Автономное электроснабжение загородного дома: как правильно выбрать систему энергоснабжения.

Автономное электричество для дома: сравнение эффективности и стоимости

Современная цивилизация целиком и полностью зависит от электричества. Без него не может быть и речи о комфорте и тепле в доме. К сожалению, наличие в сети тока ни коим образом не зависит от воли хозяина дома. Часто случаются аварии или регламентные работы, которые порой на несколько часов могут оставить пользователей без электроснабжения. В условиях суровой зимы это может привести к достаточно серьезным последствиям вплоть до размораживания системы отопления. Особенно эти проблемы актуальны для жителей частного сектора или загородных домов. В таких условиях вполне логичной видится возможность устройства автономной системы электроснабжения, которая может быть использована в случае аварийных ситуаций с целью временного поддержания работоспособности хотя бы основных электроприборов. Мы предлагаем вашему вниманию несколько способов, позволяющих подвести автономное электричество для дома: сравнение эффективности и стоимости этих моделей.

Автономное электроснабжение загородного дома: выбор подходящего источника

Вся большая проблема создания системы автономного электроснабжения для дома упирается в сами источники альтернативного обеспечения электричеством, которых в современном мире придумано пока еще не очень много. Их можно с легкостью сосчитать на пальцах одной руки – это бензиновый, дизельный или ветряной электрогенератор, аккумуляторы и солнечные батареи. Все эти альтернативные источники обладают не только преимуществами, но и определенными недостатками, с которыми требуется непременно разобраться в первую очередь.

Различного рода генераторы являются наиболее простыми и дешевыми техническими устройствами, которые могут эффективно обеспечить домовладение определенным количеством электроэнергии. Большинство из них работает от двигателя внутреннего сгорания, бензинового или дизельного. Поэтому для их эффективного и бесперебойного функционирования требуются достаточно большие запасы бензина или дизельного топлива. Чтобы обеспечить подачу электроэнергии на протяжении хотя бы 2 – 3 дней, потребуется не менее 100 – 200 л. топлива. В этом плане выгодно отличаются особые газовые электрогенераторы, которые работают от природного газа, подведенного к дому. В этом случае автоматически решается проблема с источником топлива. Также отличным вариантом обеспечения дома беспрерывной подачей электроэнергии является ветряной генератор, но у него имеется достаточно большой недостаток – чаще всего, подобные установки обладают немалыми размерами, и к тому же для своей эффективной работы они требуют наличия целого комплекса дополнительного электротехнического оборудования. Но об этом поговорим позже, а сейчас рассмотрим иные источники резервного автономного электроснабжения для частного дома.

Солнечные фотоэлементы способны обеспечить «дармовой» электроэнергией не только ваш дом, но соседей. В западных странах излишки полученной таким путем электроэнергии скупают у собственников энергетические компании. Контроль учета проданной электроэнергии измеряется счетчиком, только хозяин не платит по нему, а получает деньги. Нам пока еще до этого далеко, но первые дома, оборудованный солнечными панелями уже появляются. У такого источника имеется недостаток – это его габариты. Для обеспечения дома достаточным количеством энергии вся его крыша должна быть покрыта солнечными батареями. Кроме того, к ним еще нужно большое количество различного дополнительного оборудования, которое призвано не только накопить, но и преобразовать низковольтный ток в подходящий для электроприборов. Обычно такие приборы занимают площадь не менее 6 м2, поэтому для них требуется отдельное помещение.

Аккумуляторные батареи, которые можно использовать только в качестве аварийного электроснабжения, либо в качестве накопителей для различного рода генераторов. Во время присутствия в сети электричества эти батареи будут заряжаться, а в его отсутствии они начнут отдавать энергию потребителям. Этот процесс регулирует так называемый инвертор, который просто повышает напряжение в 12V до пригодных нам 220V. Очевидно, что такой источник нужно использовать только для обеспечения энергией жизненно важных приборов, и то в течение короткого времени. Чем больше суммарная емкость аккумуляторов, тем больше времени они смогут обеспечивать электроэнергией приборы.

Это все возможные источники электроснабжения, если не брать во внимание совсем уж экзотические вроде геотермальных, водяных или работающих по принципу термопары. Теперь рассмотрим то, как они устроены и работают.

Системы на топливных генераторах

Основная мега задача дизельного, бензинового либо газового генератора в схеме работы системы бесперебойного снабжения электроэнергией жилого или нежилого объекта – вовремя подключаться к работе и обеспечивать необходимое оборудование дома автономной электроэнергией. Кроме того, не менее важной задачей такого источника электроэнергии имеет место быть своевременное его отключение. Это важно, так как при столкновении двух встречных потоков заряженных электронов в проводниках произойдет, как минимум полное перегорание некоторых приборов, возможно дорогостоящих, а как максимум настоящий пожар со всеми тяжелыми вытекающими последствиями.

Исходя из этих принципов уже давно разработана принципиальная схема и алгоритм включения любых топливных генераторов в работу. В случае, когда в электрической сети имеется напряжение, они просто спят тихим и непоколебимым сном, но как только по какой-то причине оно пропадает, специальное электромеханическое реле тут же замыкает цепь между блоком аккумуляторов и генератором, в результате чего последний просыпается, заводится и начинает исправно вырабатывать электроэнергию. Обратный процесс происходит при внезапной подаче электроэнергии в сеть из вне. Контакт контроллера размыкается и генератор останавливается, поток электронов прекращается.

По такому немудреному принципу работает автономное резервное электроснабжение при участии топливных электрогенераторов. А вот когда речь идет о постоянном, а не резервном электроснабжении, то здесь все еще элементарнее – вместо единственного генератора используется два. При этом второй является просто резервным и включается только тогда в работу, когда первый ломается или в нем заканчивается топливо. Также существуют грамотные схемы поочередного подключения генераторов – такой принцип позволяет не слишком перегружать один из агрегатов, что значительно увеличивает срок их службы. Системы, основанные на топливных генераторах не так дороги, как бестопливные устройства и менее сложны. Их эффективность тоже гораздо выше. Однако для их функционирования требуется топливо.

Принцип работы и устройство бестопливных источников электроснабжения

Автономная система снабжения электроэнергией с участием бестопливных источников энергии в настоящее время является самой технологичной и сложной. Это обусловлено тем, что кроме технологичности данных устройств, которые способны из «ничего» вырабатывать электричество, существует и значительный по объему комплекс вспомогательного, но необходимого оборудования. Его назначением является накопление и переработка электрической энергии в абсолютно пригодный для бытовых приборов электрический ток.

Схема рассматриваемых нами систем работает по вполне понятному и простому принципу, несмотря на большую сложность используемого в ней оборудования. Ее можно разделить на три главные части:

Сам источник, вырабатывающий электроэнергию, в качестве которого чаще всего выступают ветрогенератор, солнечные батареи и прочие другие источники низковольтного тока.
Массивная и объемная накопительная часть, которая представлена блоком аккумуляторов.
Система преобразования, в основу работы которой положен принцип действия инвертора. Он является той необходимой частью системы, которая определенным образом способна преобразовывать низкое напряжение в более высокое.

Все эти составные части являются важными составляющими элементами системы автономного энергоснабжения. Существование и работа их друг без друга невозможны.

Каким должна быть система резервного электроснабжения

В заключение нужно сказать несколько слов о том, как можно сделать достаточно эффективный источник бесперебойного электропитания своими собственными руками. Для этой цели понадобятся всего три составляющие: несколько щелочных или кислотных аккумуляторов, которые соединяются по параллельной схеме для увеличения их суммарной емкости, зарядное устройство для них и инвертор. Пока в сети имеется штатное напряжение, аккумуляторы спокойно заряжаются от зарядного устройства, которое просто включено в сеть, а как только электрическая энергия в сети общего пользования исчезает, они начинают стабильно выдавать электроэнергию во внутридомовую проводку посредством этого самого инвертора. Стоимость бестопливных установок пока еще очень высока, чтобы в нашей стране осуществлялось их массовое использование. Однако они не требуют никакого топлива и полностью экологически безопасны.

Инверторов в магазинах продается великое множество. Они рассчитаны на работу с потребителями определенной мощности. В зависимости от поставленной задачи, можно купить инвертор, на выходе которого будет мощность всего 300Вт, что достаточно для освещения в одной двух комнатах или поддержания работоспособности газового котла отопления, а можно и на 4кВт, что уже обеспечит энергией весь дом. От этой мощности напрямую зависит количество тех электроприборов, которые смогут подпитываться от такого источника. Нужно только понимать, что чем большее количество приборов вы подключаете к такому бесперебойнику, тем больше понадобится увеличить суммарную емкость аккумуляторов. Если емкость подобрать неправильно, то батарей разрядятся быстро и толку от такой системы не будет никакого.

Вот, в общем то, и все способы, при помощи которых возможно оборудовать автономным электроснабжением частный дом. Как видим, выбор не особенно велик, но, все же, он есть. А что касается финансовой стоимости создания таких систем, то большинству людей она может показаться слишком высокой, особенно если брать во внимание топливные расходы. В этом отношении более привлекательнее смотрятся такие неиссякаемые и совершенно бесплатные источники энергии, как солнце либо ветер. Такие системы хотя и стоят намного дороже, но они с запасом окупаются тем, что отсутствуют затраты на топливо для генератора.

Автономное электроснабжение загородного дома: готовые решения

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:

Неукоснительное соответствие эксплуатируемого оборудования нормам пожарной и электробезопасности
Невысокий уровень шумов или наличие соответствующей звукоизоляции
Возможность работы энергосистемы без вмешательства человека в течение длительного периода времени
Экономичность за счет низкого потребления энергоносителей
Ремонтопригодность и несложное эксплуатационное обслуживание
Надежная работа независимо от времен года и погодных условий
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:

Исходный источник электрической энергии – топливный генератор или один из альтернативных источников, описанных выше (солнечные батареи, ветровая или гидравлическая турбина)
Блок заряда аккумуляторов, преобразующий параметры электроэнергии от первичного источника для передачи и накопления ее в аккумуляторных батареях
Накапливающие электроэнергию аккумуляторные батареи
Инверторное устройство, преобразующее напряжение аккумуляторов до необходимых параметров бытовой электросети (220 В, 50 Гц)
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

Автономные системы электроснабжения

Вопрос о самостоятельном обеспечении своего дома электроэнергией с каждым годом становится все острее. Поэтому мы предлагаем рассмотреть, как сделать резервное автономное электроснабжение своими руками и как быстро окупится его цена.

Какие бывают автономные системы электроснабжения

Электроэнергия, которая необходима для питания дома, должна вырабатываться бесконечно и при любых условиях, это ключ нормальной жизнедеятельности. Источник энергии должен быть предпочтительно возобновляемым и безвредным по отношению к окружающей среде или людям, работающим под ним. Среди базовых источников энергии числятся:

биомасса,
вода,
геотермальная энергия,
ветер,
солнечная энергия.

Автономное солнечное электроснабжение загородного дома, дачи, квартиры, коттеджа, гаража

Солнечная энергия часто используется для производства электричества. Два типичных метода преобразования солнечной энергии в электричество:

Фото-вольтовые клетки, которые организованы в панелях и работают для концентрации солнечной энергии, используя зеркала, чтобы сгенерировать солнечный свет в определенном направлении, либо нагреть жидкость, которая проходит через паровые турбины электрического генератора или теплового двигателя,
Фото-ячейки. Энергия, создаваемая фотоэлектрическими элементами (размещенными на крыше) является постоянным ток и должна быть преобразована в переменный ток, прежде чем он будет использована в домашнем хозяйстве. Электроснабжение на солнечных батареях — это автономные устройства, которые имеют потенциал, и являются экономически более эффективными, чем модернизированные источники солнечной энергии.

Недостаток, заключается в том, что они могут прерывать свою работу в течение дня, их достаточно сложно ремонтировать или очищать от грязи. Современные солнечные батареи работают около 40 лет, что делает их разумными инвестициями во многих областях производства. Это наиболее выгодный вариант автономизаци дома самостоятельно, про что мы подробно писали в статье о солнечных батареях.

Читать еще: Из чего лучше делать цоколь: кирпич или бетон?

Солнечные батареи

Часто для того, чтобы индивидуальное электроснабжение и теплоэлектроснабжение могло накапливать постоянный ток, используются аккумуляторы, сварочные инверторы AC / DC или когенератор. Чтобы получить максимальную отдачу из солнечной панели, угол падения Вт солнца должен быть между 20-50 градусов. Солнечная энергия, проходящая через фотоэлектрические ячейки – дорогой способ освоения возобновляемых источников энергии, но самый безопасный и бесперебойный.

Преимущества:

Может быть портативным;
Легок в использовании на индивидуальной основе;
Не нужны специальные документы для разрешения пользования;
Можно устанавливать практически везде, хотя наиболее выгодными являются жаркие и засушливые районы.

Использование мощных солнечных станций эффективно в условиях масштабного производства. Так окупаемость наступит уже в ближайшие несколько лет. В среднем для установки одной солнечной батареи необходимо затрать до 5 тыс. долларов, для установки станции – до 15.

Ветровая энергия

Там, где нет солнца, есть ветер. Энергия ветра взята через турбины, установленные на высоких башнях (обычно от 3 метров до 6 с диаметром до 3 см), благодаря чему автономные ветряки используют инвертора для переработки энергии и электроснабжения дома. Как правило, они требуют в среднем скорость ветра 14 км/ч, но обеспечивают себя энергией и близлежащие здание неограниченный отрезок времени.

Ветрогенератор

Ветровые турбины в городских районах, должны быть установлены не менее чем 10м в воздухе, чтобы получить достаточно ветра и оградиться от близлежащих препятствий (соседнего жилого дома, гаража и т.д.). Монтаж ветровой турбины также могут потребовать разрешение от властей. Ветровые турбины подвергнуты критике за шум, который они производят, их внешний вид, и тот аргумент, что они могут влиять на миграционные процессы птиц (их лезвия могут препятствовать прохождению пернатых в небе).

Ветровое автономное бесперебойное электроснабжение намного реальнее для частного загородного дома, нежели квартиры. Они являются одним из наиболее экономически эффективных форм возобновляемых источников энергии и занимают первое место среди подобных устройств по окупаемости.

Энергия воды

Если энергия ветра не подходит, но рядом протекает речка или просто есть озеро, то советуем использовать для автономного электроснабжения водяные источники энергии. В больших масштабах, гидроэлектроэнергия, в виде дамб, имеет неблагоприятные экологические и социальные последствия. Но при небольшом размахе проекта это является достаточно реальным и выгодным вариантом.

Энергия воды

Одна водяная турбина или даже группа отдельных турбин не являются экологически или социально разрушительными. На индивидуальной бытовой основе, одиночные турбины, единственный экономически доступный маршрут (но может иметь высокие сроки окупаемости и является одним из наиболее эффективных методов производства возобновляемых источников энергии). Она чаще встречается для эко-деревни, чтобы использовать этот метод, а не особой семьи. Электроснабжения на генераторе воды – это автономное обеспечение любого здания (коттеджа или квартиры) светом и теплом.

Микротурбины очень просты в эксплуатации, документы на установку обойдутся в 1000 долларов, сами механизмы – 2000-6000 у.е.

Геотермальные источники энергии

Производство геотермальной энергии включает контроль горячей воды или пара ниже земной поверхности, в водоемах, для производства энергии. Поскольку горячая жидкость или конденсат, который используется при обратной закачке в пласт, постоянен, этот источник считается самым устойчивым.

Геотермальные электростанции

Тем не менее, те, которые планируете получать электроэнергию из перепадов температур, нужно знать, что есть различия в сроках службы каждого геотермального резервуара. Некоторые ученые считают, что их продолжительность работы, естественно ограничена – они остывают в течение некоторого времени, что делает производство геотермальной энергии в конечном итоге невозможным. Этот метод часто используют крупномасштабные производства, предприятия, которым необходимо наличие бурового оборудования.

Видео: Автономное электроснабжение для дома

На этих бурах есть небольшие геотермальные механизмы, которые распознают глубину бурения и температуру коры Земли. Когда тепло получено и отправлено на геотермальные тепловые насосы W системы, расположенные внутри укрытия или объекта, запускается работа генератора и узлов преобразования энергии.

Геотермальной энергия доступна повсюду на Земле, особенно Филиппины, Гавайи, Аляска, Исландия, штат Калифорния и Невада используют для работы ТЭЦ эту энергию.

Биомасса и энергия

Мощность биомассы имеет любой биологический материал (жмых Вт, биогаз, навоз, солома Вт, растительное масло, дерево и т.д.), который сжигается в качестве топлива. Единственным недостатком метода является углеродный след после горения, а также выброс в атмосферу соединений серы и азота.

Работник на тепловой станции засыпает топливо в котел

Раньше многие электростанции и котельные работали именно от преобразования энергии тепла в ток, например, тепловозы, теплогенераторы больниц. Таким способом можно при правильном подборе топлива и оборудования можно эффективно обеспечить освещением несколько районов города, производственных объектов.

Тепло вырабатывается потому, что биологический материал сжигается, освобождает такое же количество углекислого газа, что, потребляется им в течение всего срока службы. Это не очень выгодный по экономическим соображениям способ автономного обеспечения дома электроэнергией. Топливо дорогое, газогенераторы тоже.

Автономное дизельное и газовое электроснабжение в таком случае, будет выгодным и окупаемым только в случае использования уже переработанных отходов и источников энергии, скажем, метана, пропана, перегноя и т.д. Это так называемое гибридное снабжение энергией. Главным его достоинством является то, что благодаря широкому диапазону топлива, возможен разлет между вырабатываемой энергией от 1 мВт до десятков кВт.

Купить устройства для создания системы автономного электроснабжения или же готовые приборы можно практически во всех крупных городах Украины, Казахстана и России: Москва, Киев, Харьков, Воронеж, Екатеринбург, Алмата, Тверь, Санкт-Петербург и прочих.

Выгодно или нет

Чтобы точно ответить на вопрос, насколько выгодна схема, по которой производится автономное электроснабжение дома, нужно произвести расчет. Готовые системы (даже производства Китай, к примеру фирмы xantrex) для обеспечения энергией, обойдутся дороже, чем самодельное устройство. Предположим, что мы затратили на все 1000 долларов, но за свет платим в месяц 30 у.е. Получится, что в среднем наша установка окупится в течение почти 3 лет.

Автономное электроснабжение загородного дома: как правильно выбрать систему энергоснабжения.

Если ваш загородный дом или дача находится в обжитом районе застройки, то скорее всего вам у вас не будет проблем с подключением к электросетям. Но что делать если вы выбрали место в новом районе или в зеленом, чистом месте, далеком от «благ цивилизации»? Как совместить комфорт проживания в городе и загородную жизнь на свежем воздухе? Это можно сделать только установив автономный источник электрической энергии, т.к. прокладка линии электропередач стоит очень дорого для обычного человека.

