24-01-2020 08:00

Система автономного электроснабжение дома: основные элементы и принцип работы

Система автономного электроснабжение дома подходит тем, кто не хочет переплачивать за электричество в своём собственном доме, если вы являетесь хозяином своего собственного дома, то вам очень повезло по многим причинам. Жителям же многоквартирных домов приходится идти на компромисс с многочисленными соседями по разным вопросам. Но зато последние обеспечены всеми благами цивилизации, одним из которых является элетричество. Конечно же, и в частном доме в подавляющем большинстве случаев электричество подведено. Кстати, довольно часто качество подведенного электричества оставляет желать лучшего.

Но, допустим, что даже весьма плохое качество электроэнергии устраивает жильцов как частных, так и многоквартирных домов (да-да, на самом деле, и в многоквартирных домах качество может быть заметно снижено). А что произойдет, если вдруг электроэнергия пропадет, такое же изредка происходит? Все знают, что ничего страшного не случится, ведь скоро электрики починят неисправность и все будет в порядке. Но представьте себе такую ситуацию, когда электроэнергия перестанет к вам поступать на очень и очень длительное время. У вас есть план действий на такой случай, а у остальных граждан?

Владельцам частных домов повезет больше, конечно - они смогут гораздо более длительное время не испытывать сильного дискомфорта. Но именно жители частного сектора могут позволить себе создать систему автономного электроснабжения заранее и не испытывать особых сложностей в подобных случаях, поэтому это дополнительный плюс в пользу своего собственного дома. А вот самый главный плюс такой системы - при должном подходе можно полностью отказаться от государственной электроэнергии и перестать платить налоги по определенным позициям.

Как же создать такую систему и сколько примерно это будет стоить зависит напрямую от потребностей потребления электроэнергии в конкретном частном доме. Если требуется запитать исключительно бытовую технику и электроприборы, а также освещение, то этот вариант будет самым экономным. Но уж если вы подходите к этому вопросу серьезно и планируете в случае чрезвычайного происшествия сохранить полное энергообеспечение дома: водоснабжение, отопление и подключение разнообразной электроемкой техники, то и необходимая мощность получится существенной.

Основные элементы автономной системы электроснабжения

Сейчас мы рассмотрим лишь основные моменты создания подобных систем, а более подробную информацию вы сможете найти в других статьях.

Элементы автономной системы

На самом деле, не так страшен черт, как его малюют и разобраться в хитросплетениях автономного электричества вполне возможно даже новичку. В отличие от практики в теории все довольно просто и любая автономная система электроснабжения имеет несколько основных узлов:

  • Источник - чаще всего используется энергия солнца, ветра, либо воды. Соответственно, нам нужны солнечные батареи, либо ветрогенератор, либо гидрогенератор.
  • Электростанция - дизельная или газовая. Выступает в качестве дублирующего источника энергии Контроллер - необходим во-первых, для контроля заряда аккумуляторов. А во-вторых, для управления работой системы как в автоматическом, так и в ручном режимах.
  • Аккумулятор - создает запас электроэнергии на каждый день, но требует подзарядки и со временем выходит из строя.
  • Выпрямитель - служит для заряда аккумуляторов от портативной электростанции.
  • Инвертор - позволяет из низкого напряжения получить привычные нам 220 вольт Природные источники энергии.

Как уже упоминалось ранее получать электроэнергию мы можем разными способами: энергия солнца, энергия ветра и энергия воды. Оговоримся сразу, что энергию воды достаточно тяжело использовать ввиду элементарного ее отсутствия, к примеру, или же недостаточной силы течения. А как быть зимой, когда река замерзнет? Разумеется, в определенных условиях использовать гидрогенераторы вполне возможно: высокогорные быстрые реки, отсутствие заморозков и тп. Остается энергия ветра и солнца - что лучше?

Однозначного ответа на этот вопрос не существует и для повышения надежности принято использовать оба варианта. Например, даже в тех районах, где ветра практически никогда не дуют, достаточно поднять ветрогенератор на высоту нескольких десятков метров, и мы получим небольшой постоянный приток электроэнергии. происходит это из-за того, что современные ветрогенераторы очень чувствительны и инерционны, т. е. даже при леком дуновении ветерка они будут крутится достаточно долго. Единственный существенный минус ветрогенераторов - шум и огромная конструкция, абсолютно демаскирующая ваше убежище в случае постапокалипсиса.

Солнечная энергия собирается при помощи специальных пластин - солнечных батарей. Они собираются в щиты и располагаются чаще всего на покатой крыше зданий таким образом, чтобы их освещенность в течении всего дня была максимальной. У этой технологии много минусов: большие и тяжелые конструкции, необходимость очистки и замены вышедших из строя частей, невозможность использования в темное время суток и плохой заряд в облачную погоду. Но если вы настроены серьезно и сумеете решить часть этих проблем, то солнечная энергия - достаточно неплохой и вполне надежный источник.

Как бы то ни было, с наступлением зимы все эти устройства вырабатывают гораздо меньше электроэнергии и это серьезная проблема для вашего жизнеобеспечения. В нормальных условиях, когда нет необходимости выживания, можно использовать дизельные электростанции. Это дорого, но вполне эффективно и при должном проектировании будет требоваться лишь изредка.

Принцип работы автономной системы электроснабжения

Итак, давайте подробно рассмотрим, как же все это взаимодействует на практике. Будем считать, что на своем учатке мы установили высокий ветрогенератор, а крышу дома покрыли щитами с солнечными батареями. Примем во внимание то условие, что ничего у нас не ломается и энергии ветра и солнца вполне достаточно. То есть идеализируем нашу систему, что в реальности, конечно же, попросту быть не может.

Полученная электроэнергия проходит через контроллер и начинает подзаряжать аккумуляторы. Контроллер регулирует заряд аккумулятора и в случае его максимального значения перестает подавать на него элетроэнергию. Заряженный аккумулятор разряжается и отдает через инвертор в наш дом привычную электроэнергию в виде 220 вольт. Казалось бы все - что еще нужно? Но на самом деле, аккумуляторы могут разрядится уже ближе к вечеру и у вас не будет электричества почти до середины следующего дня.

Принцип работы автономной системы

Для того, чтобы таких неприятных сюрпризов не происходило, нам и нужен дублирующий искусственный источник электроэнергии - дизельный или газовый генератор. Он и послужит нам альтернативным источником заряда наших аккумуляторов. Достигается это при помощи выпрямителя, который переводит переменное напряжение в постоянное - необходимое для заряда. А для того, чтобы эта связка - природные и искусственные источники электроэнергии работала слаженно, нам нужно еще одно устройство - контроллер, регулирующий разрядку аккумуляторов и автоматически подключающий искусственный источник в тех случаях, когда заряд аккумулятора падает до 70 процентов.

Все эти элементы в совокупности и позволяют нам непрерывно пользоваться элетроприборами. Разумеется, что для маленького дома нужна небольшая мощность, но если у вас работают насосы, отопление, очистка воды и тд и тп - то и система должна соответствовать такой нагрузке. Также необходимо иметь в запасе хотя бы по одному дублирующему элементу всей системы и запасные части для своевременного ремонта - помните об этом.

Выводы

Таким образом, даже в условиях постапокалипсиса, вы сможете использовать привычную нам электроэнергию. А в мирное время - вы попросту перестанете платить налоги, что немного, но сэкономит ваши денежные средства и позволит лучше ими распорядится.