Autonomní zdroj energie: doporučení pro výběr autonomního zdroje energie. Optimální systém autonomního napájení doma

Autonomní napájení - aktuální téma Pro Rusko. Ve většině malých sídel dosáhly stávající sítě vysokého stupně poškození a nemohou poskytovat elektřinu všem spotřebitelům. Zklamavější jsou také údaje – 60 % země nelze v zásadě připojit k síti. Majitelé soukromých domů a chat jako první pociťují nedostatek energie. Nejsou ale jediní, kdo to potřebuje. Meteorologické stanice, farmy, mobilní základnové stanice, vědecké stanice atd. čelí tomuto problému.

Dříve autonomní napájení Domy byly vybaveny benzinovými generátory. Toto řešení však není optimální, protože generátory vyžadují neustálé doplňování paliva, potřebují pravidelnou údržbu a jejich životnost není tak dlouhá, jak bychom si přáli. Další znatelnou nevýhodou je špatná kvalita výstupního proudu.

Střídače jako zdroj autonomního napájení pro soukromý dům

Připojení výkonových střídačů s nabíječkami a prostornými bateriemi ke generátoru, které fungují jako zdroj autonomního napájení soukromého domu na vysoké úrovni, může výrazně zlepšit výkon systému.

V tomto případě generátor nepracuje celý den, ale pouze po dobu nezbytně nutnou k dobití baterie. Ostatní hodiny všechny systémy venkovský dům fungují z energie baterie, která je invertorem přeměněna na střídavý proud s čistou sinusovkou.

Jakmile jsou baterie vybité, invertor opět zapne generátor a dodává střídavý proud do zátěže a zároveň doplňuje nabití baterie. Autonomní napájení, organizované podle tohoto principu, zajišťuje spolehlivý provoz zařízení, protože přepínání mezi napájením zátěže z baterií a generátoru probíhá automaticky.

Provoz všech zařízení je regulován invertorem, který lze ovládat speciálními proprietárními systémovými ovladači. Systém můžete naprogramovat zadáním několika možností vývoje scénáře:

• generátor se zapne, když úroveň napětí nebo úroveň nabití baterie klesne;
• připojení generátoru může být také spojeno se zvýšením zátěže;
• Autonomní napájení z generátoru lze naprogramovat na určité hodiny (např. lze povolit provoz ve dne a zakázat v noci).

Použití střídačů a baterií umožňuje prodloužit životnost generátoru a snížit náklady na údržbu zařízení, což výrazně snižuje náklady na nákup paliva a údržbu. V tomto případě není nutná údržba součástí invertorového systému.

Provoz střídačů s alternativními záložními zdroji energie

Moderní střídače spolu s bateriemi umožňují zajistit autonomní provoz všechny domácí spotřebiče pomocí alternativních zdrojů energie. Hybridní systém v tomto případě zahrnuje kromě generátoru solární panely a větrný generátor. Také systém záložního napájení může fungovat pouze s obnovitelnými zdroji energie.

Baterie mohou akumulovat energii ze slunce nebo větru pomocí speciálních regulátorů nabíjení ve chvílích, kdy je k dispozici. Když je úroveň nabití baterií dostatečná, měniče převádějí stejnosměrný proud baterií na střídavý proud s čistou sinusovkou, který slouží k udržení provozu domácích spotřebičů a zařízení.

Další možností využití střídačů je vybudování systémů nepřerušitelného napájení v situacích, kdy existuje připojení k síti, ale není stabilní. V této situaci se autonomní zdroj energie na bázi střídačů s bateriemi a solárních panelů využívá nejen při vymizení napětí ve stacionární síti, ale také pro přednostní využití solární energie za účelem úspory síťové elektřiny.

Střídače řady Victron Phoenix Inverter s výkonem od 1,2 kVA do 5 kVA se dobře hodí pro práci s alternativními zdroji energie: solárními panely a větrnými generátory.

Střídač řady Victron Phoenix je profesionální technické zařízení pro konverzi stejnosměrný proud do proměnné. Navrženo pomocí hybridní RF technologie, je navrženo tak, aby vyhovovalo nejvyšším nárokům. Jeho funkcí je zajistit napájení jakéhokoli autonomního napájecího systému s nutností získat Vysoká kvalita proudový výstup se stabilním napětím ve formě čisté sinusovky. V každodenním životě vyžadují čisté sinusové napětí takové spotřebiče, jako je plynový kotel, lednička, mikrovlnná trouba, TV, pračka A tak dále.

Plně autonomní napájení soukromého domu s různými domácími elektrickými spotřebiči vyžaduje jak vysoce kvalitní napětí, tak schopnost měniče vyrovnat se se startovacími proudy obtížných zátěží (kompresor chladničky, motor čerpadla atd.). Funkce SinusMax střídače Phoenix může tuto potřebu splnit. Poskytuje dvojnásobnou krátkodobou přetížitelnost systému. Jednodušší a dřívější technologie konverze napětí to nedokážou.

Spotřeba invertoru:

• při volnoběhu: od 8 do 25 W v závislosti na modelu;
• v režimu vyhledávání zátěže: od 2 do 6 W je tento režim doprovázen pravidelnou aktivací systému každé dvě sekundy na krátkou dobu.
• na stálé zaměstnání v režimu úspory energie (AES): od 5 do 20 W.

Autonomní napájecí systémy umožňují vlastní management a monitorování prostřednictvím připojení měniče k počítači. Pro své měniče vyvinula společnost Victron Energy software VEKonfigurovat. Připojení se provádí přes rozhraní MK2-USB.

Střídače Phoenix Inverter a Phoenix Inverter Compact mohou pracovat jak v paralelní konfiguraci (až 6 střídačů na fázi), tak i ve 3fázovém. Optimální v poměru cena/kvalita jsou vhodné nejen pro domácí použití, ale i pro autonomní napájení vozidel a mobilních komplexů.

Autonomní napájecí systém pro soukromý dům

Autonomní napájecí systém pro domácnost může zahrnovat nejen střídač a alternativní zdroje energie, ale také generátor. Invertorový systém zapne generátor, pokud je třeba dobít baterie. Ke spuštění generátoru můžete použít buď vestavěné invertorové relé nebo relé sledování baterie BMV-700. Po dosažení požadované úrovně nabití se generátor vypne. Poté začnou baterie opět dodávat energii do zátěží. Toto schéma umožní plně zajistit elektřinu vzdálený domov i při dočasné nepřítomnosti slunce nebo větru.

Baterie pro autonomní napájení

Společnost Vega nabízí olověné akumulátory pro autonomní napájení od osvědčených značek:

Tyto baterie jsou vyrobeny technologií GEL, jsou odolné proti hlubokému vybití, nevyžadují údržbu ani dolévání vody a mají velké množství cyklů než baterie AGM.

Při správně zvoleném systému a zajištění vybití ne více než 50% může životnost baterie dosáhnout cca 1000 cyklů. Instalací takového systému doma nebo v kontrolovaném zařízení se přesvědčíte o jeho bezvadné službě po mnoho let.

• Možnosti pro základní systémy záložního napájení s invertorem PracticVolt založené na střídačích Victron Energy

Cena: 41 236 rub.

Doporučeno pro nepřetržité napájení plynového kotle a oběhových čerpadel venkovského domu, chaty nebo jiného zařízení se zatěžovacím výkonem do 800 VA. Systém PracticVolt obsahuje invertor Victron a vysokokapacitní bezúdržbové baterie.

Cena: od 110 335 rublů.

Doporučeno pro nepřetržité napájení plynových kotlů, oběhových čerpadel a domácí přístroje venkovský dům, chata nebo jiné objekty se zatěžovacím výkonem až 1600 VA. Systém PracticVolt obsahuje invertor Victron a vysokokapacitní bezúdržbové baterie.

Cena: od 174 827 rub.

Doporučeno pro nepřetržité napájení elektrických spotřebičů a domácích spotřebičů ve venkovském domě, chatě nebo jiných zařízeních se zátěží do 5000 VA. Systém PracticVolt obsahuje invertor Victron a vysokokapacitní bezúdržbové baterie.

Cena: od 449 886 rub.

Tři roky jsem musel žít ve venkovském domě bez centralizovaného napájení a během této doby se mi podařilo zavést autonomní energetický systém, který mé rodině umožňuje žít a pracovat v kteroukoli roční dobu.

V moderní život mnozí se snaží stavět venkovské domy a pokud je to možné, tráví tam více času. Energetický sektor na předměstích se přitom rozvíjí špatně, zařízení jsou ve velmi opotřebovaném stavu, kradou se dráty, odstávky na dobu neurčitou (zpravidla, kdy je to nejvíc potřeba) se staly běžnou záležitostí .

Prognóza vývoje situace je nejspíš pesimistická - situace se bude jen zhoršovat, a elektřina zdražovat...

Pro ty, kteří nechtějí čekat "u moře počasí", tento materiál je adresován a doufáme, že se najdou stejně smýšlející lidé. Zde je několik myšlenek a popis toho, čeho bylo dosaženo.

Problém autonomního napájení lze vyřešit dvěma zásadně odlišnými způsoby:

• instalace nepřetržitě (v případě potřeby) v provozu, která zajišťuje všechny potřeby elektřiny;
• vytvoření integrovaného napájecího systému, který může zahrnovat elektrárnu, ale fungující pouze v případě potřeby většího výkonu nebo vyčerpání jiných zdrojů energie.

První metoda má tu výhodu, že odpadá nutnost řešit mnoho problémů a umožňuje použití standardu technická řešení, ale má několik kontraindikací:

• potřebujete elektrárnu, která má dlouhou životnost, nízkou spotřebu paliva, je navržena pro nepřetržitý provoz v bezobslužném režimu, nevytváří rádiové rušení, hluk a vibrace, a proto je drahá (i když některé z těchto problémů mohou být negovat na vlastní pěst);
• je vyžadován sklad paliva a zároveň je ohnivzdorný;
• Pro instalaci elektrárny potřebujete speciální místnost, která umožňuje částečně skrýt nedostatky dostupných elektráren, tzn. mít dobrý základ, tlusté stěny, odsávací ventilace, výfukové potrubí vedoucí do nebe;
• pro eliminaci nepříjemné pachy Je vhodné instalovat dostatečně vysoké výfukové potrubí, ale při jeho provozu v zimní čas vznikne problém, že se většina potrubí neohřeje nad rosný bod a následkem toho po zastavení elektrárny voda nashromážděná v potrubí zamrzne a potrubí uzavře.

Tento problém lze vyřešit instalací vypouštěcího ventilu na spodním bodě potrubí, ze kterého bude odváděn kondenzát před vypnutím elektrárny a/nebo zajištěním tepelné izolace celého potrubí.

Náklady na palivo můžete snížit přepnutím elektrárny z kapalného paliva na plynné palivo, čímž se současně sníží toxicita výfukových plynů, ale tato metoda je použitelná pouze pro čtyřdobé motory.

Všechny výše uvedené úvahy byly použity při instalaci elektrárny AB-4, která je v mnoha ohledech horší než importovaná, ale má také velké výhody: nízká cena, nenáročné provozní podmínky, dlouhá životnost, dostupné náhradní díly - je založeno na motoru (nebo spíše 1/2) od 30 – silných „Záporožců“. Na AB-4 lze snadno namontovat autostartér a baterii, což má za následek pohodlnou elektrárnu, kterou může nastartovat i dítě. AB-4 byl instalován v přístavbě garáže a část proudu chladícího vzduchu (je chlazený vzduchem) je v zimě přiváděna do garáže. Výfukové potrubí 3/4″ je připojeno k elektrárně kusem vlnité trubky z nerezové oceli a na stěně místnosti před potrubím je namontován tlumič výfuku automobilu. Propan se používá jako palivo v 50 litrových lahvích. Výkon AB-4 je dostačující pro provoz jakéhokoli elektrického nářadí, včetně elektrického svařování. Ale nepoužívá se pořád, protože... Přes všechny triky je hladina hluku stále patrná, zejména večer v létě a v zimě, když jsou okna a dveře zavřené, není v domě nic slyšet. Navíc ve skutečnosti takový výkon není potřeba pořád a používat elektrocentrálu prakticky na volnoběh je velmi nepraktické - stále dochází k opotřebení a účinnost bývá nulová.

Proto jsem implementoval složitější možnost odpovídající druhé metodě.

Nejprve byly zpochybněny některé existující stereotypy:

1. Proud by měl být proměnné. Toto prohlášení si vynutili výrobci elektrických zařízení v době, kdy jediným způsobem změny napětí bylo použití transformátoru. Nyní, když má většina zařízení beztransformátorové napájecí zdroje, nezáleží na tom, zda jsou napájeny stejnosměrným nebo střídavým proudem. Nejjednodušší způsob, jak zkontrolovat, zda je vaše zařízení vhodné pro napájení stejnosměrným proudem, je ujistit se, že je k dispozici automatické napětí, nebo se zeptat odborníka. Pro stejnosměrný proud jsou samozřejmě ideální všechny žárovky, elektrická topná zařízení a zařízení s komutátorovými motory. Po pečlivém přezkoumání dostupných domácí přístroje, uvidíte, že problémy vznikají pouze s asynchronní motory, zářivky, televize (součást demagnetizačního systému kineskopu) a chladničky. Všechny tyto problémy jsou překonatelné. A proto jsem ve svém domě položil dvě elektrické sítě: konstantní a střídavý proud. Oba jsou na 220 voltů. Výsledkem je, že všechna osvětlení a ta zařízení, která byla schopna být přizpůsobena pro stejnosměrný proud, jsou připojena k prvnímu a zbytek - k druhému a pracují pouze za přítomnosti střídavého napětí, tj. když elektrárna běží. Toto schéma umožnilo použít 12V dobíjecí baterie s kapacitou 7 Ah z těch, které se používají v zaručených napájecích zařízeních pro počítače k ​​ukládání elektřiny. Jsou instalovány dvě sady po 17 z nich. Baterie tohoto typu jsou bezúdržbové, utěsněné a nebojí se úplného vybití a zamrznutí. Vyvíjejí proud až 30 ampér, což při 220 voltech dává velmi slušný výkon. Elektřina v nich uložená mi vystačí s rozumnou úsporou na pár dní. Ale přesto raději elektrárnu jednou denně na dvě až tři hodiny spouštím a baterii dobíjím. Zároveň můžete provádět mnoho prací, které vyžadují střídavý proud.
2. Druhá mylná představaže chladnička musí být elektrická. Ve skutečnosti se v SSSR dokonce sériově vyráběly ledničky poháněné domácím plynem – propanem. Na jejich základě byly také vyrobeny elektrické chladničky absorpčního typu: „Morozko“, „Iney“, „Ladoga“ atd. Jediný rozdíl byl v tom, že místo miniaturního hořáku byl instalován elektrický ohřívač. Pokud si takovou ledničku vezmete, vyndejte ji z ní topné těleso, nainstalujte zapalovač z ohřívače vody a veďte výfukové potrubí otvorem, kde je instalován přepínač režimu, získáte vynikající plynovou chladničku, která spotřebuje asi jednu 50 litrovou propanovou láhev na dva měsíce nepřetržitého provozu. Samozřejmě musíte vyvést výfukové potrubí ven a dodržovat další protipožární opatření.
3. Třetí mylná představa: pomocí převodníků DC napětí ve střídavém proudu - střídače pro napájení celé sítě střídavým proudem přináší více problémů než potěšení. Je to dáno tím, že v současnosti vyráběné měniče jsou vyráběny zpravidla se zvýšením napětí z 12/24 voltů na 220V. V důsledku toho bude nutné energii ukládat do autobaterií se všemi jejich nevýhodami (Pozn. solarhome: zde autor nemá tak úplně pravdu - není vůbec nutné používat autobaterie). Takové měniče s dostatečným výkonem jsou extrémně drahé a nezvládnou libovolné zatížení (například lednička) (Poznámka solarhome: také kontroverzní tvrzení – nyní existují střídače pro jakýkoli účel ve velmi širokém cenovém rozpětí), ostatně ať píšou v reklamních prospektech cokoli, jejich výstupem není sinusové napětí, ale pravoúhlé impulsy, se kterými se řada elektromotorů chová velmi špatně. (Pozn. solarhome: také kontroverzní tvrzení – nyní existují měniče pro jakýkoli účel ve velmi široké cenové relaci a nesinusové měniče se postupně stávají minulostí). A hlavně – v podmínkách venkovských oblastí v oblasti se špatným příjmem televize vám i nepatrné rušení způsobené měničem znemožní sledování televize (a všech vašich sousedů). Proto jsem musel upustit od používání měničů všude, kde to bylo možné, a pokud nebylo jiné cesty, instalovat domácí beztransformátorové měniče 220 - 220, pracující pro jednu konkrétní zátěž, a ne pro celou síť. Jsou levné a neruší.
4. Systém demagnetizace kineskopu v moderních televizích a počítačových monitorech není potřeba každý den. Tato zařízení, stejně jako samotné počítače, fungují perfektně na stejnosměrný proud a demagnetizační smyčku je nutné vypnout instalací přídavného páčkového spínače. Lze jej zapnout, když je televizor napájen střídavým proudem, a vypnout, když je konstantní (Pozn. solarhome: tento problém je zjevně také prakticky minulostí, neboť televize a monitory na kineskopech se již prakticky nepoužívají - nahradily je monitory z tekutých krystalů, rovněž napájené konstantním napětím).