Установка автономного и независимого электропитания – единственная альтернатива тогда, когда подключаться к централизованной сети долго, невыгодно изначально, проблематично или вовсе невозможно. Это удобнейший вариант для деревень и отдельных зданий, построенных на некотором удалении от цивилизации. Это также комплексное решение, которое, при правильном подходе, оборачивается отсутствием перепадов напряжения, коротких замыканий и других аварийных ситуаций.

Требования к автономному электроснабжению загородного дома и дачи

Система энергообеспечения должна быть надежной и безопасной в течение всего периода эксплуатации и не требовать больших первоначальных и эксплуатационных затрат. Для этого необходимо, чтобы она отвечала целому ряду критериев, в числе которых:

* полное и постоянное соответствие оборудования всем актуальным нормам пожарной и электрической безопасности

* экономичность, достигаемая благодаря малому потреблению ресурсов

* соответствие мощности для питания ваших потребителей

* долговечность работы или высокий ресурс

* низкий уровень шума и/или качественное поглощение за счет изоляции

* отсутствие обслуживания или его простота

* возможность длительной самостоятельной работы (то есть без участия человека или сервисного инженера)

* надежность, сохраняющаяся в любое время года и при каких угодно климатических условиях (за исключением чрезвычайных ситуаций).

Бесперебойность и стабильность подачи питания является глобальным требованием к системе автономного электропитания, но она при этом не должна быть дорогой при первоначальных затратах или последующем обслуживания. Отдельно отметим, что монтаж батарей, генераторов и сопутствующей аппаратуры должен осуществляться строго по действующим нормам.

Какие бывают системы автономного энергообеспечения частного дома

Автономный источник электропитания может получать электрическую энергию от следующих основных источников:

* генераторы на основе двигателей внутреннего сгорания (ДВС) – дизельный, бензиновый или газовый

* ветрогенераторы

* солнечные батареи

* комбинация всех вышеперечисленных источников

Сложность и конфигурация решения для именно вашего дома зависит от того, какие электрические приборы будут потреблять электричество и в каком количестве. Это может быть освещение, насосы отопления и водоснабжения, холодильник, мелкие бытовые потребители, а зачастую и кондиционеры. При этом для обеспечения надежности, номинальная мощность питания и объем энергии должны быть «с запасом» — 20-30% выше рассчитанной. Ради надежности необходимо продумать и вопрос подстраховки. Чтобы выбрать наиболее подходящий тип автономного источника, подробнее рассмотрим перечисленные ранее варианты и особенности их работы.

Топливные электрогенераторы на основе ДВС

Сегодня в эту группу входят установки различной мощности, функционирующие благодаря сжиганию горючего — бензина, дизеля или газа. Они достаточно надежны, производят электроэнергию сравнительно быстро и не зависят от погодных условий и других внешних факторов. К тому же на рынке есть много моделей — что называется «на любой цвет и кошелек». С другой стороны, при монтаже любого из них необходимо предусмотреть свободное место (а еще лучше – отдельное помещение с хорошей приточно-вытяжной вентиляцией) для самого генератора и отдельное помещение для установки топливного хранилища – емкости объемом от 200л и более. Добавьте сюда повышенный уровень шума, необходимость отвода выхлопных газов с высокой температурой (вплоть до 350С !), регулярное техническое обслуживание с заменой масла, фильтров и пр. К тому же постоянный расход топлива на уровне 1-3 литра в час вне зависимости от уровня потребления энергии в данный момент — даже если генератор работает на «холостом» ходу. Результирующая стоимость электроэнергии может составить от 30-40 до 70-80 рублей за каждый киловатт*час. Решение на основе ДВС-электрогенератора недостаточно экономичное, чтобы стать основным источником питания, но в роли временного или аварийного будет уместно.

Ветровые генераторы

По своей сути — это электрогенератор, который крутиться благодаря преобразованию силы ветра определенной скорости в механическую. Они экологичны, достаточно надежны и просты по конструкции, но все равно требуют регулярного технического обслуживания из-за наличия механических узлов вращения. Основной минус ветрогенератора в том, что для его работы требуется наличия в месте установки постоянного ламинарного потока ветра со скоростью не менее 7-9 метров/секунду и высокой мачты для его установки. Даже если в вашей местности бывают постоянно такие ветровые условия, но при этом любое препятствие в месте установки — большое дерево, здание, холм — делает поток ветра неламинарным, прерывистым. Это снижает поток ветра и приводит к недостаточной выработке электро-энергии. Самыми лучшими местами для установки ветрогенераторов являются сте-пи, побережье морей и океанов. К примеру, в России 97% нашей территории непригодно для использования ветрогенераторов.

Солнечные батареи

Солнечные батареи состоят из полупроводниковых элементов, поглощающих световое излучение и преобразующих его в электрическую энергию. Для выбора в их пользу сегодня есть целый ряд предпосылок:

* Не требуют никаких расходов в течение всего срока эксплуатации — а это как минимум 25-40 лет.

* Легкая установка — достаточно ориентировать батареи на юг так, чтобы они как можно меньше затенялись окружающими предметами. При этом они не тяжелые — их можно установить на любой крыше или на недорогих конструкциях.

* Обслуживание такой системы сравнительно простое – время от времени очищать с поверхности грязь, пыль и всяческие посторонние предметы (например, листья или снег).

* Эффективность очень медленно снижается при эксплуатации и за 25 лет не будет ниже чем на 20% от первоначальной.

* Мощность массива солнечных батарей можно практически неограниченно наращивать — если у вас есть достаточно места под них.

Выгодно или нет автономное электроснабжение от солна и ветра?

По сравнению с электросетью, затраты на электроэнергию при автономном электроснабжении будут выше — это связано с непостоянством выработки энергии от генератора, ветра или солнца и необходимостью установки аккумуляторов электроэнергии. На данный момент стоимость АКБ составляет 50-70% от стоимости всей автономной системы. Но по сравнению со стоимостью прокладки линии электропередач и/или затрат на топливо для ДВС-генераторов, автономное электроснабжение на солнечных батареях и ветрогенераторах многократно окупается. Если вся система грамотно спроектирована и реализована, то ее можно будет надежно и выгодно эксплуатировать десятилетиями, эффективно и безопасно.

Изготовление системы автономного электроснабжения для частного дома

Да, при наличии базовых технических навыков ее можно спроектировать и реализовать самостоятельно. В общих чертах нужно:

1. Провести расчет необходимой мощности исходя из того, какие приборы будут функционировать в вашем доме. Добавить «запас» в 20-30% к полученной величине.

2. Подобрать основной источник питания. Для большей надежности подобрать резервный источник. Убедиться, что производительности источников достаточна.

3. Подобрать компоненты — для этого рекомендуем обратиться к специалистам, т.к. постоянно выходят все более новые и качественные товары для таких систем.

4. Рассчитать необходимое место для установки и подготовить его.

5. Соединить все компоненты согласно приложенным инструкциям и схемам. Это самый ответственный этап монтажа, т.к. от качества его выполнения зависит надежность системы в целом.

Система электроснабжения частного дома – лучшие варианты

Одним из самых важных элементов среди всех коммуникаций инженерии жилого строения является снабжение электрической энергией. В наше врем невозможности себе представить загородный домик без электричества, посредством него станут доступными все привычные блага цивилизации, уют и комфорт для городского человека.

Все обширнее стал перечень электрического оборудования, применяемого в загородных домах. Далее, помимо привычных холодильников, пылесоса, обогревателей и светильников, обеспечивать электрической энергией част нужно насосы ля скважин, теплый пол, кондиционер, сауну, нагревание бассейнов, светильники для улицы и многое другое.

Система бесперебойного электроснабжения частного дома очень важна для постоянной и безопасной работы домовых систем.

Планировка и составление проекта

Составление технически правильной и подробной проектной документации дает возможность грамотно рассчитывать требуемое число материалов, учитывать все нюансы, избегать множества ошибок, исправлять которые без больших финансовых вкладов или срывов строительных сроков будет крайне трудно.

Это неудивительно, потому что прокладывание электрической проводки начинается на стадии выполнения черновых работ, а окончится уже после отделки монтажом розеточных фасадов и светильников. Кроме того, при выстраивании новых зданий для получения разрешения на применение электрической энергии домовладелец должен помимо подач заявлений с энергоснабжающую организацию для согласования проекта, в том числе с Госэнергонадзором и Энергосбытом.

В любом случае, начать электротехнические работы без планирования не получится. Обязательно требуется заранее просчитать число электрического оборудования, которое будет применено, его разновидности, мощность и спецификацию. На основании таких данных можно рассчитывать определенную нагрузку. Выполнять расчеты общей потребляемой мощности несложно – требуется сложить номинальную мощность всего оборудования и приоров, которые есть у вас и вы планируете подключать в будущем, и после умножить все на коэффициент одновременности, то есть на 0.7. Естественно, в идеале у вас должен быть запас мощности.

Подробности

Подключение к общей сети

В большом числе случаев подключение к ЛЭП выполняется воздушным путем с применением изолированного кабеля или проводов в негорючей оболочке, часто уложенным на тросе из стали. Выберите вводные кабели и провода в соответствии с ПЭУ, а для подключения дома по грунту используют бронированный кабель, который согласован по параметрам в Энергонадзоре. Вводные воздушные линии посредством особых крюков с изоляторами, трубостоек или кронштейнов прикрепляют на капитальные домовые конструкции в непосредственной близости от электросчетчика. В домовой стене делают сквозное отверстие для того, чтобы подвести питание. В такое отверстие заранее следует вставить пластиковую или металлическую трубу-гильзу.

