Двухтактная система автономного питания дома — разбираемся по пунктам

Устройство независимой электросистемы позволит обеспечить энергией частные постройки, не подключенные к централизованным сетям. Результат поможет сократить энергетические расходы дач и домов. Но для того чтобы воспользоваться перечисленными плюсами, надо точно знать, как сделать автономное электроснабжение частного дома. Ведь правда?


Мы расскажем об устройстве независимых систем энергоснабжения. У нас вы найдете основополагающие принципы устройства и важные нюансы организации подачи электричества в частные жилые объекты. Представленная нами информация тщательно проверена, систематизирована, сведения соответствуют строительным нормативам.

В предложенной нами статье досконально разобраны варианты устройства частных энергетических систем, приведены и оценены все возможные источники получения энергии. Подробно изложены принципы сооружения и действия автономного электроснабжения, представленные данные подкреплены фото и видео.

Блок: 1/10 | Кол-во символов: 936
Источник: https://sovet-ingenera.com/eco-energy/eko-dom/avtonomnoe-elektrosnabzhenie-dlya-chastnogo-doma.html

Экономичная («двухтактная») система автономного питания. Статья для специалистов и «хорошо продвинутых» самодельщиков

Известно, что в случае систематического недозаряда свинцово-кислотных АКБ их ресурс значительно снижается. Впрочем, экономической оценке это пока не поддается из-за отсутствия соответствующих исходных данных от производителей аккумуляторных батарей.

У классической системы автономного питания (САП), состоящей из электрогенератора, зарядного устройства, АКБ и инвертора указанный недостаток проявляется в полной мере. Это связано со слишком длительным необходимым полным зарядом АКБ — заведомо большим, чем удобное и экономичное время работы электрогенератора.

На последний стадии заряда АКБ оставшиеся примерно 20% заряда невыгодно брать от генератора, т.к. он в этом случае должен будет работать долго с мизерной нагрузкой. Иногда эти 20% берут от солнечных батарей — СБ (это тоже невыгодно — особенно ночью и в пасмурную погоду) или от ветро-генераторов — ВГ (ветер тоже не всегда бывает, да и ВГ тоже стоят денег).

Андрей с помощью коллег на форуме «Дом и Дача» нашел экономически выгодное решение без СБ и ВГ.

Суть этого решения заключается в том, что к аккумуляторному блоку добавляется еще один примерно такой же блок, после чего они используются попеременно, обеспечивая энергией как дом, так и (главное!) — полный дозаряд «отдыхающего» блока. Эта «двухтактная» схема оптимизирована по критерию окупаемости и почти не содержит не окупаемых элементов.

Дополнительные же затраты на второй блок АКБ являются исключительно «инвестициями» (т.к. несомненно окупаются) — второй блок значительно увеличивает ресурс всей системы, и, с учетом систематического «правильного» дозаряда обоих блоков создает реальный экономический эффект.

Достоинства данной схемы:

  • Оба блока АКБ могут быть разными по остаточному ресурсу, а это значит, что можно по результатам инвентаризации ресурса отдельных АКБ комплектовать один блок более «слабыми» аккумуляторами, а другой — более емкими, что дополнительно оптимизирует работу всей системы.
  • САП, уже построенная по классическому варианту легко и почти без затрат на материалы переделывается в описанную двухтактную схему (путем разделения одного блока АКБ на два) — недостаток — более частый запуск генератора.

При создании же системы с нуля этого недостатка не будет — будет удвоенная, (окупаемая) емкость АКБ.

Дискуссия специалистов, убедившая Андрея в правильности данного решения прошла на форуме «Дом и Дача».

Примечания:

  • В качестве переключателей, естественно, можно использовать реле, тогда вся схема будет работать автоматически.
  • На схеме вольты и ампер-часы даны исключительно для наглядности.

Размещено участником форума  «Дом и Дача» Андрей А.А.

