готовые решения — схемы и фото автономного электроснабжения загородного дома

Автор: Кургузов А.В, инженер по электроснабжению

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:

1. Неукоснительное соответствие эксплуатируемого оборудования нормам пожарной и электробезопасности
2. Невысокий уровень шумов или наличие соответствующей звукоизоляции
3. Возможность работы энергосистемы без вмешательства человека в течение длительного периода времени
4. Экономичность за счет низкого потребления энергоносителей
5. Ремонтопригодность и несложное эксплуатационное обслуживание
6. Надежная работа независимо от времен года и погодных условий
7. 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:

1. Исходный источник электрической энергии – топливный генератор или один из альтернативных источников, описанных выше (солнечные батареи, ветровая или гидравлическая турбина)
2. Блок заряда аккумуляторов, преобразующий параметры электроэнергии от первичного источника для передачи и накопления ее в аккумуляторных батареях
3. Накапливающие электроэнергию аккумуляторные батареи
4. Инверторное устройство, преобразующее напряжение аккумуляторов до необходимых параметров бытовой электросети (220 В, 50 Гц)
5. 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

Услуги по данной тематике

Альтернативные источники энергии, автономное электроснабжение дома от SolarElectro

С ростом стоимости сетевой электроэнергии и исчерпанием ресурсов для ее производства, альтернативные источники энергии обретают облик основного источника электричества. Наиболее доступным и экономически обоснованным инструментом для автономного энергоснабжения дачи или частного дома являются солнечные и ветровые электростанции.

Автономное электроснабжение дома может быть как основным, так и дополнительным источником электроэнергии. Ключевое преимущество, достигаемое при использовании гелиосистем, заключается в их автономности. Оборудование делает снабжение дома электричеством независимым от технических неполадок и перебоев в централизованной сети. Вырабатываемая альтернативная энергия экологически чиста, ведь кремний, входящий в состав фотомодулей, наносит окружающей среде минимальный вред по сравнению с расщепляемыми атомами и сжигаемым углем. Кроме того, солнечная электростанция отличается надежностью: эксплуатационный срок системы «альтернативный дом» – в среднем 25 лет.

Автономное электричество для частного дома

Иногда определяющим фактором использования того или иного решения становятся обстоятельства. Речь идет о проблемах, которые иногда буквально вынуждают прибегать к автономному электроснабжению дома на солнечных батареях.     

Например, образовался новый поселок, его застроили, вы приобрели дом, но подключение к центральной электросети все еще отсутствует и вообще не понятно, когда оно будет. В этом случае автономное электроснабжение загородного дома становится единственным верным решением. Для установки гелиосистемы не нужно получать никаких разрешений из органов местного самоуправления, нет необходимости ждать, пока проведут ЛЭП и оформят все документы: альтернативная энергетика обеспечит вам результат прямо в день монтажа соответствующего оборудования.      

Рассмотреть вариант получения энергии путем использования «солнечного дома» следует также, если на вашей линии случаются частые отключения света. Мало того, что неприятно сидеть полдня, а то и полвечера без света и  электричества, так это еще и чревато выходом из строя бытовой техники. Иногда электричество в сеть подается большим скачком, из-за чего «летят» стиральные машинки и холодильники. СЭС – это, по сути, система бесперебойного питания, для функционирования которой есть только одно условие – наличие солнечной активности.

Автономное электричество для частного дома поможет забыть о недостатке мощности в сети. Многим знакома ситуация, когда даже экономные лампочки излучают желтоватый цвет, а микроволновая печь просто не способна разогреть еду. Перепады могут возникать как из-за постоянной нагрузки на сеть (большое количество абонентов), так и по причине локального «конфликта» (например, проведение сварочных работ). Но суть одна и та же: комфортное использование бытовых приборов исключено.

Солнечная энергия — как альтернативный источник энергии

Переход на альтернативные источники энергии также обуславливается регулярным подорожанием электричества. Иногда повышается цена на сам кВт*ч, в других случаях по кошельку бьют «электрические» налоги, вроде налога на обслуживание ЛЭП. Связано это с тем, что ресурсы для производства «традиционного» электричества исчерпываются и их добыча становится все более сложной. С солнечным электроснабжением, которое является главным альтернативным источником энергии для дома, таких проблем нет. Устанавливая на дачу или на дом солнечные батареи, вы тратитесь только однажды: непосредственно при покупке фотомодулей и другого соответствующего оборудования. Ни налогов, ни тарифицированных счетов, ни затрат на обслуживание – ничего этого нет.

Кроме того, все мы являемся социально ответственными. Надо понимать, что за каждым произведённым «по старинке» киловаттом, стоит загрязнение среды. Автономные энергетические системы наносят окружающей среде вред, в сотни раз меньший по сравнению с ТЭС и АЭС. Как бы это пафосно не звучало, но мы сами выбираем, каким воздухом дышать сегодня и каким воздухом будут дышать наши дети через 5-10 лет. Повысится спрос на системы автономного электроснабжения на основе энергии солнца, упадет популярность «традиционного» электричества, следовательно, уменьшится загрязнение экологии.                     

Правительство поддерживает использование домашних солнечных электростанций, поэтому в ближайшем будущем планируется запустить так называемый «Зелёный тариф». Это тариф, по которому будете платить не вы, а вам – за выработанное и отданное в централизованную сеть электричество. На данный момент этот проект находится в разработке, но нет сомнений, что как только он будет официально принят, популярность солнечного электроснабжения дач и загородных домов вырастет в несколько раз. Поэтому логично обзавестись «автономным домом» до всеобщего бума, когда цены на оборудование полезут вверх.     

Услуги компании        

Автономные энергетические системы – проектно-монтажная компания в области возобновляемых источников энергии. Мы занимаемся реализацией оборудования через розничный интернет-магазин SolarElectro и оптовыми поставками составляющих системы «автономный дом» из Европы и Китая. Прямые контакты с производителями и дистрибьюторами позволяют в короткие сроки осуществить поставку товаров, в том числе и под заказ.

Компания предоставляет комплексные услуги по аудиту, разработке ТЭО, проектированию, монтажу и обслуживанию солнечных электростанций. Также наша организация может помочь в расширении возможностей СЭС, дополнив существующую систему автономных источников энергоснабжения новыми элементами (фотомодулями и/или аккумуляторными батареями).

Поскольку автономное электричество для частного дома – главная специализация SolarElectro, компания предлагает приобрести и установить систему бесперебойного питания уже сегодня. Альтернативное электричество рано или поздно станет основным источником электроэнергии, поэтому делайте свой выбор сейчас, чтобы не переплачивать за солнечную электростанцию в будущем.  

Экономьте с альтернативными источниками энергии

Альтернативные источники энергии в нынешних реалиях экономически оправданы и не являются некой модной тенденцией. В условиях постоянных перебоев в централизованной сети или невозможности проведения линий электропередач, домашние СЭС могут стать не просто источником кратковременного независимого или резервного энергообеспечения, но и полной альтернативной «государственному» электричеству. 

Компания SolarElectro готова помочь вам в автономном электроснабжении дома с помощью солнечных батарей и других альтернативных источников. Солнце – это дешевый, неисчерпаемый и экологически чистый источник электроэнергии, который можно и нужно использовать. Для этого и предназначены гелиосистемы, срок окупаемости которых составляет примерно 10 лет, а ресурс превышает 25 лет.      

Понеся одноразовые затраты на покупку необходимого оборудования, вы навсегда забудете про постоянно растущие тарифы, перебои в сети и отключения света на несколько часов, а то и дней. Использование автономных систем электроснабжения – первый шаг на пути к энергетической независимости.      

Экономьте с альтернативными источниками энергии сегодня, чтобы не переплачивать завтра!

Автономное электричество для дома | ИнноваСтрой

Таким образом, очень популярно стало пользоваться автономным электричеством. Оно стало особо популярным среди любителей загородных домов, расположенных вдали от шумных городов на лоне первозданной природы. 

В основном, в таких районах нет стационарного электроснабжения. И тогда владельцу приходится заплатить кругленькую сумму, чтобы подключиться к централизованной электросети. То есть все расходы по прокладке низковольтных линий электропередач, оборудованию трансформаторных подстанций и оформлению документации ложатся именно на ваши плечи. Кроме того, процесс занимает много времени, а в результате все, что было сделано за ваш счет, будет числиться на балансе компании энергоресурсов. А вам еще и придется платить за электричество по тарифу. Установить систему автономного электричества дома – это самое правильное и оптимальное решение, при принятии которого владельцы получают ряд преимуществ и возможностей:

 

• Вы становитесь полностью независимыми от государственных тарифов на электроэнергию, поскольку все необходимые ресурсы будут вырабатывать установленные технологии.

• Проблемы с местной электросетью (разного рода аварии и поломки) больше вас не побеспокоят, так как в вашем доме электричество будет всегда.

• Можно приобрести дом или участок в любой местности. Вам нравятся живописные пейзажи и уютные домики на берегу речки или возле леса, но останавливает отсутствие необходимых коммуникаций? Решите эту проблему одним звонком! Закажите установку автономного электричества для частного дома от компании «ИнноваСтрой».

• Появляется возможность выгодно сэкономить при покупке дома, поскольку участок без подведенных коммуникаций стоит намного дешевле.

• Благодаря использованию альтернативных источников энергии уменьшится пагубное влияние электрогенерации на экологию местности.

 

При желании владельцы такой системы могут даже продавать электроэнергию соседям, извлекая из этого дополнительный доход.

Как сделать автономное электричество?

Многие задаются вопросом, как сделать автономное электричество в частном доме. Этого можно добиться путем установки одного из следующих агрегатов:

 

• Фотоэлектрическая (солнечная) батарея. Оснащена множеством полупроводниковых устройств, преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток. Предназначена для монтажа на крыше, так как туда попадает наибольшее количество солнечного света.

• Ветроэлектрическая установка. Устройство, превращающее кинетическую силу ветра в электроэнергию. Домашние ветрогенераторы рентабельно устанавливать в местностях со средним показателем ветра 8 м/с. При необходимости устройство можно дополнить дизель-генератором или фотоэлектрическими элементами, которые повысят мощность и производительность установки.

• Генератор, работающий на жидком топливе (бензине или солярке). Такой агрегат обладает рядом достоинств: портативностью, длительным сроком беспрерывной работы (до 40 тысяч моточасов), сравнительно низким уровнем шума, охлаждается естественным путем с помощью воздуха, может быть установлен как в помещении, так и во дворе. Устройства чаще используются в качестве резервных источников, поскольку их нужно заправлять топливом, а это выходит недешево.

• Собственная мини гидроэлектростанция. Это оборудование может иметь мощность до 3 тысяч кВт и работает следующим образом: водный поток попадает на лопасти турбины и вращает гидропровод. Последний соединен непосредственно с генератором, обеспечивающим выработку электроэнергии. Такой вариант стоит выбирать, если поблизости есть природный водный источник (речка, ручей и др.). Тип конструкции турбины нужно выбирать зависимо от интенсивности водного потока.

 

В качестве автономного электричества дома также может служить сетевая, автономная или гибридная солнечная станция.

Чтобы обеспечить автономное электричество для частного дома, необходимо уточнить и согласовать некоторые нюансы:

• Узнать о наличии каких-либо препятствий установки собственной электростанции – юридических или природных.

• Рассмотреть возможность сочетания альтернативного источника с другими приборами, предназначенными для подачи электричества.

• Предусмотреть установку резервного генератора, например, аккумуляторной батареи.

Из чего состоит система автономного электричества дома? 

Как и каждый комплекс оборудования, данная конструкция имеет основу и сопутствующие приспособления. Составляющими системы автономного электричества для частного дома являются несколько элементов, обеспечивающих надежность и функциональность устройства:

 

• Инвертор – преобразователь тока с постоянного в переменный. Альтернативные источники энергии способны вырабатывать только постоянный ток, который нельзя использовать для трансформатора. Именно инвертор помогает справиться с этой проблемой. Приспособление стоит устанавливать, если в доме есть приборы, находящиеся на большом расстоянии от аккумуляторной батареи и требующие напряжения 220 Вольт.

• Аккумуляторная батарея. Необходимый элемент конструкции, который помогает справиться с перебоями электроэнергии, подаваемой от возобновляемого источника энергии. То есть при слишком маленькой скорости ветра или в пасмурные дни батарея заменит основной источник.

• Контроллер заряда. Залог безопасности конструкции, поскольку он предотвращает перезаряд автономных энергетических систем путем блокировки зарядки при достижении конкретного уровня. Таким образом, происходит компенсация самозаряда и обеспечивается сохранность аккумулирующего устройства.

• Электротехнические приспособления. Не менее важными составляющими конструкции являются и механические приспособления разного рода: кабели, выключатели, предохранители, автоматы и др. Эти детали обязательно должны быть качественными, надежными и при этом слажено работать, ведь от них может зависеть безопасность целой системы.

• Осветительные приборы. Для освещения дома специалисты рекомендуют выбирать люминесцентные или светодиодные лампы, так как эти устройства отличаются высокой энергоэффективностью и экономностью. Лампы накалывания быстрее сгорают и потребляют до 10 раз больше электроэнергии в сравнении с предыдущими вариантами.

Как сделать автономное электричество? Профессиональная установка – залог долговечности 

Перед тем как сделать автономное электричество в частном доме, важно правильно и внимательно провести все расчеты. Для начала определите суммарное число употребляемой электроэнергии. Для этого нужно подсчитать мощность приборов, учитывая работу на постоянном или переменном токе. Исходя из подсчетов, подбираются инверторы и аккумуляторные батареи. Тогда следует этап вычисления количества солнечных панелей и площади, необходимой для их установки. 

Чтобы комплекс оборудования приносил максимальную эффективность, нужно определить оптимальное место для расположения возобновляемого источника и правильно подключить все элементы. Если вы не знаете, как сделать автономное электричество, пригласите высококвалифицированных специалистов от компании «ИнноваСтрой» – они проведут все работы по монтажу систем электроснабжения.

