Lauku māja / zemes gabals bez elektrības: 4 iespējas autonomai lauku mājas elektroapgādei

Bez elektrības mūsdienu cilvēks ir it kā bez gaisa, un nav svarīgi, vai viņš atrodas pilsētas dzīvoklī ar tehnoloģiju pārpilnību, vai arī dabā. Elektrības pārtraukumi valstī vai pilnīga tās neesamība liek meklēt alternatīvi elektroenerģijas avoti. Pēdējā cilvēce vēl nav nākusi klajā ar tik daudziem: šķidrā kurināmā dzinējiem, saules paneļiem, vēja ģeneratoriem un akumulatoriem, ja neņem vērā eksotiskākus un sarežģītākus risinājumus. Visām esošajām metodēm ir trūkumi, bet, ja jums nepieciešama vasarnīca vai zemes gabals bez elektrības, un jums jāveic būvdarbi un vienkārši mājsaimniecības darbi, jums būs jāizvēlas viens vai labākie divi (drošībai), vispiemērotākie varianti autonomai. lauku mājas barošana.

Kas jāņem vērā, izvēloties autonomu elektroenerģijas avotu?

Daudzi valsts apgabali, lai cik pārsteidzoši tas izklausītos, joprojām nav savienoti ar vispārējo barošanas sistēmu. Citi cieš no pastāvīgiem strāvas pārtraukumiem. Ja reģionā nav elektrisko tīklu un ir pienācis laiks sākt mājas celtniecību, kas jādara: pagaidiet, kamēr vietne tiks pievienota tīklam, vai meklējiet alternatīvus risinājumus? Ko darīt, ja elektrība tiek izslēgta vakaros un dažreiz dienā, un bieži vien neparedzami? Zvaigžņoto debesu un sildošs ēdiens uz spēles - Tas, protams, ir romantiski, bet valstī jau ir grūti iztikt bez ledusskapja, spuldzes, pumpja un citiem civilizācijas labumiem.

Agrāk vai vēlāk visi mēģina atrast veidu, kā vietnei pievienot elektrību. Kopš tā laika nav universāla formula vislabākā avota izvēlei jums jāapsver daudz faktoru:

• lauku mājas lielums, apmeklējumu biežums, parastais un maksimālais cilvēku skaits, kas tajā uzturas;
• enerģiju patērējošo ierīču skaits. Viena lieta, ja tas ir pāris spuldzes, kontaktligzda un tējkanna. Daudz grūtāk ir atrisināt lauku mājas barošanas jautājumu, ja tajā darbosies daudzas jaudīgas elektroierīces, sākot no vairākiem televizoriem un ledusskapja, beidzot ar ūdens sildītājiem un sūkņiem;
• reģiona īpatnības. Vējainajos reģionos dārgs, no pirmā acu uzmetiena, vējdzirnavas būs visekonomiskākais un ātri atgūstamais elektroenerģijas avots, un, piemēram, Maskavas reģionā vējš vairs nebūs tik ienesīgs enerģijas avots;
• elektriskā tīkla klātbūtne. Ja reģionā vispār nav elektrotīklu un to izbūve gandrīz nav paredzēta, eksperti iesaka izmantot divus autonomas barošanas avotus. Šo padomu var neņemt vērā, ja jūs reti atrodaties valstī.

Protams, pirms autonoma elektroenerģijas avota veida un jaudas izvēles ir nepieciešams rūpīgi aprēķiniet patērētās enerģijas daudzumu. Tiek ņemts vērā elektrisko ierīču skaits un enerģijas patērētāju īpašības. Kopējo jaudu iegūst, saskaitot visu sadzīves tehnikas un aprīkojuma vajadzības. Labāk ir mest 15-30% līdz iegūtajai vērtībai, lai būtu drošs un nebaidītos ieslēgt jaunu ierīci.Jāatceras, ka, lai nodrošinātu maksimālu izturību, ģeneratoram ir labāk darboties ar 80% no tā jaudas.

Nr.1. Dārza ģenerators: benzīns, dīzeļdegviela, gāze

Vienkāršākais un populārākais veids, kā atrisināt elektrības problēmu zemes gabalā, ir izmantošana degvielas enerģijas ģenerators. Faktiski tā ir miniatūra elektrostacija, kas darbojas pilnīgi autonomi un kurināmā sadegšanas enerģiju pārvērš elektriskajā enerģijā. Kā degvielu izmanto benzīnu un dīzeļdegvielu, retāk gāzi. Lai saražotu 1 kW / h enerģijas, nepieciešami vidēji 0,25 līdz 0,5 litri degvielas.

Ģeneratoru izmantošana vieglākais veids, kā organizēt enerģijas piegādi mājās: nopirkts, savienots un to var izmantot, atcerieties uzpildīt degvielu savlaicīgi. Tas ir galvenais priekšrocība. Galvenais mīnuss ir nepieciešamība pastāvīgi pirkt degvielu, un, ja māja ir liela un tajā ir daudz elektropreču, tad izmaksas būs taustāmas. Turklāt ģenerators pats arī maksā naudu, un jo lielāka tā jauda, ​​jo augstāka cena. Bet, ja salīdzina ar vēja turbīnu vai saules paneli, tad ģenerators, protams, būs lētāks.

Kad ģenerators ir rezerves enerģijas avots, ir svarīgi, lai tas ne tikai ieslēdzas laikā, bet arī savlaicīgi izslēdzas, lai nenotiktu divu lādētu elektronu pretstrāvas plūsmu sadursme. Lai izvairītos no nepatikšanām, ir jāizstrādā algoritms ģeneratora iekļaušanai kopējā sistēma. Ja nav centrālā barošanas tīkla, tad ieteicams izmantot divus ģeneratorus: vienu - galveno, otro - gaidīšanas režīmā, un tas tiek iekļauts darbā, kad pirmajam izbeidzas degviela. Divu ģeneratoru maiņstrāvas darbība ievērojami palielina katra ģeneratora kalpošanas laiku.

Jauda, ​​izturība, troksnis un arī ekspluatācijas izmaksas ir atkarīgas no tā, kāda degviela darbosies ģenerators.

Dīzeļģenerators izsniegšanai

Vislabākie dīzeļģeneratori piemērots nepārtrauktam darbam. Ilgu nepārtrauktas darbības laiku nodrošina ūdens dzesēšanas sistēmas klātbūtne. Starp citiem ieguvumi:

• liels stiprības pieprasījums. Izturības ziņā dīzeļa ģenerators pārspēj benzīnu;
• starp dīzeļdzinējiem ir daudz jaudīgāki modeļi nekā starp benzīna motoriem, kas ļauj izmantot līdzīgu enerģijas avotu pat lielu lauku māju apgādei;
• dīzeļdegviela ir lētāka degviela, salīdzinot ar benzīnu.

Starp mīnusiem:

• cena
• augsts troksnis darbības laikā, tāpēc bez atsevišķas telpas ar skaņas izolācija un ventilāciju būs grūti izdarīt. Gāzes ģeneratorā ir arī izplūdes gāzes, taču tās nav tik kodīgas. Vislabāk ir novietot dīzeļa ģeneratoru kaut kādā attālumā no mājas, bet, lai aizsargātu ģeneratoru no zādzības, jums būs jārūpējas par nojumi un bloķēšanas sistēmu;
• iedarbināšana ir iespējama temperatūrā, kas nav zemāka par -5⁰C, kaut arī tajā brīdī parādījās dīzeļģeneratori aizsargapvalkāpateicoties kurai ierīci var novietot uz ielas un darbināt jebkurā temperatūrā.

Benzīna ģenerators dārzam

Vislabāk ir piemērots gāzes ģenerators kad zemes gabals tiek izmantots laiku pa laikam. Tas var arī darboties kā rezerves enerģijas avotskad vietne ir savienota ar koplietojamu tīklu. Nelielā mājiņā ar minimālu elektrisko ierīču komplektu benzīna ģenerators darbojas vislabāk. Gāzes ģeneratoru jauda parasti nav lielāka par 7-9 kW (bet jūs varat atrast modeļus 15 un pat 20 kW), un tie nevar strādāt ilgāk par 8 stundām nepārtraukti - tie ļoti sakarst.

Priekšrocības:

• zems salīdzinājumā ar ģeneratora dīzeļdegvielas ekvivalenta izmaksām. Cena, protams, ir atkarīga no jaudas, taču tā ir vidēji divas reizes zemāka nekā dīzeļdegvielas modeļiem;
• mobilitāte. Benzīna ģeneratori ir vieglāki un kompaktāki nekā dīzeļdegvielas ģeneratori, tāpēc vajadzības gadījumā tos ir viegli pārvietot pa vietu;
• trokšņa līmenis ir zemāks nekā dīzeļdegvielas analogam;
• spēja strādāt zemā temperatūrā.

Mīnusi:

• zema efektivitāte;
• augstas benzīna izmaksas.

Trokšņa līmenis no dīzeļdegvielas un benzīna ģeneratora ir atkarīgs no korpusa veida un apgriezienu skaita, pie kura ģenerators darbojas: ierīce ar 1500 apgr./min radīs ievērojami zemāku troksni nekā līdzīga jaudas, bet ar 3000 apgr./min, bet tas arī maksās vairāk .

Gāzes ģenerators dārzam

Gāzes ģeneratori ļauj jums iegūt lētāko enerģiju, kamēr Viņu darba efektivitāte ir visaugstākā, un troksnis ir minimāls. Jauda var sasniegt 24 kW, ģenerators var darboties visu diennakti, un gāze maksās mazāk nekā benzīns un dīzeļdegviela. Līdz brīdim, kad šādas ierīces ir kļuvušas plaši izplatītas, jo tās maksā daudz, ir sarežģīti darboties un tām ir nepieciešams savienojums ar gāzes vadu, kas nav visur. Neskatoties uz to, daži vasaras iedzīvotāji šādus ģeneratorus pievieno gāzes baloniem.

Nr.2. Saules paneļi vasarnīcai

Galvenais kurināmā ģeneratoru trūkums ir nepieciešamība pastāvīgi pirkt degvielu tiem. Ģeneratoriem, kas izmanto visiem pieejamo bezmaksas enerģiju, šis trūkums tiek liegts. Šī ir saules un vēja enerģija. Elektroenerģijas ražošanai viņi izmanto arī ģeotermisko enerģiju, kā arī ūdens enerģiju, taču maz ticams, ka šīs iespējas būs piemērotas elektrības piegādei vasarnīcai.

Ja tas ir ļoti vienkārši, tad saules paneļu darbības princips sastāv no elektronu izspiešanas ar gaismas fotoniem no pusvadītājiem, kas atrodas saules baterijā, un vērsta elektronu plūsma, kā zināms no fizikas skolas kursa, ir elektrība. Nodrošināt elektrības ražošanu no saules gaismas, tās uzkrāšanu un turpmāku izmantošanu mājas vajadzībām ir vajadzīgs viss aprīkojuma klāsts:

• tieši pati saules baterija pietiekama platība. Šādu sistēmu efektivitāte joprojām ir ļoti zema, un akumulators ir aptuveni 1 m² dod vidēji 100 vatu elektrības ar spriegumu 15-25 V. Lai saules enerģiju izmantotu kā neatkarīgu un galveno enerģijas avotu, ir nepieciešams, lai baterijas aizņemtu apmēram 10 m lielu platību.², un atradās taisnā leņķī;
• invertorsatbildīgs par elektrības pārveidi;
• baterijas enerģijas uzkrāšanai un tās nepārtrauktai piegādei;
• kontrolieris, ar kuru jūs varat kontrolēt akumulatora uzlādi.

Labāk ir ņemt visus elementus komplektā - tas būs daudz vieglāk.

Saules paneļu cenas ir ļoti atkarīgas no to veida, lieluma, jaudas un ražotāja nosaukuma. Protams, visi vēlas par savu naudu sasniegt maksimālu produktivitāti un enerģētisko neatkarību, tāpēc jums rūpīgi jāizpēta laika apstākļu nianses reģionā, kā arī jāsaprot Kāda veida saules baterijas ir vislabāk piemērotas noteiktai teritorijai:

• viena kristāla baterijas viegli atpazīstami ar melniem pseido kvadrātiem un slīpiem stūriem. Viņiem ir visaugstākā efektivitāte, 15-25%, tāpēc, ja jumta laukums ir mazs, tad ir vēlams uzstādīt šādas baterijas. No otras puses, normālai darbībai viņiem vienmēr vajadzētu saskarties ar sauli, un mākoņainā dienā, rītausmā un saulrietā jauda būs minimāla;
• polikristāliskas baterijas Tās atšķiras ar tumši zilām plāksnēm, kas ir šķērsotas ar silīcija kristāliem. Efektivitāte ir zemāka, apmēram 12-15%, taču šādas baterijas ir lētākas, tāpēc, ja to uzstādīšanai ir pietiekami daudz vietas, tas ir labākais risinājums. To nozīmīgā priekšrocība ir spēja ģenerēt enerģiju mākoņainā dienā, jo silīcija kristāliem ir atšķirīga orientācija;
• baterijas amorfs silīcijs ir lētākās, taču tām ir zema efektivitāte, tikai aptuveni 6%. Tie pēc izskata atgādina filmu, elastīgi un ir vislabāk piemēroti gadījumos, kad jumts ir sarežģīta forma, jo tie ir viegli piestiprināmi pie jebkuras virsmas un neprasa papildu metāla konstrukciju izvietojumu.Šādas baterijas visefektīvāk izmanto izkliedētu gaismu, tāpēc tās ir piemērotas reģioniem, kur tas bieži ir duļķains. To mīnuss slēpjas zemā izturībā, jo silīcija slāņi saules staru ietekmē ātri izdeg. Ne tik sen parādījās modernāks analogs - mikromorfās silīcija baterijas, kuras nav tik prasīgas pret slīpuma leņķi un orientāciju uz kardinālajiem punktiem.

Lai kādu variantu jūs izvēlētos, saules paneļi vienmēr ir daudz priekšrocību:

• iespēja iegūt pilnu elektrības avotu, un saules enerģija izdalās bez maksas. Attīstītajās valstīs šādas mājsaimniecības enerģijas pārpalikumi tiek pārdoti enerģijas uzņēmumiem. Vietējā telpā pirmie soļi jau tiek sperti šajā virzienā, kaut arī šī parādība nebūt nav izplatīta;
• ikmēneša maksājumu trūkums par elektrību;
• ilgs kalpošanas laiks;
• videi draudzīgums.

MīnusiProtams, ir klāt. Pirmkārt, nespēja izmantot saules enerģiju kā pilntiesīgu elektroenerģijas avotu reģionos, kur gadā ir daudz duļķainu dienu. Sniegs var kļūt arī par šķērsli, tāpēc jums tas ir pastāvīgi jātīra. Turklāt visam mājas saules enerģijas spēkstaciju komplektam būs daudz vietas: tās ir pašas baterijas un tām paredzētais aprīkojums. Runājot par izmaksām, sākotnēji tās ir augstas, taču galu galā tās pilnībā atmaksājas.

Izvēloties saules paneļus, pievērsiet uzmanību:

• spēks. Atkarīgs no konkrētās mājas vajadzībām un reģiona īpašībām;
• akumulatora darbības laiks tieši ietekmē perioda ilgumu, kurā sliktos laika apstākļos būs iespējams saņemt elektrību;
• uzstādīšanas zona;
• slodze;
• veselības klase. Labāk ņemt A klases baterijas;
• ražotāja nosaukums. Tādu uzņēmumu produkti kā Sunpower, Sanyo, Jinko Solar ir izrādījušies diezgan labi.

Nepieciešamās jaudas aprēķins - Tas ir sarežģīts uzdevums, un tam ir nepieciešamas zināšanas par precīzu parametru masu. Lai izdomātu, kāda veida baterijas būs vajadzīgas, un orientētos pēc cenas, jūs varat tērēt vienkāršu, bet ļoti aptuvenais aprēķins:

• apkopot visu mašīnu un iekārtu enerģijas patēriņu mēnesī, ņemot vērā visu, sākot no spuldzēm un beidzot ar ledusskapi un sūkni. Šis skaitlis būs aptuvens, taču joprojām atbilst faktiskajam patēriņam. Pieņemsim, ka mēs iegūstam 100 kW;
• tā kā akumulatoros ir ievērojami enerģijas zudumi un līdzstrāvas pārvēršanas maiņstrāvas posmā ir svarīgi tos ņemt vērā aprēķinos. Tiek zaudēti apmēram 30–40% enerģijas, un, lai to pārklātu, būs jāuzstāda papildu baterijas. Līdz ar to mēnesī mums būs nepieciešama nevis 140 kW, bet 140 kW;
• iegūto vērtību daliet ar dienu skaitu mēnesī (140 kW / 30 = 4,67 kW), un tagad visinteresantākais ir nepieciešamība dalīt ar saulaino stundu skaitu mēnesī. Vasaras periodā šis laiks ir no plkst. 9 līdz 16, pārējā laikā jauda nebūs maksimāla, tāpēc iegūstam 7 stundas: 4,67 / 7 = 0,67 kW. Bet masīva ar 0,7 kW jaudu acīmredzami nepietiks, jo aprēķinos netiek ņemtas vērā mākoņainas dienas, un rudens-pavasara periodā to būs daudz, un dienasgaismas stundas ir ļoti zemas, tāpēc iegūto vērtību var palielināt par 1,5–2 reizes.

Lai veiktu precīzus aprēķinus, jums tas ir jāveic izpētiet laika apstākļu dienasgrāmatas reģionā par mākoņainām un saulainām dienām pēdējos gados konkrētā mēnesī. Tikai pēc tam varēs spriest par bateriju parametru un atmaksāšanos. Vairumā gadījumu pat liela apjoma dēļ nav iespējams saules enerģiju ziemā izmantot kā pilnvērtīgu elektrības avotu, tāpēc ir nepieciešama rezerves enerģijas padeve ar gāzes ģeneratoru.

3. numurs. Vēja ģenerators dāvināšanai

Vēl viens bezmaksas elektroenerģijas avots ir vējš, taču, tāpat kā saules stari, tas ir pretrunīgs. Galvenās priekšrocībastāpat kā ar fotoelementiem, tas nav saistīts ar nepieciešamību pastāvīgi iegādāties degvielu un saņemtās enerģijas draudzīgumu videi. Mīnusi: augstas celtniecības izmaksas, nepieciešamība uzstādīt ne tikai pašu vēja ģeneratoru, bet arī papildu aprīkojumu (invertoru un baterijas ar kontrolieriem).

Pie dachas šodien divi vējdzirnavu veidi:

• rotācijas ar vertikālu griešanās asi tie izceļas ar zemu trokšņu līmeni, tiem nav nepieciešams liels vēja ātrums un ievērojams uzstādīšanas augstums, bet to efektivitāte ir zema;
• spārnots vēja turbīnas ar horizontālu rotācijas asi ir pazīstamākas, tām ir augsta efektivitāte, uzstādīšanas izmaksas ir zemākas, bet materiāla patēriņš un līdz ar to arī cena ir augstāki.

Galvenais jautājums, ar kuru saskaras tie, kuri nolēma uzstādīt vējdzirnavas, nav pat tā tips, bet jauda. Atbildot uz jautājumu, tas ir tā vērts ņemt vērā saražoto, uzkrāto un patērēto enerģiju. Tāpēc ir svarīgi aprēķināt, cik daudz enerģijas patērē, piemēram, dienā, kāda ir vidējā un maksimālā slodze. Jāņem vērā vidējais vēja ātrums, dienu skaits, kad vēja ātrums pārsniedz 5 m / s (vislabvēlīgākais), kā arī maksimālais mierīgo laika ilgums.

Praksē izrādās, ka vājš vējš 2-3 m / s dod nepietiekamu enerģiju. Tāpēc pieredzējušiem vasaras iedzīvotājiem ieteicams uzkrāt lieljaudas akumulatorus, lai uzkrātu vējainajās dienās saņemto enerģiju un izmantotu to mierīga un viegla vēja laikā.

4. numurs. Invertoru baterijas dārzkopībai

Uzlādējamās baterijas var izmantot enerģijas uzkrāšanai no dažādiem ģeneratoriem, bet dažreiz tiek izmantots kā neatkarīgs enerģijas avots. Protams, nav vērts apsvērt šo iespēju kā veidu, kā pastāvīgi piegādāt elektrību vietnei, bet gan kā rezerves viņš brauks. Ja pēkšņi apgaismojums izslēdzas, ģeneratoram beidzas degviela vai ilgu laiku nav saulainas dienas, var darboties minimālais nepieciešamais elektrisko ierīču komplekts.

Invertora akumulators ir savienots ar mājas vispārējo elektrisko sistēmu, tas tiek uzlādēts no centrālā barošanas tīkla, un, kad notiek strāvas pārtraukums, tas izdala enerģiju.

Akumulatora parametri tiek izvēlēti atkarībā no vajadzībām, ņemot vērā to, cik daudz enerģijas mājā patērē ierīces un cik ilgi ir iespējama strāvas padeves pārtraukšana. Piemēram, ja jums ir nepieciešams akumulators, kas sniegs 3 kW elektroenerģijas, un, ņemot vērā zaudējumus pārveidošanas laikā invertorā (10%), tas ir 3,3 kW, ar 12 V izejas spriegumu, būs nepieciešams 275 A * h akumulators vai 2 no 150 A * h. Izvēloties akumulatoru, ņem vērā uzlādes / izlādes ciklu skaitu (jo lielāks, jo labāk), dodiet priekšroku modeļiem ar maksimālu kalpošanas laiku un nelietojiet labāk automašīnas akumulatorus, neskatoties uz to, ka visos aspektos tie šķiet piemēroti - to drošai lietošanai īpašie nosacījumi.

Noslēgumā

Enerģijas iegūšanai ir aprīkotas arī mini-hidroelektrostacijas, taču tām nepieciešama pieeja ūdens avotam, tāpēc šī metode nav atradusi izplatību. Ja lauku māja tiek izmantota visu gadu, tad labāk ir ieguldīt naudu vēja ģeneratorā vai saules paneļos (atkarībā no tā, kurš ir izdevīgāks) un nodrošināties ar degvielas ģeneratoru. Ja dacha tiek izmantota laiku pa laikam, jūs varat nokļūt tikai ar ģeneratora palīdzību un ja vietnē joprojām ir elektrība, bet vienkārši piegādājiet to pēc grafika vai ar pārtraukumiem, tad opcija ir akumulators vai benzīna ģenerators.