Обычно ввод для садового или дачного дома производится по однофазным схемам, но если нужно запитывать больше по количеству мощных бытовых приборов и потребление электроэнергии больше 4 кВт/ч, то целесообразнее будет использовать трехфазную систему электроснабжения в частном доме, где 3 линейных и 1 нейтральный провод. Иногда люди сталкиваются с ограничением по мощности, выделенной для определенных домов (дачные поселки не больше 3 кВт, в населенном пункте до 6 кВт, а новые коттеджные поселки от 15 до 25 кВт).

Если потребность будет превышать такой лимит, выходом из ситуации может быть использование особой автоматики, которая по программе обеспечивает бесперебойность работы главных потребителей за счет второстепенных. Если лимиты и ограничения превышены, это может привести к падению напряжения в общей сети, а еще вызывает аварийное отключение снабжения электроэнергией.

Заземление

По всем нормативам безопасности современные коттеджи должны быть оснащены заземляющим контуром. В роли «естественных» заземлителей лучше всего применять трубы и металла для водоводов, которые лежат в грунте, обсадные трубы скважин, металлические и железобетонные конструкции строений и зданий, которые соприкасаются с грунтом.

Еще заземление делают из стальных прутьев с прямоугольным или круглым сечением, толщина которых от 0.6 см, а также уголки с толщиной полок от 0.4 см. Эти стержни не должны быть прокрашены, в идеале они должны быть оцинкованными.

Их требуется закапывать ниже, чем глубина промерзания грунта, а после все обваривают полосками стали, на которые посредством болтового соединения прикрепляют медный проводник с сечением в 2.5 мм 2 (минимум), который идет на основную шину заземления в электрическом щите. Сопротивление заземления не должно быть более 4 Ом. В электрощите защитные проводники от всех потребителей закрепляют на главной шине. Проводник заземляющего типа должен быть с одинаковым сечением для питающего провода. По этой причине сейчас для разводки используют трехжильные провода – линия, земля и нейтраль.

Выбор сечение проводников

От грамотного выбора сечения применяемых для электрической проводки кабелей будет зависеть функционирование и надежность сети в целом. Основным критерием для расчета сечения провода будет общая мощность потребителей, которые питаются от такого проводника. Важно и то, при какой температуре будет эксплуатироваться сеть и тип проводки (скрытый/наружный). Главные целесообразные показатели сечения проводов, которые применяют в снабжении жилого загородного дома, уже давно определены практикующими мастерами.

Для подключения и организации снабжения дома используют медные провода или кабели с сечением не меньше 6 мм 2 , а еще алюминиевые – не меньше 16 мм 2 . Для того, чтобы подключить силовые розетки, используют трехжильные медные провода с двойной изоляцией, сечение которой от 2.5 мм 2 . Для освещения хватит и 1.5 мм 2 . Очень мощные нагреватели (варочная поверхность, котел, проточный нагреватель, духовой шкаф) запитывают от провода, сечение которого от 4 мм 2 и выше – его прокладывают прямиком к электрощиту, минуя распредкоробки.

Если появляются трудности с точным определением нагрузки тока, а средств достаточно – требуется брать провода/кабели с запасом по сечению. В домах из древесины, или выстроенных по каркасной технологии требуется применять особые проводники, которые не поддерживают горение, к примеру, провод самозатухающего типа ВВГнг или NYМ. В помещении с высокой температурой воздуха (баня/сауна) используют термически устойчивый кабель, изоляция которого может выдерживать до +180 градусов.

Электрощит

Электрический щит можно быть навесным или встраиваемым. Как правило, его размещают на капитальной стенке, как можно больше к месту с силовым вводом на высоте не больше 1.7 метра от пола. В щите распределительного типа устанавливают сразу несколько групп автоматов, устройство защитного отключения, шины коммутации (земля и ноль).

Также в щите часто есть счетчик. Размер щитка обычно выбирают исходя из типа и числа элементов, которые в нем размещены. Целесообразнее иметь определенный запас мест для дополнительных автоматов, если потребуется подключить новые потребители.

Чтобы упрощать разводку мощностей главного электрошкафа, рекомендуем устраивать упрощенные щитки для отдельных этажей многоэтажного дома, а еще для построек, стоящих по отдельности. Небольшие распределительные щитки запитывают от главного провода, сечение которого составляет от 4 мм 2 .

Разводка

Провода разводят в соответствии с планом расположения розеток, стационарных приборов, выключателей и осветительных элементов. Система электроснабжения частного дома должно быть продумана – розетки в доме поделите на несколько групп, и они будут подключены кабелем с сечением в 2.5 мм 2 от распредкоробки.

За каждую группу будет отвечать определенный автомат (от 16 до 25 А), их число зависит лишь от площади и того, сколько всего планируется розеток. Обычно в одну группу попадают розетки с определенной комнатой, но не всегда. В трехфазных сетях группы и нагрузку распределяют равномерно на каждую линию, чтобы сохранить симметрию фазного напряжения.

Освещение всех комнат коммутируется в отдельных ответвительных коробках. Для идеальной защиты светильников от перегрузки применяют автоматы от 3 до 10 А. Кабели, которые идут от щита к распредкоробкам и потребителям, размещают в гофрированном рукаве из металла или пластика. В последнее время обычно используют лишь скрытую проводку в штробах. Большую часть проводов ведут по потолкам, прикрепляя их особыми клипсами или хомутами из пластика. Все магистрали легко скрываются под натяжными или гипсокартонными потолками. Можно обустроить проводку в бетонной стяжке с соблюдением определенных норм.

Читать еще: Крепление бруса к разным типам фундамента

Местоположение коробов для ответвления еще рекомендовано обозначать на плане, потому что они будут зашпаклеваны и оклеены обоями. Коробки должны быть расположены ниже, чем подвесные потолки, и доступ к ним нельзя перекрывать предметами мебели или остальными большими конструкциями. Обычно их устанавливают в коридоре над межкомнатными дверьми. Провода, которая приходя в распределительные коробки, зачищают от изоляции и коммутируют посредством клемм, сварки и СИЗов. В особом отношении нуждаются кабели слаботочных потребителей (интернет-кабели, телевизионные, охранные, телефонные и звуковые). Чтобы избежать помехи, их нельзя прокладывать около силовых магистралей, тем более, в едином гофре с розеточными проводами.

Автономное электричество для дома: сравнение эффективности и стоимости

Стремительный рост цен на электроэнергию вынуждает дачников искать альтернативу централизованным поставкам переменного тока.

Там же, где перспектива электрификации отодвинута на долгие годы или расходы на подключение к внешним сетям слишком велики, автономные установки выходят на первый план.

Слабо разбираясь в тонкостях энергоснабжения, далеко не каждый человек способен проанализировать, какое автономное энергоснабжение загородного дома экономически выгодно. Мы постараемся помочь в этом вопросе и рассмотрим три возможных варианта энергообеспечения: бензогенераторную установку, аккумуляторный преобразователь и солнечную батарею.

Главными критериями выбора для аккумуляторного преобразователя и солнечной батареи являются: стоимость оборудования, срок его эксплуатации до списания и как результирующий фактор – цена 1 кВт часа электроэнергии, выработанной за все это время.

Для бензинового генератора расчет будет другим. Здесь на первом плане находится расход и цена топлива. Используя эти параметры и учитывая стоимость самого генератора, мы получим цену 1 кВт часа «бензинового» электричества.

Инверторный бензогенератор

На сегодняшний день этот агрегат чаще всего используется для резервного энергоснабжения загородных домов. Причина такой популярности – доступная цена генератора и простота его использования. Никакого монтажа и настройки. Залил бензин, нажал кнопку и получил свет.

Однако, любой комфорт имеет свою цену, и она у бензогенератора весьма велика. Давайте подсчитаем, во сколько обходится 1 Киловатт час электричества, выдаваемого этим устройством.

Для расчета возьмем однофазный генератор HERZ IG2200E (Германия) мощностью 2 кВт.

Затраты на покупку — 21000 руб.
Ресурс генератора — 4000 часов.

Себестоимость киловатта рассчитывается следующим образом:

При нагрузке 2000 Вт расход бензина АИ-92 по паспорту генератора составляет 1,4 л/час (стоимость топлива принимаем равной 36 руб.) Получаем цену 1кВт*ч = 36х1,4/2=25,2 руб.

Стоимость генератора делим на его моторесурс и получаем: 21 000 руб./4 000 часов = 5,25 руб.

В итоге себестоимость 1кВт*ч = 25,2 + 5,25 = 30,45 руб.

Цена 1 кВт часа сетевой электроэнергии для Московской области в первом полугодии 2016 года составляет 5,03 руб. Мы видим, что у бензогенератора она получилась в 6 раз дороже.

Выводы:

Применять бензогенератор для долговременного электропитания дома невыгодно.
Применение генератора (за исключением установок с автозапуском) требует присутствия человека — завести, долить бензин и следить за работой.

Использование бензоненератора на даче экономически оправдано только в качестве аварийного либо резервного источника питания. При отсутствии внешних электросетей его лучше эксплуатировать непродолжительное время (4-5 часов в сутки).

Сегодня многие производители выпускают универсальные установки, работающие как от бензина, так и от баллонного газа. Поскольку стоимость сжиженного газа почти в 2 раза меньше, чем у бензина, то экономически выгоднее получать электроэнергию именно от этого вида топлива.