Опытные специалисты, выгодные цены в компании «ИнноваСтрой» 

Построить уютный и красивый дом по последнему слову техники, где каждая деталь была бы продуманной и функциональной – ваша давняя мечта? Тогда хватит ждать и смотреть, как ее исполняют другие. Обратитесь в компанию «ИнноваСтрой» и воспользуйтесь всеми преимуществами строительства вместе с нами. Команда профессионалов готова выполнить любые пожелания клиентов, касающихся следующих услуг:

 

• Архитектурного проектирования домов. Инженеры и архитекторы предлагают заказчикам выбрать типовой проект частного дома из каталога или создадут индивидуальный план здания. Для идеальной точности всех расчетов мастер выезжает на местность и проводит геодезию и геологические изыскания на участке. Такое планирование включает не только схему здания, но и территории вокруг него.

• Строительства. Дом или коттедж выполняют из надежных и качественных материалов: кирпича, газо- и пеноблоков или блоков из керамики. К тому же, строительный процесс протекает быстро и всегда заканчивается в условленный срок.

• Устройства инженерных систем. Специалисты с высокой квалификацией проведут все необходимые коммуникации (отопление, электро- и водоснабжение) еще на этапе строительства. Они качественно и надежно установят как традиционные системы, так и возобновляемые источники энергии: солнечные батареи, мини гидроэлектростанции, ветрогенераторы и др.

• Разработки дизайна интерьера и экстерьера. Классика или лофт, французский прованс или хай-тек, королевский или этнический стиль – выбор только за вами!

Компания сотрудничает с надежными и проверенными поставщиками, поэтому гарантирует качество материалов. Заказывайте строительство коттеджей в Москве от «ИнноваСтрой» по выгодной цене – спешите осуществить свою мечту!

 

Система резервного автономного электроснабжения загородного дома

Электроснабжение в доме играет очень большую роль. От него напрямую зависит работа практически всех коммуникаций. Особенно это важно, если в доме имеется насосная система подачи воды или нет газового обеспечения. Всё основывается на электричестве, и большинство людей для загородных домов выбирают центральную подачу электричества, но некоторые делают ставки на автономное электроснабжение дома.

Вернуться к оглавлению

Содержание материала

Центральное электроснабжение

Для обеспечения электричеством загородного дома может служить несколько источников:

• центральная электрическая сеть;
• топливные электростанции;
• возобновляемые источники.

Центральное обеспечение электричеством довольно дорогое удовольствие и не всегда применяется в загородных домах.

Совет. Перед тем, как заключать договор с центральной станцией электрообеспечения, предварительно стоит оценить свои затраты электроэнергии. Возможно, выгоднее осуществлять автономное обеспечение электрической энергией.

Топливные электростанции

Топливные электростанции считаются автономным обеспечением электричества, так как работают на основе топлива. Они имеют один большой недостаток, который основывается на том, что топливные генераторы не могут обеспечивать круглосуточное бесперебойное обеспечение электричеством всего дома. Также генератор во время своей работы издаёт довольно неприятные звуки. Покупка такого источника электричества обойдётся в копеечку – станет постоянной необходимость приобретать топливо. Но если всё-таки есть возможность приобрести его, то лучше всего остановить свой выбор на более известных фирмах производителей.

Совет. Топливный генератор можно использовать в доме, предназначенном для временного проживания, и подача электричества производится выборочным путём.

Схема работы топливной электростанции для частного дома

Генераторы могут подавать электрический ток, независимо от погодных условий и состояния центральных электрических сетей. Такой метод обеспечения электричеством дачного домика считается экономически выгодным, так как на генератор работает не постоянно. Но есть такой тип генераторов, которые способны вырабатывать электроэнергию постоянно, они требуют значительных финансовых затрат.

Вернуться к оглавлению

Возобновляемые источники подачи электричества

Такими источниками вырабатывания электрического тока могут быть ветер или солнце. Природные источники энергии считаются экологически чистыми и с каждым годом набирают всё большую популярность. Практически каждый фермер стремится отказаться от центрального электроснабжения и обезопасить себя от ненужных расходов на оплату электричества, и сделать это можно с помощью солнечных батарей на крыше дома.

Возобновляемые источники электрической энергии не требуют топлива и лишних затрат, так как их стоимость зависит от ценовой политики такой системы электрообеспечения, экологически чистые источники энергии считаются экономически выгодными.

Солнечные батареи, расположенные на крыше дома

Выбор электрообеспечения

При постройке дома собственнику приходится решать большое количество вопросов, связанных с коммуникациями. Первым делом встаёт вопрос об обеспечении дома или дачи электричеством.

Очень часто с помощью электричества работает система водоснабжения и даже канализации. Именно по этой причине загородный дом требует постоянной подачи электричества. Чему именно отдать предпочтение решать может каждый самостоятельно. Но в большинстве случаев предпочтение отдают автономному электроснабжению.

Вернуться к оглавлению

Система автономного электроснабжения дома

Такие системы представляют собой совокупность источников преобразования электроэнергии, которые могут существовать отдельно от центрального электрообеспечения. Они в состояние обеспечивать электричеством не слишком большой объект. Для них как раз подойдёт маленький дачный домик.

Совет. Если площадь дачного или загородного дома довольно большая, то будет уместно использовать не один, а несколько таких систем для обеспечения электричеством дома.

Система автономного электрического тока включает в себя:

• непосредственный источник электрической энергии;
• систему преобразования энергии;
• автоматический пуск;
• аккумуляторные батареи;
• блок коммутации;
• стабилизатор напряжения;
• подвод внешней электрической энергии.

Схема подключения такого электроснабжения небольшого дачного дома

Как правило, на сегодняшний день отключение электрической энергии происходит только в аварийных ситуациях. К сожалению, на дачных участках бесперебойной подачи электричества нет, и очень часто энергия поступает до определённого времени. Решением такой проблемы стали системы автономного электрического обеспечения. Современные системы продуманы до мелочей. Они могут обеспечивать электричеством огромные здания и даже стадионы, и дают возможность бесперебойно работать любому жилому помещению.

Топливные генераторы

топливные генераторы имеют два вида обеспечения: бензин и дизель.

Для маленького дачного домика, который будет обеспечиваться электричеством непостоянно, будет рационально использовать электрический генератор, который работает на бензине. Его мощность относительно небольшая. Он имеет свои преимущества:

• низкий уровень шума при работе;
• доступная цена;
• компактность;
• практичность.

Как правило, такие модели генераторов оснащены автозапуском и электростартером. Они могут автоматически запускаться при отключении основного питания и помогают предотвратить некоторые нежелательные последствия, которые связаны с потерей электричества.

Если перебои в подаче электрической энергии очень частые, то в таком случае будет лучше использовать генератор, который работает на дизеле. Он поможет обеспечить электричеством жилой дом на довольно длительный промежуток времени. Зачастую он способен достигать и нескольких дней. Такой генератор остаётся выбором большинства людей.

Схема устройства топливного генератора

Дизельные генераторы стоят в разы дороже генераторов, которые работают на бензине. Но, не смотря на это, такой вид автономного электроснабжения считается экономичным. Всё это происходит по причине низкой стоимости самого топлива и экономичном расходе его при работе генератора.

Совет. Если площадь дома велика, то лучше всего использовать дизельные генераторы, которые вырабатывают электрическую энергию в несколько раз дольше и больше, чем бензиновые.

Не стоит забывать и о безопасности дизельных генераторов. Дизель в обычных условиях не имеет тенденцию к возгоранию и горению. Но здесь необходимо учесть качество самого топлива, которое должно соответствовать всем ГОСТам и европейским стандартам. Перед применением топлива нужно провести ряд работ. Надо очистить дизель при помощи специальных фильтров — влагоотделителей.

Выбор генератора

Осуществлять выбор такого автономного электрического обеспечения, нужно исходя из требуемой мощности. Для этого необходимо определится с приборами, которые будут использоваться в доме и определить их характеристики. Большое значение имеет применение в доме насосов, разнообразных моек, сварочных аппаратов и много другого. Расчёт необходимой мощности немного усложняется.

Совет. Если в доме будет использоваться большое количество электрических приборов, то лучше остановить свой выбор на мощном генераторе, который обеспечит бесперебойную работу всех приборов.

Для того чтобы обеспечить правильное обеспечение электрической энергией загородного дома, изначально стоит сделать правильную разводку электропроводов и рационально распределить напряжение в сети.

Дизель-генератор высокой мощности

Такие генераторы способны удовлетворять потребности довольно большого жилого дома. Иногда их используют для обеспечения электрической энергии целого посёлка или промышленного предприятия. Такой вид генератора считается очень серьёзным аппаратом, который в полной степени может заменить центральное электроснабжение. Самым главным в любом генераторе будет его двигатель, который может быть бензиновый или дизельный.

Пример дизель-генератора высокой мощности

Фазы генератора

При выборе генератора стоит обращать внимание не только на вид топлива, от которого он будет работать, но и на количество допустимых фаз. Генератор может быть однофазным и трёхфазным.

Трёхфазные модели рассчитаны на большие площади. Генераторы с одной фазой очень часто применяют для маленьких дачных домиков, где требуется обеспечить бесперебойную работу только бытового оборудования. Если же в дальнейшем будет нужда применять и другое оборудование, которое требует большой подачи электрической энергии, то можно и приобрести трёхфазный генератор. Есть возможность также выбрать вид топлива, на котором будет работать такой агрегат. Такую установку можно приобрести на шасси, что в значительной степени обеспечит лёгкость при транспортировке аппарата.

Совет. Помещение для генератора также должно соответствовать всем стандартам. В нём не может быть повышенной влажности, постоянно должен поддерживаться один и тот же температурный режим.

Шумоизоляция и охлаждение генератора

В любом генераторе уже имеется система собственного охлаждения. Она может быть двух видов: жидкостной и воздушной.

Воздушное охлаждение очень часто применяется только в генераторах с небольшой мощностью. Жидкостное охлаждение приемлемо для более мощных аппаратов, между такими видами охлаждения практически нет разницы.

Работа генератора создает много шума, для того чтобы в доме обеспечить комфортное пребывание, стоит изначально задуматься над системой звукоизоляции помещения, в котором будет работать генератор.

Чертёж устройства системы охлаждения генератора

На сегодняшний день очень большое количество производителей генераторов выпускают модели таких агрегатов с низким уровнем шума. Генератор имеет дополнительный шумоизоляционный кожух. Также сам двигатель стоит в линейке низкошумных аппаратов. Всё это не может обойти стороной и ценовую политику. Такой генератор будет стоить в несколько десятков раз дороже, чем стандартные модели.

Совет. Можно специально для генератора изготовить контейнер, в который он будет помещаться вместе с блоком автоматического управления.

Как правило, резервное электроснабжение дома осуществляется при помощи генераторов.

Газопоршневые электростанции

Такие системы электроснабжения работают на основе природного газа. Они привлекают покупателей своей стоимостью. Мощность мини-станции довольно небольшая. Система подключается непосредственно к газопроводу. Газопоршневые электростанции можно использовать только в том случае, если на дачном участке есть газовое обеспечение. В противном случае, применение таких аппаратов просто невозможно.

Газопоршневая электростанция

Солнечные батареи

На сегодняшний день способ обеспечения электрической энергией при помощи солнечных батарей очень популярен. Деньги на установку такой системы могут быть потрачены значительные, но в скором времени они окупятся и станут даже приносить прибыль.

Схема устройства электроснабжения дома с помощью солнечных батарей

Выработка электричества в таких системах зависит от количества поступающей солнечной энергии на специальный фотоэлектрический модуль. А солнечная энергия в каждом регионе может быть разной. Именно по этой причине стоит предварительно перед вложением в солнечные батареи оценить количество поступающей солнечной энергии в определённом месте и составить чертёж расположения панелей. Это можно сделать на основе исследований разнообразных метеостанций или гидрометеослужб.

При строительстве загородного дома всегда желательно предварительно продумать автономное электроснабжение дома. Оно может понадобиться в любой момент в случае аварийного отключения централизованного электропитания.

Автономное электроснабжение частного дома | Строительный Холдинг «ЗимаЛетоСтрой»

Когда нет возможности подключения к централизованным сетям или это подключение связано с затратами в крупных объемах (установка дополнительной подстанции, прокладка новых ЛЭП), выход — автономное электроснабжение дома.

Стандартная конфигурация системы автономного электроснабжения:

1. Источник электрической энергии.
2. Аккумуляторная батарея.
3. Инвертор.
4. Контроллер заряда.
5. Техническое оборудование.

В качестве источника электроэнергии используют:

1. Топливные генераторы — газовые, дизельные, бензиновые.
2. Ветрогенераторы.
3. Солнечные модули.
4. Малые гидроэлектростанции.

Любой из означенных источников применяют как основной, а в качестве дополнительного, резервного используют генератор другого типа. Такие системы называют комбинированными.

Аккумуляторная батарея — неотъемлемая составляющая системы автономного электроснабжения, обеспечивающая постоянное наличие энергии при периодическом функционировании основного источника.

Инвертор — автономный преобразователь постоянного тока в переменный. Элемент, необходимый в случаях, когда: конечные потребители находятся на значительном удалении от источника (чтобы избежать потерь в кабелях постоянного тока низкого напряжения), есть конечные потребители переменного тока на напряжение 220 В.

Контроллер заряда предотвращает перезаряд и переразряд батареи (зачастую является встроенным в инвертор элементом).

Гибридное автономное электроснабжение

Автономное электроснабжение как альтернатива централизованному

Одним из главных доводов в пользу автономного электроснабжения дома называют независимость от цен на электроэнергию. Этот фактор кажется притянутым за уши, поскольку вы в любом случае будете зависеть от цен на энергоносители.

У нас принято широко оперировать экономическими выгодами при рекламе тех или иных продукции/услуг, однако делать это грамотно пока не научились. Говоря об экономически выгодном генераторе, не стоит забывать, что он работает не от воздуха. Само оборудование может быть дешевым, но его эксплуатация обходится крайне дорого. Хорошим примером, доказывающим верность этого тезиса, является бензиновый генератор. Выбрав систему этого типа, разве не будете вы зависеть, да еще как, от стоимости бензина, которая в свою очередь зависит не только от цен на нефть, но и от общей экономической картины (то есть цена нефти не тронется с места, а бензин подорожает без видимых причин)?

Приблизительно так же обстоит дело и с установками, работающими на дизельном топливе, рост цены на которое в свое время вызвало недоумение (и это слабо сказано). Будучи значительно дешевле бензина, дизельное топливо чуть ли не в одночасье стало дороже. Рост его стоимости был скачкообразным и обуславливался по большей части спросом (все-таки ДТ — одна из фракций, получаемых при первичной переработке нефти, не проходит ни риформинг, ни крекинг). Никто и представить себе не мог, что банальная солярка оставит позади 92-й, но «пришли» экономичные иномарки на дизельных движках и тут же перестали быть таковыми из-за подскочившей цены на топливо — российские реалии.