Редактор: Адамов Роман

Блок: 2/2 | Кол-во символов: 2752
Источник: https://www.forumhouse.ru/articles/engineering-systems/3601

По сравнению с резервными генераторными установками ИБП имеют ряд неоспоримых преимуществ


  • значительно более высокий коэффициент надежности;
  • большое время наработки на отказ;
  • высокое качество электроэнергии на выходе;
  • отсутствие необходимости в периодическом обслуживании и замене расходных материалов;
  • бесшумность работы;
  • простота подключения и монтажа.

Однако чтобы обеспечить относительно большое время автономии (от нескольких десятков минут до нескольких часов), ИБП должен комплектоваться достаточным количеством аккумуляторных батарей (далее АКБ) определенной емкости, что чаще всего будет ограничиваться техническими возможностями ИБП, а именно возможностями зарядного устройства АКБ. Кроме того, время автономной работы будет зависеть еще от нескольких параметров: степени загруженности ИБП, эффективности конкретного инвертора, температуры окружающей среды, состояния и степени износа АКБ.

Конечно же, есть возможность создания мощной системы бесперебойного питания с большим временем автономии. Но при этом возникает вопрос экономической обоснованности такого решения, а это немаловажный фактор в процессе выбора автономного источника питания.

В настоящее время на российском рынке существует очень много различного рода генераторных установок, широкий спектр мощностей множества производителей, различные варианты исполнения которых заставят задуматься даже искушенного покупателя.

Ниже мы приведем классификацию по основным признакам конструкции генераторных установок. И приведем краткие пояснения, так сказать, на бытовом уровне по каждому из пунктов классификации.

Блок: 2/11 | Кол-во символов: 1588
Источник: https://www.elec.ru/articles/rekomendacii-po-vyboru-avtonomnogo-istochnika-pita/

Взвешенная оценка независимой системы

Современные системы для автономного электроснабжения используют самые разные ресурсы для выработки энергии. Это позволяет получать качественное электричество без перепадов даже в самых отдаленных и малонаселенных местах, куда еще не успели добраться все блага цивилизации.

Достоинства автономной электрики

Основное достоинство систем автономного электроснабжения – отсутствие норм потребления и платы за использованную энергию. Это позволяет обеспечить в жилом доме любой уровень комфорта, независимо от того, проходят ли рядом центральные коммуникации или нет.

Если предварительные расчеты мощности произведены верно и не занижены, система будет работать как часы и хозяева не столкнутся с такими проблемами, как неожиданное отключение электричества и перепады напряжения.

Веское преимущество автономного энергоснабжения заключается в отсутствии скачков, падения и превышения напряжения в сети, из-за которого в разы быстрее выходит из строя бытовая и компьютерная техника

Сведется к нулю риск того, что бытовая техника, имеющаяся в жилом помещении, выйдет из строя или сгорит из-за неожиданного скачка мощности. Количество и качество получаемой электроэнергии всегда будет одинаковым и именно таким, как было запланировано изначально в проекте.

Оборудование, обеспечивающее независимые поставки электроэнергии, имеет высокий уровень надежности и крайне редко выходит из строя. Это преимущество сохраняет актуальность при соблюдении базовых правил эксплуатации и регулярном обслуживании отдельных элементов и всей системы целиком.

Кроме того, уже сегодня работают экспериментальные программы, позволяющие владельцам продавать излишки электроэнергии государству. Однако об использовании этой интересной возможности стоит подумать заблаговременно, еще на стадии разработки проекта системы электрообеспечения.

Дополнительно потребуется оформить пакет разрешительных документов, подтверждающих способность имеющихся в наличии приборов вырабатывать нужный объем энергии надлежащего качества.

Недостатки независимого электроснабжения

К минусам независимой системы электроснабжения относят довольно высокую стоимость оборудования и значительные расходы на эксплуатацию.