Аккумуляторный преобразователь

Принцип работы данной установки заключается в циклической зарядке мощных аккумуляторов и их последующей медленной разрядке в сеть электроснабжения дома. При этом в специальном устройстве – инверторе происходит преобразование аккумуляторного тока из постоянного с напряжением 12-24 Вольт в переменный 220 В.

Подобные автономные источники энергоснабжения нужно заряжать от квартирной сети в городе, а на даче пользоваться электричеством, которое запас аккумулятор.

Домашние умельцы должны знать о том, что стандартный стартерный аккумулятор от автомобиля для такого преобразователя не подойдет. Он создает мощный ток за короткий промежуток времени. Здесь же нужен небольшой ток, который питает сеть несколько часов. Поэтому инверторный преобразователь работает со специальными необслуживаемыми аккумуляторами, которые в 3-4 раза дороже автомобильных батарей такой же емкости.

Высокая стоимость в данном случае себя вполне оправдывает. Срок эксплуатации таких аккумуляторов составляет 8-9 лет, то время как автомобильные не служат больше трех.

Цена готового комплекта аккумуляторного преобразователя, состоящего из инвертора, и двух батарей по 200 Ач каждая, составляет около 110 000 рублей.

Потребная емкость аккумуляторов для его работы определяется по такой формуле:

Емкость аккумулятора (Ач) = Мощность потребления (Вт) х Время разрядки (час) х КПД (0,7) * 1.2 (коэффициент запаса) / Напряжение аккумулятора (В)

Получается, что для обеспечения током бытовых приборов общей мощностью 1500 Ватт в течение 5 часов нам потребуются аккумуляторные батареи емкостью 1500х5х0,7х1,2/12= 446 Ач. Это почти столько, сколько предлагается покупателю в комплекте за 110 000 рублей.

За 8 лет работы аккумулятора на его подзарядку потребуется 21 600 Киловатт часов электроэнергии по «городской» цене 5,03 руб.

Стоимость одного автономного киловатта в этом случае мы определим так:

Стоимость электроэнергии для зарядки аккумуляторов (за 8 лет работы) составляет 21 600 х 5,03 руб. = 108 648 руб.
Стоимость оборудования – 110 000 рублей.

Всего расходов у нас получилось 218 648 рублей. Цена одного киловатта – 218 648/21 600 = 10,12 руб. Как мы видим, аккумуляторный преобразователь дает электричество в 3 раза дешевле, чем бензогенератор (10,12 против 30,45 руб.) и в 1,7 раза дешевле, чем газовая генерирующая установка.

Солнечная батарея

Для рассмотренных технологий автономного электроснабжения загородного дома нужна подпитка извне (бензин и электричество). Солнечная батарея выгодна тем, что берет энергию прямо на месте. Ей не нужна дозаправка топливом и перезарядка аккумуляторов. Она не отравляет воздух выхлопными газами и не создает шума.

Гарантийный срок эксплуатации современных солнечных панелей составляет 25 лет. Этого вполне хватает для полной окупаемости расходов и снижения стоимости киловатт часа.

Рассмотрим подробнее, что может дать солнечное автономное электричество дачному дому и насколько выгодно его использование.

Стоимость солнечных батарей нельзя назвать низкой. Так за монокристаллическую гелиопанель, которая вырабатывает в час 150 Ватт электричества, придется заплатить от 11 000 рублей.

В практическом плане использования солнечной энергии нужно говорить не об одной батарее, а о комплектной фотоэлектрической станции. Она состоит из 4-х солнечных панелей, двух мощных аккумуляторов емкостью по 200 А*ч каждый, инвертора напряжения (преобразует постоянный ток 12 вольт в переменный 220 Вольт) и контроллера.

За один солнечный день такая система выдает 2,5 кВт/ч электричества. Этого вполне хватает для электроснабжения небольшого дачного дома. Принимая в расчет пасмурные дни, будем считать, что средняя выработка энергии составляет 1,5 кВт/ч в сутки.

При средней стоимости «солнечного» комплекта в 130 тысяч рублей он проработает не менее 25 лет. Аккумуляторы столько не живут, поэтому за это время нам придется поменять их 2 раза. Стоимость аккумуляторов составляет 30 000 рублей. Расходы на весь период эксплуатации гелиоустановки составят: 130 000 +(30 000х2 = 60 000) = 190 000 рублей.

За 25 лет станция сгенерирует нам 1,5 кВт/ч *365 дней*25 лет = 13688 кВт/ч. Разделив стоимость расходов на солнечную станцию на общее количество полученного электричества, мы получаем 13,9 рублей за один киловатт. Это в 2,75 раза дороже сетевого тарифа, но зато гарантирует пользователю полную энергонезависимость.

Если учесть тот факт, что солнечные технологии не стоят на месте, то в скором времени мы получим более емкие и дешевые аккумуляторы, а также батареи с повышенным КПД и сроком службы.

Подводя итог нашего мини-исследования, выставим оценки рассмотренным вариантам. Итак, наибольшая стоимость автономного электричества получается у бензинового генератора (в 6 раз дороже сетевого). На втором месте стоят сразу две установки: газовый генератор и солнечная станция.

Формально пальму первенства придется отдать аккумуляторному преобразователю, поскольку у него цена энергии самая низкая (10,12 руб). Однако, с ним может поспорить солнечная батарея. Она полностью автономна и не загрязняет воздух вредными выбросами.

Автономное электроснабжение загородного дома: как правильно выбрать систему энергоснабжения.

Выгодно или нет автономное электроснабжение от солна и ветра?

Конечно, сейчас цены на электричество пугают, и с каждым годом, они будут только возрастать. Если сейчас серьезно задуматься об установке солнечных батарей, то поверьте, вы сможете сэкономить! К примеру, одна солнечная система, рассчитанная на 4 человека, сможет окупиться уже через 4 года. Если вся система грамотно спроектирована и реализована, то ее можно будет надежно и выгодно эксплуатировать десятилетиями, эффективно и безопасно.

Изготовление системы автономного электроснабжения для частного дома

При наличии базовых технических навыков ее можно спроектировать и реализовать самостоятельно. В общих чертах нужно:

4. Рассчитать необходимое место для установки и подготовить его.

5. Соединить все компоненты согласно приложенным инструкциям и схемам. Это самый ответственный этап монтажа, т.к. от качества его выполнения зависит надежность системы в целом.

Независим от сети

Но мало просто построить дом. Комфортное жилье — это не только прочная крыша над головой, но и все блага цивилизации, к которым привык современный человек.

Подключение загородного дома к коммуникациям — газу, воде, электричеству — проблема не меньшая, чем его строительство. С электрическими сетями неполадки чаще всего возникают в отдаленной от промышленных центров местности или там, где они были проведены достаточно давно, после чего не модернизировались. Главным образом потребители сталкиваются с недостатком мощности, нестабильностью работы электросетей и их частыми авариями.

Выхода в этих случаях только два — либо ждать, когда сеть модернизируют, либо создать автономную систему электроснабжения загородного дома, которая позволит возместить недостатки и перепады мощности в сети, а также обеспечить потребителя энергией на случай аварий.

Для примера возьмем дом средней площади на 100-120 квадратных метров без особых излишеств, не подключенный к газовой сети и общей котельной. Причем отопление дома — теплые полы и батареи — в этой общей сумме мы пока считать не будем, поскольку это отдельная песня, требующая для такой площади дополнительных не менее 10 кВт электроэнергии.

Обычной современной городской квартире на семью из 3-4 человек сейчас хватает около 5-8 кВт. Это абсолютно не означает, что такой мощности даже при раздельном использовании электроприборов будет достаточно для загородного дома. Но цифру можно запомнить — столько потребуется энергии для нормального функционирования электроприборов, бытовой техники и освещения помещений. К ней нужно добавить мощности, необходимые для работы насоса, подающего воду из скважины, бойлера и водонагревателей. Это еще от 4 до 6 кВт. К результату прибавить запросы в энергии для электрической плитки 1500 до 4500 Вт. К полученной сумме рекомендуется прибавить 15-30%, чтобы в будущем иметь запас на увеличение потребления энергии.

Понятно, что не в каждом доме есть все возможные электроприборы, и едва ли все они используются одновременно. Аварийное отключение электричества на пару часов можно вполне комфортно пережить и с генератором на 5 кВт. Но если поставлена цель обеспечить полноценное функционирование всех систем и электроприборов в загородном доме на долгий период от автономных источников питания, то независимая генерация должна составлять не менее 12 кВт, а лучше больше.

Специалисты называют ту же цифру, что получается математически, — для обеспечения нужд в электричестве современного загородного дома площадью 100-120 квадратных метров на 4 человек понадобится мощность генерации не менее 12-15 кВт. Правда, получить эту мощность целесообразно гибридным способом, используя несколько видов генерации, а не какой-то один. Нагрузку можно разделить таким образом: 50% — на топливный генератор, 30% — генерация солнечного света и 20% — генерация силы ветра. Возможны нюансы. Например, для владельцев домов, расположенных на берегу больших водоемов, разумным будет увеличить долю ветряной генерации, в южных районах страны возможно увеличение доли солнечной. Естественно, не обязательно пользоваться всеми тремя видами, можно воспользоваться только двумя видами генерации.

Генератор, жги!

Самый простой и распространенный способ обеспечить себя резервными или дополнительными мощностями электричества — купить дизельный или бензиновый генератор. Основным их преимуществом является относительная независимость от сезонных изменений и погодных колебаний. К недостаткам мощных генераторов топливного типа относится очень сильный шум устройства и необходимость хранить у себя на участке значительные запасы топлива для его работы.

Бензиновый или дизельный генератор на 3 кВт можно купить за сумму от 20 тысяч рублей. Мощный генератор на 10 кВт обойдется покупателю от 150 тысяч рублей и выше. Расход топлива дизельного генератора меньше бензинового. Поэтому бензиновые генераторы чаще используют для кратковременной работы. Дизельные генераторы могут быть основным источником энергии, работая длительное время и потребляя при этом меньше топлива.

В последнее время все более широкое распространение получают газовые генераторы. Они немного дороже бензиновых или дизельных, их цена начинается от 40 тысяч рублей, но зато они дешевле в эксплуатации. Мощные агрегаты от 5 кВт стоят более 100 тысяч рублей. Проблема в том, что большинство из генераторов такого типа требует подключения к газовой сети. Установка такого агрегата осуществляется только на основании пакета разрешительных документов и при обязательном участии в монтаже бригады мастеров из местного газораспределительного предприятия. Автономные газовые генераторы существуют, но большинство из них работают от обычных газовых баллонов, то есть весьма ограниченный период времени. Мощные станции, работающие от сжиженного газа, пока стоят очень дорого — от 350 тысяч рублей. Их пока сравнительно немного на рынке, хотя и стоит ожидать, что подобные аппараты в ближайшем будущем получат широкое распространение.

Обогреет солнце

Весьма популярное решение — обеспечить автономную электрогенерацию при помощи солнечных батарей (панелей). Плюсы здесь очевидны — экологичность, бесшумность, простота в обслуживании и при правильной установке возможна выработка электроэнергии в любую погоду. Естественно, зимой, в пасмурные и дождливые дни, производительность будет снижаться. В комплекте с солнечными панелями необходимо приобрести солнечный инвертор, преобразовывающий постоянный ток, полученный от солнечных модулей, в переменный напряжением 220 вольт, и аккумулятор, накапливающий получаемую энергию. Как правило, для загородных домов на рынке предлагаются уже готовые комплексные решения.

Размещать солнечные панели можно на любом незатененном пространстве участка, например, на крыше дома, обращая принимающую поверхность под углом 70 градусов, лучше на южную сторону. Время от времени необходимо протирать панели от пыли и убирать с них мелкий мусор. Качественные солнечные батареи очень надежны и рассчитаны на долгую эксплуатацию — от 15 до 25 лет. После этого их работоспособность немного снижается, и следующие 15-20 лет панели выдают ресурс в объеме около 80% от базовой изначальной мощности, заявленной производителем.

Главный минус солнечной генерации, что система нестабильна, ее мощность слишком зависима от погодных условий. Кроме того, для выработки 10 кВт энергии под солнечные панели потребуется площадь более 32 квадратных метров, что, учитывая стандартные размеры дачных участков, весьма существенно. Цена такой электростанции кусается — она стоит около 700 тысяч рублей. А вот комплект на 2-3 кВт можно приобрести за 110-130 тысяч рублей, а под установку панелей потребуется площадь 3,5-5,5 квадратных метра, что вполне позволит разместить их на крыше дома, не занимая площадь участка. Станции на 4 кВт стоят от 300 тысяч рублей, а под размещение панелей понадобится более 15 квадратных метров.

Откуда дует?

Установка ветрогенератора мощностью от 5 кВт и более будет иметь наибольшую экономическую эффективность, если среднегодовая скорость ветра превышает 6 метров в секунд, или 21,5 км в час. Сразу можно оговориться, что в России районов, чтобы это условие выполнялось, совсем немного. Чаще всего среднегодовая скорость ветра здесь составляет менее 5 метров в секунду. Это не означает, что ветрогенерация у нас не выгодна, просто ожидать от нее чудес не стоит. Прежде чем установить ветряк на своем участке, стоит проанализировать данные о силе ветра в регионе проживания за последние 5-10 лет. Их можно найти в интернете или получить в метеослужбе. Стоит обратить внимание, что при ветре три метра в секунду большинство ветрогенераторов вырабатывают минимальное количество энергии, которой может не хватить даже на освещение.

Стоимость ветряков варьируется от мощности выработки энергии. Комплект на 1 кВт энергии можно приобрести за 100 тысяч рублей, а ветряк на 10 кВт будет стоить около 700 тысяч рублей, причем для него потребуется мачта высотой не менее 10 метров.

Одним из серьезнейших аргументов против установки ветряка на дачном участке являются издаваемый им постоянный гул (пусть даже едва слышный) и вибрация. Последнее, конечно, может избавить дачный участок от кротов и грызунов, но едва ли добавит комфорта людям, на нем живущим. Поэтому ветрогенераторы, особенно мощные, не рекомендуется устанавливать в непосредственной близости от жилого дома.

Лишнюю электроэнергию можно продать

Любой владелец частного дома может продать в сеть излишки выработанной электроэнергии. Объем выдачи ее в сеть не сможет превышать 15 кВт. Она может быть выработана как возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ) — при помощи солнца или ветра, так и топливными генераторами. Возможны и комбинированные решения, сочетающие, к примеру, дизель и ветроустановку.

Порядок выплат за переданную в сеть электроэнергию максимально упрощен. Расчет происходит в конце каждого месяца, как и обычные расчеты граждан с гарантирующими поставщиками электроэнергии. Много на этом не заработаешь, но окупаемость систем частной генерации ускоряется.

Автономное электроснабжение

Автономное электроснабжение – это комплексная система, состоящая из технических устройств, обеспечивающих производство и преобразование электрической энергии до параметров, соответствующих техническим характеристикам электрической сети потребителей, вне зависимости от внешних сетей электроснабжения.

Плюсы и минусы

У автономного электроснабжения есть свои достоинства и недостатки, которые свойственны именно подобным системам.

Так к плюсам такого вида электроснабжения, можно отнести:

Способность работать вне зависимости от внешних электрических сетей.
Отсутствие платы за потребленную электрическую энергию.
Режим работы автономной системы соответствует режиму, разработанному пользователем, без внеплановых отключений и ремонтов, свойственных внешним электрическим сетям.
Качество электрической энергии, вырабатываемой подобными системами, соответствует заявленным параметрам технических устройств, входящих в состав комплекта оборудования.

К недостаткам таких систем, относятся:

Высокая стоимость оборудования.
Работы по профилактике и обслуживанию лежат на пользователе таких систем, что определяет наличие определенных финансовых затрат, связанных с этими мероприятиями.

Читать еще: Летние кухни: преимущества и особенности, виды

Кроме выше приведенных плюсов и минусов автономных систем электроснабжения, которые относятся ко всем видам систем подобного рода, у каждого конкретного вида, в зависимости от способа получения электрической энергии, есть свои специфические достоинства и недостатки. Это определяет их способность вырабатывать электрическую мощность в единицу времени и количество затрат, идущих на ее производство в этот период.

Виды систем и устройств

Системы автономного электроснабжения различаются по источникам энергии, которые посредством определенных технических устройств, преобразуются в электрическую энергию.

Видов таких систем всего три:

1. Дизель генераторы (бензиновые установки) – источником энергии служит жидкое топливо, при сжигании которого дизельный двигатель (двигатель внутреннего сгорания), приводит во вращательное движение генератор, вырабатывающих электрический ток.

Специфическими достоинствами именно этого вида установок являются:

Способность работать вне зависимости от природных явлений, времени года и географического места расположения.

Мобильность устройств, позволяющая быстро запустить оборудование, вне зависимости от места его расположения.

Компактные размеры, которые определяет лишь мощность установки.

Отсутствует необходимость в монтаже дополнительных устройств, обеспечивающих производство электрической энергии.

Недостатками таких установок, являются:

Режим работы зависит от наличия запаса топлива.

Работа осуществляется под контролем обслуживающего персонала или непосредственно самого пользователя данной системы.

Стоимость топлива достаточно высока, что определяет большие финансовые затраты, связанные с эксплуатацией.

Являются экологически не безопасными устройствами, при работе которых выделяются выхлопные газы и свойственные им вредные вещества.

2. Солнечная электростанция – источником энергии служит энергия солнца, под воздействием которой, внутри фотоэлементов, из которых собираются солнечные батареи (основной элемент установок подобного вида), происходит образование электрического тока. Принцип действия основан на свойствах полупроводников создавать разность потенциалов внутри фотоэлемента, обусловленной «p-n» проводимостью подобных материалов.

К достоинствам данного вида систем автономного электроснабжения относятся:

Отсутствие необходимости в запасах топлива.

Способность работать в автоматическом режиме.

Отсутствие затрат на производство электрической энергии.

Экологически чистый источник энергии.

Недостатками являются:

Высокая стоимость комплекта оборудования.

Цикличность работы, обусловленная наличием солнечного света.

Зависимость от погодных условий, времени года и солнечной активности в месте расположения системы.

3. Ветровой генератор – источником энергии служит энергия ветра, под воздействием которого происходит вращение лопастей установки, которое предается на генератор, вырабатывающий электрический ток.

Достоинства и недостатки систем автономного электроснабжения, основанных на ветровых генераторах, аналогичны приведенным выше для солнечных электростанций, за исключением того, что их работа зависит не от солнечной активности, а от наличия движения воздушных масс в месте расположения оборудования.

Виды энергии и способы их решения

В зависимости от вида систем автономного электроснабжения (рассмотрены выше), определяется их комплектация, технические характеристики и перечень устройств, входящих в их состав.

Если для дизель- и бензо- генераторов все предельно просто, т.к. электрическая мощность зависит от механической мощности агрегата и эти же характеристики напрямую определяют габариты и вес установки, то для двух других видов систем, комплектация может быть различна, что и определяет их технические показатели.

Комплектация солнечных электростанций и их характеристики

Комплект солнечной электростанции состоит из следующих устройств и агрегатов:

Солнечная батарея (панель) – является устройством, преобразующим энергию солнца в электрическую энергию.
Аккумуляторная батарея – является накопителем выработанной электрической энергии.
Контроллер – электронное устройство регулирует режим работы солнечной электростанции, обеспечивая заряд накопителя электрической энергии и расход энергии, передаваемой к подключенной нагрузке.
Инвертор – электронной устройство, обеспечивает преобразование накопленной энергии в параметры, соответствующие характеристикам сети потребителя.
Соединительные провода и кабели — обеспечивают соединение всех устройств в единую цепь.
Элементы защиты и коммутации – могут быть смонтированы в отдельных агрегатах, приведенных выше, а также отдельно установлены, в зависимости от конфигурации сети и ее технических характеристик.
Механизмы крепления и позиционирования солнечных панелей в плоскостях пространства по отношению к солнцу (солнечные трекеры).

Основными параметрами, для данного вида систем автономного электроснабжения, определяющими все прочие технические характеристики, являются:

Электрическая мощность, которая зависит от количества солнечных батарей, установленных в конкретной системе электроснабжения.
КПД системы – зависит от типа солнечных батарей, а также наличия системы пространственного позиционирования.
Геометрические размеры (площадь, занимаемая солнечными батареями) – зависят от количества солнечных батарей и места их расположения.

Комплектация ветровых установок и их характеристики

В комплект ветровых генераторов, также, как и в комплект солнечной электростанции, входят инвертор, контроллер и аккумуляторные батареи, выполняющие те же самые функции.

Отличие между этими системами автономного электроснабжения — в источнике энергии и устройствах его преобразования (ветровой генератор), а также в системе установки и позиционировании в пространстве (мачта крепления, конструкция и тип ветряка).

Параметрами, характеризующие данный вид систем автономного электроснабжения, являются:

Электрическая мощность.
КПД установок – зависит от типа ветрового генератора.
Габаритные размеры – зависят от мощности ветряка, его типа и места расположения.

Средние цены

На рынке оборудования, позволяющего создать автономную систему электроснабжения, представлен достаточно широкий выбор товаров, которые отличаются своими техническим характеристиками, эксплуатационными показателями и стоимостью.

Наиболее простое решение, при создании подобных систем, это прибрести дизель генератор. В этом случае пользователь получает мобильную установку сразу готовую к эксплуатации, но обладающую всеми достоинствами и недостатками, о которых было написано выше.

Средняя стоимость на такие устройства, составляет, для:

Дизель генераторов, мощностью 5,0 – 10,0 кВт – от 40000,00 рублей.
Для агрегатов, работающих на бензине, мощностью 1,0 – 3,0 кВт – от 10000,00 рублей.

При приобретении прочих видов систем автономного электроснабжения, кроме приобретения комплекта оборудования, придется выполнить и его монтаж. Средняя стоимость комплектов оборудования, без учета стоимости строительно-монтажных работ составит, для

солнечных электростанций, мощностью 1,5 кВт – от 35000,00 рублей.
ветровой установки, мощностью 2,0 кВт – от 120000,00 рублей.

Автономное электроснабжение загородного дома, готовые решения

Компании, занимающиеся реализацией автономных системе электроснабжения, в том числе и с использованием альтернативных источников энергии, каковыми являются энергия солнца и ветра, предлагают готовые комплекты оборудования, которые способны работать сразу после выполнения монтажных работ.

Это могут быть комплекты солнечных электростанций или ветровых энергетических установок, различной комплектации и обладающие разными техническими характеристиками.

На солнечных батареях

Одним из готовых решений, в области решения задачи автономного электроснабжения загородного дома, является комплект оборудования, в котором источником энергии является солнце, а устройством, преобразующим его энергию в электрический ток – солнечные батареи.

Схематично устройство солнечного комплекта, выглядит следующим образом:

Среди товаров этой группы, представленных на отечественном рынке, популярностью пользуется модель солнечной электростанции «Белые ночи-1500W-100х2P», производства «IKAR FIRM» (Россия), стоимостью от 38000,00 рублей.

В состав комплекта входят:

Две поликристаллические панели мощностью 100,0 Вт каждая;
Контроллер заряда;
Инвертор;
Комплект специальных соединителей (коннекторов), обеспечивающий соединение солнечных панелей в единую цепь;
Соединительные провода и кабели;
Крепежные элементы.

Технические характеристики солнечной электростанции, модель «Белые ночи-1500W-100х2P»:

Рабочее напряжение – 12,0 В (постоянного тока).
Номинальная мощность солнечных панелей: 2 х 100 Вт.
Напряжение на выходе — 220 В, частотой 50 Гц.
Номинальная мощность – 1,5 кВт.
Рабочая температура окружающего воздуха — от 0°C до +40°C.

Создать полностью автономную систему электроснабжения с использованием одного источника альтернативной энергии (солнечная электростанция, ветровой генератор), достаточно сложно, что обусловлено недостатками каждого из видов подобных установок.

Для решения этой задачи, используют несколько источников энергии одновременно. Это может быть схема:

Солнечная электростанция + ветряк;
Солнечная электростанция + дизель генератор;
Ветровая установка + дизель генератор.
Солнечная электростанция + ветряк + дизель генератор.

Схематично это выглядит следующим образом:

Использование подобных схем, позволяет обеспечить электроснабжение загородного дома в автономном режиме по отношению к внешним источникам электрической энергии.

Как сделать своими руками

Автономную систему электроснабжения можно смонтировать и самостоятельно, не прибегая к услугам специализированных организаций.

В этом случае все будет зависеть от выбранной схемы электроснабжения (из рассмотренных ранее). Так такие элементы, как солнечная батарея и ветровой генератор, можно собрать из комплектующих заводского изготовления или имеющихся в наличии. Правда в этом случае, мощность будет незначительная, что создаст определенные трудности при подключении большого количества электроприемников.

Прочие элементы системы: контроллер, инвертор — лучше всего приобрести заводского изготовления, хотя, имея навыки работы с паяльником и зная основы электротехники, можно собрать и их, благо принципиальных схем устройств данных типов достаточно много.

Дизель генератор или его бензиновый аналог, собрать сложно, это обусловлено специфичностью комплектующих этих аппаратов (двигатель, генератор), которые легче приобрести, чем конструировать самостоятельно.

Зная установочную мощность электрических устройств и конфигурацию электрической сети, можно подобрать требуемое оборудование, чтобы оно соответствовало по параметрам (мощность и напряжение) и условиям работы предъявляемым требованиям, после чего собрать такую систему, способную работать в автономном режиме.

Выгодно ли это?

Насколько выгодно иметь автономную систему электроснабжения решает для себя каждый пользователь индивидуально, в зависимости от внешних факторов и условий, как-то: наличие внешних электрических сетей и стоимость электрической энергии, реализуемой энергоснабжающими организациями в конкретном месте проживания. А также от финансовых возможностей пользователя и его личных предпочтений.

Кроме этого, за создание автономных сетей выступают их достоинства, а против – их недостатки, что в конечном итоге и определяет целесообразность создания автономных сетей электроснабжения.

Вероятно, Вам также понравятся следующие материалы:

Если статья Вам понравилась!

Делитесь с друзьями, оставляйте ваши комментарии

Добавляйтесь в нашу группу в ВК:

и предлагайте темы для обсуждений, вместе будет интереснее.

Система электроснабжения частного дома

При строительстве частного дома на первое место выходит строительство инженерных сетей и коммуникаций, электроснабжение в частном доме. И здесь основная роль отводится электроснабжению. В создании домашнего уюта большое значение имеют электробытовые приборы, их мощность и количество.

В первую очередь, для электроснабжения, необходимо выполнить проект, он создаётся на основе технических условий. Потом на основании проекта выполняются электромонтажные работы. Всё это должна выполнять специализированная организация, имеющая соответствующую лицензию.

Пример проекта электроснабжения частного жилого дома

Технические условия на электроснабжение

ТУ выдает энергоснабжающая организация. В основном, это местные электрические сети или та организация или фирма, которой принадлежат электросети, от которых будет произведено подключение. Электрические сети могут принадлежать как предприятию электросетей, так и, к примеру, водоканалу, ТСЖ, дачному кооперативу или другой организации.

Подключение электричества к частному дому: мощность

В заявлении на выдачу ТУ необходимо указать, какую мощность вы хотите подключить и на какое напряжение (230/400 В). Предварительно необходимо рассчитать, какую мощность будут потреблять ваши электроприборы. На основании вашего заявления и технической возможности линии электропередач, энергоснабжающая организация выдает ТУ.

Подключение частного дома к электричеству: что важно принять к сведению

Многие просят мощность больше, чем им надо. И это правильно. Заново делать проект на электроснабжение в случае увеличения мощности дело не из дешёвых. Поэтому в заявлении на выдачу ТУ пишут большую мощность, при этом перечень документации аналогичен.

Как провести электричество в частный дом: внешнее электроснабжение

После того, как вам выдали ТУ, вы идёте в проектную организацию, которая сделает проект на основании ПУЭ (правила устройства электроустановок) и СНиП (строительные нормы и правила). В ТУ будет указана общая разрешенная мощность для подключения, сечение кабельной или воздушной линии, марка и тип. Специалисты организации согласно ТУ и нормам выполнят проект, но вы обязаны принять участие в его работе, так как существует ряд нюансов. Схема электроснабжения дома поможет проработать многие детали.

Пример внешнего электроснабжения

В большинстве случаев энергоснабжающая организация выдаёт ТУ на подключение частного дома воздушным вводом. Это делается с целью минимизиции случаев хищения электрической энергии. По этой же причине рекомендуется устанавливать ШУЭ (шкаф учета электроэнергии) на опоре или на фасаде дома. Чтобы не возникало проблем с последующей сдачей электроснабжения на коммерческий учёт, рекомендуется прислушаться к этим рекомендациям.

Сечение вводного провода и его марка

Согласно нормативной документации, вводной кабель должен быть сечением не менее: 10 мм2 для кабеля с медной жилой, и не менее 16 мм2 для кабеля с алюминиевой жилой, если воздушный ввод более 25 метров. Это связано с тем, что этот участок ввода рассматривается как отдельный участок воздушной линии, от столба к дому. Если он составляет менее 25 метров, то сечение медной жилы не менее 4 мм2, алюминиевой не менее 10 мм2.

Сечение выбирают согласно ПУЭ, и зависит оно от системы, будет ли проводник PEN разделен на PE и N или нет. Всё это сделают специалисты проектного института.

Пример, как проводить электричество в частном доме

Необходимо помнить, что сечение кабельной линии выбирается по его длительно допустимому току. Он зависит от способа прокладки. К примеру, самый распространённый кабель – это ВВГ. Если сделать ввод в дом воздушным, а сечение его 10 мм2, то длительно допустимый ток для него составляет 80 А, а если этот же провод тем же сечением проложен в трубе один – трёхжильный, то длительно допустимый ток составляет 50 А. Это уже погрешность примерно 40 %.

Погрешность расчёта до 40 % говорит о том, что выбор сечения кабеля и подключаемой к нему нагрузке должен осуществляться только на основе специальной электротехнической литературы.

Допустимые параметры проводки электрического кабеля

Система электроснабжения: тип кабеля

При выполнении внешнего электроснабжения воздушным способом, в основном применяется кабель ВВГ, АВВГ или самонесущий провод СИП. При подземном вводе в основном применяется кабель ВБбШв или АВБбШв. Отсутствие или присутствие первой буквы «А» предполагает алюминиевую жилу.

Расстояние от опоры ВЛ (воздушной линии) до фасада дома, где будет закреплен ввод, не должно быть больше 25 метров. Если это расстояние больше, то требуется установка дополнительной подставной опоры. Высота ввода должна быть не менее 2.75 метра для неизолированного провода и 2.5 м для изолированного.

Совет. Самые распространённые сечения вводного кабеля и их длительно допустимый ток берутся из ПУЭ.

Не обязательно знать все таблицы из электротехнических справочников для определения рационального определения сечения кабеля. Оптимальное и самое распространённое сечение для вводного кабеля с медной жилой – это от 10 мм2, далее 16 и 25 мм2.

Применяемые кабели (ВВГ)

Минимальный длительно допустимый ток составляет 50, 70, 85 А соответственно. Если ввод выполнен воздушным способом, то соответственно длительно допустимый ток для него составляет 80, 100, 140 А.

Пример. Мощность, которую можно подключить к медному кабелю сечением 10 мм2 на напряжение 380 В – от 30 кВт, на напряжение 230 В – от 15 кВт, что вполне достаточно для домашнего комфорта.

Расчёт мощности

Как вы уже поняли, выбор сечения кабеля выполняется по длительно допустимому току, поэтому необходимо знать, как его рассчитывают.

В первую очередь, необходимо знать мощность электроприборов. Эта характеристика есть в их паспорте. Далее вычисляется ток:

P, Вт – мощность подключаемых электробытовых приборов

U, В – напряжение бытовой электрической сети 230, 400 В

cosФ, где Ф – это сдвиг фаз между напряжением и током. Если отсутствуют промышленные агрегаты, то он принимается равным 1. В бытовых электрических сетях cosФ учитывается, когда присутствует реактивная нагрузка. Это могут быть лампы низкого или высокого давления, бытовой электроинструмент или электродвигатель. К примеру, самый распространённый cosФ для асинхронных электродвигателей 0.83 – 0.89.

Шкаф учёта и распределения электроэнергии

Разводка электричества в частном доме ШРУ должна выглядеть следующим образом.

Вводное устройство. Это может быть рубильник типа ЯРВ или автоматический выключатель.
Прибор учёт электроэнергии (индукционный или электронный электросчетчик).
УЗО (устройство защитного отключения), которое защищает человека от опасного действия электрического тока.
Автоматические выключатели, которые защищают электрическую сеть от перегрузок и токов короткого замыкания. Могут устанавливаться дифференциальные автоматические выключатели.

Шкаф учёта и распределения электроэнергии

Есть некоторые нюансы. К примеру, установка УЗО является обязательным, а защита от перенапряжений – нет. Скачки напряжений в электрической сети сегодня не редкость. Но в частных домах рекомендуется совместить защиту от перенапряжений и защиту от импульсных перенапряжений, вызванных ударом молнии. В данном случае лучшим вариантом будет установить в вводной электрощит УЗИП, защиту от импульсных перенапряжений. В таких случаях предусматривается резервное электроснабжение дома.

Схема ШРУ с учётом внутренней электропроводки

Специалисты проектной организации будут комплектовать электрощит с учётом внутренней электропроводки и её разводки. Поэтому предварительно необходимо нанести на план дома точки установок розеток и мощность электробытовых приборов, которые будут к ним подключаться. Исходя из этого, будет определяться однолинейная схема электроснабжения дома или многолинейная.

На этом видео вы можете посмотреть на однолинейную схему электроснабжения частного жилого дома

Предупреждение!

Если по какой либо причине вышел из строя автоматический выключатель, или вы решили его просто заменить своими руками, то номинальный его ток должен соответствовать длительно допустимому току кабеля – участку линии, который он защищает. То есть, если кабель ВВГ 3х1.5, длительно допустимый ток для него 15 А. При условии, что он проложен под штукатуркой или трубе, номинальный ток автоматического выключателя должен быть не более 15 А.

Если вдруг вы поставили ВА 32 А, то может получиться так, что при увеличенной нагрузке кабель или розетка будет греться, может оплавиться, загореться, и случится пожар, а защита не сработает, особенно, если это электричество в деревянном доме.

Совет. Нужно помнить, что не только кабель, но и вся пускорегулирующая и защитная аппаратура выбирается по длительно допустимому (рабочему) току.

Тип и марка кабеля по условиям прокладки

Самый распространённый и рекомендуемый кабель для прокладки в жилых помещениях, это кабель ВВГ. Если требуется прокладка кабеля по сгораемому основанию и под перекрытием, то необходимо применять кабель ВВГнгз. Маркировка «нгз» обозначает, что кабель не горючий и с заполнителем. В последнее время широко используется аналог кабеля ВВГнгз, кабель NYM. У него улучшенные эксплуатационные характеристики. Он отрицательно относится к воздействию прямых солнечных лучей, поэтому рекомендуется для прокладки внутри жилых и административных зданий и помещений.

Варианты заземления

Заземление служит для защиты человека от вредного воздействия электрического тока, если напряжение бесперебойное. Суть заключается в том, что при прикосновении человека к поврежденному участку цепи, и тем самым попадая под опасное напряжение, электрический ток идёт по наименьшему сопротивлению. В данном случае выполняют заземление с наименьшим сопротивлением, чтоб электрический ток пошёл не через вас, а через систему заземления в землю. Но для этого систему заземления необходимо выполнить в соответствии с правилами.

Контур заземления

Если на участке возле вашего дома хватает площади для контура заземления, то необходимо его выполнить. В данном случае, в землю вбиваются как минимум три вертикальных электрода, длиной не менее 2 м. Расстояние между ними должно быть не меньше, чем их сама длина. Вбиваться они должны в траншею, глубина которой должна быть не меньше 0.5 м.

При помощи горизонтальных металлических стержней они соединяются при помощи сварки и выводятся к зданию, после чего подводятся к вводному устройства дома. После монтажа заземления измеряют сопротивление тока. Если оно не соответствует, то забивают дополнительные электроды до тех пор, пока сопротивление заземления не будет доведено до нужного показателя.

Модульное заземление

Если не хватает площади для контура, часто выполняют модульное (точечное) заземления. В последнее время модульное заземление стало популярным, и не только из-за нехватки площади. Вбивается вручную или при помощи перфораторов в землю специальный электрод на глубину до 15 – 25 м. Одновременно с этим измеряется сопротивление.

Схема электрополитического заземления

Внимание! В частных домах и дачах при бытовом напряжении 220 Вольт / 380 Вольт сопротивление должно быть не более 30 Ом. Если оно не соответствует этому показателю, то заземление на вашем участке не защитит вас от опасного действия электрического тока, так как оно не больше, чем просто обыкновенное железо, бездарно закопанное в землю.

На этом видео можете посмотреть, как правильно делать модульное заземление при подводе электричества к дачному дому

Помните, что работы, связанные с оборудованием системы энергоснабжения, должны выполняться только квалифицированными специалистами!

0 0 голоса

Рейтинг статьи