Pro konečnou představu o vytvořeném systému je nutné jej doplnit solární baterií. Pravda, tyto části vyžadují více práce, ale stále plní svou funkci.

Větrný generátor nabíjí baterii nepřetržitě (když je vítr), takže o víkendu je baterie plně nabitá. Větrný generátor byl vyroben zcela nezávisle, protože vše, co průmysl nabízí, s sebou nese touhu po gigantismu a je špatně přizpůsobeno životu (Poznámka: nyní tomu tak není - můžete najít levné a kvalitní čínské výrobky, které jsou mnohem efektivnější než kolotočový větrný mlýn vyrobený autorem článku). Proto je větrné kolo vyrobeno jako karusel ze sklolaminátu epoxidová pryskyřice a jeho rozměry jsou malé - 1 * 1,5 m. Takové kolo zvládne vyrobit a namontovat každý technicky vzdělaný člověk. Nevytváří odrazy rádiových signálů a šum. Místo montáže – hřeben střechy – je nejméně přístupné zvenčí a nejvíce přístupné větru. V budoucnu bude několik kol stát vedle sebe. Malý rozměr kola určuje jeho nízký výkon, ale také nízký zatížení větrem do krokví a absence vibrací. Výkon odebíraný z kola je samozřejmě malý - v průměru asi 30 W, ale to je průměr - výkon závisí na třetí mocnině rychlosti větru. Dvojnásobná rychlost větru – osminásobek síly. A nesmíme zapomenout, že generátor neslouží k napájení, ale pouze k nabíjení baterie. Jako generátor se používá přeměněný automobilový generátor, ve kterém jsou místo budicích vinutí permanentní magnety a vinutí statoru je převinuté tenkým drátem. To umožňuje získat přijatelnou účinnost, protože velmi významný výkon není vynaložen na buzení. Výsledné napětí, které se velmi mění v závislosti na rychlosti větru, je usměrněno a převedeno na napětí 220 voltů. Větrné kolo je spojeno s generátorem pomocí stupňovité převodovky 1:5 a to je velký nedostatek. Chtěl bych generátor předělat tak, že do něj nainstaluji výkonnější magnety „vzácné zeminy“ a pokud možno zvýším počet pólů, pak můžete získat vyšší účinnost a efektivní práce při velmi slabém větru bez převodovky. (pozn. místo - místo turbíny rotačního typu je lepší použít turbínu typu Savonius, případně vrtuli - v druhém případě se snadno obejdete bez převodovky a výrazně zvýšíte efektivitu využití energie větru - téměř 2 krát)

Solární baterie může dobře doplňovat větrný mlýn pro stejné účely, ale stále má stejné problémy: to, co se nabízí, je velmi drahé a má nízké napětí. Experimenty s 12voltovou nízkoenergetickou baterií ukázaly, že při bezmračné obloze můžete počítat s 0,1 ampérem při 12 voltech, což je při instalaci 20 ks docela dost. takové baterie, ale kde je mohu získat za cenu, která je rozumná z pohledu kupujícího? (cca solarhome - od napsání tohoto článku se situace radikálně změnila - najdete jakýkoli solární systém za přijatelnou cenu)

Výše uvedené úvahy a výsledky experimentů ukazují, že s určitými obtížemi lze problém vyřešit i v řemeslných podmínkách, jen je třeba se odpoutat od tradičních představ. Nejedná se samozřejmě o sériové vzorky, ale svou práci plní již řadu let.

Na závěr bych rád připomněl, že dle mého názoru velké číslo nezávislí odborníci i já, situace v energetice se bude neustále komplikovat a podíl autonomie nikomu neuškodil.

pokračovat ve čtení

Docela často nastává situace, kdy je místo pro stavbu soukromého domu ve všech ohledech prostě ideální, ale zároveň neexistuje možnost připojení k centralizovaným. Zvláště akutní se stává otázka poskytování elektřiny, bez níž není normální fungování moderních zařízení možné. Proto nejlepší cesta ven z takové situace budou autonomní napájecí systémy zajišťující úplnou nezávislost na centrálním elektrické sítě, bez poškození životního prostředí.

Použití autonomních systémů bude mnohem levnější než položení nového elektrického vedení, které vyžaduje značné materiálové náklady. Autonomní zdroj energie je kompletním majetkem majitele domu. Při pravidelné údržbě se dá používat dlouhodobě.

Autonomní napájecí systémy pro soukromý dům

Autonomní inženýrské sítě jsou široce používány v soukromých domech. Vlastní vodovodní, kanalizační a topný systém zajišťuje úplnou nezávislost na místních inženýrských sítích. Problematika poskytování elektrické energie je mnohem obtížněji řešitelná, ale správným přístupem s využitím alternativních zdrojů energie lze tento problém poměrně snadno překonat. Existuje několik možností pro autonomní napájení, z nichž každá je nejvhodnější pro konkrétní provozní podmínky, včetně solární systémy zdroj elektřiny

Všechny autonomní systémy mají stejný princip fungování, ale liší se ve svých výchozích zdrojích elektřiny. Při jejich výběru se zohledňují různé faktory včetně provozních nákladů. Například benzínové nebo naftové generátory neustále vyžadují palivo. Jiné, podmíněně související s tzv. perpetum mobile, nepotřebují nosiče energie, ale naopak jsou samy schopny vyrábět elektřinu přeměnou energie slunce a větru.

Všechny autonomní napájecí zdroje podle celkově jsou si podobní běžné zařízení a princip fungování. Každá z nich obsahuje tři hlavní jednotky:

• Měnič energie. Představují solární panely nebo kde se přeměňuje energie slunce a větru elektřina. Jejich účinnost do značné míry závisí na přírodních podmínkách a počasí v dané oblasti – sluneční aktivitě, síle a směru větru.
• Baterie. Jsou to elektronádoby, které ukládají elektřinu aktivně generovanou za optimálního počasí. Čím více baterií je, tím déle lze akumulovanou energii využívat. Pro výpočty se používá průměrná denní spotřeba elektrické energie.
• Ovladač. Provádí řídicí funkci pro distribuci generovaných energetických toků. V zásadě tato zařízení monitorují stav baterií. Když jsou plně nabité, veškerá energie jde přímo ke spotřebitelům. Pokud regulátor detekuje vybitou baterii, pak se energie přerozdělí: část jde ke spotřebiteli a druhá část se spotřebuje na nabíjení baterie.
• Střídač. Zařízení pro přeměnu stejnosměrného proudu 12 nebo 24 voltů na standardní napětí 220 V. Střídače mají různé výkony, za které se bere celkový výkon současně pracujících spotřebičů. Při výpočtech je nutné dát určitou rezervu, protože provoz zařízení na hranici jeho možností vede k jeho rychlý odchod mimo provoz.

Existují různé autonomní napájecí zdroje pro venkovský dům, hotová řešení které jsou doplněny o různé prvky v podobě propojovacích kabelů, předřadníků pro odvádění přebytečné elektřiny a dalších komponenty. Pro správná volba jednotky, měli byste se blíže seznámit s každým typem alternativního zdroje energie.

Generátory a minielektrárny

Generátorové soustrojí a minielektrárny jsou široce používány a poskytují autonomní napájení domácnosti, zejména tam, kde vůbec neexistují žádné centralizované elektrické sítě. Při správném výběru jednotky je výstupní napětí schopno plně zásobovat zařízení elektřinou. Hlavním faktorem normální operace zařízení je jeho soulad s elektrickými parametry připojených spotřebičů.

Autonomní elektrárny plní zpravidla dvě hlavní funkce. Slouží jako zdroj záložního napájení při výpadku proudu nebo zásobují objekt elektřinou průběžně. V mnoha případech tato zařízení poskytují kvalitnější napájení než centrální síť. To je velmi důležité při použití vysoce citlivých zařízení, jako jsou plynové topné kotle, lékařské vybavení a další zařízení.

Velký význam má výkon generátorů, jejich produktivita a schopnost pracovat po dlouhou dobu bez odstávky. Nízkoenergetická zařízení patří do kategorie elektrických generátorů, zatímco složitější a výkonnější konstrukce jsou považovány za minielektrárny. Nízkoenergetická zařízení zahrnují generátory schopné vydržet zatížení nepřesahující 10 kW.

Existovat Různé typy generátory, v závislosti na použitém palivu.

1. Benzín. Nejčastěji se používá jako záložní zdroj energie kvůli vysoké ceně paliva a relativně drahé technická údržba. Náklady na benzinové jednotky jsou výrazně nižší než u jiných analogů, což je činí ekonomicky životaschopnými právě jako záložní zdroj při výpadku proudu.
2. Diesel. Mají značnou životnost, mnohem vyšší než jejich benzínové protějšky. Takové zařízení může fungovat déle, a to i při velkém zatížení. Navzdory vysoké ceně jsou dieselové generátory velmi žádané kvůli levnému palivu a nízké údržbě.
3. Plyn. Spolehlivost a účinnost těchto jednotek lze snadno srovnat s benzinovými a naftovými generátory. Hlavní výhodou je jejich nízká cena a čistota prostředí během provozu.

Každá jednotka se skládá z motoru a samotného generátoru. Pro pohodlnější obsluhu jsou všechna zařízení vybavena spínačem zapalování, startérem a baterií, zásuvkami pro připojení spotřebičů, měřící nástroje, palivová nádrž, vzduchový filtr a další prvky.

Baterie a zdroje nepřerušitelného napájení

Jednou z možností při výpadku proudu ve venkovském domě jsou nepřerušitelné zdroje napájení. Jejich použití umožňuje řešit řadu problémů, zejména při krátkodobých výpadcích proudu. Regulace výkonu se provádí pomocí měniče a stabilizátoru. Použití nepřerušitelných zdrojů napájení umožňuje ušetřit důležitá informace na počítači, který by mohl být zničen v případě neočekávaného výpadku napájení.

Složení obsahuje řídicí obvod a invertor, který v podstatě je nabíječka. Na jeho výkonu závisí doba sepnutí a zajištění nepřetržité dodávky elektřiny spotřebiteli. Díky tomu je zajištěno autonomní napájení venkovského domu.

Zvláštní roli má stabilizátor, jehož hlavní funkcí je zvýšit nebo snížit dodávku proudu přicházejícího z hlavní sítě. Při výběru zdroje nepřerušitelného napájení byste proto měli rozhodně vzít v úvahu Specifikace střídač a stabilizátor. Standardní zařízení jsou vybavena stabilizátorem, který může pouze snížit napětí.

NA pozitivní vlastnosti UPS lze přičíst jejich relativně nízké ceně. Pracují tiše a díky tomu se nezahřívají vysoká účinnost ve výši 99 %. Hlavní nevýhodou je dlouhé přepínání na vlastní napájení. Není zde možnost ručního nastavení napětí a frekvence dodávky energie. Během provozu na baterie bude mít výstup napětí nesinusový tvar.

Záložní zdroje se dobře osvědčily ve spojení s počítači a lokální sítě efektivně udržovat jejich výkon. Ukázalo se, že nejvíce nejlepší možnost pro použití speciálně v této oblasti.

Napájení soukromého domu se solárními panely

V soukromí a venkovské domy Solární panely jsou stále běžnější, používají se jako primární nebo záložní zdroje energie. Hlavní funkcí těchto zařízení je přeměna sluneční energie na elektrickou energii.

Existovat různé cesty aplikace stejnosměrného proudu generovaného solárními panely. Může být použit přímo, ihned po výrobě, nebo akumulován v bateriích a spotřebován dle potřeby ve tmě. Kromě toho lze stejnosměrný proud pomocí měniče převést na střídavý proud o napětí 110, 220 a 380 voltů a použít pro různé skupiny a typy spotřebitelů.

Celý systém autonomního solárního napájení funguje podle specifického schématu. Během denního světla vyrábějí elektřinu, která je pak dodávána do regulátoru nabíjení. Hlavní funkcí ovladače je řídit nabíjení baterie. Pokud je jejich kapacita naplněna na 100%, pak je náboj napájen z solární panely zastaví. Střídač převádí stejnosměrný proud na střídavý proud se stanovenými parametry. Když jsou spotřebitelé zapnuti, toto zařízení odebírá energii z baterií, přeměňuje ji a posílá do sítě spotřebitelům.

Solární energie v závislosti na ročním období není konstantní a není vždy považována za hlavní zdroj. Kromě toho se také mění množství denně spotřebované elektřiny různé strany. Při úplném vybití baterií se tedy domácí napájecí systém automaticky přepne ze solárních panelů na jiné záložní zdroje nebo na centrální elektrickou síť.

Díky solárním panelům jsou majitelé domů zcela nezávislí na centrálním napájení. V tomto případě nejsou nutné elektrické sítě a odpadají dodatečné náklady na získání povolení a platby za elektřinu. Tento systém není závislý na výpadcích centralizované dodávky elektřiny, není ovlivněn rostoucími tarify a nejsou zde žádná omezení připojování dalších kapacit.

Solární panely lze použít pro dlouhá doba doba 20-50 let. Vážné finanční investice se provádějí pouze jednou, poté bude systém fungovat a postupně se vyplatí. Veškerý provoz na baterie probíhá plně automaticky. Významnou výhodou je naprostá bezpečnost sluneční energie pro člověka a životní prostředí. Abyste dosáhli požadovaného hospodářského výsledku, musíte zařízení správně vybrat, nainstalovat a uvést do provozu.

Větrné turbíny

Větrná energie se využívá již dlouhou dobu. Jasný příklad jsou plachetnice a větrné mlýny, které jsou minulostí. V současné době se větrná energie opět začala využívat k vykonávání užitečné práce.

Za typického představitele těchto zařízení je považován větrný generátor. Princip činnosti jednotky je založen na otáčení lopatek rotoru namontovaných na hřídeli generátoru proudem vzduchu. V důsledku rotace se ve vinutí generátoru vytváří střídavý proud. Může být spotřebován přímo nebo akumulován v bateriích a použit v budoucnu podle potřeby. Je tak zajištěno autonomní napájení zařízení.

Kromě generátoru obsahuje pracovní obvod regulátor, který plní funkci přeměny třífázového střídavého proudu na stejnosměrný proud. Převedený proud se posílá k nabíjení baterií. Spotřebiče nemůže pracovat na stejnosměrný proud, proto se k jeho další přeměně používá invertor. S jeho pomocí se stejnosměrný proud přemění zpět na střídavý domácí proud o napětí 220 voltů. V důsledku všech transformací se spotřebuje přibližně 15-20 % původně vyrobené elektřiny.

Solární baterie, stejně jako benzinové nebo naftové generátory, lze použít ve spojení s větrnými turbínami. V těchto případech je součástí obvodu navíc spínač automatického přenosu (ATS), který aktivuje záložní zdroj proudu, pokud je hlavní vypnutý.

Chcete-li získat maximální výkon, umístěte větrný generátor by měly být ve směru proudění větru. Většina jednoduché systémy jsou vybaveny speciálními povětrnostními lopatkami připojenými k opačnému konci generátoru. Korouhvička je vertikální lopatka, která otáčí celé zařízení směrem k větru. Ve složitějších a výkonnějších instalacích tuto funkci plní rotační elektromotor, ovládaný snímačem směru.

Pokud jste si jisti svými znalostmi a silnými stránkami a máte spoustu volného času, tak proč ne. Nejčastějším případem, kdy potřebujete vlastní elektřinu průběžně, jsou venkovské domy a letní chaty, kde elektrické sítě vůbec nejsou, nebo je jejich kvalita hnusná. Mohou se objevit i další problémy, jako je vysoká cena připojení k elektrickým sítím nebo byrokratické překážky.

Autonomní dům

Kompletní dodávka elektřiny pro venkovské domy

Nyní v našich průměrných venkovských domech resp venkovské domy průměrná spotřeba energie je cca 200 kW za měsíc. Spotřeba zahrnuje mnoho elektrických zařízení, a mezi nimi jsou i takové, které vyžadují například jídlo 24 hodin denně oběhová čerpadla a elektrické topné kotle, ledničky atd. Generátor proto musí pracovat několik dní a zároveň poskytovat větší výkon v případě potřeby, např. když zapneme mikrovlnnou troubu, rychlovarnou konvici, elektrické nářadí, svářečka A tak dále. To vše lze vypočítat a určit podle výkonu generátoru, ale hned řeknu, že nekupujte levně, protože lakomý platí dvakrát, a pokud nerozumí, utratí peníze za opravy a výměnu určitá zařízení.

Autonomní napájení doma z generátoru

Pro úplnou autonomii musí benzínový nebo naftový generátor poskytovat výkon až 6 kW a pracovat celé dny a jeho zdroje musí být vysoké, jinak se za rok nebo dva generátor opotřebuje a budete muset koupit nový jeden nebo investovat do velká rekonstrukce. Zároveň během této doby stále „sní“ tuny drahého paliva. Počáteční investice je v průměru 50-100 tisíc rublů a následný nákup paliva. No, plusem je, že generátor funguje bez ohledu na počasí a kdy ho potřebujete. Ke generátoru můžete přidat i další vybavení, například řídicí jednotku generátoru a přepínání z centrální rozvodné sítě při výpadku elektřiny.

Generátor + nepřerušitelný zdroj napájení

Také, pokud máte elektrickou síť, ale často mizí a není kvalitní, můžete nainstalovat zdroj nepřerušitelného napájení a dokud bude síť, bude se nabíjet a bude plně připravena čekat, a jakmile elektřina zmizí, zapne svůj střídač a dodá 220 voltů domů. Nabití interních baterií vydrží několik hodin provozu v autonomním režimu, což obvykle stačí na přečkání výpadku proudu. Ale samotný nepřerušitelný zdroj a baterie stojí také slušnou částku, nebudu zde inzerovat konkrétní zařízení, myslím, že si to najdete sami, pokud chcete. Ale výhodou použití generátoru s nepřerušitelným napájením je, že generátor nemusí pracovat neustále, ale potřebuje pouze nabíjet baterie.

