Автономне електропостачання будинки: два способи забезпечити безперебійну подачу електроенергії

Зміст:
Автономне електропостачання будинки: вибір альтернативного джерела
Паливні генератори: як працюють системи з їх участю
Безпаливні генератори: принцип роботи системи

Немає електрики – немає тепла в будинку і багатьох інших зручностей. Питання, як, а головне, з допомогою чого зробити автономне електропостачання будинку, є нагальними для багатьох людей, які проживають далеко від великих міст. У таких місцях перебої з подачею електроенергії – справа звична, хоча і неприємне. Та й у межах міста вони ще поки не є з рук геть вихідним подією. У цій статті разом з сайтом stroisovety.org ми докладно розглянемо питання автономного або резервного електропостачання. Ми розглянемо два найбільш прийнятних варіанти, а ви вже робіть висновки, який з них краще підійде для ваших умов проживання.

Які існують джерела електропостачання

Зміст

Автономне електропостачання будинки: вибір альтернативного джерела

Вся проблема автономного електропостачання будинку упирається в джерела альтернативного енергопостачання, яких на сьогоднішній день не так вже й багато. Їх можна порахувати на пальцях – це дизельний, бензиновий або вітровий електрогенератор, сонячні батареї та акумулятори. Всі ці джерела мають як перевагами, так і недоліками, з якими необхідно розібратися в першу чергу.

Генератори. Це найпростіший і, можна сказати, дешевий спосіб забезпечити свій будинок електроенергією. Робота пристрою заснована на принципі спалювання палива, тому якщо мова йде про таку систему безперебійної подачі електроенергії, то вона передбачає створення чималої бази для зберігання палива. Як мінімум, в запасі повинно знаходитися 200 літрів ДИЗПАЛИВА, бензину або інших горючих матеріалів. В цьому відношенні вигідно відрізняються газові електрогенератори – якщо до будівлі підведено газопровід, то проблема з джерелом палива вирішується автоматично. Також відмінним рішенням для забезпечення будинку безперебійною подачею енергії є вітрогенератор, але у нього є один великий недолік – як правило, подібні установки мають чималі розміри, і до того ж для їх роботи потрібен цілий комплекс додаткового обладнання. Але про це трохи пізніше, а поки розглянемо інші джерела резервного електропостачання для дому.

Як забезпечити будинок електроенергією: генератори

Сонячні елементи. В принципі, якщо підійти до питання, як зробити автономне електропостачання будинку, глобально, то за допомогою так званих сонячних батарей можна не тільки забезпечити енергією весь будинок з усіма комунікаціями, але ще й продавати електрику на бік. До речі, у західних країнах такий підхід є досить поширеним явищем – надлишки енергії продаються енергетичним компаніям, а їх контроль здійснюється за допомогою спеціальних лічильників. Нам до цього ще далеко. Якщо говорити про недоліки систем сонячного електропостачання, то тут можна виділити габарити (щоб забезпечити будинок електрикою, знадобиться накрити батареями всю дах будинку) і, як у випадку з вітряним генератором, масу додаткового обладнання, яке відповідає за накопичення і перетворення невеликих струмів в необхідне для наших потреб напруга. Як правило, для цього обладнання відводиться спеціальне приміщення площею близько 6кв.м.

Автономне електропостачання будинки: сонячні батареї

Акумуляторні батареї. Тільки з їх допомогою повноцінне електропостачання будинку не організуєш. Їх можна використовувати в якості аварійного електропостачання (тимчасовий варіант, покликаний забезпечувати енергією будинок протягом короткого часу), або як доповнення до альтернативних джерел електроенергії (сонячним батареям, ветрогенераторам). Тут ідея проста – поки в мережі присутній електрика, батареї заряджаються, як тільки воно зникає, акумулятори починають віддавати енергію в будинок через так званий інвертер, в завдання якого входить підвищення напруги, наприклад, з 12V до придатних нам 220V.

Безперебійне електропостачання: акумуляторні батареї

Ось і все – з джерелами більш або менш розібралися, тепер з’ясуємо ситуацію з пристроєм систем автономного електропостачання будинку.

