричество.

Если, в качестве источника энергии, выбрать солнечные лучи, то необходимо изготовить приемную панель – солнечную батарею. Для этого можно пойти несколькими путями, это:

1. Приобрести фотоэлементы и выполнить их соединение, определенным образом (выполняется методом пайки). Изготовить корпус панели, в соответствии с размерами собранного приемника, в который и поместить фотоэлементы.
   При таком варианте изготовления, можно изготовить достаточно эффективное устройство, которое сможет обеспечить электрической энергией небольшую дачу, используемую не продолжительное время.
2. При малой мощности нагрузки, когда необходимо зарядить сотовый телефон или иное электронное устройство, можно изготовить солнечную панель из бывших в употреблении диодов или транзисторов.

• При использовании транзисторов — у транзисторов отрезаются крышки и сами транзисторы соединяются последовательно. Транзисторы помещаются в отдельный корпус, к их концам припаиваются выводы. Работа устройства осуществляется при попадании солнечных лучей на «p-n» переход транзисторов.
• При использовании диодов – их потребуется большое количество и электронная плата, которая используется в качестве подложки. Верхняя часть диодов срезается и используя паяльник, кристалл достается из корпуса. Кристаллы паяются последовательно, на подложке, в отдельные блоки. Блоки соединяются между собой параллельно.
• Аккумуляторы и электронные устройства (контроллер заряда и инвертор), в случае необходимости их установки, лучше всего приобрести, хотя при желании, электронные устройства, также могут быть изготовлены самостоятельно.
  Если в качестве источника энергии выбрать ветер, воду, биотопливо и энергию земли, то изготовление технических устройств, способных вырабатывать свое электричество, также возможно.

Автономное электроснабжение удаленных объектов связи, промышленной и научной инфраструктуры в условиях крайнего севера, вечной мерзлоты, полярной ночи

• Электричество требуется постоянно, но небольшой мощности (до 2 кВт), без пиковых всплесков потребления утром и вечером, как в домовладениях
• Система должна работать полностью автономно и иметь высокий запас емкости аккумуляторов, т.к. при аварийном отключении или остановке генерации требуется от суток и более для приезда аварийной бригады
• Низкие температуры до -50С влияют на выбор типа аккумуляторов и их производителя
• Оператор объекта должен иметь возможность удаленного мониторинга состояния системы по каналам радио/видеосвязи
• Система требует максимальной перестраховки по генерации, а именно комбинирования различных источников энергии
• В целях обеспечения надлежащих технических условий эксплуатации оборудования требуется разработка антивандального термошкафа, который размещается на открытом воздухе или укладывается в грунт.
• Нагревательный элемент термошкафа должен быть наименее мощным (что впоследствии влияет на выбор бо́льшей толщины стенки и обеспечении наименьших теплопотерь)
• В связи с тем что летом температура воздуха может достигать +30С, термошкаф должен обеспечивать вентиляцию оборудования, чтобы не допускать его перегрева, что достигается установкой проточной/принудительной вентиляции. Управляется заслонкой на корпусе термошкафа в положении зима/лето.
• Нагреватель и вентиляция термошкафа работают в автономном режиме и управляются терморегулятором. Суммарная нагрузка контроля климата в термошкафе не должна превышать 10-30% мощности основных потребителей.

Ветрогенератор вертикальный маглев. Выбор именного этого ветрогенератор обусловлен его надежностью при эксплуатации в агрессивной среде: алюминиевые лопасти не корродируют и не разрушаются в условиях соленого морского воздуха и жестко зафиксированные на корпус ветрогенератора исключают их поломку при порывах ветра. Контроллер отключает ветрогенератор (тормозит его) при достижении скорости ветра 18 м/с (600 об/мин). т.е. ветрогенератор не разгоняется при усилении ветра, тестовая скорость ветра разрушения ветрогенератора — 65 м/с

Солнечные модули. Несмотря на кажущуюся непригодность солнечных модулей в условиях севера, мы все же рекомендуем дополнять системы солнечными модулями, т.к. часто при анализе годовых метеоданных, наблюдается уменьшение скорости ветра в летний период. что влияет на баланс генерации/потребления в системе. Мы предлагаем разные солнечные панели: монокристаллические, поликристаллические. аморфный кремний