Газовые генераторы может постигнуть та же участь (пока из тепловых они самые экономичные в эксплуатации). Солнечные батареи? Уже никто не удивится, если при полном переходе на них, введут налог на солнечные лучи.

Так что тогда получает домовладелец, устанавливая систему автономного энергоснабжения при наличии централизованного?

• Независимость от перебоев в энергоснабжении, аварийных ситуаций на подстанциях. У вас всегда будет электричество, что бы ни случилось. Особенно актуальным это становится зимой, когда как обычно неподготовленные службы рапортуют о форс-мажорах с завидной периодичностью: миллионы людей остаются без электричества и отопления на довольно долгое время по причине выхода из строя изношенного донельзя оборудования.
• Экономические выгоды:
  1. ваши бытовые приборы не выйдут из строя по причине крайне нестабильной энергоподачи, свойственной централизованным сетям;
  2. автономные системы электроснабжения требуют использования энергетически эффективных потребителей энергии, что создает значительную экономию.
• Оборудование. Да, да, вы заплатите деньги, а взамен получите оборудование. При подключении (которое само по себе обойдется в 30 тыс. р. за кВт) к централизованной сети, вы будете получать электроэнергию, за которую станете платить, а приобретенное оборудование (стоимость прокладки 1 км низковольтной ЛЭП составит от 30 до 60 тыс. р. в зависимости от района Московской области + трансформаторная подстанция) останется в собственности электросети.

В последнее время образовалась четкая тенденция к снижению стоимости оборудования в сфере возобновляемой энергетики, что способствует ее популяризации. Если вы проживаете в местности, богатой ресурсами возобновляемой энергии (а таких в РФ немало), то переход на автономное электроснабжение — экономически верное решение. Экономить действительно можно, нужно лишь правильно рассчитать, какая конкретно система будет обходиться гораздо дешевле в вашем конкретном случае.

Автономное Электроснабжение для Домов и Предприятий в Одессе и Украине

---

Это были чаше всего фермерские хозяйства расположенные удалённо от централизованного электроснабжения, дачи в сельской местности, охотничьи и рыбацкие домики и, пожалуй, всё. Для них вопрос автономного электроснабжения был и есть безальтернативным.

На фоне тех событий, которые потрясают нашу страну, потребность в автономном электроснабжении стала гораздо больше и к «традиционным» потребителям этой услуги добавились новые категории:

• частные дома — автономное электроснабжение дома; многоквартирные дома — автономное электроснабжение квартиры;
• гостиницы и рестораны — автономные системы энергоснабжения;
• малый и частный бизнес — автономные источники электроснабжения;
• производственные предприятия — автономное электропитание;
• медицинские учреждения — автономное энергоснабжение;
• детские учреждения и общеобразовательные школы.

И, к сожалению это далеко не весь перечень лиц и компаний, для которых вопрос автономного электропитания стал ребром.

Мы хотим предложить несколько принципиальных подходов к поставленным задачам и помочь Вам сориентироваться в той массе вариантов, которые предлагает рынок автономной энергетики.

Автономная система электроснабжения квартиры

Для решения задачи автономного электроснабжения квартиры, достаточного минимального комплекта оборудования. Инвертор для дома + аккумуляторы. Более подробно про инверторы для дома описано на странице нашего сайта.

Автономная система электроснабжения дома

Для частного дома или дачи можно расширить спектр применяемого оборудования(автономные источники энергии) и помимо инвертора для солнечных батарей и аккумуляторов, установить сами солнечные батареи, которые, позволяя не только создавать резерв, накапливая автономную электроэнергию в аккумуляторах, но и генерировать электричество позволяя продлевать период автономного электропитания дома в разы.

Зеленый тариф для физических лиц на ПРОДАЖУ сгенерированной электроэнергии.

Автономные источники электроэнергии для малого и частного бизнеса, медицинских и детских учреждений

Для объектов, где потребляемая мощность относительно высока (7-15 кВт/час), целесообразно разбивать нагрузку на две не равные части. Нагрузку до 5 кВт/час разумно запитывать автономной энергией от системы солнечных батарей + инверторы для солнечных батарей + аккумулятор (описанную Выше). Для периодов, когда мощность потребления превышает 5 кВт/час целесообразно устанавливать дизель генератор с автоматическим запуском. Такое решение автономного энергоснабжения (солнечные батареи или дизельный генератор) эффективно в случае инсталляции оборудования по принципу «полная автономия» когда всё работает без участия человека.

Автономные системы энергоснабжения производственных предприятий

Для решения задач автономного электроснабжения при больших мощностях, разумно рассматривать два варианта: инвертор для солнечных батарей или купить дизель генератор большой мощности.

Как одна из возможностей – купить инвертор Schneider Electric. С его помощью можно решать вопросы автономного электричества мощностью от 5 кВт до 50 кВт в 1-но и 3х фазном режиме.

В качестве альтернативы — дизельные генераторы трехфазные для автономного электроснабжения мощностью от 12 кВт до 2000 кВт. Такие дизельные электростанции способны поддерживать полную автономию на Вашем объекте, в течение нескольких суток.

Зеленый тариф для юридических лиц на ПРОДАЖУ сгенерированной электроэнергии

---

Эффективное электроснабжение частного дома — Статьи

В настоящее время существует несколько основных видов топлива, эффективно обеспечивающих энергией частный дом: электричество, природный газ, дизельное топливо, уголь, брикеты из торфа, дрова и пеллеты.

Задумываться об электроснабжении дома стоит еще на этапе строительства коттеджа. Строительная компания «Западный Дом» поможет Вам построить дом Вашей мечты с учетом всех правил и норм установки систем электроснабжения. Наши специалисты готовы Вас проконсультировать по любому интересующему Вас вопросу, включая вопросы подведения к коттеджу инженерно-технических сетей. Вам остается лишь позвонить к нам в офис или оставить заявку на нашем сайте. Ответ не заставит себя ждать.

Подведение к коттеджу магистрального газа способно радикально решить большинство проблем обеспечения дома горячей водой и теплом. Кроме того, магистральный природный газ на сегодня является не только наиболее удобным способом обеспечения дома энергией, но и самым дешевым (исключая стоимость подключения газопровода к зданию). Тем не менее, никто не в состоянии гарантировать отсутствие перебоев поставки газа, например, по причине аварийной ситуации на газопроводе.

Котлы резервные и комбинированные

Случаи возникновения перебоев поставки основного энергоносителя, заставляют предусматривать в проектном решении обеспечение дома резервными источниками энергии. Это может быть котел, работающий на твердом или дизельном топливе, а также котел с электрическим источником питания. Современный рынок данного оборудования предлагает богатейший ассортимент разнообразных котлов, в том числе и комбинированных, то есть работающих на нескольких видах топлива, применяя его (топлива) различные сочетания.

Принцип работы такого котла чрезвычайно прост. Прекращение подачи топлива из основного источника инициирует включение функции выработки необходимого количества энергии из резервного источника. Сочетание видов топлива может быть самым разнообразным: «природный газ-дизельное топливо», «газ-дрова», «газ-дизельное топливо-электричество» и т.д.

Электричество – наше все

Современная практика использования природного газа в качестве энергоносителя показывает, что перебои в его (газа) поставке случаются гораздо реже перебоев с подачей электричества. А обойтись без электроэнергии в частном доме довольно сложно, поскольку именно от электроснабжения в частном доме работает большинство систем управления, контроля и распределения энергии.

Отключение подачи электроэнергии особенно чревато негативными последствиями в осенне-зимний период, ведь остановка функционирования отопительных приборов ведет к замерзанию и выходу из строя инженерного оборудования. В этом случае вас ожидает дорогостоящий ремонт, включающий замену коммуникаций и отдельных элементов системы электроснабжения частного дома, вскрытие стен и полов и т.п.

Однако существуют и менее глобальные (но не менее неприятные) проблемы, вызванные частыми перебоями подачи электроэнергии. Это обеспечение нормального режима работы электрических бытовых приборов. Номинальное рабочее напряжение большинства из них составляет 220 Вольт ±5%. Выход значений напряжения за пределы данного диапазона способен привести к нарушениям работоспособности электронных узлов и цепей оборудования, а, следовательно, дополнительным материальным затратам на их ремонт и замену.

Все вышесказанное свидетельствует о важности бесперебойного и стабильного обеспечения жилого дома электрической энергией.

Автономное электроснабжение

1. Стабилизатор напряжения. Данный прибор используется для автоматического поддержания номинального напряжения в сети, корректировки его перепадов и немедленного отключения оборудования в случае возникновения резкого «скачка» напряжения. Качественный стабилизатор должен отвечать следующим обязательным требованиям:

• Быстрое срабатывание;
• Обладание необходимой мощностью;
• Наличие количества фаз, соответствующих типу сети.

Недостаток стабилизатора заключается в его невозможности самостоятельно вырабатывать энергию, поэтому данный прибор является лишь дополнительным элементом системы энергоснабжения частного дома. На первый план в процессе ее (энергобезопасности) обеспечения выступают дизельные генераторы и ИБП (источник бесперебойного питания).

2. ИБП оснащен собственными аккумуляторными батареями, способными вырабатывать электрический ток с переменным напряжением 220 Вольт. В период штатной работы электросети происходит зарядка аккумуляторов ИБП. Данное устройство в состоянии обеспечить подачу электроэнергии в течение довольно длительного промежутка времени (от 5-6 часов до 2-3 суток). Естественно, что во время длительного перерыва в электроснабжении частного дома ИБП не в состоянии обеспечить устойчивую работу всех систем дома, поэтому с его помощью поддерживается работоспособность лишь тех приборов и оборудования, от которых зависит жизнеобеспечение дома.

Удобство эксплуатации ИБП заключается в его автоматическом режиме работы, позволяющем включаться даже во время длительного отсутствия хозяев. Эффективный контроль работы систем жизнеобеспечения дома за счет автономного электроснабжения частного дома, возможно обеспечить посредством sms-информирования о состоянии рабочего процесса и актуальных показателях его (процесс) характеризующих.

3. Электрогенератор. Это устройство, оснащенное дизельной (бензиновой) силовой установкой внутреннего сгорания обеспечит бесперебойным электроснабжением частного дома. Работа электрогенератора отличается повышенным уровнем шума и выделением токсичных выхлопных газов. Именно этим продиктованы рекомендации по его установке в хорошо вентилируемом и звукоизолируемом помещении, а при наличии возможности – в отдельном хозяйственном блоке.

Строительная компания «Западный Дом» поможет вам спроектировать систему электроснабжения коттеджа и подобрать оптимальное оборудование для, учтет требования всех надзорных инстанций, правил и норм него на этапе строительства коттеджа. Оставляйте заявку или обращайтесь по телефону за консультацией к специалисту нашей компании.

Смотрите также:

Вопрос газификации при строительстве коттеджей в Москве

Теплоизоляция загородного дома

Электростанция будущего прямо у вас дома

Перед тем, как стать руководителем Holy Cross в 2018 году, Ханнеган был директором-основателем Центра интеграции энергетических систем в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии за пределами Денвера. Объект был задуман как «сетка в коробке», где исследователи могли изучать, как солнечные панели, электромобили, аккумуляторные системы хранения и другие так называемые «распределенные энергоресурсы» влияют на то, как электричество перемещается по сети.

По мере того, как все больше домов и предприятий устанавливают свои собственные системы генерации и хранения энергии из возобновляемых источников, централизованным коммунальным предприятиям становится все труднее управлять спросом и предложением электроэнергии.Обеспечить доставку электроэнергии потребителям, которые в ней нуждаются, и тогда, когда они в ней нуждаются, проще, когда у вас есть небольшое количество крупных электростанций, работающих на предсказуемых видах топлива, таких как уголь, природный газ или атомная энергия. Но энергия, производимая распределенными энергетическими системами, имеет тенденцию быть возобновляемой и, следовательно, очень изменчивой — иногда солнце светит, иногда нет. Причем распределенных систем много, . Вместо того, чтобы управлять несколькими крупными электростанциями, коммунальным предприятиям пришлось бы управлять миллионами маленьких.

«Коммунальные предприятия переходят от простой продажи электроэнергии конечным пользователям к управлению сетями и потоками электроэнергии», — говорит Хареш Камат, старший менеджер программы по распределенным энергетическим ресурсам в некоммерческом научно-исследовательском институте электроэнергетики. «Есть много преимуществ в том, чтобы эти энергетические системы располагались рядом с конечными пользователями, особенно если у коммунальных предприятий есть способ их организовать и координировать».

Производство и хранение возобновляемой энергии ближе к месту ее использования может повысить отказоустойчивость сети, гарантируя, что электричество продолжает поступать к пользователям, даже если остальная часть сети повреждена лесными пожарами или другими бедствиями.Но цена устойчивости — эффективность. Распространение распределенных переменных энергетических ресурсов создает неопределенность в отношении спроса на электроэнергию; коммунальные службы будут производить либо слишком много, либо недостаточно. Для Ханнегана и его коллег из NREL Energy Systems Integration Facility было ясно, что для создания экологически чистого, надежного и эффективного энергоснабжения и энергосистема будущего должна будет в значительной степени управлять сама собой.

В 2016 году Министерство энергетики присудило Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии 4 доллара.2 миллиона грантов на разработку программного обеспечения для автономного управления сетью в рамках программы Network Optimized Distributed Energy Systems или NODES. Идея, по словам руководителя проекта NODES Андрея Бернштейна, заключалась в создании алгоритмов, оптимизирующих распределение электроэнергии как на уровне отдельных домов, так и на уровне всей сети.

«Проблема в том, что нынешняя технология не может интегрировать очень большие объемы распределенных энергоресурсов», — говорит Бернштейн. «NODES производит платформу plug-and-play, которая позволяет интегрировать миллионы устройств, таких как солнечные панели, батареи и электромобили, которыми можно управлять на границе системы.”