Větrné solární elektrárny

Autonomní elektrárna

Na jaře, v létě a podzimní období Slunce většinou stačí a tady stačí spočítat výkon solárních panelů a kapacitu baterií na den a bude to stačit. Pokud máte například 200 kW za měsíc, pak 200:30 = 6,6 kW/den. To znamená, že za den se spotřebuje 6,6 kW a pak budou stačit solární panely o výkonu 1,5 kW a baterie s pracovní kapacitou 7 kW. Pracovní kapacita je kapacita, kterou lze využít bez výrazné ztráty kapacity baterie.

Například u autobaterií to není více než 30 %, u trakčních olověných baterií maximálně 70 %, u alkalických baterií asi 80 % a lifepo4 také 80 %. To znamená, že pokud nainstalujete nejlevnější startovací baterie, tak aby se z nich neustále nabíjelo 7 kW, potřebují plnou kapacitu 21 kW, pak vydrží až tři roky nebo i více. A pokud jsou pokaždé vybité na 50-80%, pak v prvních měsících začnou prudce ztrácet kapacitu a rychle degradovat.

V zimě je v centrální části Ruska a blíže k severu slunce velmi špatné a výkon solárních panelů v zamračených dnech klesá až 20krát a nemohou již nabíjet baterie, pokud se z nich neustále odebírá elektřina. A zde musíte nainstalovat buď větrný generátor, nebo generátor plynu, který vám pomůže nabíjet baterie během těchto období. Současně je samozřejmě výhodnější větrný generátor, protože ke svému provozu nepotřebuje palivo, ale musíte si prostudovat situaci větru ve vaší oblasti, abyste pochopili, jaký výkon větrný generátor potřebuje a zda to má smysl, jinak můžete buďte v klidu po všechny tyto dny - když není slunce, a pak se bez generátoru plynu neobejdete.

Alternativní napájení doma

Mini elektrárna

Ušetřit můžete i na bateriích. Například olověné baterie mají účinnost asi 85-90 %, pokud pracují v nominálním režimu, ale pokud jsou nabíjeny a vybíjeny proudem vyšším než 1:10 kapacity, pak se účinnost nabíjení-vybíjení stává ještě nižší. Stejně tak je to s alkalickými, jejichž účinnost je nejhorší. A pokud používáte lithium-železo fosfátové baterie, pak je jejich účinnost 95-98% a zároveň se příliš nezhoršuje ani při nabíjení a vybíjení vysokými proudy, zatímco baterie jako alkalické a drahé trakční olověné baterie stojí . Úsporou na invertoru a instalací baterií lifepo4 bude přínos v průměru 30 %, což znamená, že budete muset nainstalovat buď o 30 % méně solárních panelů, nebo budete mít o 30 % více energie. Myslím, že je to velmi důležité, zvláště když není dostatek energie a rozpočet je omezený.

Pokud občas potřebujete zapnout něco od 220 voltů, například malé elektrické nářadí, pak můžete samostatně nainstalovat levný měnič s upravenou sinusovkou o výkonu 1 kW a vrtačka, malá bruska atd. pracovat přes to. Ale oběhová čerpadla a chladničky často odmítají pracovat přes levné měniče a zde je lepší okamžitě vzít měnič s čistou sinusovkou na výstupu.

Všichni jsme ale zvyklí na 220 voltů a pokud chcete vše přepnout na 220 voltů, tak si kupte dobrý měnič s výkonovou rezervou a pak zvyšte výkon solárních panelů a kapacitu baterií. Obecně platí, že pokud si koupíte něco pro svůj autonomní systém, tak zde jako nikde jinde platí pravidlo, že lakomý platí dvakrát, a když to na něj nepřijde, vymění zařízení, která selhala. To vše jsem zažil na vlastní kůži a týká se to především baterií, kde je lepší poslat je na skládku za méně než rok.

Výpočet malé elektrárny pro minimální potřeby

Mini elektrárna

Výpočet výkonné elektrárny

Obecně platí, že celá kalkulace by měla vždy začínat kompletní analýzou vašich potřeb a podmínek, abyste neudělali chybu a utratili své peníze co nejracionálněji. Alternativní energie je drahým potěšením a nakonec stále nenahrazuje elektrickou síť, a zde to musíte pochopit a optimalizovat spotřebu energie. Musíte šetřit a přejít na nižší spotřebu energie, a pokud chcete ze zvyku používat elektrické ohřívače, výkonná čerpadla a energeticky náročné domácí spotřebiče, pak je lepší vytáhnout elektrickou síť, jinak vaše vlastní elektrárna stojí hodně, hodně pod milion rublů, a také vyžadují údržbu.

Mnoho vybavení v obytných a domácích budovách závisí na elektřině. Výpadky elektřiny však nejsou ve městech a na předměstích ničím neobvyklým. Pro osady vzdálené od civilizace je problém ještě naléhavější - někdy je prostě nemožné tam nainstalovat elektrickou síť. V takových případech se otázka samostatné generace proudu stává akutní.

Autonomní napájení dokáže zajistit budovám energii v požadovaném množství. V tomto případě nedochází ke zkratům, je zachována stabilita napětí a prakticky nenastávají nouzové situace. Připojení takových zařízení není tak složité jako u zařízení závislých na obecných sítích a často se zaplatí rychleji.

Výběr osobního zdroje elektřiny - odpovědné povolání, které vyžaduje studium nuancí. To platí zejména tehdy, když je systém vyroben ručně.