К недостаткам автономного энергоснабжения относят необходимость выделять пространство под размещение оборудования, проводить самостоятельное обслуживание системы и замену изношенных элементов за свой счет

Электрики настоятельно рекомендуют хозяевам очень внимательно производить все расчеты и четко выяснять технические параметры запланированной к монтажу системы. Иначе может возникнуть ситуация, когда агрегат, производящий электроэнергию, выйдет из строя, так и не успев окупиться.

Ремонт автономного комплекса владельцы тоже осуществляют за свой счет, а эти услуги стоят значительных денег. Если же дом находится в отдаленном или труднодоступном районе, за мастерами придется поехать лично или дополнительно оплачивать выезд бригады на место.

Причем делать все понадобится достаточно быстро, так как домашние коммуникации и удобства, работающие на электроэнергии, в это время будут недоступны.

Если в качестве автономной системы по выработке энергии выбраны модули из солнечных батарей, их потребуется периодически очищать от мусора в ветреную погоду, а в зимний период обязательно освобождать от снега. Только при таком уходе они будут полноценно функционировать в течение всего эксплуатационного периода

Значительно снизят шанс поломки автономных устройств регулярный профилактический осмотр и плановое техническое обслуживание действующих агрегатов, но и для этого может понадобиться визит специалистов, стоящий денег.

Конечно, часть таких работ хозяин сделает самостоятельно, но более серьезные моменты, требующие определенного опыта и специфических знаний, все равно повлекут за собой профессиональное вмешательство.

Блок: 3/10 | Кол-во символов: 3815
Источник: https://sovet-ingenera.com/eco-energy/eko-dom/avtonomnoe-elektrosnabzhenie-dlya-chastnogo-doma.html

По виду исполнения


  • портативные — бытовые, полупрофессиональные и профессиональные бензиновые или дизельные генераторные установки мощностью до 12 кВА, могут использоваться в качестве резервных источников питания; для питания потребителей со средней и большой интенсивностью; для осуществления индивидуальной деятельности. Имеют воздушную систему охлаждения, могут быть с верхним или нижним расположением клапанов системы газораспределения, надежны, удобны и неприхотливы в эксплуатации.
  • стационарные — профессиональные дизельные электростанции мощностью от 10 до 2500 кВА, используются в качестве основных и резервных источников электропитания. Имеют жидкостную систему охлаждения, как правило, с верхним расположением клапанов системы газораспределения, отличные ресурсные показатели, низкие эксплуатационные затраты. Требуют профессионального монтажа.

Блок: 3/11 | Кол-во символов: 856
Источник: https://www.elec.ru/articles/rekomendacii-po-vyboru-avtonomnogo-istochnika-pita/

Определение наилучшего источника энергии

Выбор альтернативного источника энергии для автономного электрообеспечения жилого дома – очень важный и ответственный момент, требующий серьезного подхода.

К самым популярным и наиболее распространенным вариантам относятся:

  • генераторы, работающие на дизельном топливе или бензине;
  • солнечные батареи и коллекторы;
  • аккумуляторы большого объема и мощности;
  • гидроэлектросистемы;
  • преобразователи ветряной энергии.

Каждый источник имеет собственные уникальные характеристики и особенности. Владельцам следует заранее с ними ознакомиться и на основании этой информации определить оптимальный вариант системы, способной удовлетворить все электрические нужды частного жилого дома.

Блок: 4/10 | Кол-во символов: 704
Источник: https://sovet-ingenera.com/eco-energy/eko-dom/avtonomnoe-elektrosnabzhenie-dlya-chastnogo-doma.html

По способу охлаждения


  • с воздушным охлаждением — генераторные установки, которые охлаждаются окружающим воздухом.
  • с водяным охлаждением — генераторные установки, которые охлаждаются жидкостью (как правило, гликолевые смеси с водой).

Блок: 4/11 | Кол-во символов: 234
Источник: https://www.elec.ru/articles/rekomendacii-po-vyboru-avtonomnogo-istochnika-pita/

По используемому топливу

  • бензиновые — генераторные установки, в которых в качестве топлива используется бензин.
  • дизельные — генераторные установки, в которых в качестве топлива используется дизельное топливо.