Алгоритмы, разработанные Бернштейном и его коллегами, превращают сеть в улицу с двусторонним движением. Вместо нисходящего подхода, при котором централизованное коммунальное предприятие распределяет электроэнергию конечным пользователям, программное обеспечение для автономного управления позволяет распределенным энергетическим системам отправлять излишки электроэнергии обратно в более крупную сеть наиболее эффективным способом. Если сегодня солнечный день и солнечные панели на крыше вырабатывают намного больше энергии, чем нужно их владельцам, у коммунальных предприятий нет причин сжигать столько угля или природного газа.Но без сети автономных контроллеров, следящих за распределенной генерацией, коммунальное предприятие имеет слепую зону и не может воспользоваться избытком чистой энергии.

Программное обеспечение для автономного управления сетью, разработанное в NREL, предназначено для управления десятками тысяч энергетических систем. Но то, что работает в лаборатории, не обязательно сможет справиться с хаосом реальной жизни. Итак, после трех лет тестирования алгоритмов в лаборатории NREL «сетка в коробке» команда NODES была готова испытать их в полевых условиях.Автономное программное обеспечение было сначала протестировано на микросети на небольшом винограднике в Калифорнии, а затем было установлено в небольших блоках управления в подвалах первых четырех домов, построенных в Basalt Vista.

Автономный дом — обзор

3.2 Концептуальное развитие энергетической автономии

С точки зрения концепции энергетической автономии и ее определения, энергетической независимости или самодостаточности, а также создания автономии — и того, как пользователи, сообщества, муниципалитеты или нации могут достичь этого — обсуждается под разными названиями в исследованиях энергетики.Чаще всего используются понятия «автономия» [1], «суверенитет» [13,14], а иногда и «автаркия» [15]. Хотя все эти концепции имеют схожий основной принцип стремления к балансу между самодостаточным потреблением энергии и производством, эти концепции имеют разное наследие и концептуальные разработки с течением времени.

Термин энергетическая автономия появился в академической литературе в начале 1990-х годов, когда в домах и общественных зданиях были установлены новые технологии возобновляемой энергии, такие как солнечные фотоэлектрические системы [16].Например, в 1992 г. произошло плодотворное развитие, когда Институт систем солнечной энергии им. Фраунгофера построил энергетический автономный дом во Фрайбурге, Германия [17]. Институт стремился создать самодостаточное здание, желая понять возможности и ограничения децентрализованного производства энергии. Это хорошо иллюстрирует, как одним из центральных принципов энергетической автономии с самого начала была самодостаточность. ³ Однако с 2010 года понятие самодостаточности стало считаться слишком узким, а социальные аспекты были признаны другими важными вопросами, что расширило круг литературы по этой теме.

Несмотря на то, что термин энергетическая автономия не так широко использовался, как энергетическая автономия, он включен здесь кратко, поскольку он использовался в литературе, по крайней мере, так долго, как термин энергетическая автономия, также для обозначения самодостаточности [ 18]. Мюллер и др. [15] представили идею энергетической автаркии в 2011 году как концептуальную основу для устойчивого и регионального развития. Они приняли несколько иную точку зрения, используя целостный подход, выходящий за рамки самодостаточности, подчеркивая взаимозависимость между энергией и тройной нижней линией устойчивости — то есть экологическими, экономическими и социальными целями — в пределах региона.Это понятие также включает вопрос о процессе; и как гражданское общество, политика и управление [15] или точки зрения безопасности [19] должны быть вовлечены в процесс создания автаркической энергетической системы. Вскоре после публикации Müller et al. В статье [15] концепция энергетической автономии была расширена благодаря работе Рэй и Брэдли по вопросам общественной энергии в 2012 году [2]. С этого момента можно сказать, что термины «энергетическая автономия» и «энергетическая автономия» частично совпадают и используются как синонимы.

Обзор показывает, что в ограниченном количестве исследований термин «энергетический суверенитет» используется вместо энергетической автономии или энергетической автономии.Делл’Анна и Менкони [20], например, исследуют энергетический суверенитет в сельских районах и подчеркивают социальные аспекты этой концепции. Энергетический суверенитет признает «право на энергию». Кроме того, суверенитет стремится вернуть контроль отдельным потребителям энергии и сочетает выгоды, получаемые коммунальными предприятиями, с выгодами, полученными гражданами [21], подчеркивая социальное неравенство, присущее современным энергетическим системам [14]. Единица анализа в исследованиях энергетического суверенитета варьируется от масштабов местного сообщества и сельских регионов [13] до энергетических систем национального масштаба [14,22].

Как видно, нет четких различий между концепциями энергетической автономии и энергетической автономии (в целом последняя остается довольно ограниченным потоком исследований [23–27]). Частичное использование терминов также показывает, что необходимо выйти за рамки цели самодостаточности и понять, как социальная организация, связанная с обеспечением энергией, формирует способность самоопределения обеспечения энергией.

Энергетическая автономия, как концепция, влечет за собой политические, экономические и технологические аспекты [1].Хотя этот термин обычно связан с использованием возобновляемых источников энергии, он не ограничивается простым измерением того, сколько энергии удовлетворяется за счет возобновляемых источников энергии. Энергетическая автономия также влечет за собой социальные процессы, практические стратегии и автономные инициативы различных субъектов (например, отдельных лиц, сообществ, посредников, компаний и муниципалитетов), которые работают вместе, чтобы изменить существующие энергетические режимы [1]. Таким образом, в этом обзоре основное внимание уделяется анализу концепции энергетической автономии, поскольку это наиболее широко используемый термин в литературе (хотя также признаются другие соответствующие термины [e.g., самодостаточность] и когда они по существу относятся к одному и тому же понятию).

4 уровня автономного управления энергопотреблением дома

Представьте себе будущее, в котором управление энергопотреблением в доме будет полностью автоматизировано и оптимизировано — вы будете заботиться обо всем, от регулирования нагрузки в доме в условиях колебаний температуры и пикового спроса до предотвращения разрыва трубы и причинения серьезного ущерба воде при падении температуры ниже нуля. Автономное управление энергопотреблением дома может коренным образом изменить способ управления энергосистемой коммунальными предприятиями, создав скоординированную сеть между интеллектуальной сетью и умным домом.

Подобно автономному вождению, полностью оптимизированные и автоматизированные дома начинают становиться реальностью. Каждую неделю компании в области энергетики и Интернета вещей объявляют о новых подключенных продуктах и ​​решениях, чтобы приблизить нас к футуристическому видению самоуправляемых домов. В центре этого перехода находятся электроэнергетические компании, которые идеально подходят для того, чтобы использовать эти инновационные функции помимо энергии, став центром, соединяющим весь дом. Появятся новые возможности для дальнейшей монетизации, при этом коммунальные предприятия смогут не только поддерживать, но и укреплять отношения с клиентами.

Однако термины «умный дом» и «управление домашней энергией» (HEM) начали терять свое значение по мере того, как на рынок выходит все больше продуктов. Возможность управлять светом через телефон делает дом не «умным», а простым подключением. Кроме того, анализ счета за прошлый месяц с целью внесения изменений в энергоэффективность — это не управление энергопотреблением дома, это просто осведомленность об энергии дома .

Так же, как Общество инженеров-автомобилестроителей определило уровни автономного вождения — от отсутствия автоматизации на уровне 0 до полной автоматизации на уровне 5, конвергенция искусственного интеллекта и Интернета вещей в коммунальной отрасли может выиграть от аналогичной структуры для перемещения домашнего управления энергопотреблением. вперед.Следующие уровни (от уровня 0 до уровня 4) определяют дальнейший путь по мере того, как мы продвигаемся к достижению полной автономии управления энергопотреблением дома.

Уровень 0: Визуализация исторических данных

На уровне 0 домовладельцу предоставляются исторические данные об энергопотреблении, обычно в форме отчетов об энергопотреблении дома (HER) или онлайн-инструментов исторической визуализации. Хотя эта информация может повысить осведомленность домовладельцев об их потреблении энергии в прошлом, она не дает много возможностей узнать, как экономить электроэнергию.В лучшем случае они могут сэкономить 2% энергии. Но, обеспечивая лишь небольшую экономию, он зажег свет в наших головах, вызвав интерес к HEM и заставив отрасль хотеть большего.

Уровень 1: Мониторинг энергии в реальном времени

На уровне 1 домовладельцы получают данные о потреблении энергии всего дома в реальном времени. Продукты могут получать этот поток данных в реальном времени от различных устройств, таких как измерители AMI с Zigbee и шлюз с поддержкой Zigbee или зажимы трансформатора тока (CT) (два основных источника).Мгновенное представление об их потреблении живой энергии позволяет им точно увидеть, сколько энергии они потребляют, и впоследствии включить или выключить устройства. Именно здесь управление энергопотреблением дома переходит от предоставления пассивных данных об энергии, которые могут вызывать только реактивные изменения, к информированию потребителей об их реальном потреблении энергии по мере его возникновения.

Этот ранее неиспользуемый поток данных является основой любого решения для управления домашним энергопотреблением. Мониторинг энергопотребления в реальном времени может дать домовладельцам возможность принимать энергоэффективные решения, создавая картину потребления электроэнергии в реальном времени и обучая их тому, где происходят потери энергии.

Многие решения для управления домашней энергией на этом заканчиваются, однако это не обязательно. Как только потребители видят свое энергопотребление, они, естественно, хотят иметь возможность лучше его контролировать. Затем они могут вывести управление энергопотреблением в своем доме на новый уровень с помощью подключенных устройств.

Уровень 2: В режиме реального времени + подключенные устройства

Level 2 предлагает настоящее управление энергопотреблением дома — устранение разрыва между возможностью видеть потребление энергии в реальном времени и управлять устройствами, использующими его.Хотя управление по-прежнему зависит от потребителя, они получают возможность управлять своим домом и энергией из любого места и удаленно. Это стало возможным благодаря множеству подключенных домашних устройств с использованием таких протоколов, как Z-Wave, Zigbee и Wi-Fi.

С помощью управления устройством пользователи могут легко управлять всем: от подключенных термостатов, лампочек, дверных замков и даже джакузи. Уровень 2 позволяет потребителям не только получать информацию о том, какие устройства и устройства потребляют энергию, но и начать управлять их использованием и даже устанавливать правила для устройств, чтобы они выполняли свои обязанности по определенному графику.

Большинство сегодняшних решений «умный дом» неправильно употребляются и отстают от Уровня 2, поскольку им не хватает интегрированной информации об энергопотреблении. Они не совсем «умные» — по крайней мере, пока. Истинный интеллект в домах появляется не раньше, чем на третьем уровне.

Уровень 3: Изменение с помощью инсайта

На Уровне 3 «умный» дом фактически получает свое настоящее «умное» прозвище, поскольку технологии автоматически изучают шаблоны в доме, чтобы находить и предлагать способы управления устройствами и, в конечном итоге, экономии энергии.Объединение потока данных в реальном времени с метаданными с подключенных устройств дает платформе управления энергопотреблением дома возможность точно понять, как работают бытовые электроприборы. Это обеспечивает более глубокое понимание и устраняет неточную информацию, которой подвержены типичные «программные» решения.

Одной из форм изменений с помощью инсайта является мониторинг работоспособности устройства. Здесь платформа может отслеживать рабочие характеристики бытовой техники (полученные из потока энергии в реальном времени + подключенных устройств).Затем это можно использовать для предупреждения потребителей о нарушении определенных пороговых значений. Например, получение предупреждения, если система HVAC потребляет мало энергии или не использует ее вообще, когда подключенный термостат запрашивает переменный ток. Или что дверца холодильника не была закрыта полностью, из-за чего компрессор продолжал работать.

Хотя уровень 3 — это удивительный шаг вперед в области автономного управления энергопотреблением дома, самый большой скачок все еще находится на горизонте — полная автономная оптимизация дома.

Уровень 4: Автономная оптимизация дома

Уровень 4 — используя энергию в реальном времени, подключенные устройства и знания эвристики производительности дома и бытовой техники, платформа автономного управления энергопотреблением дома координирует персонализированный и автоматический механизм оптимизации для дома.Уравновешивание комфорта и энергоэффективности, модели обучения и понимание конкретных ситуаций и занятости — дом примет все во внимание, и потребитель даже пальцем не пошевелит. Температура будет регулироваться автоматически. Свет будет включаться и выключаться или тускнеть в зависимости от контекста. Кофе будет готов, когда вы проснетесь утром, а бытовые приборы с большим потреблением будут работать только в непиковое время.

Индустрии еще нет, но мы недалеко. Начальные стадии решений уровня 3, таких как Powerley, уже доступны на рынке.По мере того, как платформы уровня 4 проникают в дом потребителя, автономное управление энергопотреблением в доме революционизирует энергосистему с помощью оптимизированных функций, обеспечивающих идеальный баланс комфорта и эффективности. Это откроет дверь для новых льгот, которые выходят за рамки экономии энергии, позволяя использовать ранее невиданные уровни автоматизированных устройств и устройств. Это создаст возможности для лучшего управления спросом и интеграции распределенных энергоресурсов, когда энергосистема больше всего в этом нуждается. Уровень 4 может стать самым большим скачком вперед в области энергетики с момента прокладки первых линий электропередачи.

Растущее доверие потребителей к автономному дому

По мере того, как решения начинают продвигаться по каждому уровню к полной домашней оптимизации, объем и конфиденциальность данных значительно возрастают. Решения уровня 4 в попытке создать гиперперсонализированный опыт управления энергопотреблением в доме потребуют анализа и мониторинга многих потоков данных, которые в настоящее время мы можем считать частными. Доступа к этим данным, независимо от его преимуществ, может быть достаточно, чтобы некоторые потребители не приняли автономную домашнюю платформу управления энергопотреблением.

В результате доверие останется одним из основных барьеров для входа в решения уровня 3 и 4, поскольку потребителей просят передать контроль службе, которая управляет многими личными аспектами семейной жизни. Коммунальные предприятия уже пользуются доверием и полагаются на то, что они доставляют мгновенную и надежную энергию, благодаря чему уровень 1 и уровень 2 относительно беспроблемный. Эти два уровня часто рассматриваются как новый способ укрепить многолетнее доверие, которое коммунальные предприятия уже установили у миллионов потребителей.

Уровень 3 начнет представлять проблемы конфиденциальности данных, поскольку платформы начнут анализировать домашнее поведение и поведение пользователей, чтобы предлагать более глубокие и персонализированные идеи. Совершенно необходимо, чтобы компании предлагали ценность в натуральном выражении и использовали эти данные исключительно как средство для предложения услуги, а не для ее монетизации для других вариантов использования за пределами энергетической отрасли.

