Автономное электроснабжение

У Вас есть загородный дом, но нет возможности протянуть к нему линию электропередач (ЛЭП)?

Или подключение к централизованным сетям электроснабжения непомерно дорого?

А, может быть, лучше сравнить эти 2 варианта — электроснабжение от ЛЭП и автономное электроснабжение?

Нами были проведены такие расчёты. Они показали, что если суммарная мощность Ваших потребителей (электрических нагрузок) не превышает нескольких кВт, а расстояние до точки подключения к сетям централизованного электроснабжения более нескольких сотен метров, то автономная система электроснабжения для Вашего дома может быть более выгодна, чем подключение к сетям.

При этом, нужно учитывать следующие моменты:

  • При подключении к сетям централизованного электроснабжения, Вы должны будете оплатить стоимость подключения к сетям, стоимость прокладки низковольтной ЛЭП (стоимость колеблется в разных регионах от 10000 до 17000 долларов США за 1 км), а также, платить за потребляемую электроэнергию по расценкам энергосетей.

    Хорошо, если таких, как Вы, — несколько, и Вы можете разделить стоимость подключения и строительства ЛЭП. Если же Вы хотите делать это самостоятельно, Вам потребуется немало денег. Точнее, много.

  • Другой вариант — создание собственной автономной системы электроснабжения. Плюсы этого варианта — Вам не нужно платить за подключение к сетям централизованного электроснабжения и строительство ЛЭП, Вы не зависите от цен на электроэнергию.

    Вы сами являетесь хозяином своего оборудования и можете вырабатывать электроэнергию тогда, когда Вам хочется. Минусы — Вам придётся уделять время на техническое обслуживание и ремонт Вашего оборудования.

    Особенно это относится к системе, содержащей дизельили бензоэлектрический агрегат (как основной или резервный источник электроснабжения). Нужно будет следить за состоянием Вашей аккумуляторной батареи. Минимум обслуживания требуют фотоэлектрические батареи.

Из чего же должна состоять система автономного электроснабжения? Обычно, состав энергосистемы следующий:

1. Источник энергии. Их может быть один или несколько. Им может быть:

  • жидкотопливный генератор ЖТГ (бензоили дизель-электрический агрегат);

  • фотоэлектрическая батарея;

  • ветроэлектрическая установка.

В качестве основного, может применяться любой из перечисленных источников. Остальные могут использоваться, как дополнительные или резервные.

2. Аккумуляторная батарея (АБ). В системах на возобновляемых источниках энергии, в силу непостоянства возобновляемого ресурса, это — необходимый элемент.

Даже, если основной источник у Вас ЖТГ, наличие аккумуляторной батареи позволит Вам включать его на непродолжительное время в течение дня, а электроэнергию иметь непрерывно.

3. Инвертор, т.е., преобразователь постоянного тока в переменный. Необходим, если у Вас есть потребители переменного тока на напряжение 220 В, или, если Ваши потребители находятся на значительном расстоянии от АБ (потери в проводах постоянного тока низкого напряжения могут оказаться существенными).

4. Контроллер заряда АБ. Необходим для предотвращения перезаряда и переразряда АБ. Очень часто бывает встроен в инвертор.

5. Нагрузка. В автономной системе электроснабжения необходимо использовать только энергоэффективные приборы.

Например, использование ламп накаливания очень не рекомендуется, так как они потребляют ток в 4 раза больший, чем люминесцентные лампы.

Несмотря на то, что, обычно, энергоэффективные приборы дороже, их использование может обернуться значительной экономией, за счёт снижения мощности источника энергии и ёмкости АБ.

Источники резервного электропитания

Вы думаете, как построить систему электроснабжения Вашего загородного дома?

К Вашему дому подведена линия электропередач (ЛЭП), но из-за частых отключений сети или ограничений наподключаемую мощность Вы не можете с удовольствием пользоваться Вашими электроприборами?

Из-за частого отключения электроэнергии Вы не можете оставить без присмотра холодильник?

Качество электроэнергии оставляет желать лучшего?

У Вас нередки перенапряжения и подсадка в сети, из-за того, что сосед на соседней или на одной с вами фазе включает сварочный аппарат или электрообогреватель мощностью, превышающей допустимую?

Мы поможем Вам решить эти проблему. Если у Вас уже подведена ЛЭП, то всё, что Вам нужно — это источник бесперебойного резервного питания (ИБП). Он обычно состоит из:

  • инвертора, преобразующего постоянный ток в переменный;

  • аккумуляторной батареи (АБ), которая подзаряжается во время наличия электроэнергии от внешнего источника;

  • контрόллера, который следит за зарядом и разрядом АБ, а также, за напряжением во внешней сети.

Если величина напряжения выходит за допустимые пределы (или напряжение пропадает), контроллер даёт команду системе переключиться на питание от АБ через инвертор.

Компания «Ваш Солнечный Дом» предлагает Вам системы бесперебойного питания с использованием лучших разработок отечественных и зарубежных производителей.

Мы предлагаем Вам следующие системы резервного электроснабжения:

Система с синусоидальной формой выходного напряжения

Такие системы должны применяться там, где потребители (нагрузка) чувствительны к форме питающего напряжения.

Например, некоторые электродвигатели, а также, трансформаторы и другая индуктивная нагрузка, перегреваются и отдают меньшую мощность, при питании их несинусоидальным током.

Мы предлагаем Вам системы с выходной мощностью 1 и 2 кВт.

Система с квазисинусоидальной формой выходного напряжения

Такие системы должны применяться там, где потребители (нагрузка) нечувствительны к форме питающего напряжения.

К таким потребителям относятся различные нагревательные приборы, приборы с импульсным блоком питания (современные телевизоры, компьютеры и т.п.), различная осветительная нагрузка, коллекторные двигатели переменного тока (различный электроинструмент) и т.п.

Обе системы используют АБ различной ёмкости для хранения электроэнергии.

Несмотря на то, что в системах бесперебойного питания можно применять и обычные автомобильные АБ, мы настоятельно рекомендуем к применению специальные высокоэффективные герметичные аккумуляторы.

Такие АБ можно хранить и устанавливать в обычных помещениях (для стартерных и других негерметичных батарей необходимо специальное хорошо проветриваемой помещение и поддержание температурного режима, потому что, при своей работе, они выделяют ядовитые газы).

Методика расчета необходимой ёмкости аккумуляторной батареи в зависимости от мощности потребляемой нагрузки здесь.

Вы также можете приобрести готовые комплекты для бесперебойного электроснабжения автономного дома или другого объекта.

Возобновляемые источники энергии

А что делать, если ЛЭП находится далеко от Вас, и её подключение невозможно или экономически невыгодно?

В этом случае, мы предлагаем Вам установить систему с использованием возобновляемых источников энергии (ВИЭ).

Если в вашей местности большую часть года светит яркое солнце, или дуют сильные ветры, или рядом с Вашим домом течёт небольшая быстрая речка (или недалеко от вас есть небольшая плотина), то, даже при существующих ценах, электроснабжение Вашего дома от возобновляемых источников энергии будет более дешёвым вариантом, чем прокладка и подключение ЛЭП.

Мы предлагаем Вам системы электроснабжения с питанием от следующих источников:

  • Солнечных фотоэлектрических батарей.

  • Ветроэлектрических установок различной мощности.

  • МикроГЭС.

  • А также, термоэлектрические генераторы (для питания отдельных осветительных и бытовых приборов).

А что делать, если сети нет в принципе? И её подведение — невозможно или стоит, ну очень больших денег?

В этом случае, наша система будет состоять из следующих компонентов:

  • Источника бесперебойного питания (ИБП) (со встроенным контроллером заряда АБ).

  • Аккумуляторной батареи.

  • Резервного бензоэлектрического генератора, мощностью 1-3 кВт.

  • Фотоэлектрической батареи (ФЭБ) или ветроэлектрической установки (ВЭУ).

  • Если есть быстрый водоток или перепад воды, можно рассмотреть вариант с использованием микроГЭС.

Введением в систему резервного бензоэлектрического генератора (БЭГ), мы добивается решения нескольких проблем.

Во-первых, БЭГ используется, как резервный источник электроснабжения.

Во-вторых, от БЭГ можно осуществлять форсированный заряд аккумуляторной батареи, если она разрядилась до опасного уровня.

При этом, БЭГ будет работать с максимальной загрузкой, что обеспечивает минимальное удельное потребление топлива.

В-третьих, появляется возможность кратковременно питать относительно большую нагрузку — стиральную машину, производственный инструмент (станки и т.п.), утюг и т.д.

На время работы такой нагрузки, Вы включаете БЭГ и питаете Вашу нагрузку напрямую от него.

Остальное время, нагрузка может питаться от ИБП и АБ.

Если же, в Вашем районе ярко светит солнце, и часто дуют сильные ветры, то можно свести до минимума время работы БЭГ (и, следовательно, расходы на топливо и техническое обслуживание). Как?

Путём введения в систему фотоэлектрической батареи (если у Вас много солнца) или ветроустановки (если дуют ветры).

Особенность построения систем на базе возобновляемых источников энергии заключается в относительно жёсткой привязке к местности и доступным ресурсам возобновляемой энергии.

Мы можем рассчитать Вам систему на базе ВИЭ для Вашего конкретного случая.

Пошлите запрос на наш адрес info@solarhome.ru с описанием Ваших потребностей и данных по ресурсам возобновляемой энергии около Вашего дома, и мы рассчитаем и поставим Вам систему электроснабжения.

Гибридная система электроснабжения с фотоэлектрической батареей и бензо-генератором для питания нагрузки переменного тока (освещение, телевизор, аудиосистема, холодильник, стиральная машина и т.д.).

Готовые фотоэлектрические системы

Система электроснабжения автономного дома, на базе фотоэлектрической солнечной батареи состоит из следующих компонентов:

  • Солнечной батареи необходимой мощности.

  • Контроллера заряда аккумуляторной батарея, который предотвращает губительные для батареи глубокий разряд и перезаряд.

  • Батареи аккумуляторов (АБ).

  • Инвертора, преобразующего постоянный ток в переменный.

  • Энергоэффективной нагрузки постоянного и переменного тока.

Для обеспечения надёжного электроснабжения, необходим резервный источник электропитания (на рисунке не показан).

В качестве такого источника может использоваться небольшой (2-6 кВт) бензоили дизельэлектрогенератор.

Введение такого резервного источника электроэнергии резко сокращает стоимость солнечной батареи из-за отсутствия необходимости рассчитывать её на худшие возможные условия (несколько дней без солнца, эксплуатация зимой, и т.п.)

В этом случае, в систему также вводится зарядное устройство для быстрого заряда (в течение нескольких часов) АБ от жидкотопливного электрогенератора (ЖТЭГ).

Возможно применение блока бесперебойного питания, в котором возможность заряда АБ уже встроена.

Ниже приведён вариант такой системы для электроснабжения удалённого жилого дома.

Принимаются следующие исходные данные:

  • Суточное потребление энергии — 3 кВтч (среднестатистические данные по России).

  • Приход солнечной радиации — 4 кВтч/м2 в день (средний приход солнечной радиации для европейской части России летом).

  • Максимальная пиковая мощность нагрузки — 3 кВт (можно одновременно включить стиральную машину и холодильник).

  • Для освещения используются только компактные люминесцентные лампы переменного тока.

  • В пиковые часы (часы максимальной нагрузки, например, когда включены стиральная машина, электрокипятильник, утюг и т.п.), для предотвращения быстрого разряда АБ, включается ЖТЭГ.

  • ЖТЭГ также будет включаться, при пасмурной погоде, если АБ разряжается до нижнего допустимого напряжения.

Если необходимо минимизировать время работы жидкотопливного электрогенератора, с целью сохранения топлива, солнечная фотоэлектрическая система электроснабжения будет состоять из элементов со следующими параметрами:

  • пиковая мощность солнечной батареи равна 1000 Вт;

  • минимальная номинальная мощность инвертора (ИБП) — 2 кВт, с возможностью кратковременной нагрузки до 3 кВт, входное напряжение 24 или 48 В;

  • аккумуляторная батарея общей ёмкостью 1000 Ач (при напряжении 12 В);

  • контроллер заряда на ток до 40-50 А (при напряжении 24 В);

  • бензогенератор мощностью 3-4 кВт;

  • зарядное устройство для заряда АБ от бензогенератора на ток до 150 А;

  • кабели и коммутационная аппаратура (выключатели, автоматы, разъёмы, электрощиты и т.п.).

Стоимость такой системы, при существующих ценах на комплектующие, будет около 7800 USD.

Если допустимо увеличение времени работы ЖТЭГ, стоимость системы можно снизить, за счёт его более частого включения.

В этом случае, энергия от солнечной батареи будет использоваться для электроснабжения минимальной нагрузки — освещение, радио, телевизор — а ЖТЭГ, будет включаться несколько раз в день (от 2 и более, в зависимости от выбранной ёмкости АБ).

При этом, начальная стоимость системы снижается, как за счёт уменьшения пиковой мощности солнечной батареи, так и за счёт снижения емкости АБ.

Такая оптимальная система для электроснабжения жилого дома может состоять из следующих компонентов:

  • солнечной батареи с пиковой мощностью 300-320 Вт;

  • инвертора (ИБП) мощностью 2 кВт, с возможностью кратковременной нагрузки до 3 кВт, входное напряжение 24 или 48 В;

  • аккумуляторной батареи, общей ёмкостью 400 Ач (при напряжении 12 В);

  • контроллера заряда на ток до 40-50 А (при напряжении 24 В);

  • дизель генератора, мощностью 4-6 кВт;

  • зарядного устройства, для заряда АБ от бензогенератора, на ток до 150 А;

  • кабелей и коммутационной аппаратуры (выключатели, автоматы, разъемы, электрощиты и т.п.).

Стоимость такой системы, при существующих ценах на комплектующие, будет около 5500-6000 USD.

При этом, необходимо учитывать, что возрастут эксплуатационные расходы, за счёт большего расхода топлива.

Источник информации - сайт www.solarhome.ru/.