Паливні генератори: як працюють системи з їх участю

Основне завдання дизельного, бензинового або газового генератора в роботі системи безперебійного електропостачання – вчасно включатися в роботу і забезпечувати обладнання будинку електроенергією. Також не менш важливим завданням цього джерела електроенергії є своєчасне його відключення. Як, по-вашому, що станеться, якщо зіткнуться два зустрічних потоку заряджених електронів? Як мінімум вихід з ладу деяких приладів, а як максимум пожежа з усіма витікаючими наслідками.

Виходячи з цього розроблена схема та алгоритм включення паливних генераторів в роботу. Коли в електричній мережі присутня напруга, вони сплять тихим і спокійним сном, але як тільки воно зникає, спеціальне реле замикає ланцюг між акумулятором і генератором, в результаті чого він прокидається і починає виробляти електроенергію. Практично те ж саме, тільки з точністю до навпаки, відбувається і при подачі електрики з центральної мережі – контактор розмикає ланцюг генератора, внаслідок чого він глохне і знову засинає.

Автономне електропостачання: паливний генератор

За таким принципом працює резервне електропостачання з участю паливних генераторів. Якщо ж мова йде про постійне електропостачанні, то тут все ще простіше – замість одного генератора використовується два. Другий є резервним і включається в роботу тільки в тому випадку, коли перший ламається. Також існують схеми почергового включення генераторів – такий підхід до справи дозволяє не перевантажувати один агрегат. В результаті збільшується термін його служби.

Безпаливні генератори: принцип роботи системи

Автономна система електропостачання з участю безпаливних генераторів енергії на сьогоднішній день є найскладнішою. На це впливає не тільки технологічність пристроїв, здатних з «нічого» виробляти електрику, але і величезний комплекс допоміжного обладнання, призначення якого полягає в нагромадженні та переробці електричної енергії у придатний для наших побутових приладів струм.

Схема подібних систем працює за досить простим принципом, незважаючи на складність використовуваного обладнання. Її умовно можна розділити на три основні частини:

сам джерело електроенергії, в якості якого можуть виступати і сонячні батареї, і вітрогенератор, і інші інші малопотужні джерела струму;
накопичувальна частина, що складається з блоку акумуляторів;
перетворююча система, в її основу покладено принцип роботи інвертора, який і є тією частиною системи, яка перетворює низька напруга у високе.

Всі ці частини є невід’ємними складовими системи автономного енергопостачання і існувати одне без одного не можуть.

Яким має бути резервне електропостачання

На закінчення кілька слів про те, як зробити джерело безперебійного електроживлення своїми руками. Тут все просто. Знадобляться три складові: кілька штук акумуляторів, які для збільшення ємності з’єднуються за паралельною схемою, зарядний пристрій до них і інвертор. Поки є в мережі напруга, акумулятори заряджаються від зарядного пристрою, включеного в мережу, а як тільки енергія зникає, вони починають видавати електроенергію в квартирну проводку допомогою інвертора.

Про останніх пристроях скажу більше – у магазинах їх багато, і вони розраховані на споживачів з певною потужністю. Можна купити інвертер з вихідною потужністю на 300Вт, а можна і на 4кВт. Від цієї потужності залежить кількість електроприладів, які зможуть харчуватися від такого джерела. Слід розуміти, що чим більше приладів ви хочете живити таким бесперебойником, то тим більше знадобиться сумарна ємність акумуляторів. Неправильно підібрана ємність призведе до швидкої розрядки батарей.

Джерело безперебійного електроживлення фото

Ось, в принципі, і всі способи, з допомогою яких можна зробити автономне електропостачання будинку. Як бачите, вибір невеликий, але, тим не менш, він є. Що ж стосується вартості таких систем, то деяким людям вона може здатися надмірною, особливо якщо враховувати витрати на паливо. В цьому відношенні набагато привабливіше виглядають такі невичерпні і абсолютно безкоштовні джерела електричної енергії, як сонце чи вітер – стоять такі системи набагато дорожче, але вони з лишком окупаються відсутністю витрат на паливо для генератора.

Автор статті Олександр Куликов