Достижение уровня 4 будет самым большим препятствием и потребует прочного основания доверия между поставщиком и потребителем.Предлагая ценную аналитическую информацию с помощью систем уровня 3 в сочетании с бережным обращением с личными данными пользователей, заложите основу для принятия потребителями полной автономии уровня 4 в своих домах. Чрезвычайно важно, чтобы коммунальные предприятия укрепляли свои отношения со своими клиентами, предлагая решения уровней 1-3, поэтому, когда решения уровня 4 начинают выходить на рынок, они могут лидировать, вместо того, чтобы терять посредничество со стороны внешних отраслей.

Сила и потенциал

Энергетическая отрасль находится на пороге новой эры в области энергетики, движущей силой и потенциалом которой является мир автоматизации.Это больше, чем научная фантастика — грядет автономное управление энергопотреблением, и оно будет намного более эффективным, персонализированным и интуитивно понятным, чем все, что мы когда-либо видели в области управления энергопотреблением. Путь между этими четырьмя уровнями закладывает основу, которая поможет продвинуть отрасль вперед, и предлагает рекомендации по тому, как коммунальные предприятия преодолевают сложности и проблемы, которые эти решения неизбежно вызовут на пути к полной автономии. Хотя, что наиболее важно, он иллюстрирует огромные возможности, которые ждут нас по мере того, как мы переносим управление энергопотреблением дома в наш новый подключенный автономный мир.

Автономное электричество для частного дома. Солнечная батарея

Проблема автономного электроснабжения вашего дома с каждым годом становится все более острой. Поэтому предлагаем подумать, как сделать дежурный автономный блок питания своими руками и как быстро окупится его цена.

Электроэнергия, необходимая для питания дома, должна вырабатываться бесконечно, и при любых условиях это залог нормальной жизни.Источник энергии предпочтительно должен быть возобновляемым и безвредным по отношению к окружающей среде или людям, работающим в нем. Среди основных источников энергии:

1. биомасса,
2. вода,
3. геотермальная энергия,
4. ветер,
5. солнечная энергия.

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

Солнечная энергия часто используется для выработки электроэнергии. Два типичных метода преобразования солнечной энергии в электричество:

1. Фотоэлектрические элементы, которые организованы в виде панелей и работают для концентрации солнечной энергии с использованием зеркал для генерации солнечного света в определенном направлении или для нагрева жидкости, проходящей через паровые турбины, электрическую. генератор или тепловая машина,
2. Фотоэлементы.Энергия, вырабатываемая фотоэлектрическими элементами (размещенными на крыше), является постоянным током и должна быть преобразована в переменный ток, прежде чем она будет использоваться в домашнем хозяйстве. Солнечные источники питания — это автономные устройства, которые имеют потенциал и более экономичны, чем модернизированные солнечные источники энергии.

Недостаток в том, что они могут прерывать работу днем, их довольно сложно ремонтировать или очищать от грязи. Современные солнечные панели служат около 40 лет, что делает их разумным вложением во многие области производства.Это наиболее выгодный вариант автономизации дома своими силами, о котором мы подробно писали в статье о солнечных батареях.

Часто для того, чтобы в индивидуальном источнике питания и источнике тепла мог накапливаться постоянный ток, используются аккумуляторные батареи, сварочные инверторы переменного / постоянного тока или когенератор. Чтобы получить максимальную отдачу от солнечной панели, угол падения солнца W должен составлять 20-50 градусов. Солнечная энергия, проходящая через фотоэлектрические элементы, является дорогостоящим способом разработки возобновляемых источников энергии, но наиболее безопасным и надежным.

Преимущества:

1. Может быть переносным;
2. Простота использования в индивидуальном порядке;
3. Для получения разрешения на использование специальных документов не требуется;
4. Может быть установлен практически в любом месте, хотя наиболее предпочтительны жаркие и сухие места.

Использование мощных солнечных станций эффективно в условиях крупномасштабного производства. Так что окупаемость наступит в ближайшие несколько лет. В среднем на установку одной солнечной батареи необходимо потратить до 5 тысяч долларов, на установку станции — до 15.

Энергия ветра

Там, где нет солнца, есть ветер. Энергия ветра берется через турбины, установленные на высоких башнях (обычно от 3 до 6 метров с диаметром до 3 см), при этом автономные ветряные турбины используют инверторы для обработки энергии и подачи электроэнергии в дом. Как правило, для них требуется средняя скорость ветра 14 км / ч, но они обеспечивают себя энергией и близлежащее здание на неограниченный период времени.

Ветряные турбины в городских районах должны устанавливаться на высоте не менее 10 м в воздухе, чтобы обеспечивать достаточный ветер и не приближаться к ближайшим препятствиям (соседний многоквартирный дом, гараж и т. Д.). Для установки ветряной турбины также может потребоваться разрешение властей. Ветровые турбины подвергались критике за производимый ими шум, их внешний вид и аргумент, что они могут влиять на миграционные процессы птиц (их лопасти могут препятствовать перемещению птиц по небу).

Ветровое автономное бесперебойное электроснабжение гораздо более реально для частного загородного дома, чем для квартиры. Они являются одними из наиболее экономически эффективных источников возобновляемой энергии и занимают первое место по рентабельности инвестиций.

Если энергия ветра не подходит, но рядом протекает река или есть просто озеро, то для автономного электроснабжения советуем использовать водные источники энергии. В больших масштабах гидроэнергетика в виде плотин имеет неблагоприятные экологические и социальные последствия. Но при небольшом масштабе проекта это довольно реалистичный и выгодный вариант.

Отдельная водяная турбина или даже группа отдельных турбин не являются разрушительными для окружающей среды или общества.На индивидуальной основе, одиночные турбины, единственный экономически жизнеспособный маршрут (но может иметь высокие сроки окупаемости и является одним из наиболее эффективных методов производства возобновляемых источников энергии). Этим методом чаще пользуются экодеревня, а не особая семья. Электроснабжение от водогенератора — это автономное питание любого дома (коттеджа или квартиры) светом и теплом.

Микротурбины очень просты в эксплуатации, монтажная документация будет стоить 1000 долларов, сами механизмы — 2000-6000 долларов.

Геотермальные источники энергии

Производство геотермальной энергии включает контроль горячей воды или пара под поверхностью земли, в водоемах, для производства энергии. Поскольку горячая жидкость или конденсат, которые используются для обратной закачки в пласт, являются постоянными, этот источник считается наиболее стабильным.

Тем не менее, те, кто планирует получать электроэнергию из экстремальных температур, должны знать, что существуют различия в продолжительности жизни каждого геотермального резервуара.Некоторые ученые считают, что их продолжительность естественным образом ограничена — они на некоторое время остывают, что делает производство геотермальной энергии в конечном итоге невозможным. Этот метод часто используют крупные производства, предприятия, которым необходимо буровое оборудование.

Видео: Автономное электроснабжение дома

Эти буровые установки имеют небольшие геотермические механизмы, распознающие глубину бурения и температуру земной коры. Когда тепло принимается и отправляется в наземные тепловые насосы W системы, расположенной внутри укрытия или сооружения, запускаются генератор и блоки преобразования энергии.

Геотермальная энергия доступна повсюду на Земле, особенно на Филиппинах, Гавайях, Аляске, Исландии, Калифорнии и Неваде, которые используют эту энергию для работы ТЭЦ.

Биомасса и энергия

Энергия биомассы включает любой биологический материал (жмых W, биогаз, навоз, солома W, растительное масло, древесина и т. Д.), Который сжигается в качестве топлива. Единственным недостатком метода является углеродный след после сгорания, а также выброс соединений серы и азота в атмосферу.

Раньше многие электростанции и котельные работали именно на преобразовании тепловой энергии в ток, например, тепловозы, больничные теплогенераторы. Таким образом, при правильном подборе топлива и оборудования можно эффективно осветить несколько районов города, производственных помещений.

Тепло выделяется, потому что биологический материал сжигается, выделяя такое же количество углекислого газа, которое потребляется им в течение всего срока службы.Это не очень выгодный по экономическим причинам способ автономного электроснабжения дома. Топливо дорогое, газогенераторы тоже.

Автономное дизельное и газовое электроснабжение в этом случае будет рентабельным и окупаемым только в случае использования уже переработанных отходов и источников энергии, скажем, метана, пропана, гумуса и т. Д. Это так называемый гибридный источник питания. Его главное преимущество состоит в том, что благодаря широкому выбору топлива возможно расширение вырабатываемой энергии от 1 мВт до десятков кВт.

Приобрести устройства для создания автономной системы электроснабжения или готовые устройства можно практически во всех крупных городах Украины, Казахстана и России: Москве, Киеве, Харькове, Воронеже, Екатеринбурге, Алматы, Твери, Санкт-Петербурге и других.

Выгодно или нет

Чтобы точно ответить на вопрос, насколько выгодна схема, по которой производится автономное электроснабжение дома, необходимо произвести расчет. Готовые системы (даже китайские, например, xantrex) для обеспечения энергией будут стоить дороже, чем самодельные устройства… Допустим, мы потратили на все 1000 долларов, но мы платим за свет 30 долларов в месяц. Получается, что в среднем наша установка окупается почти за 3 года.

Если в вашем доме нет доступа к ЛЭП, то не обязательно тратиться на подключение к централизованным сетям электроснабжения, есть еще вариант — автономная система. Этот способ, несомненно, связан со значительными затратами, однако вы будете полностью независимы от сетей, а получаемая электроэнергия не нанесет вреда окружающей среде.

Когда автономные системы электроснабжения выгодны

Прокладка новых линий электропередачи требует значительных затрат, а если также потребуется установка подстанции, то объем подключения значительно увеличится. Кроме того, на эти деньги будет приобретено оборудование, которое не станет вашей собственностью, а будет принадлежать местным электросетям. Таким образом, автономная система может быть дешевле (при учете счетов за электроэнергию), чем подключение к ЛЭП.

Стоит отметить тот факт, что автономная система будет вашей собственностью, при правильном уходе она прослужит очень долго, а вы, регулярно проверяя ее состояние, обезопасите себя от внезапных отключений электроэнергии.

Если вы живете в регионе с подходящими климатическими условиями, то стоимость энергии, вырабатываемой автономной системой, может быть ниже, чем при подключении к централизованным сетям.

Этот способ производства электроэнергии полностью безопасен для окружающего мира, поэтому всегда «полезен» для природы.Мы можем и должны заботиться об окружающей среде всеми доступными способами.

Типы систем автономного электроснабжения

Существуют разные виды источников электроэнергии: генератор на бензине или дизельном топливе (ЖТГ), ветряная электростанция, фотоэлектрическая (солнечная) батарея, малая гидроэлектростанция.

Желательно иметь не один, а два источника энергии, в этом случае вы будете полностью застрахованы от отключений электроэнергии.Как правило, VTG используется как дополнительный источник. Потребности в нем может и не возникнуть, обычно этот источник простаивает, однако может пригодиться в любой момент.

Второй важный элемент — аккумуляторная батарея. Без него автономная система существовать не может, так как возобновляемый ресурс нестабилен. Электричество хранится в батарее, и у вас всегда есть доступ к электричеству. Даже для систем, где источником является генератор, необходима аккумуляторная батарея, чтобы отключить его на время и постоянно использовать электричество.

Другой важной частью автономной системы электроснабжения является инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный. Необходимость возникает из-за больших потерь в проводах постоянного тока. Кроме того, большинству устройств требуется 220 В переменного тока, которое вы можете получить от инвертора.

Обязательно приобретите контроллер заряда аккумулятора, он может быть отдельным, а иногда и встроенным в инвертор. Задача контроллера — следить за состоянием аккумуляторной батареи и предотвращать полную разрядку и перезарядку.

В стоимость автономной системы электроснабжения также входит все необходимое оборудование: кабели, станки, экраны, система заземления, выключатели и др. Подробнее о ценах на системы автономного водоснабжения можно узнать на сайтах специализированных компаний, которые занимаются проектирование и установка таких систем.

На что нужно обратить внимание

В первую очередь следует позаботиться о напряжении, чем выше энергоэффективность, тем ниже затраты в долгосрочной перспективе.Например, светодиодные лампы потребляют в 10 раз меньше энергии, чем лампы накаливания. Речь идет не только об экономии самой энергии, но и об экономии системы. Источник питания меньшего размера означает значительное снижение стоимости автономной системы. Кроме того, вам понадобится батарея меньшего размера, что также будет отражено в смете.

Перед тем, как выбрать источник питания автоматической системы, необходимо провести экономические расчеты. Даже если основная цель данной установки не в экономической выгоде, а, например, в экологической безопасности, необходимы расчеты.Без них невозможно представить не только общую сумму, но и конечную стоимость каждого полученного киловатта энергии.

Для экономических расчетов требуется информация о естественных возможностях или препятствиях. Так, например, ветряные электростанции, расположенные в Московской области, будут вырабатывать только 10-15% своей номинальной мощности; такой источник энергии для этого региона будет нерациональным выбором. Солнечные батареи тоже подходят только для некоторых регионов России, где количество солнечных дней намного больше, иначе рентабельность автономной системы снижается.

Также необходимо ознакомиться со всей технической и юридической литературой, проконсультироваться со специалистами в этих областях. Только после этого можно принять решение об установке автономной системы с выбранным источником энергии.

Не забывайте, что за этим агрегатом нужно ухаживать. При подключении к линии электропередачи все затраты на замену устаревшего оборудования, а также уход за ним ложатся на местные электросети, а в случае автономной системы электроснабжения — на вашу ответственность.Самыми простыми в обслуживании являются системы, работающие от фотоэлектрических батарей. Вам необходимо создать план обслуживания и следовать ему. Помните, что чем лучше вы позаботитесь об автономной системе электроснабжения, тем дольше она прослужит вам, тем больше денег вы сможете сэкономить.

Еще один совет домовладельцам, у которых уже есть подключение к сети, — не отключаться. Вы будете платить только за потребленную электроэнергию, а ее количество будет сведено к минимуму. Существующее соединение — это ваш резервный источник питания, который понадобится только тогда, когда основной из них не работает.Кроме того, некоторые сети принимают избыточную энергию от автономных систем. Таким образом, вы можете не только экономить, но и зарабатывать деньги.

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

Если перспектива электрификации откладывается на много лет или затраты на подключение к внешним сетям слишком высоки, на первый план выходят автономные установки.

Плохо разбираясь в тонкостях электроснабжения, не каждый человек способен проанализировать, какое автономное электроснабжение загородного дома экономически выгодно.Мы постараемся помочь в этом вопросе и рассмотрим три возможных варианта электроснабжения: газогенераторная установка, аккумуляторный преобразователь и солнечная батарея.

Основными критериями выбора аккумуляторного преобразователя и солнечной батареи являются: стоимость оборудования, срок его службы до вывода из эксплуатации и, как следствие, цена 1 кВтч электроэнергии, произведенной за все это время.

Для бензинового генератора расчет будет другим. Здесь на первом плане расход топлива и цена.Используя эти параметры и учитывая стоимость самого генератора, получаем стоимость 1 кВтч «бензиновой» электроэнергии.

Инверторный газогенератор

Сегодня этот агрегат чаще всего используется для резервного электроснабжения загородных домов. Причина такой популярности — доступная цена генератора и простота использования. Никакого редактирования и настройки. Залил бензин, нажал кнопку и загорелся.

Однако любой комфорт имеет свою цену, и для газогенератора она очень высока.Давайте посчитаем, сколько стоит 1 киловатт-час электроэнергии, производимой этим устройством.

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

• Стоимость покупки — 21 000 руб.
• Ресурс генератора — 4000 часов.

Стоимость киловатта рассчитывается следующим образом:

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

Делим стоимость генератора на ресурс мотора и получаем: 21000 руб. / 4000 часов = 5,25 руб.

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

Стоимость 1 кВтч сетевой электроэнергии для Московской области в первом полугодии 2016 года составляет 5,03 рубля. Мы видим, что у газогенератора он дороже в 6 раз.

Выводов:

• Использовать газогенератор для длительного электроснабжения дома невыгодно.
• Использование генератора (кроме установок с автозапуском) требует присутствия человека — заводите, доливайте бензин и следите за работой.

Использование бензинового генератора на даче экономически оправдано только как аварийный или резервный источник питания. При отсутствии внешних электросетей его лучше эксплуатировать непродолжительное время (4-5 часов в день).

Сегодня многие производители выпускают универсальные установки, работающие как на бензине, так и на баллонном газе.Поскольку стоимость сжиженного газа почти в 2 раза меньше, чем у бензина, получать электроэнергию из этого вида топлива экономически выгоднее.

Преобразователь батареи

Принцип работы данной установки — циклическая зарядка мощных аккумуляторов и их последующий медленный разряд в электросеть дома. Более того, в специальном устройстве — инверторе преобразователь тока батареи из постоянного напряжения 12-24 Вольт в переменное 220 В.

Такие автономные источники питания нужно заряжать от квартирной сети в городе, а на даче использовать электричество, то есть аккумулятор.

Домашним мастерам стоит учесть, что штатный стартерный аккумулятор из автомобиля на такой преобразователь не подойдет. Создает мощный ток за короткое время. Здесь нужен небольшой ток, который питает сеть несколько часов. Поэтому инверторный преобразователь работает со специальными необслуживаемыми аккумуляторами, которые в 3-4 раза дороже автомобильных аккумуляторов той же емкости.

Высокая стоимость в данном случае себя оправдывает. Срок службы таких аккумуляторов составляет 8-9 лет, а автомобильных аккумуляторов не более трех.

Стоимость комплекта аккумуляторного преобразователя, состоящего из инвертора и двух аккумуляторов по 200 Ач, составляет около 110 000 рублей.

Необходимая емкость аккумуляторов для его работы определяется по формуле:

Емкость аккумулятора (Ач) = Потребляемая мощность (Вт) x Время разряда (час) x КПД (0.7) * 1,2 (коэффициент безопасности) / Напряжение аккумулятора (В)

Получается, что для обеспечения бытовой техники суммарной мощностью 1500 Вт на 5 часов нам нужны аккумуляторные батареи емкостью 1500х5х0,7х1,2 / 12 = 446 Ач. Это почти столько, сколько предлагается покупателю в комплекте за 110 000 рублей.

Для 8 лет работы от аккумулятора для его подзарядки потребуется 21 600 Киловатт-часов электроэнергии при «городской» цене 5,03 руб.

В этом случае определим стоимость одного автономного киловатта следующим образом:

• Стоимость электроэнергии на зарядку аккумуляторов (на 8 лет эксплуатации) 21 600 х 5.03 руб. = 108 648 руб.
• Стоимость оборудования 110 000 руб.

Итого мы получили 218 648 рублей. Цена одного киловатта 218 648/21 600 = 10,12 руб. Как видим, аккумуляторный преобразователь дает электроэнергию в 3 раза дешевле газогенератора (10,12 против 30,45 рубля) и в 1,7 раза дешевле газогенератора.

Солнечная батарея

Для рассмотренных технологий автономного электроснабжения загородного дома необходима подзарядка извне (бензин и электричество).Солнечная панель выгодна тем, что забирает энергию прямо на месте. Не требует дозаправки или перезарядки аккумуляторов. Он не отравляет воздух выхлопными газами и не создает шума.

Гарантия на современные солнечные батареи составляет 25 лет. Этого вполне достаточно для полной окупаемости и снижения затрат на киловатт-час.

Рассмотрим подробнее, что может дать солнечная автономная электроэнергия загородному дому и насколько выгодно ее использование.

Стоимость солнечных батарей нельзя назвать низкой. Так за монокристаллическую солнечную батарею, вырабатывающую 150 Вт электроэнергии в час, придется заплатить от 11000 рублей.

С практической точки зрения использования солнечной энергии нужно говорить не об одной батарее, а о полной фотоэлектрической станции. Он состоит из 4-х солнечных панелей, двух мощных батарей емкостью 200 А * ч каждая, инвертора напряжения (преобразует постоянный ток 12 вольт в переменный ток 220 вольт) и контроллера.

За один солнечный день такая система вырабатывает 2,5 кВтч электроэнергии. Этого вполне достаточно для электроснабжения небольшого загородного дома. Принимая во внимание пасмурные дни, предположим, что средняя выработка энергии составляет 1,5 кВтч в сутки.

При средней стоимости комплекта «Солнечный» в 130 тысяч рублей он проработает минимум 25 лет. Батареи не так долго работают, поэтому за это время нам придется менять их 2 раза. Стоимость аккумуляторов 30 000 руб. Затраты на весь период эксплуатации солнечной станции составят: 130 000 + (30 000х2 = 60 000) = 190 000 руб.

За 25 лет станция будет вырабатывать 1,5 кВтч * 365 дней * 25 лет = 13688 кВтч. Разделив затраты на солнечную станцию ​​на общее количество полученной электроэнергии, получим 13,9 рубля за киловатт. Это в 2,75 раза дороже сетевого тарифа, но при этом гарантирует пользователю полную энергетическую независимость.

Если учесть, что солнечные технологии не стоят на месте, то вскоре мы получим более емкие и дешевые аккумуляторы, а также аккумуляторы с повышенным КПД и сроком службы.

Подводя итоги нашего мини-исследования, оценим рассмотренные варианты … Итак, самая высокая стоимость автономной электроэнергии получается от бензинового генератора (в 6 раз дороже сетевого). На втором месте сразу две установки: газогенератор и солнечная станция.

Формально пальму первенства придётся отдать преобразователю батареи, так как у него самая низкая цена энергии (10,12 руб.). Однако солнечная батарея может с этим поспорить. Он полностью автономен и не загрязняет воздух вредными выбросами.

Не можете подключить частный дом или коттедж к электросети? В этом случае компания «Источник света» предлагает разумную и выгодную альтернативу — автономное электроснабжение. Оказываем услуги в области его проектирования и монтажа. В нашей компании работают первоклассные специалисты. Кроме того, в нашем распоряжении отличное современное оборудование. Все это позволяет выполнять работу максимально качественно и точно в срок.

Преимущества автономных систем электроснабжения

Многие владельцы частных домов, не имея возможности подключиться к централизованной сети, используют мобильные генераторы.Такие устройства работают на газе, бензине и дизельном топливе. Однако у них есть масса недостатков, которых нет у систем автономного питания:

Использовать такие устройства крайне нерационально. Они выдают большую мощность, которая совершенно не требуется для бытовых нужд даже в большом коттедже. Около 70% мощности просто не потребляется. Автономное электроснабжение дома позволяет эффективно обеспечить дом электричеством и избежать лишних финансовых затрат.

Прокладка собственной электросети в новом поселке — тоже не лучшее решение… Для этого необходимо установить трансформаторную подстанцию ​​и проложить линии электропередач. Для этого требуются большие деньги, много документов и много времени для утверждения регулирующими органами. В этом случае автономное электроснабжение загородного дома также является самой простой и выгодной альтернативой.

Почему вам следует обращаться к нам?

Компания «Источник света» предлагает отличные решения под ключ. Есть много причин выбрать нас. Вот некоторые из них:

индивидуальный подход… Максимально точно прикидываем, сколько электроэнергии нужно в вашем коттедже и на участке. Система автономного электроснабжения загородного дома, собранная нашими специалистами, будет работать максимально эффективно и экономично;

современные батареи. Они работают по принципу накопления и рационального использования электроэнергии;

Возможность устранения перегрузки сети. Это достигается благодаря автоматическому запуску и остановке генератора. Работает на дизельном или бензиновом топливе;

стабильность электрического напряжения.Система автономного электроснабжения дома от компании «Источник света» позволяет полностью исключить перепады мощности. Таким образом, ваша сеть будет защищена от износа;

полностью автоматизированная система управления. Генератор включается и выключается автоматически, а сеть работает без остановок. Эта система делает жизнь в коттедже комфортной.

Как мы работаем?

Чтобы заказать установку оборудования, просто позвоните нам. Наши специалисты приедут к вам, посоветуют наиболее приемлемый вариант, рассчитают стоимость материалов и работ.Если вас это устраивает, то мы заключим с вами договор.

Работы выполняются строго в срок и по заранее составленному детальному проекту.

Помимо стандартных систем, мы устанавливаем автономное электроснабжение дома на солнечных батареях … Такие системы сегодня становятся все более востребованными среди владельцев загородных домов и коттеджей.

Выполняем работы по доступным ценам. Компания Light Source стремится к тому, чтобы каждый клиент остался доволен сотрудничеством с нами.Таким образом, вы можете быть уверены в высоком качестве и надежности устанавливаемых нами систем.

Автономный дом

Новый автономный дом — La maison autonome

от Brenda и Роберт Вейл

Источник: http://genoa.ecovillage.org/genoceania/resources/autnmshse.html

В 1975 году Бренда и Роберт Вейл опубликовал «Автономный дом», манифест, предлагающий практичные предложения по строительству домов, которые не загрязняют окружающую среду. земли или разбазаривать ее ресурсыИх книга получила огромную похвалу во всем мире и рассматривался как значительный шаг в сторону зеленого архитектура. Почти двадцать лет спустя, в начале 1990-х, Вейлс решили воплотить свои новаторские идеи в жизнь.

Новый Автономный Дом записывает их строительство дома на принципах устойчивого ресурсы в небольшом городке Саутуэлл в британском Мидлендсе. В виде специалистами по зеленой архитектуре, Вейлы стремились создать экологически чистый дом с четырьмя спальнями, который не был экзотикой в внешний вид ни сложен в обслуживании.Они документируют философию, проектирование и строительство здания, которое может производить электроэнергию из солнце и получить питьевую воду из дождя.

Новый Автономный Дом имеет простой, но революционный посыл: жить в недорогой дом, добрый планете и раскрепощающий своего хозяина от коммунальных платежей. The Vales дают пищу для размышлений и практичны. решение экологических проблем, вызванных домами, в которых мы живем, образец зеленой архитектуры для будущих поколений.

Бренда Вейл — профессор Архитектурные технологии, Роберт Вейл — старший научный сотрудник Оклендский университет, Новая Зеландия. Авторы Green Архитектура: дизайн для устойчивого будущего, они живут в полуавтономное сообщество.

«Текст, полный с чертежами и спецификациями жизненно важных систем здания, предлагается как доказательство того, что такие дома могут соответствовать эстетическим, практичным, и политические требования жителей, соседей и местных жителей. должностные лица.. . . Настоятельно рекомендуется для академических, экологических исследования и технические сборники ».

г Новый автономный дом

ISBN 0-500-28287-0 6 1/4 «x 9 1/4» 37 рисунков 256 страниц

АРХИТЕКТУРА / ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА

————————————

Введение

Автономный дом построен в заповедной зоне жилье восемнадцатого и девятнадцатого веков, тысячелетней давности Саутуэлл Минстер, нормандский собор, всего в 300 метрах вниз по дороге, поэтому его дизайн должен был соответствовать внешнему виду местных жителей. контекст.

Это было считается важной частью дизайна, чтобы продемонстрировать, что автономный дом должен быть ничем не отличаться от обычного жилище, и может быть построено даже в охраняемом историческом месте. В дом был спроектирован и полностью профинансирован Брендой и Робертом Вейлом, с обычная ипотека от Lloyd’s Bank, построенная Ником Мартин, местный строитель.

Дизайн для низкого воздействия на окружающую среду.

Дополнительно чтобы свести к минимуму воздействие на окружающую среду при его эксплуатации, Автономный дом спроектирован таким образом, чтобы избежать использования материалов с высоким энергоемкости, чтобы исключить токсичные материалы, а также использовать отходы или переработанные материалы везде, где это возможно.

Например:

* лайм внутри была использована побелка, а снаружи — немецкая органическая краска. место обычных красок;

* раскопки засыпаны битым кирпичом с мест сноса;

* скорее чем с только что выкопанным камнем;

* бетонные блоки для погреба были сделаны из золы местных электростанция;

* подъезд сделан из горных отходов;

* крыльцо Крыша была покрыта переработанным шифером и кирпичом для внешних стен. сжигались свалочным газом от разлагающегося мусора.

* Все тяжелые материалы были взяты как можно ближе к сайту, чтобы свести к минимуму потребности транспорта в энергии.

Автономный дом традиционен по конструкции и внешнему виду, но термически тяжелый (720 кг полезной массы на м2 площади пола, тогда как обычный каменный дом в Великобритании будет иметь около 200 кг / м2 доступная масса) и чрезвычайно хорошо изолированы (изоляция крыши Толщиной 500 мм) для сохранения тепла в строительной ткани и использовать случайное поступление тепла от солнца и людей.

Маленький 4,5 дровяная печь кВт предусмотрена в холле первого этажа в качестве источника вспомогательного отопления, и обеспечить фокус на входе. Жилые комнаты расположены наверху, чтобы дневной свет был лучше густая насаждение по периметру участка, со спальнями и санузлами на Цокольный этаж.

Дом рассчитаны на срок службы не менее 500 лет, поэтому свести к минимуму обслуживание, без открытых внешних деревянных конструкций, кроме оконные рамы.

Сайт и Сервисы.

Всего площадь участка около 600 м2, поэтому дом можно было построить с плотностью более 16 на гектар (почти семь на акр, относительно высокая пригородная плотность).

Дом в центре города, и все коммуникации (вода, электричество, газ, канализация, телефон) на улице.

Однако Автономный Дом максимально обеспечивает собственное обслуживание, как продемонстрировать более дешевую альтернативу приватизированным монополиям которые предоставляют эти услуги в Англии, и уменьшить экологические влияние, связанное с крупномасштабными централизованными системами.

Дождевая вода собраны с крыши дома и с крыши зимнего сада, чтобы сформировать только водоснабжение. Эта вода хранится в 20 переработанных израильских резервуарах. резервуары для апельсинового сока, вместимостью 1500 литров каждая, в двух из четырех отсеков погреба. Его фильтруют перед перекачкой в ​​дом, и сточные воды (содержащие только мыло) могут просачиваться обратно в грунт через подземную отстойную яму.

Электричество создается 20 м2 поликристаллических фотоэлектрических панелей, установленных под уклоном 45 градусов и обращены строго на юг (так как участок находится в северное полушарие) на беседке из необработанного английского дуба, бегущего через задний сад.

2,2 кВт массив панелей связан с сетью через инвертор, так что излишки солнечной энергии электричество может поставляться местному населению, а электроэнергия может быть снимается с сетки ночью или в пасмурные дни.

Электричество используется для нагрева воды, приготовления пищи, освещения и бытовой техники и воды перекачка и очистка сточных вод.

Ресурсы использовать

А «типичное домохозяйство» в Великобритании потребляет 3000 кВтч электричество в год только для освещения и приборов (2), около 36,6 кВтч / м2 / год только на электроэнергию. Автономный дом, для сравнения, использует только 8.5 кВтч / м2 / год невозобновляемой энергии для общей энергии потребности, или 1500 кВтч электроэнергии из сети.

За зима 1994-1995 гг., с конца октября до конца февраля, в доме было использовано 315 кг дров для отопления помещений, что составляет около 1400 кВтч отпущенной энергии или около 8,0 кВтч / м2 отапливаемой область. Температура в гостиной опустилась ниже 16oC. середина января 1995 г., а затем поднялась до максимума 27oC в очень жаркую погоду. Август 1995 г.

Вода потребление составляло 34 литра на человека в день, из них 21 литр вода холодная и 13 литров горячая.

Эти цифры можно сравнить со средним домом в Великобритании, как показано в таблице. ниже.

Годовой поставленное потребление энергии и воды

Автономный Дом

В среднем по Великобритании

площадь 176 кв.м 82 кв.м

космос отопление 1,400 кВтч 12,900 кВтч

вода отопление 1900 кВтч 5700 кВтч (3)

фары, бытовая техника и приготовление пищи 1200 кВтч 3000 кВтч (4)

Всего потребление 4500 кВтч 21600 кВтч

возобновляемые энергия: —

дерево 1,400 кВтч.

солнечная электричество 1600 кВтч.

Всего невозобновляемая энергия 1500 кВтч 21600 кВтч

воды в литров на человека в сутки 34 160 (5)

Планируемый установка теплового насоса для ГВС, забирающего тепло из отработанного воздуха компостера сточных вод снизит годовой Выбросы CO2 и годовое потребление ископаемого топлива автономной Дом на ноль.

по сравнению с международные примеры, эффективность автономного дома в использовании впечатляет.

Всего потребление невозобновляемой энергии

Среднее по Великобритании дом 263,4 кВтч / м2

Ватерлоо Green Home, Канада (7) 49,5 кВтч / м2

Brampton Advanced House, Канада (8) 43,7 кВтч / м2

Самодостаточный Solar House, Германия (9) (с использованием бензинового генератора) 19.9 кВтч / м2

Wdenswil Дом, Швейцария (10) 18,0 кВтч / м2

Автономный Дом 8,5 кВтч / м2

Однако некоторые из этих характеристик достигаются за счет того, что может быть воспринимается как текущий уровень жизни.

Жить в Автономный дом.

Например, В Автономном Доме ограниченный набор электроприборов — нет посудомоечная машина, без морозильной камеры — а те, которые в ней есть, используются в нетрадиционные способы; стиральная машина, например, используется только с холодной водой и без отопления, (моющие средства с холодной водой доступно в U.К.).

Среднее зимние температуры в жилых помещениях находятся в районе 18oC, а не 23oC в Brampton Advanced House в Канаде, но более низкая температура воздуха смягчается высоким лучистым излучением. температура в результате термически массивной конструкции.

Низкий температура в помещении характерна не только для Автономного дома, и не похоже, связаны с его намеренно простой технологией.В чрезвычайно дорогой «хай-тек» самодостаточный солнечный дом построен Институтом Фраунгофера для систем солнечной энергии в Фрайбург, Германия, зафиксировал минимальную температуру в гостиной около 15oC в ноябре и январе зимой 1993-1994 гг. (11).

жители дома прокомментировали: «Значительный период для оценка эффекта от жизни без обычной системы отопления было обеспечено 18 туманными днями без солнечного света, вызванными инверсией погодные условия на Рейнской равнине в феврале.Комната температура упала заметно ниже прогнозируемого предела 18oC. Это в доме было слишком холодно, но все же терпимо. Наше потребление чая увеличили — очень эффективный вид отопления салона — и мы перешли на ложиться раньше, чем обычно. Это дало нам понять, что дом полностью зависел от солнца.

Необходимость ожидание солнца было необычным, но ценным опытом в мире в которые мы привыкли получать все, что хотим немедленно.»(12)

Будь то можно достичь устойчивого развития при соблюдении постоянно растущий спрос на услуги, которые подразумеваются в образ жизни западного мира — открытый вопрос.

Вопрос становится еще более сложным, если рост населения мира и желание развивающиеся страны для достижения более высокого материального уровня жизни принимая во внимание. Вполне возможно, что Автономный дом указывает путь к устойчивости, предлагая жильцам не «побольше» комфорта и услуг, но «хватит».

Сотня автономные дома

Местный муниципалитет, Окружной совет Ньюарка и Шервуда, объявил, что часть официальной жилищной политики на сотню автономных домов к концу века.

Проект, г. который был инициирован Ником Мартином, строителем Автономной Дом в Саутуэлле, спроектированный Брендой и Робертом Вейлом, состоит из пяти укрытых от земли одноэтажных домов, расположенных на небольшом южном склон на окраине небольшой деревушки Хокертон.

Этот проект начинает соответствовать целевому показателю окружного совета Ньюарка и Шервуда — 100 такие дома к концу века. Дома рассчитаны на нужды без отопления помещений. Будет обеспечена очистка энергии, воды и сточных вод. автономными системами с нулевым выбросом углекислого газа.

Продовольствие будет выращиваться на месте с использованием методов пермакультуры.

Статус жилищного проекта Хокертона по состоянию на октябрь 1997 г. в стадии строительства и будет завершено на месте в начале 1998 года.

Исследования — 3 новые категории жилья в Великобритании.

подписок успех Автономного дома и начало строительства Жилищный проект Хокертона, Бренда и Роберт Вейл осуществляют исследования от имени Building Research Establishment и Newark и Шервудский районный совет в разработке трех новых категорий жилья для Великобритании;

* «Ноль отопление »(без отопления помещений),

* «Ноль Углекислый газ »(чистые выбросы CO2 отсутствуют) и

* «Автономный» (как и другие, но со своей водой и системы очистки сточных вод).

Начальный Результаты исследования показывают, что для трехкомнатной двухквартирный дом (самый распространенный тип в Великобритании) «Zero Цель по двуокиси углерода »может быть достигнута без дополнительных затрат. по сравнению с жизнью в стандартном доме.

Это означает что все новое жилье по всей Великобритании может быть построено с нулевым выбросы. Если это возможно в Великобритании с ее низким уровнем солнечной радиации и ее относительно холодных зим, это было бы намного проще в Австралии или Новой Зеландии.

The Автономное подразделение.

последствия недорогих автономных домов для затрат на Интересно обеспечение инфраструктуры в новых подразделениях. An автономному подразделению потребуется только относительно дешевая электроэнергия. поставки (для двустороннего обмена солнечной электроэнергией с сетью) и телефоны, а не обычная ситуация с водой, канализацией (и, возможно, газ) вдобавок.

обычные услуги дороги в установке (исторически затраты ливневых стоков, канализации и водоснабжения составили около 15% от стоимости участка под дом за последние девять лет в новостройке. Подразделения Окленда; сравнивая стоимость установки электроснабжение составляет всего около 2% от стоимости приусадебного участка.) (13) Эти структурированные услуги имеют высокие затраты на восходящую и последующую деятельность. (оплата домовладельцу, очистка воды, очистка сточных вод) в Помимо стоимости труб.

Недавний оценка этих затрат гласит: «Средняя стоимость инфраструктуры на каждый новый квартал на окраинах Сиднея и Мельбурна приходится сейчас оценивается в 50 000 долларов »(14). Эта цифра, вероятно, включает дорожные расходы, а также услуги.

Это выглядит вероятно, что дополнительные расходы на дом для автономных систем можно было бы покрыть за счет экономии на сетевых услугах с добавлением преимущество отсутствия текущих расходов для домовладельца по сравнению с обычная ситуация.Текущая стоимость ливневой канализации, воды и услуги канализации для отдельной секции (или блока) в Окленде подразделение составляет 7 800 новозеландских долларов. (см. ссылку 13) Дополнительный годовой плата составляет около 50 новозеландских долларов в месяц. (15) Это позволит извлечь выгоду из 5 000 новозеландских долларов в качестве ипотеки, поэтому стоимость автономного водоснабжения и канализации может составлять до 12 800 новозеландских долларов без каких-либо дополнительных затрат для домовладельца.

Там бы будут дополнительные достопримечательности, которые не будут увеличиваться ежегодно, и что стоимость воды и канализации снизится до нуля, как только ипотека была выплачена.

Поскольку стоимость компостного туалета, дренажного поля для сточных вод и Резервуар для дождевой воды на 25000 литров в Окленде стоит около 10000 новозеландских долларов, Казалось бы, автономное обслуживание, по крайней мере, для воды и канализации лечение, не только лучше для окружающей среды, но и дешевле чем обычная система.

Пригородный Производство продуктов питания снижает потребление энергии

Другой важным аспектом устойчивости пригородов является питание производство.Использование рекомендованной суточной нормы калорий, указанной Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций и при условии отсутствия потерь семья из двух взрослых и двух подростков будет употреблять пищу с энергоемкостью 12,8 кВтч в день. (16)

Однако это калорийность пищи как пищи. Чтобы вырастить еду, транспортировать его к процессору, а затем потребителю также потребляет энергия. Расчеты выполнены с использованием U.Данные К. за 1968 г. показали, что потребление энергии, приходящееся на всю систему снабжения продовольствием Великобритании, составило пять раз больше энергетической ценности самой пищи. (17) Это увеличило бы потребление энергии в домохозяйстве за счет потребления продуктов питания до 64 кВтч на в день, или почти 24 000 кВтч в год.

Это было недавно предположили, что текущий множитель энергии для продуктов питания в В Австралии, скорее всего, в десять раз больше энергии, чем в еде, (18) частично из-за увеличения потребления переработанных и «полуфабрикаты.

CO2 выбросы

В одну сторону ранжируйте воздействие на окружающую среду различных видов энергии расход заключается в сравнении их выбросов углекислого газа. В Великобритании. на отечественный сектор экономики приходится около четверти выбросов CO2, почти вдвое больше, чем у «коммерческих и государственных услуг »(19). На него приходится 30% всей энергии, и это не считая его доли в еде или транспорте энергия.(20) Это означает, что жилье является важной областью, требующей решения, если экологическое воздействие застроенной среды должно быть уменьшено.

В Австралии и Новой Зеландии жилищный сектор также потребляет больше энергии, чем сектор коммерческих зданий, хотя его общая доля в национальном потребление ниже, чем в Великобритании. на сектор приходится 13% национального спроса на энергию по сравнению с 9% для сектор коммерческих зданий.(21)

В Австралии цифры составляют 12% и 8% соответственно (22), но внутренний сектор несет ответственность за 17% выбросов CO2 в Австралии, вероятно, потому что использования угля для производства электроэнергии, тогда как в Новой Зеландия, где производится более трех четвертей электроэнергии возобновляемые источники энергии, внутренний сектор производит только 6% национального CO2. выбросы. (23) Однако домашний сектор важнее, чем эти простые цифры предполагают, потому что здесь живут все.

Это может быть предполагается, что уголь непосредственно в производстве продуктов питания не используется. Текущий Выбросы CO2 в Великобритании в кгCO2 / кВтч составляют: природный газ 0,19 нефтепродукты 0,27 электричество 0,59 (24) в среднем 0,35 кгCO2 / кВтч Таким образом, пищевая энергия домашних хозяйств Великобритании составляет более 8 тонн на год выбросов СО2. Это та же эмиссия, которая будет создана проезжая 36000 км ежегодно на Holden Commodore V8.(25) Если предложенная текущая цифра, приведенная выше для Австралии, используется, выбросы возрастают до 16 тонн в год.

Сколько автомобиль добавляет к бытовым выбросам.

введение автомобиля дает еще одно интересное рассмотрение бытовые выбросы. В Окленде, очень рассредоточенном городе одиноких многоэтажные дома на участках в четверть акра, средняя продолжительность поездки на автомобиле 12 лет.6 км, а транспорт производит 40% выбросов CO2 Окленда, со средним домохозяйством, владеющим 1,47 автомобилей. (26) Через год семья проедет более 9 200 км на работу и обратно.

Ассортимент расход топлива имеющихся автомобилей в городском цикле колеблется в пределах 21 литр / 100 км для Bentley Continental, до 6 литров / 100 км для Daihatsu Mira, поэтому выбросы на работу будут варьироваться от 1,4 до 5,0. тонн в год, при этом более богатые домохозяйства производят больше углерода диоксид.(27)

Электрический пригородный автомобиль, такой как Finnish City Bee, потребляет 11 кВтч электроэнергии. проехать 100 км, при дальности 80 км. Используется для домашнего хозяйства ежедневные поездки на работу, такие автомобили могли бы обеспечить все поездки и другие местные поездки, от выхода подключенной к сети фотоэлектрической установки площадью 10 м2 множество. (28) Стоимость массива составит около 10 000 новозеландских долларов, а стоимость автомобиль будет еще 20 000 новозеландских долларов. (29) Это обеспечило бы транспорт с нулевым уровнем выбросов, с автомобилями на бензине или, возможно, на биотопливе сдаются в аренду по мере необходимости для более длительных путешествий.

Фигуры выше показаны возможности, которые предлагает автономный подразделения. Дома могут иметь нулевые выбросы, обеспечивать собственное поливать и очищать собственные сточные воды. Они могут работать с нулевым выбросом транспорт для большинства поездок.

Наконец они может использовать пригородный сад для производства хотя бы процента их потребности в пище. На самом деле этот последний пункт, пожалуй, самый важный.

Лучшее что каждый может сделать, чтобы уменьшить выбросы углекислого газа и увеличить устойчивость в их индивидуальной жизни заключается в том, чтобы выращивать столько еды, сколько можно дома.

ССЫЛКИ

1. Пейдж Дж. и Лебенс Р. (ред.) (1986) Климат Соединенного Королевства. HMSO, Лондон. п. 245

2. Бордман Б. и др. (1995) «Резюме» ДЕСЯТИЛЕТИЕ второй год отчет Программа по энергии и окружающей среде, Отдел по изменению окружающей среды, Оксфордский университет.п. 2

3. Рисунки для отопления помещений и воды рассчитано на основе данных Bell M., Lowe R. и Робертс П. (1996) Энергоэффективность в жилищном строительстве Эйвбери, Олдершот, СОЕДИНЕННОЕ КОРОЛЕВСТВО. пп 23-24

4. Рисунок для светильников и приборов из артикула 2

5. Вода потребление от Twort A., Law F., Crowley F. и Ratnayaka D. (1993) Водоснабжение (издание четвертое) Таблица 1.2 стр. 6

6.рассчитано по данным Prior J.J., Raw G.J. и Чарльзуорт Дж. (1991) BREEAM / New Homes Version 3/91 Building Research Establishment, Гарстон, Уотфорд, Великобритания. п. 6

7. Ватерлоо Green Home, Канада: данные по невозобновляемым источникам энергии, рассчитанные на основе данных данные в Grady W. (1993) Green Home: планирование и строительство экологически чистый дом Camden House Publishing, Онтарио. стр. 93 и 144

8.Brampton Advanced House, Канада: данные по невозобновляемым источникам энергии рассчитаны на основе данные, приведенные в Kokko J. and Carpenter S. (1993) «Performance of The Brampton Advanced House »в приложениях и демонстрациях: Proceedings, Volume 3 Innovative Housing ’93 Conference, Ванкувер, Канада, 21-25 июня. стр. 71-80

9. Автономный солнечный дом, Фрайбург, Германия: данные по невозобновляемым источникам энергии потребление энергии рассчитано на основе данных, приведенных в Carpenter S.(1995)

Обучение из опыта работы с Продвинутыми домами мира; CADDET анализы Серия № 14. Центр анализа и распространения Продемонстрированные энергетические технологии, Ситтард, Нидерланды. п 201, на основе на то, что дому потребовалось 500 кВтч электроэнергии от переносной генератор Расход топлива рассчитан по данным для Honda 2.2 4-тактный бензиновый генератор кВт, поставленный Bowden Marine and Industrial ООО, Эйвондейл, Окленд, Новая Зеландия, (3,7-литровый топливный бак дает 2,8 часов работы на полной мощности) .. Расход топлива на это Генератор типичен для ряда небольших бензиновых генераторов.

10 Wdenswil Houses, Швейцария: данные по невозобновляемым источникам энергии рассчитано на основе данных, приведенных в Hickling Corporation (1993) «Zero теплоэнергетические здания, Вденсвиль, Швейцария »стр. 5, в Hickling Corporation (1993) Отчет о сравнительном анализе продвинутых Дома (проект) подготовлены для EMR / Canmet, Hickling Corporation, Оттава, Канада

11.Восс К., Долен К.В., Лемберг Х., Шталь В., Виттвер К., Гетцбергер А. (1994) «Автономный солнечный дом Фрайбург: впечатления от путь к энергетической независимости »Европейская конференция по энергетике производительность и микроклимат в зданиях 24-26 ноября, Лион, Франция. без страницы

12. Шталь В. и Шталь Х. Ф. (1993) «Самодостаточная жизнь во Фрайбурге. солнечный домик «SunWorld Vol. 17 No. 4. Декабрь.пп 18-19

13. данные из Мэйплсдена Дж. (1997) частное сообщение. Харрисон Грирсон Consultants Ltd., Манурева, Окленд

14. Ньюман П. и Кенуорти Дж. (1992) Возвращение городов Австралии Ассоциация потребителей, Pluto Press Australia. п 4

15. данные от Metro Water, Окленд, 18 октября 1997 г.

16. рассчитано по данным Fisher P. и Bender A.(1970) Ценность еда Oxford University Press. п. 22

17. Лич Г. (1975) Международный институт энергетики и производства продуктов питания. Окружающая среда и развитие, Лондон. п 8

18. Treloar Г. (1997) частное сообщение. Университет Дикина, Джилонг ​​

19. Департамент окружающей среды (1992 г.), HMSO Великобритании по окружающей среде, Лондон. п 30

20. DoE op соч.стр. 214 21. CAE (1994) «Проект энергоэффективности. семинар «Документы для обсуждения в рабочих группах, Том 1, Жилой» здания / Коммерческие и общественные здания / Транспорт.

21. Центр для передовых инженерных наук, Кентерберийский университет, Новая Зеландия. Февраль. п 3

22. Министерство сырьевых отраслей и энергетики (1995) Национальное политика в области устойчивой энергетики: дискуссионный документ. Правительство Австралии Издательская служба, Канберра.п. 38

23. Данные Австралии от Министерства сырьевых отраслей и энергетики. (1995) op cit. стр. 24. Данные Новой Зеландии из EECA (1996) Monitoring. Ежеквартальный выпуск за 5 сентября 1996 г., Эффективность и энергосбережение Власть, Веллингтон

24. Рисунки. предоставлено Evans P. (1997) личное сообщение Building Research Учреждение, Гарстон, Уотфорд, Великобритания. 11 февраля. Цифра для электричество снизилось со значения 0.832 в 1990 г. в результате растущее использование природного газа вместо угля для выработки электроэнергии.

25. расчетные данные формы в ссылке 24 и DPIE (1994) Расход топлива гид Департамент первичной промышленности и энергетики, Канберра. п. 14

26. ARC (1996) Технический паспорт фактов и цифр по транспорту Окленд Риджинал Совет по окружающей среде, Окленд.

27. рассчитано по данным литературных источников 24 и 25

28.данные о автомобиль от PIVCO, Финляндия; данные о солнечной батарее предполагают мощность 1200 кВтч в год от массива 1 кВт в Австралии или Новой Зеландии условия.

7,2 кВт Компания SEDA в Сиднее сообщает, что ее годовой объем производства составляет 1527 кВтч / кВт в Clement J. (1997) «Устойчивый офис» ReNew, октябрь-декабрь 1997 г., стр. 25

.

29. ток цена на солнечные батареи от Solar Power Waiheke, Остров Вайхеке, Окленд; цена машины на стеклопластик 2 + 2 местный от Heron Motor Co., Роторуа, если заказывать партиями по 100 штук за раз.

Энергетический автономный подход на основе био-водорода

Int. J. Environ. Res. Общественное здравоохранение 2009, 6

разработка. Во-вторых, использование датчиков, вычислительных механизмов и адаптивных архитектурных элементов

позволит автономно управлять окружающей средой. Что касается применения и повторного использования энергии

и ресурсов, автономный дом этого типа может согласовать проект

с пассивным энергосбережением с потребностями в энергии активных устройств, удовлетворяющими потребности в комфортной среде.

Благодарности

NSC 96-2218-E-035-004, NSC 97-2218-E-035-006, проекты Университета Фэн Чиа ： FCU-

07G27501 и FCU-08G27201.

Ссылки

1. Capelli, L .; Гуалларт В. Самостоятельное жилищное строительство. Iaac, Ed .; Актар: Нью-Йорк, США, 2006 г .; С. 6-13.

2. Vale, B .; Вале, Р. Автономный дом: проектирование и планирование для самоокупаемости; Темза и

Гудзон: Лондон, Великобритания, 1975 г .; стр.7.

3. Харпер, П.Достаточно для себя нового автономного дома; Возрождение: Девон, Великобритания, 2002.

4. Американское наследие. Доступно в Интернете: http://en.wikipedia.org/wiki/Self-sufficiency (по состоянию на

февраля 2009 г.).

5. Yourictionary.com. Доступно в Интернете: http://www.yourdictionary.com/ahd/s/s0244800.html

(по состоянию на декабрь 2008 г.).

6. Мёнч, М. Самостоятельные дома. Futurist 2004, 38, 45.

7. Smith, D.P. «Плавучесть» «других» географических регионов джентрификации: «возвращение к воде» и

— коммодификация маргинальности.Tijdschrift Voor Economische En Sociale Geografie 2007,

98, 53-67.

8. Энтони Дж. Программы семейной самодостаточности — оценка преимуществ программы и факторов

, влияющих на успех участников. Urban Aff. Ред. 2005, 41, 65-92.

9. Lindbergh, L .; Larsson, C.G .; Уилсон, Т. Контроль затрат и получение доходов: опыт

компаний государственного жилья в Швеции. Рег. Stud. 2004, 38, 803-815.

10. Стюарт, Д.Среда обитания и экология: эксперимент совместного проживания в Соединенных Штатах. Преподобный Fran.

Этюд. Амер. 2002, 94, 113-127.

11. Лампинен, А. Биогазовое хозяйство: энергетическая самодостаточная ферма в Финляндии. Refocus 2004, 5, 30-32.

12. Sartori, I .; Хестнес, А.Г. Использование энергии в жизненном цикле обычных и низкоэнергетических зданий: обзорная статья

. Energ. Корп. 2007, 39, 249-257.

13. Ulleberg, O .; Морнер, С. Имитационные модели TRNSYS для солнечно-водородных систем.Solar Energ.

1997, 59, 271-279.

14. Voss, K .; Goetzberger, A .; Бопп, G .; Haberle, A .; Heinzel, A .; Лемберг, Х. Самодостаточный солнечный дом

во Фрайбурге — Результаты 3-х летней эксплуатации. Solar Energ. 1996, 58, 17-23.

15. Мелхерт, Л. Голландская политика устойчивого строительства: модель для развивающихся стран. Корп.

Окружающая среда. 2007, 42, 893-901.

16. Chen, S.Y. Исследование применения агент-ориентированной теории к адаптивным архитектурным средам

—

Смарт скин на примере; Ph.Докторская диссертация, Национальный университет Ченг Кунг: Тайбэй,

Тайвань, 2007 г .; С. 2-4.

17. Вольф, М. Почему глобализация работает; Издательство Йельского университета: Лондон, Великобритания, 2004 г.

Автономный дом, Саутуэлл, Ноттингемшир

Wind & Sun разработала и установила первую фотоэлектрическую систему, подключенную к сети, в Великобритании в 1994 году.

• Тип модуля: Solarex MSX 60. (36 x 60Wp)
• Инвертор: 1 x SMA PV-WR1800 (1.8кВт)
• Модернизированный инвертор Апрель 2009 г .: 1 x SMA SB-2500 (2,5 кВт)

27 июля 1994 года первая в Великобритании фотоэлектрическая система, подключенная к сети, начала подавать электроэнергию в сеть. Дом был спроектирован и построен Брендой и Робертом Вейл в соответствии с принципами, впервые изложенными в их книге «Автономный дом», впервые опубликованной в 1975 году.

Здание этого дома описано в недавней книге «Новый автономный дом». можно приобрести у Wind & Sun.Дом самодостаточен электроэнергией и водой:

• Конструкция представляет собой твердую массу с высокой степенью теплоизоляции, что исключает необходимость в нагреве, обеспечивая долгосрочное хранение тепла.
• Двухэтажный зимний сад обеспечивает пассивное солнечное отопление
• Вода собирается с крыши и фильтруется для питья.
• Сточные воды компостируются
• Электроэнергия вырабатывается фотоэлектрической панелью мощностью 2,16 кВт.

Из-за ориентации дома фотоэлектрическая матрица была спроектирована для установки на отдельно стоящей беседке в саду.Фотоэлектрическая матрица 2,16kWp состоит из 36 модулей Solarex MSX-60 60Wp, соединенных последовательно цепочками по 6 модулей. Выходной сигнал подается на инвертор SMA PV WR-1800 1,8 кВА, а затем на бытовой потребительский блок. Сгенерированная энергия сначала подается в домовые нагрузки, а любые излишки экспортируются в сеть.

Ночью или когда потребляемая мощность превышает производимую мощность, электроэнергия в обычном порядке импортируется из местного DNO, Powergen. Учет производится двумя стандартными механическими счетчиками.

Поставка и установка фотоэлектрической системы

выполнила Wind & Sun. Тщательное планирование означало, что установка заняла всего два дня, а ввод в эксплуатацию был немедленным.

Стоимость дома, включая фотоэлектрическую систему, была чуть менее 155 000 фунтов стерлингов, что типично для дома такого размера и качества. Дополнительные затраты на технические характеристики, используемые в доме, компенсируются за счет экономии в других местах, например. отсутствие встроенной кухни, что свидетельствует о том, что экологически ответственное строительство и жизнь не должны стоить земли.

Автономный дом продолжает развиваться с момента его установки в 1994 году.

В апреле 2009 года Wind & Sun модернизировала предыдущий инвертор мощностью 1,8 кВт с помощью инвертора SMA Sunny Boy 2500 кВт.