Блок: 5/11 | Кол-во символов: 210
Источник: https://www.elec.ru/articles/rekomendacii-po-vyboru-avtonomnogo-istochnika-pita/

Автономные солнечные электростанции


Для снабжения частного жилого дома применяют коллекторы или солнечные батареи. Эти устройства поглощают световую энергию и преобразовывают ее в ток, который потом питает системы, устройства и приборы, работающие на электричестве.

Солнечные батареи (панели) представляют собой набор соединенных вместе и заключенных в раму полупроводниковых элементов, перерабатывающих ресурсы света в электрическую энергию. Оборудование не потребляет топлива и не нуждается в сложном высокопрофессиональном обслуживании.

Для содержания объекта в порядке достаточно просто время от времени протирать поглощающее зеркало от пыли и убирать с него мелкий мусор. Установка агрегата на некотором возвышении под углом около 70 градусов создаст условия, при которых в зимний период времени снег не сможет скапливаться на поверхности батарее и препятствовать ее корректной работе.

Регулировка гелиосистемы происходит автоматически. Владельцу не требуется включать или выключать оборудование. Выработанная энергия скапливается в специальных аккумуляторных комплексах и позволяет использовать электричество круглосуточно в индивидуальном, удобно лично для хозяина режиме.

Солнечная батарея напрямую преобразует энергию света в электроток и, в отличие от генераторных установок, делает это абсолютно бесшумно, не мешая таким образом ни жильцам, ни соседям

Солнечные батареи высокого качества очень надежны и рассчитаны на полноценную эксплуатацию в течение как минимум 25 лет. К концу этого периода их работоспособность немного снижается и следующие 20 лет панели выдают ресурс в объеме около 80% от базовой изначальной мощности, заявленной производителем.

Таким образом, общий срок службы батарей составляет 45 лет, что значительно превышает показатели прочих автономных систем.

В отличие от ветряных генераторов, напрямую зависящих от определенных метеорологических явлений, солнечные батареи гарантированно выдают электроэнергию каждый день. В непогожие пасмурные дни их производительность становится немного меньше, но не прекращается полностью

Так как солнечный свет имеется практически везде, гелиопанели почти не имеют ограничений по установке. Размещать их можно на любом незатененном пространстве участка, обращая принимающую поверхность под определенным углом на южную сторону.

Выбирая место для расположения солнечных панелей на приусадебной территории, нужно следить, чтобы рядом не было высоких деревьев и строений, загораживающих солнце и отбрасывающих тень. Иначе батарея не сможет работать в полную силу

Если размеры приусадебной территории не позволяют выделить для оборудования отдельное свободное место, уместно использовать для монтажа системы поверхность крыши жилого дома или кровлю хозяйственных построек.

Несмотря на некоторую хрупкость, солнечные панели имеют значительный вес и требуют четкого и надежного крепления. Специалисты настоятельно рекомендуют перед монтажом оснастить кровельную конструкцию прочными балками или подпорками, чтобы в будущем крыша не обвалилась, не выдержав дополнительной нагрузки, не предусмотренной изначальным проектом

Ветряные и гидроэлектрические системы имеют фиксированный уровень мощности. У гелиосистем эта величина плавающая и зависит только от количества установленных батарей. Солнечные панели можно использовать в качестве дополнительных энергетических источников. В этом случае понадобится гибридный инвертор, с которым ознакомит рекомендуемая нами статья.

Если в большом количестве энергии на данный момент нет потребности, можно поставить агрегат миниатюрных габаритов, а в случае надобности в удобное время нарастить дополнительные панели и увеличить объем получаемого ресурса.

Блок: 6/10 | Кол-во символов: 3644
Источник: https://sovet-ingenera.com/eco-energy/eko-dom/avtonomnoe-elektrosnabzhenie-dlya-chastnogo-doma.html

По частоте вращения коленчатого вала двигателя

  • 3000 об/мин — двигатели, работающие на такой частоте, дешевле и меньше, но гораздо более шумные, с более высоким расходом топлива и масла и имеют меньший ресурс;
  • 1500 об/мин — эти двигатели более тихие, с меньшим расходом и более высоким ресурсом. Могут использоваться в качестве основного источника питания.