На аморфный кремний советуем обратить особое внимание. т.к

эта технология доказала свою сравнительную эффективность перед кристаллическим кремнием в условиях облачности и рассеянного солнечного света. КПД аморфных панелей ниже кристаллического кремния. Но КПД определяется при идеальных температурных условиях и освещении. Солнечные модули аморфного кремния дороже кристаллических панелей в 1,5-2 раза на ватт мощности
Бензогенератор для подзарядки акб в режиме автопуска/остановки для подзарядки АКБ. Включается в систему ввиду требований по обязательному электроснабжению объекта, а альтернативные источники энергии остаются непостоянными. Периоды полного штиля могут длиться несколько дней, облачность или полярная ночь также уменьшают или исключают возможность подзарядки АКБ. поэтому для выполнения задач, поставленных заказчиком, мы рекомендуем установку дополнительных резервных бензогенераторов, работающих в режиме автоматического запуска/остановки для подзарядки АКБ в случае если уровень заряда упал до критического значения. В вашем браузере отключен JavaScript

Автономные солнечные электростанции

Для снабжения частного жилого дома применяют коллекторы или солнечные 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. Перед монтажом надо оснастить кровельную конструкцию прочными балками или подпорками, чтобы в будущем крыша не обвалилась, не выдержав дополнительной нагрузки, не предусмотренной изначальным проектом

Ветряные и гидроэлектрические системы имеют фиксированный уровень мощности. У гелиосистем эта величина плавающая и зависит только от количества установленных батарей. Солнечные панели можно использовать в качестве дополнительных энергетических источников. В этом случае понадобится гибридный инвертор, с которым ознакомит рекомендуемая нами статья.

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.

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.

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

Само оборудование тоже имеет высокую цену и нуждается в профилактическом обслуживании. 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.

Зато генераторы – идеальное решение для временного использования, к примеру, на время строительства загородного дома и оформления документов для его подключения:

На протяжении первых этапов строительства генератор послужит основным источником энергии, а после оформления документов и получения разрешений на подключение к общей энергосети, он станет резервным оборудованием и безусловно не раз пригодится.

Вариант 2. Автономная солнечная электростанция для дома или ветроэлектрическая установка

Другой способ получения автономного электричества – решения в сфере альтернативной энергетики. Они работают за счет энергии природных источников, таких ветер, солнце или вода.

Есть немало вариантов промышленного получения электричества из возобновляемых источников, включая гидроэлектростанции и даже установки для сжигания биогаза.

В частном секторе наибольшее распространение получили солнечные батареи и ветрогенераторы.

• Солнечные батареи вырабатывают электроэнергию за счет фотоэлементов – солнечных панелей, которые устанавливают на крыше коттеджа или на возвышенностях.
• Ветрогенераторы с вертикальной или горизонтальной осью преобразуют в электричество энергию ветра. В условиях климата ы они работают не столь эффективно, и их установка имеет смысл в местах, где есть постоянный ветер.

Кроме непосредственных приспособлений, преобразующих энергию природы в электричество, в состав автономной мини-электростанции входит также инвертор для превращения постоянного тока в переменный.

Также возможно подключение к системе аккумулятора, который будет накапливать электроэнергию в период пиковой активности источника энергии. В этом случае система становится полностью автономной и не предполагает продажу электричества государству.

Потенциал экономии солнечной электростанции

Солнечные батареи площадью 10 м2 способны выработать порядка 100-150 кВт-ч электроэнергии в месяц, а это значит, что для нужд семьи из 3-4 человек нужна автономная солнечная электростанция с площадью фотоэлементов от 20 м2.

С учетом действующей программы «зеленого тарифа» сетевая мини-электростанция на 10 кВт (стоимость «под ключ» – около $10 тысяч, площадь – порядка 60 м²) окупится примерно за 8-10 лет. После этого оборудование как минимум 15-20 лет будет работать в прибыль.

Что такое «зеленый тариф» и как его подключить

Для того чтобы стать участником государственной программы «Зеленый тариф» нужно иметь установленную солнечную мини-электростанцию (или ветрогенератор).

Также необходимо подключить к электросети двухсторонний электросчетчик, который будет вести учет полученной и реализованной электроэнергии.

Оборудование нужно будет зарегистрировать в органах местного самоуправления, а счетчик – поверить и опломбировать в соответствии с требованиями поставщика электроэнергии.

Для того чтобы начать продавать электричество государству придется открыть расчетный счет в гривнах для зачисления средств и заключить договор с энергетической компанией.

Стоимость электроэнергии, которую можно продавать государству до конца 2019 составляет 0,183 €/кВт-ч. Со временем тариф снизится: с 1 января 2020 он составит 0,164 €/кВт-ч, а с 1 января 2024 – 0,146 €/кВт-ч.

Вопросы и ответы по темам:

• Автономное электроснабжение
• Выбрать освещение
• Сотрудничество в регионах

Автономное электроснабжение:

Варианты монтажа автономных систем

Наши крупные объекты солнечных батарей / модулей:

Начало |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
Все инсталляции

Как получить электричество из воздуха в домашних условиях

Опыты Николы Тесла показали, что получать электричество из воздуха своими руками можно без особого труда. В наше время, когда атмосфера пронизана различными энергетическими полями, эта задача упростилась. Все, что производит излучения (теле- и радиовышки, ЛЭП и т. п.) создает энергетические поля.

Принцип получения электричества из воздуха очень прост: над землей поднимается пластина из металла, которая играет роль антенны. Между землей и пластиной возникает статическое электричество, которое, со временем накапливается. Через определенные временные интервалы происходят электрические разряды. Таким образом генерируется, а затем используется атмосферное электричество.

Схема получения атмосферного электричества своими руками

Такая схема достаточно проста ‑ для генерации потребуется только металлическая антенна и земля. Потенциал, который устанавливается между проводниками, со временем накапливается, хотя рассчитать его силу невозможно. При достижении определенного максимального значения потенциала происходит разряд тока, подобный молнии.

Добыча из Земли

Но электричество из планеты, ее магнитного поля возможно получить собственными силами в небольших порциях, достаточных для зажигания фонарика на светодиодах, неполной зарядки телефона. Можно надеяться, что возможность взять эти небольшие порции не нанесет вреда земному шару.

Гальванический способ (с двумя стержнями)

Между стержнями из разных металлов в электролите появляется разность потенциалов.

Такие же детали (из алюминия и меди) можно погрузить в землю на 0,5 метров, полив пространство между ними раствором соли (электролитом). Это способ получения некоторого количество бесплатного электричества.

От заземления

Например, в частном доме электроснабжение оснащено заземляющим контуром, на который при включенной нагрузке стекает какая-то часть электричества. Конкретно, переменный ток идет по проводам: «фаза» и «ноль», второй из которых заземляется и чаще всего не опасен. А удар током можно получить из фазового провода.

Примите во внимание: не стоит пробовать получить электроэнергию подобным способом в домашних условиях при недостатке знаний. Если перепутать «фазовый» провод заземления с «нулевым», с которого можно получить данную энергию, токовый удар придется по всему зданию.

Количество электричества, взятое из нулевого провода, гораздо меньше чем от солнечной батареи

(От редакции: экспериментировать с данным методом чрезвычайно опасно и категорически не рекомендуется)

Количество электричества, взятое из нулевого провода, гораздо меньше чем от солнечной батареи. (От редакции: экспериментировать с данным методом чрезвычайно опасно и категорически не рекомендуется).

Другие способы

Начитавшись о необычных свойствах этих конструкций, он соорудил пирамиду 3 на 3 метра и начал делать реальные испытания. То есть — пробовать доказать: невозможно получить энергию из «ничего», ограниченного пространства либо из космоса.

Возможно с юмором, но, по словам частного дачника, смонтированный из алюминиевой фольги и гелевого аккумулятора (накопителя энергии) генератор питал светильники на участке. Одним словом, из пирамиды потекла дармовая (вернее — дешевая) электрическая энергия, ток.

Далее дачник уверяет, что строительством подобных конструкций из дерева или других изоляционных материалов заинтересовалась вся деревня. Якобы, есть реальная возможность взять энергию из пирамиды на халяву.

Такие источники, дающие вечное электричество, то есть — работающие с восполнением энергии, используют в системах контроля за влажность. Судя по тому, что эксперименты проводятся на горшечных растениях, подобные приборы можно делать и испытывать самостоятельно.

Из глубин Земли успешно идет добыча тепла станциями геотермальной энергии в Калифорнии, Исландии. Недра, вулканы используются для выработки сотен МВт электроэнергии также, как это делается посредством солнца и ветра.

Множество ученых и изобретателей ищут путь к энергетической независимости, будь то свет, тепло, атмосферные явления или холодный фотосинтез. При повышающихся ценах на электроэнергию это вполне уместно. Некоторые способы давно стали реальностью и помогают получать энергию даже в значительных масштабах.

Изобретатели и ученые разрабатывают проекты на основе токов в земной мантии, потока частиц в виде солнечного ветра. Считается, что планета представляет собой большой сферический конденсатор. Но до сих пор не удалось выяснить, как восполняется его заряд.

Во всяком случае, человек не имеет права значительно вмешиваться в природу, пытаясь разрядить этот запас энергии, не изучив процесс досконально с учетом последствий.

Смотрите видео, в котором пользователь разъясняет, как без особых затрат сделать ветрогенератор и получить желаемое бесплатное электричество: