Автономне електропостачання будинку своїми руками

Автономне електропостачання будинку своїми руками

Автономне електропостачання будинку - це забезпечення необхідної кількості електроенергії для житлового приміщення або заміської ділянки без перебоїв живлення та перепадів подачі напруги. Питання про самостійне створення автономної системи електропостачання є актуальним для людей, які проживають далеко від міського життя.

Така потреба може виникнути з цілої низки причин:


  • складність підключення до вже існуючої мережі електропостачання;
  • відсутність стабільності напруги, що подається;
  • перебої харчування.

Електроенергія, необхідна для нормальної життєдіяльності в заміському будинку, повинна вироблятися нескінченно, незалежно від зовнішніх факторів. При виборі джерела енергії перевагу слід віддати відновлюваному і нешкідливому для навколишнього середовища і людей варіанту.

Вимоги до автономного електропостачання

Автономне електропостачання приватного будинку залежить від сумарної потужності споживачів електроенергії та характеру їх "потреб". Найчастіше, до числа енергоспоживачів відносяться:

  • система опалення будинку;
  • холодильне обладнання;
  • кондиціонування;
  • різна велика і дрібна побутова техніка;
  • насосне обладнання, що забезпечує подачу води від свердловини або колодязя.

Будь-який вид споживача електроенергії має свою потужність. Однак вимоги, що пред 'являються до мережі електроживлення у всіх одні. Це, в першу чергу, стабільність поданої напруги і його частота. Для багатьох споживачів також важлива синусоїдальність форми змінної напруги.

Наступним етапом є визначення необхідної сумарної потужності, яку має забезпечити автономне електропостачання будинку, а також технічні характеристики електроживлення. Фахівці рекомендують завищувати сумарну потужність на 15-30%. Це робиться з метою забезпечення зростання споживання електроенергії в подальшому.

Далі слід визначитися з технічними характеристиками, на основі яких буде будуватися система автономного електропостачання будинку (САЕ). Вони залежать від того, яку функцію буде виконувати САЕ: повністю автономне енергопостачання або резервне джерело живлення. Якщо система відіграє роль "підстраховки" подачі енергоресурсів, необхідно встановити тривалість роботи САЕ в період відсутності централізованого енергопостачання.

Важливим фактором при плануванні системи автономного електропостачання приватного будинку є фінансові можливості домовласника. Бюджет проекту визначає, наскільки дорогим буде обладнання, що купується, і яка частина робіт підлягає виконанню своїми руками. Відомо, що самостійне виконання робіт обійдеться значно дешевше, ніж оплата послуг фахівців, які залучаються з боку. При цьому варто враховувати наявність необхідного обладнання та навички роботи з ним, а також рівень технічної освіти домовласника.


Гідності

Однією з основних переваг САЕ є відсутність плати за споживання енергії. Це вагома економія в умовах заміського життя. Автономне електропостачання будинку, на відміну від централізованого, не має будь-яких соціальних норм споживання енергії.

Якість електроенергії залежить від правильного підрахунку сумарної потужності на стадії проектування системи і введення потрібного обладнання в експлуатацію. Завдяки цьому, не виникає ризик перепадів напруги або відключення електрики. Не варто побоюватися, що різкий стрибок потужності виведе з ладу домашню техніку. Якість і кількість електроенергії буде саме такою, яка була запланована спочатку, а не такою, яку здатна виділити найближча підстанція.

Обладнання САЕ досить надійне і рідко виходить з ладу. Ця перевага зберігається при належному догляді і правильній експлуатації всіх елементів системи.

Розробляються спеціальні програми, завдяки яким існує можливість продажу надлишків електроенергії державі. Однак про це варто подумати заздалегідь (на стадії проектування САЕ). Для цього доведеться підготувати дозвільну документацію, яка підтверджує, що обладнання виробляє електроенергію заявленої якості і в певній кількості.

Автономне електропостачання будинку має ще одну безсумнівну перевагу: повна незалежність. Яка б не була вартість споживаної електрики, у домовласника завжди будуть власні енергоресурси.

Автономне електропостачання заміського будинку: недоліки

Незважаючи на безліч переваг, САЕ має ряд мінусів, серед яких не тільки дороге обладнання, але і високі витрати на його експлуатацію. Перед вибором приладів і матеріалів слід ретельно все розрахувати, для того щоб обладнання не вийшло з ладу раніше, ніж встигло окупитися.

Якщо автономне електропостачання приватного будинку з якихось причин перестало функціонувати, не слід чекати чергову бригаду електриків з місцевої підстанції. Про все доведеться подбати самостійно - викликати фахівців і оплатити послуги з ремонту САЕ. Для того щоб цього не сталося і обладнання прослужило якомога довше, слід регулярно запрошувати фахівців для профілактичного огляду та технічного обслуговування автономного електропостачання будинку.


Вибір альтернативного джерела енергії

Головна проблема автономного електропостачання будинку - вибір альтернативного джерела енергії, яких на даний момент не так вже й багато. Найбільш поширеними вважаються такі види:

  • бензинові та дизельні генератори;
  • сонячні батареї;
  • вітрова енергія;
  • гідроелектроенергія;
  • акумулятори.

Кожне з цих джерел володіє певними характеристиками і особливостями, з якими слід уважно ознайомитися.

Генератори

Це найбільш простий і дешевий спосіб забезпечення будинку необхідною кількістю електроенергії. Пристрій працює за принципом спалювання палива. Якщо мова йде про автономне електропостачання будинку, генератор передбачає створення достатньої бази для зберігання палива. У запасі має знаходитися як мінімум 200 л дизельного палива, бензину або інших горючих речовин. В даному випадку вигідно відрізняються газові генератори. Для їх безперебійної роботи потрібне підключення до газопроводу, і проблема зі зберіганням палива відпадає автоматично.

Сонячні елементи

Автономне електропостачання будинку на сонячних батареях - досить поширене явище в західних країнах. Існує кілька методів перетворення сонячної енергії на електрику:

  1. Фото-вольтові клітини - використовуються для концентрації сонячної енергії. За допомогою спеціальних дзеркал сонячні промені генеруються в певному напрямку або нагрівають рідину, що проходить через парові турбіни електрогенератора (теплового двигуна).
  2. Фото-осередки - енергія, накопичена фотоелементами на даху будинку, є постійним струмом. Для того щоб її можна було використовувати в домашньому господарстві, вона підлягає обов 'язковому перетворенню в змінний струм.

Автономне електропостачання будинку своїми руками з використанням сонячних батарей є найбільш ефективним і економічним варіантом. Дане обладнання служить близько 40 років. Однак залежно від погодних умов подача електрики протягом дня може перериватися.


Вітрова енергія

Якщо погодні умови не дозволяють використовувати сонячні батареї, альтернативним варіантом може стати енергія вітру. Вона береться через турбіни, розташовані на високих вежах (від 3 м). Автономні вітряки перетворюють енергію за допомогою встановлених інверторів. Головною умовою є наявність постійного вітру зі швидкістю не менше 14 км/год.

Гідроелектроенергія

Якщо поблизу заміського будинку розташована річка або озеро, можна скористатися водяними джерелами енергії. Гідроелектроенергія в невеликих масштабах є найбільш реальним і вигідним варіантом автономного електропостачання будинку. Використання однієї турбіни не вважається екологічно і соціально небезпечним явищем. Мікротурбіни прості в експлуатації і мають довгий термін служби.

Акумулятори

Для повноцінного електропостачання будинку даний варіант не підходить. Акумулятори використовуються в якості аварійної подачі електроенергії або як доповнення до альтернативних джерел енергії. Принцип роботи досить простий - поки в мережі є електрика, батареї заряджаються, якщо подача електроенергії переривається, акумулятори віддають енергію через спеціальний інвертер.

Схема автономного електропостачання будинку

Загальна схема САЕ складається з послідовно розташованих елементів:

  1. Первинного джерела електроенергії - можуть бути використані вищеописані сонячні батареї, генератори, що працюють на різних видах палива та інші.
  2. Зарядного пристрою - перетворює напругу від первинного джерела до величин, необхідних для забезпечення нормальної роботи акумулятора.
  3. Акумуляторної батареї - використовується для накопичення і віддачі енергії.
  4. Інвертора - призначений для створення потрібної напруги.

Всі ці елементи є невід 'ємною частиною автономного електропостачання будинку, і працювати один без одного не можуть.


Монтаж САЕ

Виконати автономне електропостачання будинку своїми руками досить просто. Для цього знадобляться складові: кілька акумуляторів, які для збільшення ємності підключаються за паралельною схемою, зарядний пристрій та інвертор. При наявності електроенергії в мережі, акумулятори накопичують енергію від зарядного пристрою. Якщо електроенергія відключається, акумулятори забезпечують подачу електроресурсів за допомогою інвертора.

Виробники пропонують широкий асортимент інверторів, розрахованих на споживачів з певною потужністю. Від цих показників залежить кількість електроприладів, які можуть працювати від цього джерела. Чим більша кількість техніки в будинку, тим більше повинна бути сумарна ємність акумуляторів. При неправильному підборі ємності, батареї будуть швидше розряджатися.

Це найбільш поширені варіанти створення автономного електропостачання будинку. Вартість таких систем досить велика, особливо якщо враховувати витрати на паливо для генераторів. Найбільш прийнятними в цьому плані вважаються безкоштовні джерела енергії, такі як сонце, вітер і вода. Коштує таке обладнання значно дорожче, проте воно швидко окупається і служить багато років. Монтувати САЕ своїми руками досить просто. Потрібно чітко дотримуватися інструкції і дотримуватися схеми.