Блок: 6/11 | Кол-во символов: 358
Источник: https://www.elec.ru/articles/rekomendacii-po-vyboru-avtonomnogo-istochnika-pita/

Энергия ветра для автономного электроснабжения


В том случае, когда метеорологические или какие-либо другие объективные причины не позволяют установить солнечные батареи или коллекторы, есть смысл обратить внимание на сборку и установку ветрогенератора. Он представляет собой турбину, размещенную на высоких (от 3 метров) башнях.

Она улавливает кинетическую энергию вихревого потока, преобразует ее в механическую энергию вращением ротора и потом превращает в электроресурс посредством специальных инверторов.

Владелец частного дома, запланировавший установку ветряного генератора мощностью более 10 кВт, должен тщательно изучить информацию об изменениях направления и силы ветра в своей местности за последние 20 лет

Статистику могут предоставить метеослужба и различные интернет-сервисы, позволяющие наблюдать за погодой в онлайн-режиме. Если ветра в регионе считаются редким явлением и не имеют нужной силы, монтировать «ветряк» будет нецелесообразно.

Агрегат отличается надежностью, ветрогенератор создает вредных выбросов в атмосферу и не оставляет отходов производства, но для полноценной работы остро нуждается в постоянном ветре, дующем со скоростью не менее 14 километров в час. Это очень важное условие, и если его не соблюсти, прибор просто не справится с поставленными задачами.

Блок: 7/10 | Кол-во символов: 1286
Источник: https://sovet-ingenera.com/eco-energy/eko-dom/avtonomnoe-elektrosnabzhenie-dlya-chastnogo-doma.html

По виду генератора переменного тока

  • с синхронным генератором, имеют более высокое качество электроэнергии, способны переносить кратковременные перегрузки;
  • с асинхронным генератором, конструктивно проще и дешевле. Однако имеют достаточно низкое качество электроэнергии на выходе, не способны к перегрузкам.

Блок: 7/11 | Кол-во символов: 308
Источник: https://www.elec.ru/articles/rekomendacii-po-vyboru-avtonomnogo-istochnika-pita/

Локальные системы гидроэнергии


Использование гидротурбины для обеспечения жилого дома электричеством – вполне реальный и выгодный вариант, но лишь в том случае, когда вблизи строений располагаются речка или озеро. Небольшая система, работающая на энергии воды, абсолютно безопасна как в экологическом, так и в социальном плане, очень проста в эксплуатации и имеет хороший КПД.

Малые гидротурбины полностью автоматизированы и не требуют участия в своей работе человека. Качество вырабатываемой ими энергии соответствует всем требованиям ГОСТа как по частоте, так и по уровню напряжения

Полный ресурс работы миниатюрной гидроэлектростанции превышает 40 лет. Для корректного функционирования система не нуждается в крупных водохранилищах и не требует затопления больших территорий. Перед установкой необходимо составить проект монтажа и получить соответствующие разрешительные документы.

Блок: 8/10 | Кол-во символов: 881
Источник: https://sovet-ingenera.com/eco-energy/eko-dom/avtonomnoe-elektrosnabzhenie-dlya-chastnogo-doma.html

По количеству фаз

  • однофазные (220 В 50 Гц), от такой генераторной установки могут быть запитаны только однофазные потребители;
  • трехфазные (380 В, 220 В 50 Гц) от такой генераторной установки могут быть запитаны как трехфазные потребители, так и однофазные. Однако нужно иметь в виду, что мощность одной фазы трехфазной станции в 3 раза меньше общей мощности установки. Также необходимо обеспечить равномерность загрузки фаз во избежание так называемого «перекоса» фаз, который плохо сказывается на состоянии генераторной установки.

Блок: 8/11 | Кол-во символов: 534
Источник: https://www.elec.ru/articles/rekomendacii-po-vyboru-avtonomnogo-istochnika-pita/

По расположению клапанов системы газораспределения

  • с нижним расположением клапанов;
  • с верхним расположением клапанов.

Блок: 9/11 | Кол-во символов: 119
Источник: https://www.elec.ru/articles/rekomendacii-po-vyboru-avtonomnogo-istochnika-pita/

Выводы и полезное видео по теме

Ролик №1 наглядно продемонстрирует, как собрать своими руками автономную систему электроснабжения частного дома из солнечных батарей. В видео даны полезные советы от мастера с подробным показом каждого действия и описанием используемого оборудования:

Ролик №2 знакомит с тем, что следует выбрать для создания в доме резервной электрической системы: генератор или аккумулятор. Обзор агрегатов, плюсы и минусы, сравнительные характеристики и принцип работы поможет самостоятельным мастерам в осуществлении идеи:

Ролик №3 представляет, как работает ветрогенератор, способен ли он покрыть все потребности среднестатистического жилого дома в электроэнергии:

Роликом №4 представлен независимый комплекс электроснабжения для загородного дома с использованием различных ресурсов и установок. Обозначены достоинства и недостатки системы из солнечных панелей, инвертора МАП и прогрессивного ветрогенератора:

Потребность в организации автономного электричества для частного дома может возникнуть по разным причинам, например, из-за проблематичности подключения к уже существующей сети или ввиду отсутствия центральных коммуникаций в районе расположения жилья.

Нестабильно подающееся напряжение, перебои питания или регулярные отключения тоже могут вынудить владельцев недвижимости задуматься о получении энергии из альтернативных источников. Правильно рассчитанная и корректно смонтированная система позволит забыть о всех проблемах с электрикой.

Расскажите о том, как сооружали автономную систему энергообеспечения на загородном участке. Не исключено, что в вашем арсенале есть способы, не приведенные в статье, и сведения, полезные для посетителей сайта. Пишите, пожалуйста, в расположенном ниже блоке, делитесь впечатлениями, размещайте фото, задавайте вопросы.

Блок: 10/10 | Кол-во символов: 1779
Источник: https://sovet-ingenera.com/eco-energy/eko-dom/avtonomnoe-elektrosnabzhenie-dlya-chastnogo-doma.html

По способу запуска

  • ручной — используется только для небольших портативных станций, запуск происходит с помощью шнура посредством раскручивания коленвала двигателя до нужной для запуска частоты;
  • электростартерный — используется для всех установок, запуск происходит с помощью электростартера посредством поворота ключа зажигания;
  • автоматический — используется для установок, в которых реализована функция автоматического запуска. Требует наличия дополнительного оборудования. Не обязательно присутствие человека при запуске и принятии нагрузки.

Теперь рассмотрим основные виды генераторных установок в комплексе.

Блок: 10/11 | Кол-во символов: 615
Источник: https://www.elec.ru/articles/rekomendacii-po-vyboru-avtonomnogo-istochnika-pita/

Кол-во блоков: 24 | Общее кол-во символов: 35265
Количество использованных доноров: 4
Информация по каждому донору:

  1. https://www.forumhouse.ru/articles/engineering-systems/3601: использовано 1 блоков из 2, кол-во символов 2752 (8%)
  2. https://sovet-ingenera.com/eco-energy/eko-dom/avtonomnoe-elektrosnabzhenie-dlya-chastnogo-doma.html: использовано 8 блоков из 10, кол-во символов 16468 (47%)
  3. https://www.vega-volt.ru/application/avtonomnoe-jelektrosnabzhenie/: использовано 5 блоков из 6, кол-во символов 11223 (32%)
  4. https://www.elec.ru/articles/rekomendacii-po-vyboru-avtonomnogo-istochnika-pita/: использовано 9 блоков из 11, кол-во символов 4822 (14%)



Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий